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我的三波段usdx电台制作好了-附详细制作说明供大家参考 [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2021-11-02
初入短波,看到usdx的介绍,非常吸引我,于是决定跟着开源资料仿制一个,经过几个月的业余时间调试,终于调试完了,使用长线天线也接收到了1000km外的ham们的SSB通联。我仿制的是WB2CBA大神的Triband版本,当然还有DL2MAN的版本也挺受欢迎,但是Triband版本更符合我心目中的电台形象。话不多说,上图:

Triband usdx电台一共5块PCB,含3个有电路板:主板,显示和按键板,低通滤波器板,还有两个PCB用于前面板和后面板。壳子是铝制的,外加手咪。所有元器件、PCB、手咪和壳子都是淘宝上买的,总成本200出头,非常适合大家DIY。
这个是我写的制作说明,第一次发帖,尽可能写的详细。三波段usdx制作超详细说明:

补充打板文件,可直接发送给嘉立创等PCB生产厂家:
补充单片机固件,我重新编译了,有点小改动,可以直接烧录,适用于si5351 27MHZ晶振,显示器为OLED的版本。
补充实测接收视频,在北京10层楼16米长线天线加1:9巴伦,接收到1000km外西安与600km外的郑州的两个火腿之间7050 LSB完整通联:通联视频


注:usdx是开源作品,有些国内厂商拿了开源PCB和源代码批量做成产品去国外和国内电商平台高价售卖,有违开源精神,在usdx国外群组上影响非常不好。如果大家有焊接经验,还是建议自行DIY,总成本200元出头就可以了。


[ 此帖被bi1ljs在2021-11-03 22:23重新编辑 ]
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只看该作者 1楼 发表于: 2021-11-02
usDX可将QCX转换为(E 类驱动)SSB 收发器。它可用于制作 QRP SSB 触点,或(与 PC 结合)用于 FT8、JS8、FT4 等数字模式。它可以在 LSB/USB 模式下通过 80m-10m 频段完全连续调谐,带宽为 2400Hz,具有高达 5W PEP SSB 输出,并具有基于软件的完整插入 VOX,可在语音和数字化操作。
SSB 发送级完全以数字和基于软件的方式实现:ATMEGA328P 的核心是通过控制 SI5351 PLL 相位(通过 800kbit/s I2C 上的微小频率变化)对输入音频进行采样并重建 SSB 信号并控制 PA 功率(通过按键整形电路上的 PWM)。通过这种方式,可以实现高能效的 E 类驱动 SSB 信号;PWM 驱动的 E 类设计使 SSB 收发器简单、小巧、热耗小、节能且成本低(即,无需像 SSB 收发器中常见的那样,功率效率低且复杂的线性放大器带有笨重的散热器).主要有以下特点:
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只看该作者 2楼 发表于: 2021-11-02
    全模式支持:USB、LSB,实验模式:CW、AM、FM
    通过数字调谐结合低通滤波支持多个频段,3.5~54MHZ,更换不同的低通滤波器,可实现80m-10m频段连续可调;
    13.8V 电源供电时大约5W PEP SSB 输出;
    DSP 功能:自动增益控制 (AGC)、降噪 (NR)、语音触发 Xmit (VOX)、RX 衰减器 (ATT)、TX 驱动控制、音量控制、dBm或S 表
    DSP 滤波器:4000、2500、1700、500、200、100、50 Hz 通带
    基于软件的VOX,可用作快速完全切入(QSK 操作)或辅助 RX/TX 切换以操作数字模式(无需 CAT 或 PTT 接口)
    支持数字通信模式FT8,通过菜单快速调出预设的FT-8频段
    轻量且低成本的收发器设计:由于采用 EER 发射器 E 类级,因此具有高能效(无需庞大的散热器),并且设计简单(无需复杂的平衡线性功率放大器)
    接收机本底噪声MDS:–135 dBm at 28MHz(200Hz BW)
    可能是您能找到的最具成本效益且易于构建的独立 SDR/SSB 收发器。大大简化了原来的电路,元器件较少。
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只看该作者 3楼 发表于: 2021-11-02
一共3块电路,分别是底部最大块的主板,前面板,后面功放和低通滤波器板。
主板包括电源、单片机Atmega328、SI5351芯片组成的可变频率振荡器(VFO),音频放大电路LM4562,模拟开关FST3253,耳机,话筒,PPT,天线接口等。
前面板包括液晶显示屏,旋转编码器,按键等。
后面板包括E类MOS管功率放大、磁环线圈和电容组成的三波段的低通滤波器。
三块电路板通过排针和排母连接起来,安装到铝合金壳子。
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只看该作者 4楼 发表于: 2021-11-02
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只看该作者 5楼 发表于: 2021-11-02
下方插孔从左到右依次为MIC/PTT,耳机插孔,用于驱动外部功放的PTT输出,以及电源输入孔。
其中CPU是8bit AVR单片机Atmega328,它也是很常见电子DIY用的Adruino板子的CPU。SI5351是数字时钟芯片,AVR单片机通过I2C总线控制SI5351产生时钟频率,用于接收和发送不同频率的无线电信号。天线上接收到的信号通过低通滤波器板子上滤除不需要的高频干扰,经过Q1 MOS管控制接收使能(Q1完成收/发切换,在发射时,Q1关闭,以免大功率发射信号进入接收通道损坏接收电路),进入到FST3253中与SI5351产生的时钟信号进行混频,得到正交采样音频信号I/Q信号,并且经过LM4562芯片放大820倍,再由AVR单片机的10bit AD采样,解调后,通过PWM驱动耳机或者喇叭还原音频信号。发送过程是通过AVR对MIC语音或者CW的电键进行采样,联合语音和SI5351产生的时钟信号,通过74ACT00产生对应频率的方波,驱动低通滤波板上的三个BS170管子,产生射频信号并由天线发射出去。
前面板支持两种尺寸的液晶频,一种是小型1602,另一种是128*64点阵的OLED,本次制作统一采用128*64点阵OLED小屏幕,通过两个按键和一个旋转编码器实现菜单选择和频率调整。
功放板位于后部,驱动为BS170 MOS管3只并联,低通滤波器为FT37-2、FT37-6磁环绕线构成电感,和电容组成LC滤波器,一共设置了3组滤波器,通过单刀双掷开关选择某一个波段。通过绕制不同的磁环匝数,以及选用不同的电容,即可实现多波段低通滤波器。而数字段通过VFO电路可任意设置频率,波段主要受制于低通滤波器,可以多做几个后面板,以实现更多的波段。
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只看该作者 6楼 发表于: 2021-11-02
用到三个电路图如下:
主板:
低通板
显示板
波段的支持是通过更改滤波器参数实现的,主要是磁环选择(T37-2和T37-6材质),绕制圈数,电容的值,常见波段参数见说明。
我做的是40m,20m,10m波段,购买相应的电容,磁环是4个T37-2和2个T37-6。如果需要其它波段,需按照上表购买5%精度,100V耐压的独石电容,推荐使用J级别的火炬牌的独石电容,淘宝有售。
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只看该作者 7楼 发表于: 2021-11-02
用到的元器件如下:

类别    元器件编号    数量    参数    封装    所在电路    备注
电容    C1    1    铝电解电容100UF,25V     直插    CPU    
电容    C4,C5,C8,C29    4    铝电解电容10UF, 25V     直插    CPU    
电容    C1    1    铝电解电容10UF, 25V     直插    LCD    
电容    C2,C3,C6,C7,C9,C11,C12,C13,C14,C19,C20,C27,C28,C30    14    独石电容 0.1uF 50V,标识104    直插    CPU    
电容    C2    1    独石电容 0.1uF 50V,标识104    直插    LCD    
电容    C7    1    独石电容 0.1uF 50V,标识104    直插    FILTER    
电容    C17,C18,C22,C23,C31,C32    6    独石电容0.47uF 25V, 标识474    直插    CPU    高精度
电容    C15,C16    2    独石电容1nF 50V,标识102    直插    CPU    高精度
电容    C10,C21,C24,C25,C26    5    独石电容10nF 50V, 标识 103    直插    CPU    
电容    C8    1    独石电容10nF 50V, 标识 103    直插    FILTER    
电容    C3-4,C3-6    2    独石电容1000PF 100V ,标102    直插    FILTER     C0G/NP0规格,5%精度,国内推荐火炬牌
电容    C3-2,C3-3,C2-2,C2-4,C2-6    5    独石电容470PF 100V,标471    直插    FILTER    
电容    C3-1,C3-5    2    独石电容300PF 100V ,标301    直插    FILTER    
电容    C1-2,C1-4,C1-6    3    独石电容240PF 100V, 标241      直插    FILTER    
电容    C2-5    1    独石电容150PF 100V, 标151        直插    FILTER    
电容    C2-1    1    独石电容130PF 100V, 标131        直插    FILTER    
电容    C1-5    1    独石电容75PF 100V, 标75p        直插    FILTER    
电容    C1-1    1    独石电容39PF 100V, 标39p        直插    FILTER    
电阻    R1,R3,R10,R11,R12,R13,R15,R16,R17    9    10K 欧 1/4W 0.1%    直插    CPU    高精度
电阻    R1    1    10K 欧 1/4W     直插    LCD    
电阻    R1,R2    2    10K 欧 1/4W     直插    FILTER    
电阻    R14,R21    2    470欧  1/4W    直插    CPU    
电阻    R2,R18,R19,R20    4    1K 欧 1/4W     直插    CPU    
电阻    R2    1    1K 欧 1/4W     直插    LCD    
电阻    R4,R5,R8,R9    4    100 欧 1/4W 0.1%    直插    CPU    高精度
电阻    R6,R7    2    82K 欧 1/4W 0.1%    直插    CPU    高精度
电阻    R1    1    3.3K 欧 1/4W 1%    直插    LCD    
电感    L1,L2    2    100 µH色环电感    直插    CPU    
二极管    D1    1    1N5819    直插    CPU    
二极管    D2,D3    2    1N4148    直插    CPU    
二极管    D1,D2    2    1N4148    直插    LCD    
MOS管    Q1    1    BS170    TO-92直插    CPU    
MOS管    Q1,Q2,Q3    3    BS170    TO-92直插    FILTER    
晶振    Y1    1    20MHZ无源 晶振    HC-49/US    CPU    
晶振    Y2    1    27MHZ 无源 晶振    HC-49/US    CPU    
芯片    U1    1    LM1117MP-5.0/NOPBCT-ND    SOT223    CPU    
芯片    U2    1    ATMEGA328-PU-ND    DIP-28    CPU    
芯片    U3    1    SN74ACT00DR    SOIC-14    CPU    
芯片    U4    1    LM4562MAX/NOPB    SOIC-8    CPU    
芯片    U5    1    SN74CBT3253CD    SOIC-16    CPU    
芯片    U6    1    SI5351A-B-GTR    SOP10    CPU    
插座    U6    1    DIP-28芯片插座    DIP-28    CPU    
插座    CON1,CON2,CON4    3    3.5mm立体声耳机插孔,3孔    直插    CPU    
插座    CON3    1    3.50mm立体声耳机插孔,4孔    贴片    CPU    
插座    J4    1    BNC母头连接器,50 欧姆,面板直角焊接    直插    FILTER    
插座    J2    1    电源插座2mm内径,5.5mm外径    直插    CPU    
排针    J3,J4,J6,J7    1    2.54mm间距,单排针    直插    CPU    
排针    J1    1    2.54mm间距,单排针,90度弯针    直插    LCD    
排母    J1,J2    1    2.54mm间距,单排母座    直插    CPU    
开关    SW1,SW2    2    触摸开关9.5mm高度,6mm x 6mm    直插4脚    LCD    
开关    SW3    1    旋转编码器EC11系列,L=15mm,F=7mm,半月形旋转轴    直插5芯    LCD    
开关    U1, U2    2    单刀三掷开关    直插10脚    FILTER    
旋钮帽    SW3    1    旋钮帽,不超过20mm直径,14mm高度,与旋转编码器配对,半月形孔    圆形    LCD    
磁环    L3-1,L3-2,L2-2,L2-1    4    T37-2    圆形磁环    FILTER    
磁环    L1-1,L1-2    2    T37-6    圆形磁环    FILTER    
磁环    L4    1    T37-43    圆形磁环    FILTER    
显示模块    U1    1    OLED,0.96寸,128×64,IIC接口    4芯直插    LCD    
铝壳         1    33mm*88mm*100mm              
前面板        1    PCB黑色              
后面板         1    PCB黑色              
手咪         1    宝峰UV-3R手咪,麦克风加扬声器    单孔4针          
漆包线         2    漆包线,0.6mm线径         FILTER    
电源插头         1    电源插头,2.5mm内径,5.5mm外径         CPU    
光耦    U7    1    欧姆龙G3VM-61A1              可以不安装

[ 此帖被bi1ljs在2021-11-03 22:20重新编辑 ]
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离线bi1ljs
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只看该作者 8楼 发表于: 2021-11-02
第一次发帖,不太会编辑,大家凑乎看吧。
离线BG6IRO
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只看该作者 9楼 发表于: 2021-11-03
打版文件也发上来吧,方便的话!
 我是来看看的!!
离线传播
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只看该作者 10楼 发表于: 2021-11-03
非常漂亮!顶!!!!!!!
离线bg7yqv
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298
只看该作者 11楼 发表于: 2021-11-03
你很牛,这么多元器件,和外壳才200多吗?
微信:13976446385   天线:KB2V4   K4GP  倒V  端馈  斜拉  PAC-12
离线bg2raq
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3906
只看该作者 12楼 发表于: 2021-11-03
借楼主的帖子补充一下  火炬直插电容分为CC4 CT4 CT4G 这几个序列 如用在射频槽路 选用CC4 此型号的火炬电容为NP0材质
T:棕灰黑灰灰蓝蓝绿灰橙橙
离线bd2dd
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726
只看该作者 13楼 发表于: 2021-11-03
高手,期待套件!
离线BH6JFR
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只看该作者 14楼 发表于: 2021-11-03
可以升级4波段滤波板了。自动滤波板。
河南郑州BH6JFR  QQ:1036278928
离线bi1ljs
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45
只看该作者 15楼 发表于: 2021-11-03
PCB打板文件已经上传了,单片机固件也也上传,见顶楼。
成本确实200多元就够了,欢迎有焊接基础的ham们仿制。
WB2CAB也发布了八波段的自动切换版本,只需要在现有基础上更改低通板就行。可以bing.com搜索usdx octoband
离线bi4suu
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13
只看该作者 16楼 发表于: 2021-11-06
值得关注,有空也想做一个
离线bg7doz
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477
只看该作者 17楼 发表于: 2021-11-06
不错,很详细,学习了。谢谢!
离线bd4vnc
发帖
1520
只看该作者 18楼 发表于: 2021-11-06
不错,谁打板带一套。
江苏淮安市淮安区—— Bd4vnc
离线bi1alf
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35
只看该作者 19楼 发表于: 2021-11-08
非常详细的制作过程!正好适合我这种新手学习了!
BI1ALF
QQ:叁929344⑤1