Introduksjon
Denne artikkelen skal tilfredsstille de som kanskje ønsker å bygge et lavt strømforbruk FM-sender. Den er designet for å bruke et innspill fra en annen lydkilde (for eksempel en gitar eller mikrofon), og sender på kommersielle FM-båndet - det er faktisk ganske kraftig, så sørg for at du ikke bruker den til å overføre noe sensitive - det kan lett bli plukket opp fra flere hundre meter unna.
FM-båndet er 88 å 108MHz, og selv om det er å bli ganske overfylt nesten overalt, bør du likevel være i stand til å finne et tomt sted på urskiven.
NOTAT: Noen få mennesker har hatt problemer med denne kretsen. Det største problemet er ikke å vite om det er enda pendlende, siden frekvensen er utenfor rekkevidden av de fleste enkle oscilloskop. Se Prosjekt 74 for en enkel RF sonde som vil (eller bør) fortelle deg at du har en nyttig signal på antennen. Hvis ja, så vet du det svinger, og må bare finne ut hvilken frekvens. Dette kan kreve bruk av en RF-frekvens teller hvis du bare ikke kan finne på FM-båndet.
Beskrivelse
Kretsen av senderen er vist i figur 1, og som du kan se det er ganske enkel. Den første fasen er den oscillator, og er innstilt med variabel kondensator. Velg en ubrukt frekvens, og avstemme C3 til bakgrunnsstøy stopper (du må deaktivere FM mottakerens mute krets for å høre dette).
Figur 1 - Low Power FM Transmitter
Fordi trimmer cap er svært følsom, tar den endelige frekvensjusteringen på mottakeren. Ved montering kretsen, sørg for at rotoren av C3 er koblet til + 9V forsyning. Dette sikrer at det vil være minimal frekvens forstyrrelse når skrutrekkeren berører justerings akselen. Du kan bruke en liten bit av ikke kobberkledd kretskort for å gjøre en skrutrekker - dette vil ikke endre frekvensen.
Den frekvensstabilitet forbedres betraktelig ved tilsetning av en kondensator fra bunnen av Q1 til jord. Dette sikrer at transistoren arbeider i sann felles basen ved RF. En verdi på 1nF (keramikk) som vist, er egnet, og vil også begrense HF respons på 15 kHz - dette er en fordel for en enkel krets som dette, og til og med kommersielle FM er vanligvis begrenset til en 15kHz båndbredde.
kondensatorer
Alle kondensatorer må være keramisk (med unntak av C1, se nedenfor), med C2 og C6 fortrinnsvis N750 (Negativ temperatur koeffisient, 750 deler per million per grad Celsius). De andre skal være NPO typer, siden temperaturkorreksjon ikke er nødvendig (og heller ikke er det ønskelig). Hvis du ikke kan få N750 caps, ikke bekymre deg for mye, er frekvensen stabiliteten i kretsen ikke så bra likevel (som med alle enkle sendere).
Slik fungerer det
Q1 er oscillatoren, og er en konvensjonell Colpitts utforming. L1 og C3 (parallelt med C2) avstemmer kretsen til den ønskede frekvens, og utgangssignalet (fra emitteren av Q1) mates til bufferen og forsterker Q2. Dette isolerer antennen fra oscillatoren og gir mye bedre frekvensstabilitet, samt gi betydelig ekstra gevinst. L2 og C6 danner en avstemt samler belastning, og C7 bidrar til ytterligere å isolere kretsen fra antennen, samt forebygge enhver mulighet for kortslutning bør antennekontakt den jordede metallboks som normalt ville bli anvendt for fullstendig senderen.
Lydsignalet som tilføres til basen av Q1 får frekvensen til å endres, ettersom transistorens kollektorstrøm moduleres av lyden. Dette gir frekvensmodulering (FM) som kan mottas på en hvilken som helst standard FM-båndmottaker. Lydinngangen må holdes på maksimalt 100 mV, selv om dette vil variere noe fra enhet til neste. Høyere nivåer vil føre til at avviket (maks. Frekvensskift) overskrider grensene i mottakeren - vanligvis ± 75 kHz.
Med verdien vist for C1, begrenser dette lavere frekvensresponsen til ca 50Hz (kun basert på R1, som er noe pessimistisk) - hvis du trenger å gå lavere enn dette, og deretter bruke en 1uF cap i stedet, som vil tillate en reaksjon ned til minst 15Hz. C1 kan være polyester eller mylar eller et 1uF elektrolytisk kan anvendes, enten bipolare eller polarisert. Hvis polarisert, må den positive polen kobles til 10k motstand.
inductors
Inductors er nominelt 10 svinger (faktisk 9.5) av 1mm diameter emaljert kobbertråd. De er tett viklet på en 3mm diameter tidligere, som fjernes etter at spolene er viklet. Nøye skrape bort emaljen der spoleendene vil gå gjennom styret - all emaljen må fjernes for å sikre god kontakt. Fig 2 viser en detalj tegning av en spole. De spoler bør monteres om 2mm over hele linja.
For de som fortsatt sitter fast i mørketiden med keiserlige målinger (glis), er 1 mm omtrent 0.04 "(0.0394") eller 5/127 tommer (chuckle) - du må finne ut hvilken måler det er, avhengig av hvilket trådmålersystem du bruker (det er flere). Du kan allerede se fordelene med beregning, ikke sant? For å beregne de andre målene, er 1 "= 25.4 mm
MERK: inductors er kritisk, og må avvikles akkurat som beskrevet, eller frekvensen vil være galt.
Figur 2 - Detalj av L1 Og L2
Den nominelle (og meget omtrentlig) induktansen for spolene er omtrent 130nH.This blir beregnet i henhold til formelen ...
L = N² * r² / (228r + 254l)
... Hvor L = induktans i mikrohenri (uH), N = antall vindinger, r = gjennomsnittlig radius pole (2.0mm for spolen som vist), og l = spolelengden. Alle mål er i millimeter.
Pre-Emphasis
Det er normalt med FM-overføring at det brukes "pre-highlight", og det er en tilsvarende mengde av demping ved mottakeren. Det er to standarder (selvfølgelig) - det meste av verden bruker en 50us tidskonstant, og USA bruker 75us. Disse tidskonstantene representerer en frekvens på henholdsvis 3183Hz og 2122Hz. Dette er 3dB-punktet i et enkelt filter som øker de høye frekvensene ved overføring og kutter de samme høydene igjen ved mottak, og gjenoppretter frekvensresponsen til normalt, og reduserer støy.
Den enkle senderen ovenfor ikke har denne innebygd, slik at den kan tilsettes til mikrofonforsterker eller linje stadium bufferkrets. Disse er begge vist i figur 3, og er av mye høyere kvalitet enn standard tilbud i de fleste andre design.
Figur 3 - Mic og Line forforsterkere
Snarere enn en enkel enkelt transistor amp, ved hjelp av en TL061 opamp gir mye bedre forvrengning tall, og en mer forutsigbar utgangsimpedans til senderen. Hvis du vil bruke en dynamisk mikrofon, la ut R1 (5.6k) siden dette er bare nødvendig for å drive en electret mic innsats. Gevinsten kontroll (for enten krets) kan være en intern forhåndsinnstilling eller en normal potten for å tillate justering maksimalt nivå uten forvrengning med ulike signalkilder. De 100nF bypass kondensatorene må være keramikktyper, på grunn av frekvensen. Legg merke til at selv om en TL072 kan fungere, er de ikke konstruert for å operere ved lav matespenning anvendes. Den TL061 er spesielt designet for lavt strømforbruk drift.
Mic preamp har en maksimal gevinst på 22, noe som gir en mikrofon følsomhet på rundt 5mV. Linjen preamp har en gevinst av enhet, så maksimal inngangsfølsomhet er 100mV.
Velg riktig kondensatorverdi for pre-vekt som vist i figur 3, avhengig av hvor du bor. Forhevingen er ikke spesielt nøyaktig, men vil være ganske god nok til den slags bruk som en FM-sender med lav effekt vil bli brukt til. Unødvendig å si, inkluderer dette ikke "bugging" av rom, da dette er ulovlig nesten overalt.
Jeg vil råde at preamp være i sin egen lille sub-kabinett for å hindre RF kommer inn i opamp innspill. Dette trenger ikke å være noe fancy, og du kan selv bare vikle noen isolasjon rundt preamp så bare pakk hele preamp enheten i aluminiumsfolie. Husk å gjøre en god jordforbindelse til folien, eller skjerming vil tjene noen hensikt.
Vår andre produkt:
