Wprowadzenie
Ten artykuł powinien zadowolić tych, którzy chcą zbudować nadajnik małej mocy FM. Jest on przeznaczony do korzystania z wejścia innego źródła dźwięku (np. gitary lub mikrofonu), i przekazuje na paśmie FM komercyjnych - jest całkiem mocny, więc upewnij się, że nie należy używać go do przesyłania czegokolwiek poufnych - to może łatwo być zabierani z kilkuset metrów.
Pasmo FM jest 88 do 108MHz, a mimo to jest coraz dość tłoczno prawie wszędzie, powinieneś być w stanie znaleźć puste miejsce na tarczy.
UWAGA: Kilka osób miało problemy z tego obwodu. Największym problemem nie jest wiedzieć, czy to jest jeszcze oscylacyjny, ponieważ częstotliwość jest poza zasięgiem większości prostych oscyloskopów. Zobacz projekt 74 na prostą sondą RF, które (lub powinien) powiedzieć, że masz sygnału użytecznego na antenie. Jeśli tak, to wiesz, że waha się, i po prostu dowiedzieć się, na jakiej częstotliwości. Może to wymagać użycia licznika częstotliwości RF, czy po prostu nie można zlokalizować pasmo FM.
Opis
Układ nadajnika przedstawiono na rysunku 1, i jak widać jest to bardzo proste. Pierwszym etapem jest oscylator i jest na bieżąco z zmiennej pojemności. Wybierz nieużywaną częstotliwość i ostrożnie wyregulować C3 aż zatrzymuje szum tła (trzeba wyłączyć obwód wyciszania odbiornika FM, aby posłuchać).
Rysunek 1 - Mała moc nadajnika FM
Bo czapka trymer jest bardzo wrażliwy, dokonać ostatecznego dostosowania częstotliwości na odbiorniku. Podczas montażu układu, upewnij się, że wirnik C3 jest podłączony do zasilania + 9V. To zapewnia, że nie będzie minimalne zakłócenie częstotliwości, kiedy wkrętak dotyka wałka regulacji. Możesz użyć kawałek miedzianej płytce drukowanej nie odzianych do śrubokręta - to nie zmienia częstotliwości.
Stabilność częstotliwości jest znacznie poprawiona poprzez dodanie kondensatora od podstawy Q1 do masy. To zapewnia, że tranzystor działa w prawdziwym wspólnej podstawie w FR. Wartość 1nF (ceramiczne), jak pokazano to odpowiednie, a także ograniczyć reakcję HF 15 kHz - to korzyści z prostego układu, jak to nawet FM komercyjnych zwykle jest ograniczony do szerokości pasma 15kHz.
Kondensatory
Wszystkie kondensatory ceramiczne może być (za wyjątkiem C1, patrz niżej), przy C2 i C6 korzystnie jest N750 (ujemny współczynnik temperaturowy, 750 części na milion na stopień Celsjusza). Pozostałe powinny być rodzaje NPO, ponieważ korekta nie jest potrzebna temperatura (nie jest to pożądane). Jeśli nie możesz dostać czapki N750, nie martw się zbytnio, stabilność częstotliwości obwodu nie jest tak dobry (jak we wszystkich prostych nadajników).
Jak to działa
Q1 jest oscylator i jest konwencjonalna konstrukcja Colpitts. L1 i C3 (równolegle C2) dostraja układ do pożądanej częstotliwości, a wyjście (z emiterem Q1) doprowadza się do Q2 buforowym wzmacniaczem. Izoluje anteny z oscylatora daje znacznie lepszą stabilność częstotliwości, jak również zapewnienie znacznego dodatkowego wzmocnienia. L2 i C6 tworzą dostrojony obciążenia kolektora i C7 pomaga dodatkowo izolować obwód od anteny, jak również, aby zapobiec możliwości zwarcia powinny kontakt antena uziemiona metalowa obudowa, który normalnie stosowany dla całego nadajnika.
Sygnał audio przyłożony do podstawy Q1 powoduje zmianę częstotliwości, ponieważ prąd kolektora tranzystora jest modulowany przez dźwięk. Zapewnia to modulację częstotliwości (FM), którą można odbierać na każdym standardowym odbiorniku pasma FM. Wejście audio musi być utrzymywane na maksimum około 100 mV, chociaż będzie się to nieco różnić w zależności od jednostki. Wyższe poziomy spowodują, że odchylenie (maksymalne przesunięcie częstotliwości) przekroczy limity w odbiorniku - zwykle ± 75kHz.
O wartości pokazanej na C1, ogranicza to niższe pasmo przenoszenia do około 50Hz (oparte wyłącznie na R1, który jest nieco pesymistyczny) - jeśli trzeba zejść niżej niż ta, a następnie użyć korek 1uF zamiast, który pozwoli na odpowiedź w dół przynajmniej 15Hz. C1 może poliestru albo z mylaru lub 1uF elektrolitycznych mogą być wykorzystywane, dwubiegunowe lub spolaryzowane. Jeśli spolaryzowane, biegun dodatni musi być podłączony do rezystora 10k.
Cewki
, Cewki są nominalnie 10 obrotów (faktycznie 9.5) o średnicy drutu miedzianego 1mm emaliowane. Są blisko rany na średnicy 3mm byłego, który jest usuwany po cewki są nawinięte. Ostrożnie zeskrobać szkliwa, gdzie kończy się cewka będzie przejść przez rady - wszystko szkliwa należy usunąć, aby zapewnić dobry kontakt. Figura 2 przedstawia szczegół rysunku zwoju. Cewki powinien być zamontowany około 2mm powyżej planszy.
Dla tych, którzy wciąż tkwią w ciemnych wiekach z imperialnymi wymiarami (uśmiech), 1 mm to około 0.04 cala (0.0394 cala) lub 5/127 cala (chichot) - będziesz musiał ustalić, jaki to jest wskaźnik, w zależności od systemu grubości drutu używasz (jest ich kilka). Już widzisz zalety metryki, prawda? Aby obliczyć pozostałe wymiary, 1 "= 25.4 mm
UWAGA: dławiki są niezbędne i muszą być dokładnie opisane rany, lub częstotliwość będzie źle.
Rysunek 2 - Szczegóły L1 I L2
Nominalna (i bardzo przybliżone) dla cewek indukcyjność około 130nH.This oblicza się według wzoru ...
L = N² * r² / (228r + 254l)
... gdzie L = indukcyjność microhenries (UH), N = liczba zwojów, r = średni promień cewki (2.0mm dla cewki jak na rysunku), i l = długość cewki. Wszystkie wymiary w milimetrach.
Preemfaza
W przypadku transmisji FM jest to normalne, że stosowana jest „preemfaza” i odpowiednia ilość osłabienia w odbiorniku. Istnieją dwa standardy (oczywiście) - większość świata używa stałej czasowej 50us, a USA 75us. Te stałe czasowe reprezentują odpowiednio częstotliwości 3183 Hz i 2122 Hz. Jest to punkt 3 dB prostego filtra, który wzmacnia wysokie częstotliwości podczas transmisji i ponownie odcina te same wysokie tony podczas odbioru, przywracając normalną odpowiedź częstotliwościową i redukując szum.
Prosty nadajnik powyżej nie ma to wbudowane, więc może być dodany do przedwzmacniacza mikrofonowego lub liniowego etapu obiegu buforowym. Są to zarówno pokazane na rysunku 3, i są znacznie lepszej jakości niż standardowe oferty w większości innych wzorów.
Rysunek 3 - Przedwzmacniacze mikrofonowe i liniowe
Zamiast prostego wzmacniacza tranzystorowego pojedynczej, używając opamp TL061 daje znacznie lepsze dane zniekształcenia, i bardziej przewidywalne impedancja wyjściowa przetwornika. Jeżeli chcesz korzystać z mikrofonu dynamicznego, opuścić R1 (5.6k) ponieważ jest to potrzebne tylko do zasilania wkładki mikrofonu elektretowego. Kontrola wzmocnienia (na każdym torze) może być wewnętrzny ustawiony, lub normalny garnek na dostosowanie się do maksymalnego poziomu bez zniekształceń z różnych źródeł sygnału. Kondensatory obejściowe 100nF musi być typu ceramicznych, z powodu częstotliwości. Należy zauważyć, że chociaż TL072 może działać, nie są przeznaczone do pracy w niskim napięciem używany. TL061 został specjalnie zaprojektowany do pracy w niskiej mocy.
Przedwzmacniacz mikrofonowy ma maksymalny zysk 22, dając czułość mikrofonu około 5mV. Linia przedwzmacniacz ma wzmocnienie jedności, więc maksymalna czułość wejścia jest 100mV.
Wybierz odpowiednią wartość kondensatora do wstępnego nacisku, jak pokazano na rysunku 3, w zależności od miejsca zamieszkania. Nacisk wstępny nie jest szczególnie dokładny, ale będzie wystarczająco dobry do tego rodzaju zastosowań, do których zostanie użyty nadajnik FM małej mocy. Nie trzeba dodawać, że nie obejmuje to „podsłuchiwania” pokoi, ponieważ jest to nielegalne prawie wszędzie.
Chciałbym poinformować, że przedwzmacniacz się we własnym małym sub-obudowy, aby zapobiec przedostawaniu RF wejście opamp. To nie musi być nic szczególnego, a może nawet tylko owinąć jakąś izolację wokół preamp po prostu zawinąć całą jednostkę przedwzmacniacza w folię aluminiową. Pamiętaj, aby zrobić dobre uziemienie z folią, lub osłony będą bezcelowe.
Nasze inne produkty:
