3-вольтовый FM-передатчик

 FM-передатчик представляет собой простейший и самый базовый передатчик для построения и имеет полезный диапазон передачи. Что удивительно мощно, несмотря на  небольшое количество компонентов и рабочее напряжение 3 В. Он будет легко проникать на три этажа жилого дома и преодолевать более 300 метров на открытом воздухе.

Он может быть настроен в любом месте FM-диапазона. Или он может быть настроен за пределами коммерческой полосы M для большей конфиденциальности. (Конечно, это означает, что вы должны изменить свое FM-радио, чтобы иметь возможность принимать передачу или иметь широкополосный FM-приемник.) Выходная мощность этого FM-передатчика ниже допустимых пределов для многих стран (например, США и Австралии) , Однако некоторые страны могут запретить ВСЕ беспроводные передачи без лицензии. Ответственность за соблюдение правовых требований для работы этого комплекта и подчинение им несет конструктор.

Схема в основном представляет собой радиочастотный (RF) генератор, который работает около 100 МГц. Звук, поднятый и усиленный электретным микрофоном, подается на ступень аудиоусилителя, построенный вокруг первого транзистора. Выход из коллектора подается в базу второго транзистора, где он модулирует резонансную частоту контура резервуара (5-оборотная катушка и компенсатор) путем изменения емкости перехода транзистора. Емкость соединения является функцией разности потенциалов, применяемой к основанию транзистора. Цепь бака подключается в цепи генератора Colpitts. Электретный микрофон: электрет - это постоянно заряженный диэлектрик. Он производится путем нагревания керамического материала, помещая его в магнитное поле, а затем позволяя ему остывать, пока он находится в магнитном поле. Это электростатический эквивалент постоянного магнита. В электретном микрофоне срез этого материала используется как часть диэлектрика конденсатора, в котором диафрагма микрофона образует пластину. Звуковое давление перемещает одну из своих пластин. Движение пластины изменяет емкость. Электретный конденсатор подключен к усилителю FET. Эти микрофоны небольшие, имеют отличную чувствительность, широкий частотный отклик и очень низкую стоимость. Первый этап усиления: это стандартный самовыравнивающийся общий эмиттерный усилитель. Конденсатор 22nF изолирует микрофон от базового напряжения транзистора и пропускает только сигналы переменного тока (AC). Контур бака (LC): каждый FM-передатчик нуждается в генераторе для генерации радиочастотных (RF) несущих волн. Контур бака (LC), BC547 и конденсатор обратной связи 5pF являются осциллятором в Cadre. Входной сигнал не требуется для поддержания колебаний. Сигнал обратной связи заставляет ток базового эмиттера транзистора меняться на резонансной частоте. Это приводит к тому, что ток эмиттер-коллектор изменяется на той же частоте. Этот сигнал подается на антенну и излучается как радиоволны. Конденсатор связи 27pF на антенне должен минимизировать влияние антенной емкости на схему LC. Название «цистерна» происходит от способности LC-схемы хранить энергию для колебаний. В чистой схеме LC (без сопротивления) энергия не может быть потеряна. (В сети переменного тока только резистивные элементы будут рассеивать электрическую энергию. Чистые реактивные элементы C и L просто сохраняют энергию, которая будет возвращена в систему позже.) Обратите внимание, что контур резервуара не колеблется, просто имея потенциал постоянного тока переверните его. Должна быть предоставлена ​​положительная обратная связь. (Посмотрите на генераторы Хартли и Колпитта в справочнике для более подробной информации.)

Конфигурация контактов транзистора BC547 NPN и вид сверху

Компоненты могут быть добавлены к печатной плате в любом порядке. Обратите внимание, что электретный микрофон должен быть вставлен с помощью штифта, подключенного к металлическому корпусу, подключенному к отрицательной направляющей (то есть к земле или нулевой стороне напряжения цепи). Катушка должна составлять около 3 мм в диаметре и 5 оборотов. Провод представляет собой луженую медную проволоку диаметром 0,61 мм. После того, как катушка впаяна на место, разложите катушки на расстояние от 0,5 до 1 мм, чтобы они не касались друг друга. (Интервал не критичен, так как настройка Tx будет выполняться конденсатором отсечки. Вполне возможно, но не так удобно, использовать конденсатор с фиксированной величиной вместо трим-конденсатора - скажем, 47pF - и изменять частоту Tx просто регулируя расстояние между катушками, то есть изменяя L схемы LC, а не C.) Добавление и извлечение батарей действует как переключатель. Подключите антенну с половиной или четвертью длины волны (длина провода) к антенной точке. На частоте ЧМ 100 МГц эти длины составляют 150 см и 75 см соответственно. Поместите передатчик примерно в 10 футах от FM-радио. Установите радиоприемник где-то около 89 - 90 МГц. Вернитесь к FM-передатчику и включите его. Распределите обмотку катушки на расстоянии примерно 1 мм друг от друга. Никакая обмотка катушки не должна касаться другой обмотки. Используйте небольшую отвертку для настройки крышки отсека. Снимите отвертку с винта триммера после каждой регулировки, чтобы на LC-цепь не повлияло отклонение. Или используйте пластиковую отвертку. Если вам трудно найти частоту передачи, то после каждой настройки второй человек настраивается вверх и вниз по FM-циферблату. Один полный оборот крышки отсека будет охватывать весь диапазон емкости от 6 пФ до 45 пФ. Обычный FM-диапазон настраивается примерно на одну десятую от всего диапазона настройки. Поэтому лучше всего отрегулировать его с шагом от 5 до 10 градусов на каждом повороте. Поэтому настройка требует немного терпения, но это не сложно. Причина того, что между радио и FM-передатчиком должно быть не менее 10 футов, заключается в том, что FM-передатчик излучает гармоники; он не только испускает одну частоту, но и на нескольких разных частотах, близких друг к другу. При выполнении этой процедуры вам не составит труда найти частоту Tx. Из приведенного выше описания схемы должно быть ясно, что существует удивительное количество электроники, которое можно извлечь из этого обманчиво простого набора. Вот список некоторых продвинутых тем в электронике, которые можно продемонстрировать или начать в этом проекте: Усилители класса C; Передача FM; УКВ антенны; положительная и отрицательная обратная связь; паразитная емкость; осцилляторы с кристаллической решеткой; Затухание сигнала Простая полуволновая антенна, используемая в проекте, не является наиболее эффективной. Большая эффективность может быть достигнута путем подключения дипольной антенны с использованием 50-омного коаксиального кабеля. Подключите один вывод к точке антенны, а другой - к линии заземления. Вы можете экспериментировать с 6V или 9V с помощью схемы, чтобы увидеть, как это увеличивает диапазон передатчика. Чувствительность может быть увеличена за счет снижения сопротивления 22K до 10K. Попробуй и посмотри. Обратите внимание, что этот FM-передатчик не подходит для использования на вашем теле, например, в кармане. Это связано с тем, что на нее влияет внешняя емкость, а частота передачи зависит от того, насколько вы близки к ней. Плавная емкость автоматически включается в емкость цистерны, которая сдвигает частоту передачи.