پروژه فرستنده و گیرنده رادیویی با برد 200 متر و ارسال اطلاعات سنسور گاز و نمایش در کامپیوتر
محتویات فایل فشرده:
فایل ALTIUM
فایل CodeVision
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه19
فهرست مطالب
مقدمه
بخش اول
فرستنده
مدولاسیون
مدولاسیون AM
مدولاسیون FM
میکروفون
تقویت کننده اولیه
تقویت کننده نهائی
اسیلاتور محلی
مدولاتور
تقویت کننده قدرت
بخش دوم:
تغذیه و محافظ مدار
اسیلاتور
تقویت کننده صوت
کلید انتخاب کننده ورودی
میکروفون و پری آمپلی فایر
نقشه فرستنده AM
PCB فرستنده AM
«بسمه تعالی»
مقدمه:
تکنولوژی پیشرفته ای، امکان ارتباط مردم سراسر دنیا را با یکدیگر در زندگی روزمره فراهم کرده را امری عادی تلقی می کنیم.
اکنون خیلی از مردم چند شماره تلفن دارند تا کارهای شخصی و دفتری، فکس و مودم خود را انجام دهند. تلفن های همراه نیز فراوان است. می توان از طریق شبکه اینترنت و پست الکترونیکی متن، صدا و تصویر یا هر اطلاعات دلخواه را به سراسر دنیا فرستاد، و برای دستیابی به اطلاعات و سرگرمی در شبکة جهانی سیاحت کرد.
تعداد ایستگاههای تلویزیونی آنقدر زیاد شده اند که نمی توان از نظر زمانی وقت جهت تماشای برنامه های همة آنها گذاشت. وسایل الکترونیکی هوشمند کارهای خانه و اداره را انجام می دهند و کارها به این وسایل هوشمند و بستگی شدیدی پیدا کرده بطوریکه سخت می توان باور کرد که بخش غالب این تکنولوژی در طی 50 سال گذشته توسعه یافته است. فرستنده AM را که روش کار و چگونگی آن را در این مبحث شرح می دهیم بسیار ساده می باشد.
بخش اول
فرستنده
فرستنده، سیگنال ورودی را پردازش می کند تا یک سیگنال مخابراتی مناسب ایجاد کند.
می‌دانیم که صدای انسان که توسط تارهای صوتی حنجره ایجاد می شود مساحت زیادی نمی تواند طی کند. زیرا هم قدرت آن کم است و هم سرعت آن. بنابراین برای ارسال امواج صوتی به یک منطقه دوردست نیاز به این است که صدا را سوار بر یک وسیلة سریع بنماییم.
همانطوریکه انسان برای سفر به یک منطقه دور به یک وسیله سریع مانند اتومبیل یا هواپیما نیاز دارد، صدای انسان نیز بایستی سوار یک وسیله سریع بشود که به این وسیله سریع، حمل کننده یا کریر می گویند، که چیزی جز امواج رادیویی نیست که با سرعت 300 هزار کیلومتر در ثانیه در حرکت می باشد.
به عمل سوار کردن امواج صوتی برروی امواج کریر مدولاسیون (مدوله شدن) می گویند.
امواج صوتی را به دو روش سوار بر کریر می شود:
مدولاسیون AM (Amplitude Modulation)
در این نوع مدولاسیون، دامنه امواج رادیویی ساخته شده توسط نوسان ساز دائماً متناسب با دامنه موج صوتی رسیده از میکروفون تغییر می کند. به عبارت دیگر موج صوتی به صورت لباس بر اندام موج رادیویی پوشانیده می شود که به موج صوتی، پوشش موج رادیویی یا پوشش موج حامل گویند.
بلوک دیاگرام 1-1 یک مدار مدولاسیون AM و ارتباط طبقات آن با یکدیگر را نمایش می دهد.
معایب روش AM
مزیت روش AM:
در این روش چون امواج رادیویی توسط آنتن به صورت هوایی پخش می شود پس از برخورد با لایة بالایی جو که از گازهای مختلف تشکیل شده و دارای یونهای مثبت و منفی هستند، منعکس شده و به زمین برخورد نموده و مجدداً منعکس شده و به همین علت برد آنها زیاد می باشد و البته به علت تغییر دما در ساعات مختلف و تغییرات لایه های گاز، برد آنها نیز در ساعات شبانه روزی فرق می کند و یا صدا به علت رفت و برگشت امواج، خود به خود قوی و ضعیف می شود.
مدولاسیون FM (Frequency Modulation)
در این نوع مدولاسیون، فرکانس امواج رادیویی ساخته شده توسط نوسان ساز دائماً متناسب با امواج صوتی رسیده از میکروفون تغییر می کند.
شکل 1-2 بلوک دیاگرام مدار مدولاسیون FM را نمایش می دهد.
عیب روش FM:
به علت اینکه موج FM دارای فرکانس بالایی است اگر موج هوایی پخش شود از جو گذشته و برنمی گردد به این خاطر موج FM زمینی پخش می شود و درنتیجه بر اثر موانع زیاد، برد آن کم است،
این مدار فرستنده در باند موج کوتاه HF (15Mhz – 6mhz) کار می کند ، و قابل استفاده برای ارتباطات با برد کوتاه برای مقاصد آموزشی است.
مدار شامل یک تقویت کننده میکروفن ، یک نوسان ساز (اوسیلاتور) فرکانس متغیر ، یک طبقه تقویت کننده مدولاسیون می باشد. T1 (BF 195) به عنوان یک اوسیلاتور RF ساده استفاده شده است. مقاومت های R6 و R7 مقدار بایاس پایه بیس ترانزیستور T1 را تعیین می کند ، در حالی که مقاومت R9 برای پایداری استفاده شده است. فیدبک با استفاده از خازن C11 با مقدار 150pf برای تقویت نوسان ایجاد شده است. اولیه سیم پیچ نوسانی موج کوتاه به همراه خازن متغیر VC1 فرکانس شبکه را تعیین می کند.(کندانسور)
با تغییر دادن مقدار اندوکتانس سیم پیچ یا مقدار خازنی کندانسور (چگالنده) فرکانس نوسان را می توان عوض کرد. سیگنال carrier RF از اوسیلاتور به صورت القائی از ثانویه ترانسفورمر X1 عبور می کند و به تقویت کننده دیگر RF می رسد. طبقه مدولاسیون ساخته شده در اطراف ترانزیستور T2 در نوع کلاس A فعالیت می کند.
سیگنال های صوتی تولیدی از تقویت کننده صوتی در اطراف آی سی BEL 1895 ساخته شده و به امیتر ترانزیستور T2 (2N2222) برای مدولاسیون RF القاء می شوند. آی سی BEL 1895 یک آی سی تک پارچه پاور آمپیلی فایر صوتی است که برای کاربرد های حساس رادیوئی AM طراحی شده است.این آی سی توانائی تحویل قدرت 1 وات را به بلند گوی 4 اهمی را با منبع تغذیه 9 ولت دارد. البته با کمترین مقادیر نویز و اعوجاج. هنگامی که گین ولتاژ تقویت کننده بیشتر از 600 است ، سیگنال خارج شده از میکروفن خازنی می تواند مستقیما به ورودی آی سی وصل شود بدون اینکه هیچ تقویتی بشود.
پایداری فرستنده به وسیله کیفیت و تنظیم عالی قطعات به اندازه قطعات تنظیم شده در منبع تغذیه تعیین می شود. یک منبع تغذیه 9 ولت دقیق نیاز است. فرکانس رادیوئی خارج شده به طرف آنتن هوائی مقذاری امواج هارمونیک دارد و این به علت نبودن سیم پیچ تنظیم شده در کلکتور ترانزیستور T2 است. به هر حال برای ارتباطات با برد کوتاه این مدار هیچ مشکلی ایجاد نمی کند. هارمونیک به همراه خروجی را می توان کم کرد و این کار به وسیله کیفیت بیشتر فیلتر L-C یا تنظیم رزونانس L-C برای هر یک از هارمونیک های مهم انجام می شود. توان خروجی این فرستنده در حدود 100 میلی وات است.
مرور محصول
در این سریال از دوربین رنگی 1.3" SONYاستفاده شده است که HAD CCD آن دارای قدرت تشخیص عالی رنگ است و دارای سنسور تصویر می باشد، دارای عمر مفید طولانی و قابلیت اطمینان زیاد. بعلاوه دارای میکروفن حساس و همچنین افزایش کیفیت بوسیله نظارت است.
خصوصیات
• کریستال وضوح تصویر
لنز 1.3" SONY H.R. رنگ عالی HAD CCD سنسور تصویر برای وضوح بهترتصویر.
• قدرت تشخیص عالی.
کیفیت تصویر بالا با قدرت تشخیص عالی .
• حداقل شدت روشنایی مناسب:0.25/F1.2
• با میکروفن حساس.
• کنترولر خودکار دیافراگم الکترونیکی .
• نسبت بیشتر سیگنال به نویز نسبت به 48dB .
پشت قطعه:
مشخصات
509 مشخصات
دوربین 1.3"SONY رنگ عالی HAD CCD سنسور تصویر آشنایی با سازه برقی
582(V) <PAL> 494(V) <NTSC> / 752(H) 768(H)
تعداد پیکسل
480 خط تلویزیون قدرت تشخیص
0.25Lux / F1.2 حداقل شدت روشنایی
بیشتر از 48dB (AGC off) نسبت سیگنال به نویز
1.60 در 1.100000 ثانیه (NTSC) ;1.50 در 1.100000 ثانیه (PAL) دیافراگم الکترنیکی
پایه ی قابل تغییر C / CS پایه ی لنز
قابلیت انتخاب توسط کاربر AES / D.D. / V.D. مدل عنبیه(اسکن تصویر)
خاموش / روشن BLC
حداکثر قابلیت انتخاب توسط کاربر / معمولی AGC
قابلیت انتخاب توسط کاربر در حالت خاموش /(FL1/100(120)) در حالت روشن شدت لرزش تصویر
ATW / HOLD تنظیم روشنایی
On / Off CRLESS
اهم , 75 مخلوط 1.0Vp-p خروجی تصویر
خروجی صدا خروجی صدا
توان منبع برق
توان مصرفی
ابعاد (میلی متر)
دوربین گنبدی
مرور محصول
قدرت تشخیص بالا ، پرفروش ترین سری دوربین.
درای قدرت تشخیص بالا ، دوربین مخصوص کنترل محیط ، ارائه دهنده
تصاویر چند بعدی ، ارائه دهنده امنیعت.
دارای کیفیت اجراء بالا و ارازن قیمت (بی همتا) ، فراهم کننده امنیعت برای
شما قابل خریداری.
خصوصیات
دوربین رنگی 1.3" RH .
قدرتتشخیص بالا در 480 TVL . (خط های افقی تلویزیون = TVL)
حساسیت کم دوربین به نور در 0.5 Lux در F1.6 . (واحد درخشندگی = Lux)
قابلیت تغییر پذیری کانون عدسی تا 2X . (f = 4.0 ~ 9.0mm)
طرح پوشش مقاوم در مقابل خرابکاری. (جلسه IPxx7 استانداردهای بین المللی)
مشخصات
AVC694 مدل
دوربین 1.3"HR رنگی CCD سنسور تصویر آشنایی با سازه برقی
582(V) <PAL> 492 (V) <NTSC> / 753 (H) 771 (H)
تعداد پیکسل
480 خط تلویزیون قدرت تشخیص
0.5 Lux / F1.6 حداقل شدت روشنایی
بیشتر از 48dB (AGC off) نسبت سیگنال به نویز
ثانیه / 100,000 در 1.60 (1.50) دیافراگم الکترنیکی
)میلی متر f 4.0mm ~ f 9.0mm (mm = لنز
36درجه 83 ~ درجه زاویه لنز
AES مد IRIS
ATW تنظیم روشنایی
IPxx7 درجه IP
اهم , 75 مخلوط1.0Vp-p خروجی تصویر
DC 12V توان منبع برق
110 mA جریان مصرفی
(ارتفاع 92 ( )قطر دایره 124.3 (
ابعاد (میلی متر)
گرم 460 وزن خالص
ریزپردازنده‌ها
پیدایش ریز پردازنده‌ها در سال ۱۹۷۰ به طور قابل توجهی در طراحی و پیاده سازی پردازنده‌ها تأثیر گذار بود. از زمان ابداع اولین ریزپردازنده (اینتل۴۰۰۴)در سال ۱۹۷۰ و اولین بهره برداری گسترده از ریزپردازنده اینتل ۸۰۸۰ در سال ۱۹۷۴ ، این روند رو به رشد ریزپردازنده‌ها از دیگر روشهای پیاده سازی واحدهای پردازش مرکزی (CPU) پیشی گرفت ،کارخانجات تولید ابر کامپیوترها و کامپیوترهای شخصی در آن زمان اقدام به تولید مدارات مجتمع با برنامه ریزی پیشرفته نمودند تا بتوانند معماری قدیمی کامپیوترهای خود را ارتقا دهند و در نهایت ریز پردازنده‌ای سازگار با مجموعه دستورالعملها ی خود تولید کردند که با سخت افزار و نرم افزارهای قدیمی نیز سازگار بودند. با دستیابی به چنین موفقیت بزرگی امروزه در تمامی کامپیوترهای شخصی CPUها منحصرا از ریز پردازنده‌ها استفاده می‌کنند.
نسل قبلی ریزپردازنده‌ها از اجزا و قسمت‌های بیشمار مجزا از هم تشکیل می‌شد که در یک یا چندین برد مداری قرار داشتند. اما ریزپردازنده‌ها ، CPUهایی هستند که با تعداد خیلی کمی IC ساخته می‌شوند ، معمولاً فقط از یک IC ساخته می‌شوند. کارکرد در یک قالب مداری به مفهوم زمان سوئیچینگ سریعتر به دلیل حذف عوامل فیزیکی میباشد. مانند کاهش بهره پارازیتی خازنها ، که همگی در نتیجه کوچکی اندازه CPU هاست. این حالت باعث هم‌زمان سازی ریزپردازنده‌ها می‌شود تا بتوانند پالس ساعتی در رنج چند ده مگا هرتز تا چندین گیگا هرتز داشته باشند. به علاوه تعداد مینی ترانزیستورها روی یک IC افزایش می‌یابد و پیچیدگی عملکرد با افزایش ترانزیستورها در یک پردازنده به طرز چشمگیری باعث افزایش قابلیت CPUها می‌شود. این واقعیت به طور کامل مبین قانون مور میباشد که در آن بطور کامل و دقیق رشد افزایشی ریزپردازنده‌ها و پیچیدگی آنها با گذر زمان پیش بینی شده بود.
در حالیکه پیچیدگی ، اندازه ، ساختمان و شکل کلی ریزپردازنده‌ها نسبت به ۶۰ سال گذشته کاملاً تغییر کرده ، این نکته قابل توجه‌است که طراحی بنیادی و ساختاری آنها تغییر چندانی نکرده‌است. امروزه تقریباً تمام ریزپردازنده‌های معمول می‌توانندپاسخگوی اصل نیومن در مورد ماشینهای ذخیره کننده برنامه باشند.
مطابق قانون مور که در حال حاضر نیز مطابق آن عمل می‌شود ، روی کرد استفاده از فناوری جدید کاهش در مدارات مجتمع ترانزیستوری مد نظر است. در نهایت مینیاتوری کردن مدارهای الکترونیکی باعث ادامه تحقیقات و ابداع روشهای جدید محاسباتی مانند ایجاد کامپیوترهای ذره‌ای (کوانتومی) شد . به علاوه موجب گسترش کاربرد موازی سازی و روشهای دیگر که ادامه دهنده قانون سودمند کلاسیک نیومن است گردید.
عملکرد ریزپردازنده‌ها
کارکرد بنیادی بیشتر ریزپردازنده‌ها علیرغم شکل فیزیکی که دارند ، اجرای ترتیبی برنامه‌های ذخیره شده را موجب می‌شود. بحث در این مقوله نتیجه پیروی از قانون رایج نیومن را به همراه خواهد داشت. برنامه توسط یک سری از اعداد که در بخشی از حافظه ذخیره شده‌اند نمایش داده می‌شود.چهار مرحله که تقریباً تمامی ریزپردازنده‌هایی که از [ قانون نیومن] در ساختارشان استفاده می‌کنند از آن پیروی می‌کنند عبارت‌اند از : فراخوانی ،رمز گشایی ، اجرا ، بازگشت برای نوشتن مجدد.
مرحله اول ، فراخوانی ، شامل فراخوانی یک دستورالعمل (که به وسیله یک عدد و یا ترتیبی از اعداد نمایش داده می‌شود) از حافظه برنامه میباشد. یک محل در حافظه برنامه توسط شمارنده برنامه(PC) مشخص می‌شود که در آن عددی که ذخیره می‌شود جایگاه جاری برنامه را مشخص می‌کند.به عبارت دیگر شمارنده برنامه از مسیرهای پردازنده در برنامه جاری نگهداری می‌کند. بعد از اینکه یک دستورالعمل فراخوانی شد شمارنده برنامه توسط طول کلمه دستورالعمل در واحد حافظه افزایش می‌یابد. گاهی اوقات برای اینکه یک دستورالعمل فراخوانی شود بایستی از حافظه کند بازخوانی شود. که این عمل باعث می‌شود ریزپردازنده همچنان منتظر بازگشت دستورالعمل بماند. این موضوع به طور گسترده‌ای در پردازنده‌های مدرن با ذخیره سازی و معماری مخفی سازی در حافظه‌های جانبی مورد توجه قرار گرفت. دستورالعملی که پردازنده از حافظه بازخوانی می‌کند باید معین شده باشد که چه عملی را CPU می خواهد که انجام دهد. در مرحله رمزگشایی ، دستورالعمل به بخش‌هایی که قابل فهم برای قسمت‌های پردازنده هستند تفکیک می‌شود. روشی که در آن مقادیر دستورالعمل شمارشی ترجمه می‌شود توسط معماری مجموعه دستورالعملها (ISA) تعریف می‌شود. اغلب یک گروه از اعداد در یک دستورالعمل که شناسنده نامیده می‌شوند بیانگر این هستند که کدام فرایند باید انجام گیرد. قسمت باقیمانده اعداد معمولاً اطلاعات مورد نیاز برای دستور را در بر دارند ، مانند عملوندهای یک عملیات اضافی که در واقع چنین عملوندهایی ممکن است به عنوان یک مقدار ثابت داده شوند(مقدار بیواسطه) ، یا اینکه به عنوان یک محل برای مکان یابی یک مقدار ، یک ثبات و یا آدرس حافظه که به وسیله گروهی از مدهای آدرس دهی تعیین می‌گردد داده شوند. در طرحهای قدیمی سهم پردازنده‌ها یی که در رمزگشایی دستورالعملها نقش داشتند از واحد سخت افزاری غیر قابل تغییر برخوردار بودند. اگرچه در بیشتر پردازنده‌ها و ISAهای انتزاعی و پیچیده اغلب یک ریز برنامه دیگر جهت ترجمه دستورالعمل به صورت ترکیب سیگنالهای مختلف برای CPU ها وجود دارد. این ریز برنامه گاهی قابلیت دوباره نویسی را دارد ، بنابر این آنها می‌توانند برای تغییر نحوه رمز گشایی دستورالعملها حتی پش از آنکه CPU ها تولید شدند اصلاحاتی را مجدداً انجام دهند.
بعد از مراحل فراخوانی و رمزگشایی مرحله اجرای دستور انجام می‌گیرد. در طول این مرحله قسمت‌های مختلفی از پردازنده با هم مرتبط هستند و می‌توانند یک عملکرد مطلوب ایجاد کنند. برای مثال اگر یک عملکرد اضافی درخواست شود واحد محاسبه و منطق (ALU)با یک سری از ورودی‌ها و خروجیها مرتبط خواهد شد. ورودی‌ها اعداد مورد نیاز برای افزوده شدن را فراهم می‌کنند و خروجیها شامل جمع نهایی اعداد می‌باشند. ALU شامل مجموعه‌ای از مدارهاست تا بتواند عملیاتهای ساده محاسباتی و منطقی را روی ورودی‌ها انجام دهد. اگر فرایند اضافی نتیجه بزرگی برای کارکرد پردازنده ایجاد کند یک پرچم سر ریز محاسباتی در ثبات پرچمها ایجاد می‌شود.
مرحله پایانی یعنی بازگشت به مکان اولیه و آمادگی برای نوشتن مجدد پس از مرحله اجرا در قسمتی از حافظه به وجود می‌آید. گاهی اوقات نتایج محاسبات در ثباتهای پردازنده‌های خارجی نوشته می‌شوند که اینکار برای دسترسی سریع به وسیله دستورهایی که بعدا به برنامه داده می‌شود انجام می‌گیرند. در حالت دیگر ممکن است نتایج با سرعت کمتری نوشته شوند اما در حجم بزرگ‌تر و ارزش کمتر ، که این نتایج در حافظه اصلی ذخیره خواهند شد. برخی از دستورات شمارنده برنامه که قابل تغییر هستند نسبت به آن دسته از اطلاعاتی که مستقیما نتایج را تولید می‌کنند ترجیح داده می‌شوند. در اصل همگی این موارد خیزش نامیده می‌شوند و رفتارهایی شبیه حرکت در یک لوپ ، زمان اجرای برنامه (در طول استفاده از خیزش‌های شرطی) و همچنین روند توابع در برنامه‌ها را تسهیل می‌دهند. تعداد بسیاری از دستورات وضعیت یک رقم در ثبات پرچمها را تغییر می‌دهند. این پرچمها می‌توانند برای تأثیر گذاری در چگونگی عملکرد یک برنامه مورد استفاده قرار گیرند. برای مثال یک نوع از دستورات مقایسه‌ای به مقایسه یک عدد و مقدار موجود در ثبات پرچمها رسیدگی می‌کند. این پرچم ممکن است بعدا با یک دستورالعمل جهشی برای مشخص کردن روند برنامه مورد استفاده قرار بگیرد.
بعد از اجرای دستورالعمل و نوشتن مجدد روی اطلاعات منتجه فرآیند به طور کامل تکرار می‌شود و با دستور بعدی چرخه به طور معمول مقدار بعدی را از ترتیب شمارشی فراخوانی می‌کند، که این عمل به دلیل روند افزایشی مقدار شمارنده برنامه میباشد. در پردازنده‌های خیلی پیچیده تر نسبت به آنچه توضیح داده شد چندین دستورالعمل قابل فراخوانی ، رمز گشایی و اجرا به صورت هم‌زمان می‌باشند. این امر به طور کلی بیان می‌دارد که چه مباحثی به روش زمانبندی کلاسیک RISC مربوط می‌شود ، که در حقیقت این فرایند در پردازنده‌های معمولی که در بسیاری از دستگاههای الکترونیکی مورد استفاده قرار می‌گیرند متداول است. (ریز کنترل کننده یا میکرو کنترولر)
Technical language
Masrer name : Mrs mirnezami
Writer name : mohsen abbasi
Academic field : electronics
Faculty name : technical faculty sama karaj
Spring 87
به نام ایزد یکتا
زبان فنی
نام استاد : خانم میرنظامی
نام نویسنده : محسن عبّاسی
رشته تحصیلی : الکترونیک
نام دانشکده : دانشکده فنی سما کرج
بهار 87
List
فهرست
English
Shortwava Transmitter ...........................................................................Page 3
AVC509 .....................................................................................................Page 4
AVC694 (Dome camera) ..........................................................................Page 6
Microprocessors ........................................................................................Page 7
CPU operation ................................................................................ Page 8
فارسی
فرستنده موج کوتاه .......................................................................................... صفحه 10
AVC509 (فارسی) ........................................................................................ صفحه 11
AVC694 (دام متحرک) .................................................................................. صفحه 13
ریزپردازنده‌ها ................................................................................................. صفحه 14
عملکرد ریزپردازنده‌ها ...................................................................................... صفحه 15
Shortwava Transmitter
This transmitter circuit operates in shortwave HF band (6 MHz to 15 MHz), and can be used for short-range communication and for educational purposes.
The circuit consists of a mic amplifier , a variable frequency oscillator , and modulation amplifier stages. Transistor T1 (BF195) is used as a simple RF oscillator , Resistors R6 and R7 determine base bias , while resistor R9 is used for stability . Feedback is provided by 150pF capacitor C11 to sustain. The primary of shortwave oscillator coil and variable condenser VC1 (365pF , 1/2J gang) form the frequency determining network.
By varying the coil inductance or the capacitance of gang condenser , the frequency of oscillation can be changed. The carrier RF signal from the oscillator is inductively coupled through the secondary of transformer X1 to the next RF amplifier-cum-modulation stage built around transistor T2 that is operated in class 'A' mode. Audio signal from the audio amplifier built around IC BEL1895 is coupled to the emitter of transistor 2N2222 (T2) for RF modulation.
IC BEL1895 is a monolithic audio power amplifier designed for sensitive AM radio applications. It can deliver 1W power to 4 ohms at 9V power supply , with low distortion and noise characteristics. Sinca the amplifier's voltage gain is of the order of 600 , the signal from condenser mic can be directly connected to its input without any amplification.
The transmitter's stability is governed by the quality of the tuned circuit components as well as the degree of regulation of the supply voltage. A 9V regulated power supply is required. RF output to the aerial contains harmonics , because transistor T2 doesn't have tuned coil in its collector circuit. However , for short-range communication , this dose not create any problem. The harmonic content of the output may be reduced by means of a high-QL-C filter or resonant L-C traps tuned to each of the prominent harmonics. The power output of this transmitter is about 100 milliwatts.
Microprocessors
Main article: Microprocessor
The introduction of the microprocessor in the 1970s significantly affected the design and implementation of CPUs. Since the introduction of the first microprocessor (the Intel 4004) in 1970 and the first widely used microprocessor (the Intel 8080) in 1974, this class of CPUs has almost completely overtaken all other central processing unit implementation methods. Mainframe and minicomputer manufacturers of the time launched proprietary IC development programs to upgrade their older computer architectures, and eventually produced instruction set compatible microprocessors that were backward-compatible with their older hardware and software. Combined with the advent and eventual vast success of the now ubiquitous personal computer, the term "CPU" is now applied almost exclusively to microprocessors.
Previous generations of CPUs were implemented as discrete components and numerous small integrated circuits (ICs) on one or more circuit boards. Microprocessors, on the other hand, are CPUs manufactured on a very small number of ICs; usually just one. The overall smaller CPU size as a result of being implemented on a single die means faster switching time because of physical factors like decreased gate parasitic capacitance. This has allowed synchronous microprocessors to have clock rates ranging from tens of megahertz to several gigahertz. Additionally, as the ability to construct exceedingly small transistors on an IC has increased, the complexity and number of transistors in a single CPU has increased dramatically. This widely observed trend is described by Moore's law, which has proven to be a fairly accurate predictor of the growth of CPU (and other IC) complexity to date.
While the complexity, size, construction, and general form of CPUs have changed drastically over the past sixty years, it is notable that the basic design and function has not changed much at all. Almost all common CPUs today can be very accurately described as von Neumann stored-program machines. As the aforementioned Moore's law continues to hold true, concerns have arisen about the limits of integrated circuit transistor technology. Extreme miniaturization of electronic gates is causing the effects of phenomena like electromigration and subthreshold leakage to become much more significant. These newer concerns are among the many factors causing researchers to investigate new methods of computing such as the quantum computer, as well as to expand the usage of parallelism and other methods that extend the usefulness of the classical von Neumann model.
CPU operation
The fundamental operation of most CPUs, regardless of the physical form they take, is to execute a sequence of stored instructions called a program. Discussed here are devices that conform to the common von Neumann architecture. The program is represented by a series of numbers that are kept in some kind of computer memory. There are four steps that nearly all von Neumann CPUs use in their operation: fetch, decode, execute, and writeback.
The first step, fetch, involves retrieving an instruction (which is represented by a number or sequence of numbers) from program memory. The location in program memory is determined by a program counter (PC), which stores a number that identifies the current position in the program. In other words, the program counter keeps track of the CPU's place in the current program. After an instruction is fetched, the PC is incremented by the length of the instruction word in terms of memory units.[3] Often the instruction to be fetched must be retrieved from relatively slow memory, causing the CPU to stall while waiting for the instruction to be returned. This issue is largely addressed in modern processors by caches and pipeline architectures (see below).
The instruction that the CPU fetches from memory is used to determine what the CPU is to do. In the decode step, the instruction is broken up into parts that have significance to other portions of the CPU. The way in which the numerical instruction value is interpreted is defined by the CPU's instruction set architecture (ISA).[4] Often, one group of numbers in the instruction, called the opcode, indicates which operation to perform. The remaining parts of the number usually provide information required for that instruction, such as operands for an addition operation. Such operands may be given as a constant value (called an immediate value), or as a place to locate a value: a register or a memory address, as determined by some addressing mode. In older designs the portions of the CPU responsible for instruction decoding were unchangeable hardware devices. However, in more abstract and complicated CPUs and ISAs, a microprogram is often used to assist in translating instructions into various configuration signals for the CPU. This microprogram is sometimes rewritable so that it can be modified to change the way the CPU decodes instructions even after it has been manufactured.
After the fetch and decode steps, the execute step is performed. During this step, various portions of the CPU are connected so they can perform the desired operation. If, for instance, an addition operation was requested, an arithmetic logic unit (ALU) will be connected to a set of inputs and a set of outputs. The inputs provide the numbers to be added, and the outputs will contain the final sum. The ALU contains the circuitry to perform simple arithmetic and logical operations on the inputs (like addition and bitwise operations). If the addition operation produces a result too large for the CPU to handle, an arithmetic overflow flag in a flags register may also be set (see the discussion of integer range below).
The final step, writeback, simply "writes back" the results of the execute step to some form of memory. Very often the results are written to some internal CPU register for quick access by subsequent instructions. In other cases results may be written to slower, but cheaper and larger, main memory. Some types of instructions manipulate the program counter rather than directly produce result data. These are generally called "jumps" and facilitate behavior like loops, conditional program execution (through the use of a conditional jump), and functions in programs.[5] Many instructions will also change the state of digits
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 18صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
این فرستنده از 3 طبقه نوسان ساز و فولاتور و تقویت کننده توان درست شده است و طرز کار آن بدین صورت است که نوسان ساز سیگنال حامل یا کریر را ایجاد می‌کند و منبع موزیکال ما هم سیگنال پیام را تولید می‌کند. سگینال پیام ما در ابتدا دارای فرکانس بسیار کمی است برای همین در طبقه دوم موولاتور وظیفه سوار کردن سیگنال پیام بر روی سیگنال حامل تولیدی از طبقه اول و افزایش فرکانس آن را برعهده دارد که همان مدولاسیون است و سیگنال خروجی ما از طبقه دوم وارد طبقه سوم یا تقویت کننده توان ما می‌شود و در این مرحله سطح سیگنال افزایش یافته و توان آن زیاد می‌شود در این مرحله ما با استفاده از 2 خازن تریمر و تنظیم آنها یعنی چرخاندن پیچ تنظیم آنها می‌توانیم ماکزیمم توان را به خروجی بدهیم و در انتها ما در خروجی طبقه سوم یک آنتن دایپل با مقاومت (اهم) استفاده کرده‌ایم و به دلیل اینکه خروجی طبقه سوم ما R0 نیز 75 اهم است از شبکه منطبق استفاده نکردیم آنتن دایپل به صورت کروی و در همه جهات امواج و سیگنال ما را پخش می‌کند یعنی می‌فرستد و ما یا تنظیم گیرنده که در اینجا رادیو است بر روی فرکانس کاری یعنی 5/108-88 مگاهرتز می‌توانیم سیگنال فرستاده شده را به خوبی و وضوح تا فاصله 4km دریافت کنیم این سیگنال همان سیگنال پیام است که منبع موزیکال آن را تولید کرده بوده در واقع این فرستنده حکم یک رادیو محلی را دارد که ساکنان آن محل با تنظیم فرکانس رادیو خود می‌توانند امواج ما را دریافت کنند این امواج می‌تواند هر سیگنالی باشد در اینجا موسیقی حاصل از منبع موزیکال است و اگر از میکروفن خازنی به جای منبع موزیکال استفاده می‌کردیم ساکنان می‌توانند امواج سیگنال حاصل از صحبت کردن ما در میکروفون خازنی را دریافت کنند.
در اینجا ما یک فرستنده fm با توان 400 میلی وات داریم و نوع مدولاسیون آن WIOEBANDFM بوده و دارای فرکانس کاری 5/108-88 مگا هرتز می باشد این فرستنده تا محدوده 4km را پوشش می‌دهد.
نکته:
1. در این فرستنده مقاومت خروجیها R0 بوده و آنتن ما هم 75 اهم است در نتیجه از شبکه تطبیق استفاده نکردیم.
2. ما از نسب سطحی استفاده کرده‌ایم تا نویز را به حداقل مقدار خود برسانیم و به دلیل حساسیت فوق العاده، این فرستنده روی برد بورد تا برد 4000 سوراخه اصلا جواب نمی‌دهد و حتما باید نسب سطحی انجام دهیم (مدل جزیره‌ای)
3. ما می‌توانستیم به جای مواد موزیکال از میکروفن خازنی استفاده کنیم تا به جای موزیک صدای انسان پخش شود ولی به دلیل راحتی کار برای تنظیم و پخش مواوم صدا از مدار موزیکال استفاده کرده‌ایم.
4. این فرستنده دارای منبع تغذیه یا ولتاژ 9 تا 14 ولت میباشد ولی به دلیل قدرت فوق العاده در 9 ولت هم به خوبی جذب می‌گیریم.
مشخصات فنی:
منبع تغذیه: 12 تا 14 ولت DC رگوله شده (100 ملیی متر)
قدرت خروجی: 400 میلی وات
امپدانس خروجی: 50 تا 75 اهم
نوع مدولاسیون: WIDE BAND FM
محدوده فرکانسی: 5/87 تا 108 هرتز
نقشه شماتیک:
نقشه شماتیک مدار در شکل زیر ضمیمه شده است. در متن اصلی این پایان نامه طرز کار مدار توضیح داده شده است. این نقشه را در spicc طراحی کرده‌ام که به همراه طراحی تفکیک شده طبقات اول و دوم در ادامه آورده‌ام.
ساخت مدار:
در مورد فیبر مدار فرستنده ساخته شده یک نکته بسیار مهم وجود دارد:
همگی قطعات مدار از سمت مسی مدار چاپی روی آن نصب می‌شوند و هیچگونه سوراخکاری در فیبر مدار چاپی انجام نمی‌شود.
به دلیل حساسیت مونتاژ، نصب قطعات بایستی دقیقا مانند نقشه جزیره‌های (Island) چاپ شده توسط نرم افزار انجام شود. در جدول چاپ شده فهرست قطعات مدار مشاهده می‌شود.
برای ساخت و مونتاژ مدار بایستی به نکات زیر توجه کرد:
- خازنها غیر الکترولیک و‌از نوع(عدسی) سرامیک هستند و‌از به کار بردن خازن‌های پلی استر (که در فرکانس بالا خوب عمل نمی‌کند) خودداری کرده‌ایم.
- همگی سیم پیچ‌ها از سیم مسی 7/0 میلی متر روی استوانه بقطر داخلی 6 میلی متر و به تعداد دور مشخص شده در جدول پیچیده می‌شوند. پس از پیچیدن هر سیم پیچ می‌توان استوانه (Former) را از آن خارج نمود.
- ورودی مدار (اتصال به منبع صوتی) در محل Audio Source میباشد و مقاومت متغیر (پتانسیومتر ولوم دار) R2 حجم صدای ورودی را کنترل می‌کند.
- مقاومت متغیر R1 با تغییر دادن ولتاژ دیود واریکاپ D1 فرکانس نوسان مدار را تغییر می‌دهد. (در طبقه اول)
- خروجی مدار محل Vout در شماتیک Pspice میباشد که بوسیله یک کابل 75 اهمی (Coaxial) به آنتن دایپل متصل می‌شود.
تنظیم مدار:
یک عدد لامپ 6 ولت (100 میلی آمپر) را به خروجی اتصال داده و با تغییر دادن R1 دستگاه را روی فرکانس مورد نظر تنظیم می‌کنیم. ممکن است نیاز باشد حلقه‌های سلف با هسته هوایی L1 را کمی باز و بسته کنیم تا فرکانس مورد نظر بدست آید. سپس‌بوسیله تغییر‌و تنظیم‌خازنهای تریمر C14 و(Trimmer) C15 می‌توان به بیشترین شدت روشنایی لامپ) دست پیدا کرد.
سپس آنتن و ورودی صوتی را به مدار اتصال می‌دهیم. مقاومت متغیر R2 را برای دریافت قویترین صدا تنظیم می‌کنیم.
با آنتن مناسب (آنتن دایپل با طول زیاد و در فضای خارج) فرستنده پوشش بسیار خوبی در فاصله 500 متری می‌دهد و حداکثر فضای پوشش فرستنده بیش از 4 کیلومتر است.
این فرستنده از 3 طبقه تشکیل شده است.
- طبقه اول:
تحلیل و طراحی نوسانساز کولپیتس فرستنده:
نوسانساز کولپیتس بیس مشترک را به این خاطر برگزیده‌ام که غالبا به عنوان نوسانساز RF به کار می‌رود. این نوسانساز دارای این مزایاست که می‌توان آن را تا حوالی فرکانس fa ترانزیستور به کار برد (به خاطر آرایش بیس مشترکی که دارد) و در آن نیازی به القاگر با سر وسط (به صورت به کار رفته در نوسانساز هارتلی) نیست.
در تحلیل سیگنال کوچک ترانزیستور را به صورت شکل 1 مدل می‌کنیم. این مدار از مدل هیبرید پای گرفته شده است. البته اعتبار آن زیر سوال است ولی نتایج حاصل از آن با نتایج به دست آمده از آزمایش اکثر نوسانسازها مطابقت خوبی دارد.
مدار کامل نوسانساز در شکل 2 به چشم می‌خورد. در این شکل RL مقاومت بار و Cf خازن تنظیم فرکانس است.
شکل1. مدار معادل ترانزیستور برای تحلیل نوسانساز کولپیتس. (با اجازه از کتاب
Searls, boothroyd, Angelo, Gray, and Pederson, Elementury Circuit Properties of Transistors,
John Wiley g Sons, Ins., New York, Copyright 1964.)
C1 و C2 نسبت فیدبک را مشخص می‌کند، Re مدار را در مقابل تغییرات امپدانس ورودی ترانزیستور پایدار می‌کند. R1,Re و R2 وضعیت بایاس (نقطه کار) را تعیین می‌کنند، و Lt القا کنایی مدار تانک است. توجه کنید که Lt با Co, Cf, RL و ترکیب سری C1 و C2 موازی است. خفه کن (چوک) RF واقع در پایه امیتر نمی‌گذارد که توان RF در RE تلف شود. خازن CB در فرکانس کار بیس را به زمین اتصال کوتاه می‌کند، و Cc یک خازن تزویج کم امپدانس است که نمی‌گذارد سیگنال dc به‌بار برسد. مقاومت سری پیچک Lt، و rc در عملکرد مدار‌مهم است،برای در‌نظر گرفتن آن بهترین کار این است که به جای آن مقاومت معادل موازی ضریب کیفیت پیچک است، گذاشته شود. مقاومت Re باید آنقدر بزرگ باشد (در حدود ) که اثر القا کنایی ورودی ترانزیستور را بپوشاند. این کار تحلیل را ساده کرده، بستگی فرکانس کار به پارامترهای ترانزیستور را به قیمت تلف کردن بخشی از توان RF در Re، کم می‌کند. برای سهولت تحلیل این کمیاب را تعریف می‌کنیم:
(1)
(2)
با گذاشتن مدار معادل ترانزیستور و فرض (1) بی نهایت بودن امپدانس خفه کن RF، (2) صفر بودن راکتانسC b و Cc مدار معادل شکل 2 به دست می‌آید که در آن Is منبع فرضی پالس نویز شروع کننده نوسان را نشان می‌دهد.
که معادل آنها در فرستنده‌ها روبروی آن آمده است.
شکل 2. مدار عملی نوسانساز کولپیتس که در آن تمامی عناصر نشان داده شده‌اند.
برحسب پارامترهای
Gi= 1/Ri و gt=1/R1 و برای فرکانس مختلط S، معادلات گره‌ای مدار عبارت انداز:
(3)
ولتاژ خروجی برحسب دترمینان شبکه و هم عامل عبارت است از . (4)
که در آن
(5)
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 30 صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
فرستنده ASK با توان 10 میلی وات