📄 kn-830.htm
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style="FONT-SIZE: 12pt"><B>KN-830</B></SPAN></TD></TR>
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<TD align=middle colSpan=2 height=30>作者： 发布时间：2005-05-11</TD></TR>
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<DIV align=left>作者：时刻
<P></P>
<P>KN830在爱好者中间成功的推广以后,
BA4RS希望我能就这个套件写一些有益的文章,把KN830的电路组成和设计思路介绍给热衷于DIY的朋友们。
我很乐意于做这项工作，也希望通过介绍KN830GBF 能为国内的业余无线电活动起到一些推动作用。</P>
<P>KN830是由安徽工业大学业余电台自主设计的一款微处理器控制多波段全模式MF/HF/VHF小型业余接收机，波段覆盖160~6米全部业余波段。操作模式包括LSB，USB，CW和AM，并且囊括了我们平时需要用到的全部功能。<BR><BR>机器简介
<BR>工作频率：100KHz~60MHz连续可调；<BR>工作模式：LSB/USB/CW/AM<BR>存储信道：100CH<BR>频率步进：10Hz/100Hz/1KHz（CW/LSB/USB）/5KHZ（AM/HF-VHF）/9KHz
(AM/中波广播波段)/10KHz/100KHz；1MHz。<BR>天线阻抗：50欧姆，非对称BNC接口。<BR>频率稳定度：开机60分钟以内漂移小于20Hz，
25℃<BR>电源电压：7.2V±10％，负极接地。<BR>电路类型： 一次变频超外差<BR>中频频率：9MHz<BR>灵敏度 ：
1μV/米<BR>选择性： SSB ： 3KHz/5KHz<BR>CW ： 1.5KHz/3KHz<BR>AM ：
6KHz/20KHz<BR>音频输出：0.5瓦 （8欧姆 ±10％）</P>
<P>电路组成：<BR>机器由模拟信号处理系统，软件系统和数字系统等三部分组成。<BR>模拟电路采用了传统的一次变频超外差式接收机程式，为了节省硬件体积和调试上的方便，这部分全面采用集成电路来完成以往需要大量分立元件的工作。而机器的VFO（本振）和BFO（拍频）均采用当今最先进的DDS数字频率合成技术，具有分辨率高、转换速度快的优点。在一些需要高频分辨率、设置转换度的应用场合，
DDS技术具有其它频率合成方法无法比拟的优势，是一种很有发展前途的技术。<BR>(1)信号流程：<BR>天线送下来的信号，经过可选择的ATT（天线衰减）后；通过预选器滤除业余段以外的频率，这部分由4个主业余段的带通滤波器和一个宽带输入回路组成。除了7MHz；14MHz；21MHz；28MHz以外，其他非业余频段都通过宽带输入回路进入由NE602组成的变频级。选择带通滤波器的工作由微处理根据机器所处的工作频率来自动控制，不需要额外的操作。<BR>可变带通中频晶体滤波器由5只9MHz的石英晶体组成，它们的配谐电容为4只MV2105变容二极管，当变容二极管的电压发生改变时，整个中频滤波器的带通宽度就会发生变化。
微处理器控制着中频滤波器的带宽用以提供SSB/CW/AM工作模式所需要的不同特性。<BR>电路中设置了差拍平衡解调器和AM解调器用于解调SSB/CW/AM信号，由微处理控制开关二极管来根据工作模式的不同进行自动切换。<BR>解调后的音频信号经过由微处理器组成的数字音量控制电路后送入低频放大器。<BR>(2)频率合成器的组成：<BR>KN830的频率合成器系统由微处理器和两个DDS系统组成，分别提供机器工作所需的VFO和BFO频率源。这两个DDS频率合成器使用了同一个基准时钟，这样做的安排是为了不使用温度补偿晶体而达到甚至超过温度补偿晶体的频率准确度和稳定度。<BR>工作原理如下：</P>
<P>(3)数字控制单元：<BR>这部分由89S52微处理器及软件和执行电路构成。<BR>24C16提供了开关机状态记忆和100个信道的频道存储，存储器为非易失的闪存方式，不需要备份电池可以维持信息100年不丢失并可以承受100万次读写。<BR>LM324接成比较器做为模拟电路和单片机I/O口的接口电路，提供了工作模式转换和软件开关机以及机器超电压告警保护等功能。</P>
<P>所用元器件：<BR>对于一次变频的机器来说，工作的频率=本振频率-载波振荡器频率。<BR>KN830中频频率为9.000MHZ。<BR>如果要工作在7.000Mhz
则本振需要提供16.000MHZ的频率给它，同时载波振荡器要产生16.000MHZ的频率。<BR>假设，现在频率合成器的基准晶体由于温度升高产生漂移了。
<BR>本振级输出的频率现在上升到了16.100MHZ（为了叙述的清楚夸张了很多，实际漂移远没有那么大）,因为载波振荡器和主振级使用同一个基准晶体，这时载波振荡器也开始向上漂移成为9.100MHZ。可以看出，这时侯机器的接收频率并没有跟着基准频率一起漂移。<BR>KN830使用了这个技术后，虽然使用的是普通的晶体做频率基准，但是整机工作非常稳定。频率基准是不稳定的，用频率计可以明显的看出基准频率的飘移，但是机器的接收频率却丝毫不变。经过长时间收听检测，频率稳定度达到甚至超过了很多型号的进口电台的水平。<BR>(3)数字控制单元：<BR>这部分由89S52微处理器及软件和执行电路构成。<BR>24C16提供了开关机状态记忆和100个信道的频道存储，存储器为非易失的闪存方式，不需要备份电池可以维持信息100年不丢失并可以承受100万次读写。<BR>LM324接成比较器做为模拟电路和单片机I/O口的接口电路，提供了工作模式转换和软件开关机以及机器超电压告警保护等功能。</P>
<P>所用元器件：<BR><IMG
src="KN-830.files/200551116344717723.gif"><BR>（上表中未包含DDS芯片AD9851*2，）</P>
<P>安装介绍：<BR>KN830收信机套件的安装比较简单，也是针对广大无线电爱好者而设计的，只要有一定的焊接基础都能装配成功。而且在装配完成后，再对着电路图纸及操作说明书再回想一下整个收信机的结构，及信号流程，会对单边带接收原理留下深刻的印象。<BR>在拿到元件包后，先把各种元件按类别，参数，分门别类的放好，安装的时候就不容易出错。</P>
<P>安装时先装电容，电阻这一类体积比较小的无源器件，如果先装体积大的元件，会给安装小元件造成不便。例如：先把所有的103瓷片电容穿入电路板中再用镊子把每只电容的两个脚稍微向外折一下，这样把电路板反过来焊接时就不会出现元件掉落的现像。焊接穿入的元件后，用斜口钳把元件的长脚剪掉。再穿入第二种元件，这样就不会给第二种元件的焊接造成麻烦。按照上面的步骤把所有元器件都焊在PCB板上。</P>
<P>这里再提几个值得大家注意的地方：<BR>1、所有有源元件都是有方向的，二极管的负极是带黑环的那边，应对着二极管符号的直线方向。集成电路的缺口（小圆点）方向应对准电路板上缺口方向。电解电容也有分正负极方向，电容的长脚一边要对着电路板上标“
”的方向。<BR>2、安装长方型有源晶振时要注意安装方向。有小圆点的那边向着电路板上标“VCC”的方向。<BR>3、安装78L05时要注意按引脚顺序插入电路板中（即元件印字面向外）。<BR>4、长方型有源晶振旁边的两个标1mH的电感，用4.7uH代替。AT89S52右边的8K、4K、电阻分别用8.2K、3.9K代替。<BR>5、连接面板与主板的排线采用顺序连接即可。</P>
<P>软件使用：<BR>机器由一块液晶显示器来显示机器的工作频率，信道，模式，ATT，音量等信息。控制方式借鉴了IC-706等小型机种的翻页菜单形式，以最少的按键完成了作为一部现代化型收信机应该有的功能。<BR>操作者在面板的键盘上可以完成：存储频道，取出频道频率，频道/频率状态切换，ATT，背光开关，频率步进选择，音量调节，软件开关机，键盘锁等功能。<BR>进入工厂设置模式后（关机，顺序按2、3、4键，再开机），可以分别对AM/SSB/CW三种工作模式下机器的中频进行设置，还可以对载波相对与中频值的偏移量就LSB/USB两种模式分别进行设置。需要关注的是，我们在进行这些参数调整的时候，机器仍然在继续着接收。而且机器的VFO和BFO协调变化使得机器的接收频率没有变化，操作者可以体会到由于载波频率的变化和晶体滤波器的边缘效应造成的音色上的变化。这些功能在进口机器中比如IC706里做到用户菜单里，而在目前我们发布的三个软件版本里是放到了工厂模式中，使用工厂模式使得爱好者可以在实验不同频率的晶体滤波器的时候不用动机器的硬件电路，就可以得到满意的实验结果和数据。</P>
<P>硬件调试过程：<BR>KN830所需要的硬件调试较少，基本上没有什么调整的地方，装好通电就能使用。全机只有二个可调电阻，及四个中周是可调元件。在AT89S52旁边的可调电阻是调节系统音量的，顺时针方向是调小系统音量（按键声）。在MC1350边上的可调电阻是调节中放增益的，顺时针是调大增益（如果有条件最好把这个位器接到面板上去，放便实际使用）。<BR>另外，KN830的四个中周分别是调整业余频率的四个波段（7M/14M/21M/29M）灵敏度的。以调整7M为例介绍调试方法，业余条件下没有信号发生器，先接上室外天线（最好是DP天线），我们就把机器频率调到7.0XX,模式调到LSB模式,寻找一个正在通信中的电台。收到信号以后调整7M中周的磁帽，使收到信号最强即可。其它波段的调试方法也一样。<BR>收信使用的天线系统也是十分重要的,KN830天线设计输入阻抗是50欧姆，这一点和现代型商品电台是一样的。所以随便拉一根电线是不能满足830的设计要求，而这时机器的接收能力也会大大下降。所以，在开始安装KN830之前，设计者给出的建议是先架设一个符合机器要求的偶极天线。具体的天线形式和架设方法可以参考有关资料或我们另文介绍。<BR>关于电源，可以自已使用LM7808稳压块DIY一只稳压电源。当然了，如果有条件使用6节镍氢可充电池给机器供电是最好不过了。用电池供电可以防止了电源引入的一些干扰。</P>
<P>综上所述KN830具有如下优点：<BR>1，安装简单，适合初学入门的朋友，能大大增强对无线电的兴趣，安装套件一般是一次成功，一装就响。<BR>2，操作功能强大，基本上所有功能都可以用软件调整，显示界面友好。<BR>3，最先进的数字频率合成技术（DDS）组成的本机振荡器，拍频振荡器，频率误差极<BR>但需要说明一点，KN830的模拟电路基本上还是传统的一次变频超外差式单边带接收机。虽然其电路结构针对着全波段接收而做了一些技术上的考虑，但就其性能上来说只能满足初学者进行日常的收听，和真正的进口的商品电台相比，无论是动态范围还是信噪比上都存在着相当的差距。</P>
<P>KN830的开发得到了很多朋友的帮助和鼓励，在此一并表示衷心的感谢。</P>
<P><BR>徽工业大学业余电台BY6HY<BR>BA6BF/时刻</P>
<P>(摘自《无线电》)</P></DIV></SPAN>
<DIV align=center>-----------------------------------<SPAN
class=fonts14>( 完
)</SPAN>-----------------------------------</DIV><BR>
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