Low Power FM Transmitter
Rod Elliott (ESP)
Introductie
Dit artikel moet voldoen aan degenen die wellicht willen een laag vermogen FM-zender te bouwen. Het is ontworpen om een ingang te gebruiken van een andere geluidsbron (zoals een gitaar of microfoon), en zendt uit op de commerciële FM-band - het is eigenlijk heel krachtig, dus zorg ervoor dat u niet gebruiken om iets te gevoelig te zenden - het kan gemakkelijk worden opgehaald van een paar honderd meter verderop.
De FM-band is 88 om 108MHz, en hoewel het wordt steeds vrij druk bijna overal, moet u nog steeds in staat zijn om een lege plek op de wijzerplaat te vinden.
NOTITIE: Een paar mensen hebben moeite met dit circuit had. Het grootste probleem is niet weten of het nog oscillerende, aangezien de frequentie buiten het bereik van meest eenvoudige oscilloscopen. Zie Project 74 voor een eenvoudige RF-sonde die zal (of moet) u vertellen dat u een nuttig signaal op de antenne. Als dat zo is, dan weet je het oscilleert, en alleen maar om erachter te komen op welke frequentie. Dit kan het gebruik van een RF-frequentie teller nodig als je gewoon niet de FM-band te vinden.
Omschrijving
Het circuit van de zender wordt weergegeven in figuur 1, en zoals je kunt zien is het heel simpel. De eerste fase is de oscillator en wordt afgestemd met de variabele condensator. Selecteer een ongebruikte frequentie, en zorgvuldig aan te passen C3 totdat de ruis stopt (je moet de FM-ontvanger mute circuit uit te schakelen om dit te horen).
Figuur 1 - Low Power FM Transmitter
Omdat de trimmer cap is zeer gevoelig, de uiteindelijke aanpassing van de frequentie op de ontvanger. Bij het samenstellen van het circuit, zorg ervoor dat de rotor van C3 is aangesloten op de + 9V aanbod. Dit zorgt ervoor dat er weinig frequentieverstoring zal zijn wanneer de schroevendraaier raakt de aanpassing as. U kunt een klein stukje van de niet-koper beklede printplaat gebruiken om een schroevendraaier te maken - dit zal de frequentie niet veranderen.
De frequentie stabiliteit aanzienlijk verbeterd door toevoeging van een condensator van de basis van Q1 naar aarde. Dit zorgt ervoor dat de transistor werkt in echte gemeenschappelijke basis bij RF. De waarde 1nF (keramische) zoals geschikt, en ook de HF reactie op 15 kHz beperken - dit is een voordeel voor een eenvoudige schakeling zoals deze, en zelfs commerciële FM is meestal beperkt tot een 15kHz bandbreedte.
Condensatoren
Alle condensatoren keramische zijn (met uitzondering van C1, zie hieronder), met C2 en C6 bij voorkeur N750 (negatieve temperatuur coëfficiënt, 750 delen per miljoen per graad Celsius). De anderen moeten NPO soorten, omdat de temperatuur correctie niet nodig is (en is ook niet wenselijk). Als je niet kunt krijgen N750 caps, niet te veel zorgen te maken, de frequentie stabiliteit van het circuit is niet zo goed toch (zoals met alle eenvoudige zenders).
Hoe het werkt
Q1 is de oscillator en een conventioneel Colpitts ontwerp. L1 en C3 (parallel met C2) stemt de schakeling de gewenste frequentie, en de uitgang (de emitter van Q1) wordt toegevoerd aan de buffer en versterker Q2. Dit isoleert de antenne van de oscillator geven veel betere frequentie stabiliteit, alsmede het verstrekken van aanzienlijke extra gain. L2 en C6 vormen een afgestemde verzamelaar belasting, en C7 helpt om verder te isoleren van het circuit van de antenne, evenals het voorkomen van de mogelijkheid van kortsluiting moet de antenne contact op met de geaarde metalen behuizing die normaal worden gebruikt voor de volledige zender.
Het audiosignaal dat op de basis van Q1 wordt toegepast, zorgt ervoor dat de frequentie verandert, omdat de collectorstroom van de transistor door de audio wordt gemoduleerd. Dit zorgt voor de frequentiemodulatie (FM) die kan worden ontvangen op elke standaard FM-bandontvanger. De audio-ingang moet op een maximum van ongeveer 100mV worden gehouden, hoewel dit enigszins kan variëren van de ene eenheid tot de andere. Hogere niveaus zorgen ervoor dat de afwijking (de maximale frequentieverschuiving) de limieten in de ontvanger overschrijdt - meestal ± 75 kHz.
Met de getoonde voor C1 waarde, dit beperkt de lagere frequentie response tot ongeveer 50Hz (alleen gebaseerd op R1, die enigszins pessimistisch) - als u lager dan dit ga, gebruik dan een 1uF cap in plaats daarvan, die een antwoord zal toestaan minstens 15Hz. C1 kan polyester of mylar zijn of 1uF elektrolytische kan worden gebruikt, hetzij bipolair of gepolariseerd. Als gepolariseerd, moet de positieve pool aan te sluiten op de 10k weerstand.
Inductors
De smoorspoelen zijn nominaal 10 beurten (eigenlijk 9.5) van 1mm diameter geëmailleerd koperdraad. Ze zijn dicht gewikkeld op een 3mm diameter voormalige, die wordt verwijderd nadat de spoelen gewikkeld zijn. Voorzichtig weg te schrapen het glazuur waar de spoeluiteinden zal gaan door het bestuur - al het glazuur moet worden verwijderd om goed contact te zorgen. Figuur 2 toont een detail tekening van een spoel. De rollen moeten worden gemonteerd over 2mm boven het bord.
Voor degenen die nog steeds vastzitten in de donkere middeleeuwen met imperiale afmetingen (grijns), 1 mm is ongeveer 0.04 "(0.0394") of 5/127 inch (grinnik) - je zult moeten uitzoeken welke meter dat is, afhankelijk van welk draadmeetsysteem u gebruikt (er zijn er meerdere). U kunt de voordelen van metrische gegevens al zien, nietwaar? Om de andere afmetingen te berekenen, 1 "= 25.4 mm
OPMERKING: De smoorspoelen zijn kritisch, en moet exact worden gewikkeld zoals beschreven, of de frequentie verkeerd zijn.
Figuur 2 - Detail Van L1 En L2
De nominale (en zeer bij benadering) inductie van de spoelen is ongeveer 130nH.This wordt berekend volgens de formule ...
L = N² * r² / (228r + 254L)
... Waar L = inductie in microhenries (uh), N = aantal omwentelingen, r = gemiddelde spoel radius (2.0mm voor de spoel zoals afgebeeld), en l = spoel lengte. Alle afmetingen zijn in millimeters.
Pre-Nadruk
Het is normaal bij FM-uitzending dat "pre-accentuering" wordt gebruikt, en er is een overeenkomstige mate van demping bij de ontvanger. Er zijn (natuurlijk) twee standaarden - het grootste deel van de wereld gebruikt een tijdconstante van 50us en de VS gebruikt 75us. Deze tijdconstanten vertegenwoordigen een frequentie van respectievelijk 3183Hz en 2122Hz. Dit is het 3dB-punt van een eenvoudig filter dat de hoge frequenties bij verzending versterkt en dezelfde hoge tonen weer afkapt bij ontvangst, waardoor de frequentierespons weer normaal wordt en ruis wordt verminderd.
De eenvoudige zender bovenstaande niet hebben dit ingebouwd, zodat het kan worden toegevoegd aan de microfoon voorversterker of lijntrap buffer circuit. Deze zijn beide weergegeven in figuur 3, en zijn van veel hogere kwaliteit dan de standaard aanbod in de meeste andere ontwerpen.
Figuur 3 - micro en line voorversterkers
In plaats van een eenvoudige enkele transistor versterker, met behulp van een TL061 opamp geeft veel betere vervorming cijfers, en een meer voorspelbare uitgangsimpedantie van de zender. Als u een dynamische microfoon gebruiken, weglaten R1 (5.6k) aangezien dit alleen nodig is om een electret mic insert macht. De gain control (voor zowel circuit) kan een interne preset, of een gewone pot om aanpassing aan het maximale niveau zonder vervorming met verschillende signalen zijn. De 100nF bypass condensatoren moeten keramische soorten, vanwege de frequentie. Merk op dat hoewel een TL072 zou kunnen werken, ze zijn niet ontworpen om te werken bij de lage voedingsspanning gebruikt. De TL061 is speciaal ontworpen voor vermogen beperkt.
De microfoon voorversterker heeft een maximale winst van 22, het geven van een microfoon gevoeligheid van rond 5mV. De lijn voorversterker heeft een versterking van de eenheid, zodat maximale ingangsgevoeligheid 100mV.
Selecteer de juiste condensatorwaarde voor pre-accentuering zoals weergegeven in afbeelding 3, afhankelijk van waar u woont. De vooraccentuering is niet bijzonder nauwkeurig, maar zal best goed genoeg zijn voor het soort gebruik waarvoor een FM-zender met laag vermogen zal worden gebruikt. Onnodig te zeggen dat het "afluisteren" van kamers hier niet bij hoort, aangezien dit bijna overal illegaal is.
Ik zou adviseren dat de voorversterker in zijn eigen kleine sub-behuizing aan RF voorkomen dat de opamp-ingang. Dit hoeft niet niets bijzonders te zijn, en je kan zelfs gewoon wrap enkele isolatie rond de voorversterker dan gewoon wikkel de hele voorversterker toestel in aluminiumfolie. Vergeet niet om een goede aarde aansluiting op de folie te maken, of de afscherming zal geen enkel doel dienen.
Onze andere producten:
