Low Power FM Transmitter
Rod Elliott (ESP)
Introduzione
Questo articolo dovrebbe soddisfare chi volesse costruire una bassa potenza del trasmettitore FM. E 'progettato per utilizzare un input da un'altra fonte audio (ad esempio una chitarra o un microfono), e trasmette sulla banda FM commerciale - è in effetti molto potente, in modo da assicurarsi che non ne fanno uso per trasmettere qualcosa sensibili - potrebbe facilmente essere raccolti da diverse centinaia di metri di distanza.
La banda FM è 88 a 108MHz, e anche se si sta piuttosto affollata quasi ovunque, si dovrebbe comunque essere in grado di trovare uno spazio vuoto sul quadrante.
NOTA: Alcune persone hanno avuto problemi con questo circuito. Il principale problema non è sapere se è ancora oscillante, poiché la frequenza è compreso nell'intervallo di maggior parte degli oscilloscopi semplici. Vedi 74 Progetto per una sonda RF semplice che sarà (o dovrebbe) ti dico che hai un segnale utile alla antenna. Se è così, allora sai che oscilla, e solo per scoprire a quale frequenza. Questo può richiedere l'uso di un contatore di frequenza RF se proprio non è possibile individuare la banda FM.
Descrizione
Il circuito del trasmettitore è mostrato nella Figura 1, e come potete vedere, è molto semplice. La prima fase è l'oscillatore, ed è sintonizzato con il condensatore variabile. Selezionare una frequenza non utilizzata e regolare con cura C3 fino a quando il rumore di fondo si ferma (è necessario disattivare circuito di mute del ricevitore FM per ascoltare questo).
Figura 1 - Bassa Trasmettitore FM
Perché il tappo trimmer è molto sensibile, effettuare la regolazione finale di frequenza sul ricevitore. Nel montaggio del circuito, assicurarsi che il rotore di C3 è collegato all'alimentazione + 9V. Ciò assicura che non vi saranno disturbo frequenza minima quando il cacciavite tocca l'albero di regolazione. È possibile utilizzare un piccolo pezzo di non rivestito di rame circuito per fare un cacciavite - e non pregiudica la frequenza.
La stabilità di frequenza è notevolmente migliorata con l'aggiunta di un condensatore dalla base di Q1 a terra. Questo assicura che il transistor opera in vera base comune a RF. Un valore di 1nF (ceramica), come mostrato è adatto, e anche limitare la risposta HF kHz 15 - questo è un beneficio per un semplice circuito come questo, e anche commerciali FM è di solito limitata a una larghezza di banda 15kHz.
Condensatori
Tutti i condensatori devono essere in ceramica (con l'eccezione di C1, vedi sotto), con C2 e C6 essendo preferibilmente N750 (coefficiente di temperatura negativo, 750 parti per milione per grado Celsius). Gli altri tipi di NPO dovrebbero essere, dal momento che di correzione della temperatura non è necessario (né auspicabile). Se non è possibile ottenere i tappi N750, non preoccupatevi troppo, la stabilità di frequenza del circuito non è buona in ogni caso (come con tutti i trasmettitori semplici).
Come funziona
Q1 è l'oscillatore, ed è un disegno convenzionale Colpitts. L1 e C3 (in parallelo con C2) sintonizzando il circuito alla frequenza desiderata, e l'uscita (dall'emettitore di Q1) viene alimentato al buffer e Q2 amplificatore. Questo isola l'antenna dall'oscillatore dare stabilità di frequenza molto più, oltre a fornire una notevole guadagno supplementare. L2 e C6 formare un carico sintonizzato collettore, e C7 contribuisce ad isolare ulteriormente il circuito dall'antenna, nonché impedire qualsiasi possibilità di corti circuiti l'antenna deve contattare l'involucro metallico a massa che normalmente utilizzato per il trasmettitore completo.
Il segnale audio applicato alla base di Q1 fa cambiare la frequenza, poiché la corrente del collettore del transistor viene modulata dall'audio. Ciò fornisce la modulazione di frequenza (FM) che può essere ricevuta su qualsiasi ricevitore di banda FM standard. L'ingresso audio deve essere mantenuto a un massimo di circa 100 mV, sebbene questo varierà leggermente da un'unità all'altra. Livelli più alti faranno sì che la deviazione (la variazione di frequenza massima) superi i limiti nel ricevitore - di solito ± 75kHz.
Con il valore visualizzato per C1, questo limita la risposta in frequenza più bassa a circa 50Hz (basato solo su R1, che è un po 'pessimista) - Se avete bisogno di andare inferiore a questo, quindi utilizzare un tappo 1uF invece, che consentirà una risposta verso il basso almeno 15Hz. C1 può essere mylar o poliestere, o un elettrolitico 1uF può essere utilizzato, sia bipolare o polarizzata. Se polarizzato, il polo positivo deve connettersi alla resistenza 10k.
induttori
Gli induttori sono nominalmente giri 10 9.5 (in realtà) di diametro del filo di rame smaltato 1mm. Sono chiudi avvolte su un diametro ex 3mm, che viene rimosso dopo le bobine sono avvolte. Con attenzione raschiare via lo smalto dove termina la bobina passerà attraverso la scheda - tutto lo smalto deve essere rimosso per assicurare un buon contatto. La figura 2 mostra un disegno particolare di una bobina. Le bobine devono essere montati su 2mm sopra la scheda.
Per coloro che sono ancora bloccati nell'età oscura con misurazioni imperiali (sorriso), 1 mm è circa 0.04 "(0.0394") o 5/127 pollici (risatina) - dovrai capire quale sia il calibro, a seconda del sistema di misura del filo usi (ce ne sono diversi). Puoi già vedere i vantaggi della metrica, vero? Per calcolare le altre misurazioni, 1 "= 25.4 mm
NOTA: Gli induttori sono critici, e deve essere avvolto esattamente come descritto, o la frequenza sarà sbagliata.
Figura 2 - dettaglio L1 E L2
Il nominale (e molto approssimata) induttanza per le bobine è circa 130nH.This viene calcolato secondo la formula ...
L = N² * r² / (228r + 254l)
... dove L = induttanza in microhenry (uh), N = numero di spire, r = raggio medio della bobina (2.0mm per la bobina come illustrato), e L = lunghezza della bobina. Tutte le dimensioni sono in millimetri.
Pre-Enfasi
È normale con la trasmissione FM che venga utilizzata la "preenfasi" e vi è una quantità corrispondente di deenfasi sul ricevitore. Ci sono due standard (ovviamente): la maggior parte del mondo usa una costante di tempo di 50us e gli Stati Uniti usano 75us. Queste costanti di tempo rappresentano rispettivamente una frequenza di 3183 Hz e 2122 Hz. Questo è il punto 3dB di un semplice filtro che amplifica le alte frequenze in trasmissione e taglia di nuovo le stesse alte in ricezione, ripristinando la risposta in frequenza normale e riducendo il rumore.
Il trasmettitore semplice sopra non ha questa, in modo che possa essere aggiunto al preamplificatore microfono o stadio circuitale linea di buffer. Questi sono entrambi mostrati nella Figura 3, e sono di qualità molto superiore rispetto alle offerte standard nella maggior parte degli altri disegni.
Figura 3 - Mic e Line Preamps
Piuttosto che un amplificatore a singolo transistor semplice, usando un opamp TL061 fornisce alcuni dati distorsione molto meglio, e una impedenza di uscita più prevedibile al trasmettitore. Se si desidera utilizzare un microfono dinamico, lasciare fuori R1 (5.6k) dal momento che questo è necessaria solo per alimentare un inserto microfono electret. Il controllo di guadagno (per entrambi i circuiti) può essere un preset interno, o una pentola normale per consentire la regolazione al massimo livello senza distorsioni, con diverse fonti di segnale. I condensatori di bypass 100nF deve essere tipi ceramici, a causa della frequenza. Si noti che sebbene un TL072 potrebbe funzionare, essi non sono progettati per funzionare a bassa tensione di alimentazione utilizzato. Il TL061 è specificamente progettato per il funzionamento a bassa potenza.
Il preamplificatore microfonico ha un guadagno massimo di 22, con una sensibilità del microfono di circa 5mV. Il preamplificatore linea ha un guadagno di unità, in modo da sensibilità di ingresso massima è di 100mV.
Selezionare il valore del condensatore appropriato per la pre-enfasi come mostrato nella Figura 3 a seconda di dove si vive. La pre-enfasi non è particolarmente accurata, ma sarà abbastanza buona per il tipo di utilizzo a cui verrà destinato un trasmettitore FM a bassa potenza. Inutile dire che questo non include il "bugging" delle stanze, poiché questo è illegale quasi ovunque.
Vorrei consigliare che il preamplificatore sia nel proprio piccolo sub-recinto per impedire l'ingresso RF di ingresso opamp. Questo non ha bisogno di essere niente di particolare, e si potrebbe anche solo un po 'di isolamento avvolgere intorno al preamplificatore poi basta avvolgere l'intera unità preamplificatore in un foglio di alluminio. Ricordarsi di fare una buona messa a terra al foglio, o la schermatura non serviranno a nulla.
Il nostro altro prodotto:
