Voordat we beginnen:
Ik ben goed op de hoogte van de piraten radio scène die in een aantal landen bestaat. Terwijl ik ben honderd procent in het voordeel van de vrijheid van meningsuiting, ik ben ook een honderd procent van overtuigd dat het radiospectrum moet worden georganiseerd en gecontroleerd, om storingen te voorkomen en laat een eerlijke toegang voor alle geïnteresseerde. Om deze reden, vraag ik mijn lezers van het gebruik van mijn werk voor het opzetten van een soort van heimelijk, piraat, niet-vergunde radiostation te onthouden. Aan de andere kant, iedereen eerlijk speelt, en om dingen te doen volgens de wet, is welkom om mijn ontwerp te gebruiken.
Geschiedenis van dit project
In Chili een aanzienlijk deel van de zenders te gebruiken handgemaakte zenders. De kwaliteit varieert. Sommige zenders zijn goed gemaakt, anderen zijn zeer slecht, en er zijn ook enkele die goed ontworpen, maar slecht gebouwd, dat is de typische gevolg van een slechte technicus hebben geprobeerd naar een ontwerp gemaakt door iemand anders te kopiëren.
In 2002 werd mij gevraagd om een zender te repareren die een bijzonder slecht voorbeeld van het genre was. De eigenaar vertelde me dat dit zeer slechte ding het beste was dat hij zich kon veroorloven. Ik vertelde hem dat er voor minder geld een veel betere zender gebouwd kon worden. Van het een kwam het ander, en ik heb me voorgenomen een kwalitatief hoogwaardige, goedkope zender voor kleine FM-zenders te ontwikkelen.
Tijdens de volgende maanden ontworpen I, gebouwd en debugged de drie belangrijkste modules van mijn zender: De audio processor en stereo encoder board, de gesynthetiseerde opwekker en de eindversterker. Maar toen ik was op dat moment, mijn beste vriend met de waardeloze zender ging uit van het bedrijfsleven, en dus was er geen echte nut meer voor de zender was ik het bouwen! Dit leidde tot het project wordt opgeschort, ondanks het feit dat alleen de vrij eenvoudige stuurschakeling is nog steeds vermist.
De drie voltooide modules zijn rondslingeren in mijn atelier voor vier jaar. In mijn stad de wijzerplaat is gevuld met stations die meestal zeer lage kwaliteit muziek uitzenden, en iedereen lijkt het erover eens dat er is gewoon geen ruimte, noch spectrum-wise, noch in aantal luisteraars, voor een extra station, dat goede muziek zou uitzenden. .. En hoe dan ook, ik heb niet de tijd om een zender, niet eens een semi-automatische een run! Dus er is geen echte motivatie voor mij nu op de zender project te voltooien.
In plaats van het gooien van alles weg en vergeten is (dat is iets wat ik kan toch niet doen!), Heb ik nu besloten om het ontwerp in het publieke domein te zetten, zodat in ieder geval iemand die er zou kunnen profiteren van de tijd dat ik geïnvesteerd.
Het concept:
Deze zender is vanaf de grond tot zeer hoge geluidskwaliteit, gecombineerd met een uitstekende frequentie stabiliteit, betrouwbaarheid, etc. Het kan worden gebruikt als zelfstandig zender een middelgrote plaats dienen of als een exciter kilowattuur rijden klasse eindversterker om een grote stad te dienen. Het is ontworpen om te werken vanuit 13.8V nominale spanning, zodat het kan worden uitgevoerd vanaf dezelfde communicatielijn voeding parallel met een reservebatterij. In het geval van een stroomstoring, kan de zender te houden die vanuit de accu, tegen iets minder kracht als de spanning daalt.
Het bestaat uit vier modules, de drie belangrijkste zijn bereid, getest en hieronder beschreven. De vierde module is nog niet gebouwd, en zou nooit gebouwd worden, maar ik zal haar basisfuncties te beschrijven, zodat je het kunt ontwerpen, als je wilt.
Dus laten we beginnen!
De audio processor en stereo-encoder
Het tekstboek manier van verwerking en dat codeert voor een stereosignaal voor FM-transmissie gaat als volgt:
1) Neem beide kanalen en low-pass-filter ze op 15kHz, met steile afwentelen;
2) Pas pre-nadruk toe. Afhankelijk van het deel van de wereld zou het een tijdconstante van 75 µs of 50 µs moeten hebben;
3) Strikt beperken het geluidsniveau om ervoor te zorgen dat overdeviation kan niet gebeuren;
4) Maak een stabiele, schone 38kHz sinus;
5) Trek de juiste kanaal uit het linker kanaal, en vermenigvuldig het resultaat met de 38kHz vervoerder;
6) Maak een schone 19kHz sinus, fase vergrendeld aan de 38kHz één;
7) Voeg het linker kanaal, rechter kanaal, de (LR) * 38kHz signaal en het 19kHz signaal, met specifieke amplitudes.
Er zijn verschillende manieren om dit algoritme. Moderne fabriek gemaakt zenders doen vaak het hele ding digitaal, in een DSP. Maar het is nog goedkoper en eenvoudiger te doen in het analoge domein. Dat kan op verschillende manieren te en veel te veel zenders gebruiken tegenwoordig zeer goedkoop, middelmatige methoden zoals harde geschakelde vermenigvuldigers basis van CMOS schakelaars. Ze doen het werk, maar zijn zeer luidruchtig! Mijn ontwerp maakt gebruik in plaats van een echte, hoge kwaliteit analoge multiplier voor die taak. Hierdoor wordt het signaal van mijn zender zo goed als de beste signalen I kan lokaal ontvangen en veel beter dan het grootste deel van hen!
Hier is het schema. Je zult waarschijnlijk niet in staat zijn om het te lezen op deze resolutie, dus beter op te klikken, opslaan in volledige resolutie, afdrukken, en verwijzen naar het voor de volgende uitleg. Als je problemen met het openen van de grote versie hebt, klik met de rechtermuisknop op het diagram, zodat u kunt opslaan op schijf, open het vervolgens met behulp van IrfanView of een andere goede image viewer. Dit geldt voor alle tekeningen op deze pagina. De volledige resolutie tekeningen zijn groot, en afhankelijk van de hoeveelheid geheugen in uw computer, kunnen sommige webbrowsers ze niet openen en zal een gebroken link te melden.
De twee single-ended line-level audio-signalen binnenkomen via doorvoercondensators, en worden verwelkomd door een LC low-pass filter om zich te ontdoen van alle RF die kunnen worden op hen. In elk kanaal er een buffertrap, en een gecombineerde pre-emphasis en zachte limiter fase. Het voordeel van het doen van de beperking van en de pre-nadruk in één stap is dat het vermijdt overdeviating luide hoge tonen, of het hebben van luide bas klinkt plat uit de hoge tonen, zonder de noodzaak van een multiband limiter. De versterking van de niet-beperkt deel van de audiosignalen is instelbaar middels trimpots. Dan komt er een zes-polige laagdoorlaatfilter dat signalen boven 15kHz verwijdert.
Een 74HC4060 chip leidt de 38kHz en 19kHz signalen, zoals vierkante golven, van een op maat gemaakte kwartskristal. Twee afstemkringen met behulp van ferriet pot kernen draai deze vierkante golven tot zeer schoon, laag geluidsniveau sinusgolven. Trimpots mogelijk maken om de in te stellen, terwijl de verstelbare kernen van de spoelen maken een nauwkeurige afstemming. Jumpers laten elk van deze signalen schakelen voor het testen en afstellen doeleinden.
Een nogal ouderwets, maar met weinig ruis en weinig vervorming analoge multiplier chip moduleert de LR signaal, geproduceerd door een op amp differentiële versterker, op de 38kHz subcarrier. Dit circuit heeft drie aanpassingen voor het evenwicht. De output niveau te verstelbaar. De signalen die alleen stereo noodzakelijk kunnen worden verbroken voor het testen door middel van een jumper.
De uitvoer adder combineert de L-signaal, R-signaal, (LR) * 38kHz signaal, en de piloot toon. De eerste twee signalen worden vastgesteld in dit stadium, terwijl de (LR) * 38kHz kan worden aangepast door een eigen potmeter en de piloottoon de potmeter vóór de LC kring. Dan is er een laatste niveauregeling, gebruikt om de afwijking van de zender in te stellen en een buffertrap met een lage uitgangsimpedantie, dat de uitgang rijdt door een weerstand instabiliteit van capacitieve belastingen voorkomen.
Er is een extra circuit dat in wezen bestaat uit een dubbele superdiode detector met een tijdconstante en bestuurder instelbare uitgangsspanning. Deze schakeling pakt totale multiplexsignaal net vóór het niveauregeling en produceert een DC signaal naar een kleine meter schijf koppelen voor afwijkmelding. Dit is een zeer belangrijk instrument voor de zender operator om de juiste audio in te stellen tijdens routine-operatie!
Hier is de printplaat. Klik erop om het in hoge resolutie te krijgen .... Het is zichtbaar "door het bord", dus je kunt het direct printen en de inkt in contact brengen met het koper om een correct zijdig koperpatroon te krijgen.
De gehele schakeling is gebouwd op deze enkelzijdige printplaat. Slechts een paar jumper draden nodig, dus het is niet de moeite waard maken van een dubbelzijdige PCB voor dit.
En dit is een ruwe delen overlay, gewoon om te zien waar een deel gaat. Precies welke deel gaat waar, is iets wat je zal moeten werken met het schema! Wees niet lui!
En dit is hoe de complete stereo encoder kijkt. Hier had ik tijdelijk gesoldeerd een ouderwetse phono connector board aan de ingangen. Later, moet de printplaat worden ingekapseld in een afgeschermde doos, met ingangen en uitgangen gaan via doorvoercondensators.
Over de componenten: Alle kritische weerstanden zijn van metaalfilm, 1% tolerantie, zowel voor stabiliteit als voor laag geluidsniveau. De operationele versterkers zijn van het type met lage vervorming en lage ruis, behalve de opamp van het meetcircuit, dat een eenvoudig BiFET-type is. Alle trimpots zijn hoogwaardige multiturn-units. De condensatoren zijn meestal van polyester, maar in het laagdoorlaatfilter heb ik 5% zilvermica gebruikt, simpelweg omdat ik er veel van had en de waarden heel goed kon evenaren! Het matchen van de condensatoren is een goed idee, omdat hun tolerantie van 5% wat ruim is voor het verkrijgen van de optimaal vlakke filterrespons. Op onkritische plaatsen vind je keramische en elektrolytische condensatoren. De smoorspoelen zijn gedompelde exemplaren die uit een afgedankte videorecorder zijn verwijderd, maar soortgelijke kunnen nieuw worden gekocht. De ferriet potkernen kwamen van de stereodecoder van een oude (houten doos!) Radio, die ik in een toestand kreeg die te onvolledig was om te herstellen. Ik heb er geen informatie over, dus je zult je eigen kernen moeten selecteren en het aantal windingen moeten berekenen om de inductantie te verkrijgen die op het schema staat vermeld. Houd er echter rekening mee dat de potkernen een aanzienlijke luchtspleet MOETEN hebben om stabiel genoeg te zijn. Het kristal kan worden besteld bij JAN Crystals, met een frequentie van 2.432 MHz, fundamentele modus, parallelle resonantie, 30pF belastingscapaciteit, HC-49-houder, met standaard temperatuur-, stabiliteits- en tolerantiewaarden.
Je moet dit circuit te begrijpen in staat zijn om het goed te kalibreren. En je een oscilloscoop nodig hebt, natuurlijk! Het proces begint met voorinstelling alle aanpassingen aan hun middelpunten, waarbij een +/- 15V voeding, en een audio sinusgolf 1kHz beide kanalen, in een gehalte 1V piek-tot-piek. Stel R5 en R23 precies 4.5V pp aan de uitgangen van de laagdoorlaatfilters, zoals aangegeven in het diagram. Pas dan je L4 en R44 herhaaldelijk tijdens het kijken naar de uitgang van U9A, het afstemmen van de spoel voor maximale signaal en de potmeter precies 4.4V pp. Dan moet je de 1kHz signaal van toepassing op slechts één ingang van de raad van bestuur, en je kort de andere ingang naar grond. Met de oscilloscoop aan de uitgang van U11A, moet u een klassieke two-tone-signaal te zien. Stel nu je R60, R61 en R62 herhaaldelijk voor de beste grond centreren, symmetrie en lineariteit. Dit is het gemakkelijkst te doen door een dual channel reikwijdte en schoot het andere kanaal van het ingangssignaal naar de analoge multiplier (output van U6A), superpositie van de twee sporen. Na het aanpassen van de versterking van de scope kanalen, moet het gemoduleerde two-tone signaal precies de 1kHz sinus vullen.
Nu is het installeren van een jumper op JP2 en zet het bereik op de output U6B's. Daar vindt u de som van de 1kHz signaal en de dual-tone signaal afkomstig van de multiplier te zien. Pas het niveau van de (LR) * 38kHz signaal met R55, zodat het precies gelijk aan het niveau van het 1 kHz signaal. Dat is heel eenvoudig, want als de instelling goed is, beweegt het 38 kHz-signaal altijd tussen nul volt en het momentane niveau van de 1 kHz sinusgolf. U hoeft dus alleen de instelpotmeter af te stellen om deze nul volt lijn mooi recht te krijgen! Als je nog nooit zo'n circuit hebt gebouwd, begrijp je nu misschien niet wat ik bedoel, maar het zal meteen duidelijk worden wanneer je met de aanpassing speelt! Zorg ervoor dat u deze aanpassing met de grootste precisie uitvoert, want de goede stereoscheiding van deze encoder hangt ervan af!
Verwijder nu de jumper op JP2 en installeren op JP1. Breng de 1kHz 1V signaal naar beide kanalen. Tune L5 voor maximale 19kHz signaal en zet R45 zodat het pilootsignaal op de omvang ongeveer 10% van de amplitude van het signaal 1kHz. Plaats nu de twee scope probes op de uitgangen van U9A en U9B, verwijder de jumper van JP1 en retoucheren L5 om de fasen van de twee sine golven af te stemmen, zodat de kruising nul gebeurt op precies hetzelfde moment. Het verhogen van de omvang winst op de 19kHz signaal helpt bij het verkrijgen van de golfvormen meer parallel aan een betere nauwkeurigheid te verkrijgen.
R68 worden aangepast als de exciter is voltooid. Voor nu, maar zet deze op ongeveer mid-range, die ongeveer 1V bij de uitgang zal geven. Als u al uw meter voor de afwijking meting (elke panel meter van 10uA naar 1mA volledige schaal zou moeten werken), dan kunt u een schaal te trekken voor het en aan te passen R73 zodat het leest 100% afwijking (of 75kHz, wat je wilt). Doe dit met een signaal van meer dan 1V toegevoerd aan de ingangen, zodat het signaal wordt beperkt. By the way, moet het lezen hetzelfde, ongeacht of u het audiosignaal van toepassing op slechts één ingang, of beide. Als er geen audio-ingang, de meter ongeveer 10% van de volledige schaal uitgelezen waarde. Dit is de piloot toon, en je zou willen om het niveau op de meter te markeren.
De gesynthetiseerde exciter
Errata: De transistors geïdentificeerd als 2SC688 in het schema zijn echt 2SC668! Bedankt voor het melden van de inconsistentie, Fausto!
De opwekker heeft de functies van het verstrekken van een stabiele, lage ruis, frequentie selecteerbare RF-signaal, moduleren met de multiplex signaal van de geluidskaart, en versterken het naar een beheersbare vermogen voldoende is om de eindversterker te sturen. Mijn exciter maakt gebruik van een PLL frequentie synthesizer, die de FM-band covers in 100kHz stappen. De VCO dekt slechts een paar MHz zonder aanpassing, wat resulteert in een laag geluidsniveau. Modulatie wordt onafhankelijk uitgevoerd van frequentieregeling, en met speciale aandacht voor een laag geluidsniveau. Het uitgangsvermogen regelbaar van nul tot 4 watt. Een PLL unlock detector is opgenomen, het afsluiten van de zender in het geval van een storing.
Het hart van de exciter is een Colpitts VCO. Hij wordt aangedreven door een lokale 9V regulator, en heeft de frequentie door twee back-to-back varactors er nauwelijks laden en dus zeer lage faseruis. Een monster van het VCO signaal beneden verdeeld door een prescaler IC en toegevoerd aan een PLL chip, waarbij de referentie wordt een maat kwartskristal deelt dit naar 6250 Hz. De frequentie is ingesteld in binaire mode door een tien-weg dip switch, die de belangrijkste programmeerbare deler controleert. Wanneer de PLL is vergrendeld, schakelt Q1 op een uitgang die moet worden gebruikt om de vermogensversterker schakelen. De fasedetector uitgangssignaal van de PLL chip gefiltreerd en niveau verschoven door een versterker, worden geïnjecteerd in de frequentieregeling varactors van de VCO.
Het modulatiesignaal wordt toegevoerd aan een afzonderlijke varactor, die is voorgespannen om te draaien in een redelijk lineaire bereik, en wordt gescheiden van de frequentieregelcircuit, het is niet beïnvloed door de PLL spanning. Alle signaal en stuurspanning koppeling wordt gedaan door middel van spoelen, in plaats van spoelen, lager lawaai. De bandbreedte van de modulatie-ingang breed genoeg is niet alleen voor stereo, maar ook voor latere toevoeging van een gebruiksmodel hulpdraaggolf (SCA) signaal toe.
De uitgang van de VCO gaat via een emittervolger buffertrap, vervolgens via een zeer afgestemde klasse A versterker, gevolgd door een klasse B bestuurder en klasse C versterker, die Halfgrove-Q afgestemde impedantie netwerken. Deze laatste twee stadia worden gevoed door een afzonderlijke ingang, zodat het uitgangsvermogen tot 4 W kunnen worden bediend vanaf nul instellen van deze spanning nul tot 15V. De bedoeling is het gebruik van deze functie voor het automatisch rijden controle van de laatste fase, en de bescherming van de zender.
Merk op dat de uitgang van deze module voldoende harmonische filtering direct met een antenne heeft. Als u dit wilt opwekker te gebruiken als een stand-alone zender met laag vermogen, moet u een low pass filter toe te voegen.
De exciter is gebouwd op een dubbelzijdige PCB's, waarvan de bovenzijde koper vertrokken meestal ongestoord als een grondvlak heeft. De koper wordt verwijderd slechts ongeveer non-geaarde pinnen. De massa-aansluitingen worden gesoldeerd aan de bovenkant, dus het is niet nodig om plated-through gaten.
Deze tekening toont de twee kanten van de PCB's, zodat u kunt afdrukken en vouw het in het midden om te zien hoe de twee delen uit te lijnen. Je moet om het beeld te keren om het af te drukken voor het maken van de raad van bestuur, zodat de inkt in contact met het koper krijgt.
Deze PCB is voorzien van gesoldeerde schilden rondom en tussen de podia, aan beide zijden van het bord. Zij worden het best geïnstalleerd voordat deze bevolken.
Deze afbeelding toont de onderdelen lay-out. Nogmaals, moet u om uit te vinden welk deel is die, met behulp van het schema. Het moet heel gemakkelijk. Wees voorzichtig, want er is een onderdeel van het schema dat niet is opgenomen in de board design! Het werd later toegevoegd, tijdens het debuggen, en gesoldeerd onder het bord! Om de zaken nog interessanter te maken en daag je een beetje, ik zal je niet vertellen welk deel dat is! Je zult weten wanneer je uiteindelijk met een deel overblijven nadat het monteren van het bord! :-)
De tekeningen van de spoelen zijn een redelijk goede overeenkomst met de werkelijke afmetingen.
En zo ziet de gemonteerde opwekker eruit! U ziet misschien het machinaal bewerkte aluminium onderdeel dat de uitgangstransistor omsluit. Ik heb het gemaakt op mijn hobbydraaibank. Het is een nogal geavanceerde manier om de TO-5-cased transistor aan te sluiten op een extern koellichaam! Een eenvoudigere beugel zal ook werken. Mijn oorspronkelijke idee was om deze module op de rand van een chassis of tegen een kastenwand te zetten, om dat als koellichaam te gebruiken. Hoe dan ook, de schakeling is zo efficiënt dat de transistor nauwelijks een extra koellichaam nodig heeft! Ik heb alle tests uitgevoerd zonder iets meer toe te voegen dan wat hier wordt weergegeven.
Veel van de onderdelen kwam weggegooid materiaal. Dat geldt ook voor de trimmers en het dimlicht chokes. Maar compatibele onderdelen zijn nieuw. Het kristal werd gemaakt door JAN Crystals. Om het te bestellen, geeft u een frequentie van 6.4000 MHz, fundamentele mode, parallel resonante, 30pF belasting capaciteit, HC-49 houder, met standaard temperatuur, stabiliteit en tolerantie ratings.
De uitgang is verbonden via een BNC-aansluiting. Alle andere aansluitingen gaan via doorvoercondensatoren. Het schild wordt gecompleteerd door opdrukkappen, gemaakt van hetzelfde materiaal dat wordt gebruikt voor de hier getoonde schildwanden. Het is niets anders dan koffieblikken, opengesneden en platgedrukt! Sommige chocolaatjes en koekjes zijn ook in geschikte blikken verkrijgbaar!
Het uitlijnen van dit circuit is niet moeilijk. Stel eerst alle trimmers in op middenbereik en programmeer de frequentie. Voor deze taak voegt u gewoon de schakelaargewichten toe: de minst significante schakelaar produceert 100 kHz, de tweede voegt 200 kHz toe, de volgende 400 kHz, enzovoort, tot de achtste, die 12.8 MHz toevoegt. De negende maakt eigenlijk verbinding met twee ingangen van de PLL-chip, dus hij voegt 76.8 MHz toe, terwijl de tiende schakelaar 102.4 MHz toevoegt. Om schakelaarinstellingen voor een bepaalde frequentie te berekenen, ontleedt u deze eenvoudig in zijn binaire componenten en stelt u de juiste schakelaars in. Merk op dat een schakelaar die AAN is NIET zijn frequentiebijdrage toevoegt! Als u bijvoorbeeld wilt zenden op 96.5 MHz, zet u de schakelaars 9, 8, 7, 3 en 1 op OFF en de andere op ON. Het volledige frequentiebereik dat je in de synthesizer kunt instellen, bestrijkt de hele FM-omroepband en nog veel meer, maar de rest van het circuit is alleen ontworpen voor de omroepband.
Nu moet je een 15V stroomtoevoer naar de hoofdschakelaar enige ingang aan te sluiten, met een voltmeter op de uitgang van U3, en een frequentie teller bij de collector van Q4. Als u de juiste frequentie te krijgen, bent u in grote geluk en mag gaan spelen loterij! Meestal zijn de VCO zal worden van capture bereik. Als de voltmeter rond 14V, betekent dit dat de frequentie te laag. Als het leest bijna nul, betekent dit dat de frequentie te hoog is. De frequentie teller moet eens met deze. U moet de VCO centrum frequentie aan te passen om het in bereik te brengen. Voor deze taak heb je twee aanpassing punten: Men is C20, de andere buigt L4! Meestal zijn de trimmer alleen geeft niet voldoende bereik, dus voel je vrij om de spoel te buigen. Wanneer u de VCO ruwweg recht hebt aangepast, zal de PLL sluis in, en je zal een stabiele output frequentie, zeer dicht bij degene die je wilt. Pas L4 en C20 zodat de voltmeter leest ruwweg 9V. Een dergelijke relatief hoge varactor spanning geschikt voor Beste geluid prestaties, omdat de varactors binnendringen geleiding op de RF pieken houdt. Idealiter moet je de spiraal aan te passen, zodat de trimmer ligt in de buurt van het centrum van bereik met de spanning op 9V. Dit geeft u makkelijkste correctie later.
Nu kunt u de verwijzing kristal om de precieze frequentie in te stellen, door het aanpassen van C12 zodat de frequentie op de teller is precies de juiste is.
Laten we naar de kracht fasen: Sluit een RF power meter en een 50 ohm dummy load op de uitgang, en een paar volt van toepassing op de variabele spanning ingang. Pas C28, C32, C37 en C38 voor de hoogste macht. Als je buiten bereik draaien in elke trimmer, juist dat door de spoelen aangesloten buigen: L5, L7, L11, L10. Nu verhogen de spanning en retoucheren deze trimmers. Je zou moeten krijgen 4 om Watt uitgangsvermogen 5 op 15V van de voedingsspanning.
Om microfonische geluiden te vermijden, moet u na het voltooien van de afstelling de oscillatorspoel, en misschien ook de andere luchtgewonden spoelen, afdichten met bijenwas of een ander geschikt materiaal. Daarna kan een kleine aanpassing van de trimmers nodig zijn.
Nu kunt u de geluidskaart aansluiten op de exciter. Breng een 1kHz signaal naar de geluidskaart (beide kanalen is het beste), sterk genoeg om de raad van bestuur rijden in een matige beperken, en pas R68 op de audio-poort te krijgen +/- 75kHz afwijking. Als u niet beschikt over een afwijking meter, dan kunt u in de buurt door het inhaken van een ruimte om de audio-uitgang van een FM-ontvanger te krijgen, tuning aan verschillende lokale stations, let op de audio-levels die door hen, en dan af te stemmen op uw zender en stel de afwijking van dat niveau aan te passen. Maar dit systeem is zeer onnauwkeurig. Het beste is om te krijgen of een echte afwijking meter.
Als je ooit wilt de frequentie te wijzigen, moet u de DIP-schakelaars herprogrammeren en vervolgens retoucheren alle trimmers, en mogelijk de spoelen, met uitzondering van C12, die alleen retouches moeten voorschrijven na een aantal jaren, wanneer het kristal is verouderd.
De 80 Watt eindversterker
Dit is een vrij conventioneel ontwerp, met behulp van bipolaire transistoren in een afgestemde klasse C circuit. Dankzij het gebruik van twee fasen, kan de versterker op vol vermogen worden aangedreven met minder dan 1 watt drijfkracht, waardoor een grote winst marge resultaten in deze zender.
Bipolaire VHF macht transistors een ernstige affiniteit voor de lage frequentie zelf-oscillatie. Om stabiliteit op deze versterker, gebruikte ik verschillende technieken, zoals het plaatsen van de resonanties van de basis en collector spoelen ver uit elkaar, het dempen van de smoorspoelen met weerstanden, gebruik RC combinaties absorptie van ongewenste frequenties, gebruik feedtrough condensatoren voor het overbruggen op het bord, etc . het duurde wat tweaken, maar de versterker belandde onvoorwaardelijk stabiel.
De impedantie matching netwerk tussen de beide transistoren vraagt dat deze lage inductantie, dat het onpraktisch te maken met de werkelijke draad zou zijn. Dus heb ik gebruik gemaakt van een micro striplijn geëtst op de printplaat. Ook de kracht en SWR sensor aan de uitgang werd gemaakt met micro striplines.
Klik op het schema om een volledige resolutie versie die ook uitvoerig over de micro striplines en andere onderdelen te komen.
Deze versterker een laagdoorlaatfilter aan de uitgang, waardoor een signaal zuiver genoeg om direct worden aangesloten op een antenne. Het SWR meter werd gebracht voor het filter, teneinde het reinigen van de harmonischen die door de diodes. In elk geval, terwijl het signaal schoon genoeg om gemakkelijk voldoen gebruikelijke wettelijke en technische vereisten, deze zender niet worden gebruikt bij een multizender site zonder verdere smalband filter! Dit is zo omdat andere sterke signalen op nabije frequenties door de antenne zou worden opgehaald en gekoppeld met de vermogenstransistor, die zou mengen met de afzonderlijke signaal, waardoor een breed scala van intermodulatieprodukten, waarvan sommige opnieuw worden straalde! Dit is een veel voorkomende en zeer groot probleem in veel multitransmitter sites. In zulke plaatsen, moet zelfs niet één zender worden toegelaten op de lucht zonder smalband filtering! Dergelijke filters zijn eenvoudig te realiseren door middel van een afgestemde holte, die kan worden opgebouwd uit koperen buis of plaat.
Hier is de PCB lay-out, met inbegrip van de microstrips. Het bestuur is 20cm lang en is dubbelzijdig, met de achterzijde wordt een continue groundplane met uitzondering van twee kleine pads bij de bestuurder transistor basis en verzamelaar. Ik knip deze pads met een mes, in plaats van het maken van een hele computer tekening voor dat!
U moet boren en knip de openingen voor de transistors. De vermogenstransistor is gemonteerd van bovenaf, terwijl de stuurtransistor, vanwege de geringe hoogte, wordt onder het bord gemonteerd. Beide transistoren worden aangebracht na solderen koperfolies op de printplaat openingen, naar de bovenste en onderste groundplanes sluiten en de stuurtransistor ook dergelijke Koperstrippen verbinden van de basis en collector pads aan de bovenkant van het bord. Hier kunt u zien hoe de transistors worden gesoldeerd aan de raad, en de afstandhouders ik gebruikt om het te geven de juiste hoogte. Ik voor het eerst de raad van bestuur en transistors gemonteerd op de heatsink, dan gesoldeerd de output transistor in kant, dan tack gesoldeerd emitter leidt de drive transistor van bovenaf, door de opening, daarna weer verwijderd van de raad van bestuur en gesoldeerd de bestuurder transistor volledig. Hierdoor wordt de mechanische juiste passing wordt verzekerd. Zorg ervoor dat de transistor montagevlakken zijn flat! Mijn macht transistor kwam met een licht afgeronde oppervlak, dus ik moest eerst zand het plat! Dit is essentieel voor een goede warmteoverdracht. Natuurlijk, gebruik goede koelpasta toen ze uiteindelijk de versterker naar de heatsink montage.
Je kunt zien dat dat er ook nog een paar plaatsen waar de dingen aan te sluiten door middel van de raad van bestuur voor de beste aarding. Natuurlijk, het schild rond de raad sluit zich ook de twee begane vliegtuigen.
En hier is het delen overlay, zoals gewoonlijk zonder onderdelen identificatie!
Dit is hoe de complete eindversterker ziet er van bovenaf. U kunt de striplines zien, hoe de feedtrough caps (gebruikt als collector ontkoppeling caps) zijn geïnstalleerd, enz. Let op de koper beklede mica condensatoren in de low pass filter in de rechterbovenhoek.
Maar laten we er beter uitzien in detail naar een aantal interessante gebieden:
Hier kunt u zowel transistors en het bijbehorende netwerk tussen hen te zien. Ik kon niet trimmers dat de hoeveelheid RF-stroom die aanwezig zijn in dit circuit zou staan te vinden! Elke fabriek gemaakte trimmer vond ik zou smelten! Dus maakte ik mijn eigen mica compressie trimmers, met behulp van messing en koperen platen, koperen basisplaat, messing compressie wasmachine en mica lakens oorspronkelijk bedoeld voor TO-247 capsule montage. Alle aansluitingen in de trimmers zijn gesoldeerd, niet alleen geklonken als in veel fabriek gemaakt trimmers. Dat loste het probleem, maar ook deze trimmers krijgen warm in gebruik!
Merk op hoe de trimmers zowel de ingang en de uitgang van de vermogenstransistor hun aardverbindingen vlakbij de emitter leads.
Het output-matching-netwerk gebruikt dezelfde soort trimmers. Degene die in het midden van de afbeelding verschijnt, is degene die de meeste stroom verbruikt, meer dan 15 ampère RF! Bij continu gebruik en bij VHF waar de huiddiepte erg klein is, is dit een grote stroom. Hetzelfde geldt voor de tank "coil", die is gemaakt van een strip van 0.5 mm koperplaat gebogen in "U" -vorm. Ondanks de goede thermische verbinding met het bord, wordt het heet genoeg om niet meer aan te raken! Natuurlijk mag je hem sowieso niet aanraken terwijl de zender aan staat, want naast een hitteverbranding zou je een nog gemenere HF-brandwond krijgen!
Een soortgelijk probleem is gebeurd met de condensatoren voor de output low pass filter. Ik heb geprobeerd om te gebruiken RF-rated gedoopt zilver mica condensatoren, zoals op de foto hierboven in de rechterbovenhoek, maar ze kregen zo heet dat ze begonnen ruiken! Zeker hun zilver elektroden te dun. Ze zouden niet hebben geduurd lang in deze dienst.
Ik wist niet beter RF condensatoren bij de hand hebt, en in plaats van het bestellen van zware metalen beklede mica condensatoren op meerdere dollars per stuk, heb ik besloten om mijn eigen te maken. Hier is een voorbeeld, getoond naast een TO-92 transistor voor grootte vergelijking. Ik gebruikte 0.5mm koper blad voor de externe elektrode, 0.1mm koperfolie voor de binnenkant één, en mica gesneden uit TO-247 isolatoren.
Hier is een close-up blik van een van mijn met koper beklede micacondensatoren, vastgehouden in de kaken van een houten kledingclip voor de foto!
Omdat de dikte van die mica-isolatoren voor halfgeleidermontage sterk varieert, is het maken van deze condensatoren een proces van snijden en proberen. Ik heb de dikte van de mica zo goed mogelijk gemeten, het benodigde oppervlak voor de condensatoren berekend, ze gebouwd en vervolgens gemeten met een testspoel en een rooster-dipmeter. Ik schreef de waarde op elk en ging door met het maken van condensatoren totdat ik een aantal waarden had die dichtbij genoeg waren voor mijn laagdoorlaatfilter. De rest heb ik op voorraad gehouden voor andere projecten!
Het is leuk om te merken dat koper bekleed mica condensatoren gebouwd op deze manier uit te voeren net zo goed als in de fabriek gemaakt degenen, die je kunt elke waarde die u nodig hebt, en dat ze kosten ongeveer 1% zo veel als de mooie glimmende branded degenen!
In de low pass filter, deze koper bekleed mica condensatoren krijgen nauwelijks warm. Omdat ze goed plat zijn gesoldeerd aan de raad, ik weet niet of ze hun verlies warmte te geleiden naar de raad van bestuur, of als ze alleen opgewarmd door de filter spoelen! Omdat deze spoelen zeker krijgt warm in gebruik, ondanks het feit dat wond van heel dikke draad.
Voor de tests gemonteerd ik de versterker raad op een vrij grote heatsink. Het bestaat uit een 10 * 20 cm koperen plaat van 6mm dikte, waarop ik gesoldeerd 20 vinnen, gemaakt van 0.5mm koperplaat, meten ook 10 * 20cm elk, met L-vormige solderen randen. Ik maakte deze warmte voordat zinken enkele maanden voor onderzoeksdoeleinden (zie mijn thermal design pagina), en aangezien het lag rond, gebruikte ik het. Maar met het totale vermogen dissipatie van deze versterker een iets als 50 watt, zou een veel kleiner koellichaam goed genoeg zijn, als een kleine ventilator wordt gebruikt. Nog steeds, een koperen heat spreader is een goed idee, omdat de stroom transistor wordt gebruikt op de maximale rating.
De resultaten
Deze foto toont de zender wordt getest op mijn weliswaar niet erg netjes werkbank! U kunt de exciter te zien in de linker, en de versterker met zijn overdreven grote heatsink die zich op aluminium kam ondersteunt om te voorkomen dat de dunne lamellen buigen. Er is mijn Aiwa kracht en SWR meter, en een grote olie-can dummy load op een veilige manier te slikken de 80 watt (eigenlijk dat dummy belasting kan een kilowatt voor een paar minuten duren). Een analoge multimeter is met de huidige, en de rest zijn dozen van onderdelen, gereedschap, enz. De audio raad belandde buiten de foto, samen met de digitale multimeter, frequentie teller, oscilloscoop, enz. Het was een puinhoop, maar werkte erg goed!
Ik rende verschillende testen op de zender. Een duurtest bestond in draait op 80 watt-uitgang voor een week non-stop. Geen problemen werden opgemerkt. Andere tests opgenomen temperatuur verschuiven, trillingen (om te controleren op microfonie), variëren van de voedingsspanning, enz. De zender lijkt te zijn zeer goed gedragen in elk opzicht.
Daarna werden de kwalitatieve tests uitgevoerd. De stereo scheiding, gemeten door mijn zelfgemaakte FM-ontvanger, kwam als 52db. Dat is beter dan de meeste. De signaal / ruisverhouding was boven mijn meet- mogelijkheden, die uit boven op 82dB! Dat is beter dan bijna alles wat men kan horen van commerciële zenders! De vervorming was te laag te meten, een gevolg van de zorgvuldige afweging van de resterende niet-lineariteit varactor met het effect van seriecapaciteit.
Toen kwam de oortest! Ik heb mijn cd-speler, de zender, FM-ontvanger, versterker en luidsprekers aangesloten, zodat ik het geluid heen en weer kon schakelen tussen het originele signaal van de cd en het signaal dat door de zender gaat, een paar meter lucht (de straling van de laagdoorlaatfilterspoelen is veel meer dan voldoende voor deze afstand), en de ontvanger. Ik heb een cd gespeeld van Roby Lakatos, de King of Gypsy fiddlers, die ik erg leuk vind en die geweldig is om te testen vanwege zijn heldere, zuivere en volle geluid. Ik was behoorlijk onder de indruk van het feit dat ik heen en weer kon schakelen tussen het originele en het uitgezonden signaal, zonder een verschil op het gehoor te merken! Dus ik ben blij te kunnen vertellen dat deze zender de volledige hoorbare kwaliteit van een eersteklas cd-signaal behoudt! De minder dan perfecte stereoscheiding is helemaal geen probleem, omdat geen enkele luisteraar, zelfs niet in de kritische modus, onderscheid kan maken tussen 50dB scheiding en perfecte scheiding!
De vierde module: Ter plaatse te gebeuren!
Wat ontbreekt deze zender voltooien is een vierde module, een zeer eenvoudige, die de volgende functies moet uitvoeren:
1) een DC-DC converter de 13.8V nominale invoer accepteert en produceren +/- 15V voor audio en exciter boards. Dit kan een standaard 12V input, de fabriek gemaakt eenheid, of een zelfgemaakte circuit.
2) Een power control circuit. Het moet het uitgangsvermogen signaal door SWR / krachtsensor uitgebracht op de versterkerprint lezen, vergelijken met de instelling van een frontpaneel potentiometer en stel een pas regulator toevoeren van de laatste twee stappen van de exciter teneinde de uitvoer in te stellen stroom naar de gewenste waarde. Daarnaast. dit circuit moet beveiligingsfuncties uit te voeren: Het moet de bevoegdheid verlagen als de SWR signaal boven een bepaalde waarde, indien de temperatuur van het koellichaam is te hoog (een thermistor of een andere temperatuursensor nodig zou zijn), en het moet helemaal afgesneden van de macht indien de PLL vergrendeld wordt, zoals aangegeven door het betreffende signaal van de exciter. De kracht moet snel naar beneden worden bijgesteld, en een back-up langzaam, met het oog op de beste bescherming.
3) Optioneel kan de afwijking kon worden gevolgd, een hoorbaar alarmsignaal of zelfs het afsnijden van de stroom als de toegestane afwijking wordt overschreden.
Misschien op een dag krijg ik de motivatie om deze vierde module op te bouwen, en zet ze allemaal in een doos. Als / wanneer ik dat doe, zal ik deze webpagina af met informatie over die module, en een foto van de voltooide zender!
Onze andere producten:
