05.07.2023

Кварцованный чм передатчик. Рис.1 Структура микросхемы AL2602


Проведя достаточно большое количество экспериментов с маломощными ЧМ-передатчиками, вниманию радиолюбителей можно предложить практическую конструкцию передатчика, работающего в FM-диапазоне.

Данный передатчик имеет достаточно хорошие технические характеристики и, несмотря на простоту, может удовлетворить потребности как начинающих, так и опытных радиолюбителей. Устройство используется совместно с любым источником аудиосигнала, например линейным выходом магнитофона или высококачественным микрофоном.

Так как передатчик работает на участке вещания FM-радиостанций, то для исключения помех следует особо тщательно выбирать рабочую частоту. Она должна находиться как можно дальше по частоте от соседних радиовещательных станций.

Принципиальная схема

Принципиальная электрическая схема передатчика приведена на рис. 1. На транзисторе ѴТ1 типа ВС549 собран задающий генератор, частота которого устанавливается подстроенным конденсатором С5.

Для настройки передатчика следует включить бытовой радиоприемник в FM-ди-апазоне и, выключив бесшумную настройку, установить частоту, свободную от сигналов вещательных станций.

При этом в динамике должен быть слышен шум эфира. Далее тщательной подстройкой емкости конденсатора С5 добиваются пропадания шума в динамике приемника.

При этом рабочая частота передатчика будет соответствовать частоте настройки приемника. Так как на данных частотах сказывается влияние металлических предметов (отвертки) на рабочую частоту, то после каждого поворота ротора конденсатора С5 необходимо контролировать передачу внешним радиоприемником.

При сборке схемы следует также убедиться, что ротор С5 соединен с шиной питания +9 В. При этом влияние отвертки на генерируемую частоту будет минимальным. Еще лучше использовать для подстройки емкости С5 самодельную диэлектрическую отвертку, изготовленную из стеклотекстолита с удаленной фольгой.

Рис. 1. Схема простого УКВ ЧМ передатчика с усилителем мощности ВЧ.

Конденсатор СЗ является блокировочным. При этом его емкость выбрана исходя из условия обеспечения моночастотного возбуждения генератора.

Данный конденсатор должен быть высококачественным керамическим, с наименьшей длиной выводов. Этот же конденсатор вместе с резистором R1 образует фильтр нижних частот, ограничивающий полосу частот входного аудиосигнала и, соответственно, ширину спектра ВЧ-сиг-нала передатчика значением 15 кГц.

Все конденсаторы, использующиеся в схеме, должны быть керамическими (за исключением С1). Конденсаторы С4 и С8 должны быть с ТКЕ N750, другие - с ТКЕ NP0.

Принцип работы передатчика

На транзисторе ѴТ1 собран генератор ВЧ по схеме Колпитца. Частота генерации определяется резонансным контуром L1, С4, С5. Высокочастотный сигнал снимается с эмиттера ѴТ1 и поступает на буферный усилитель на транзисторе ѴТ2.

Главная задача буферного каскада заключается в ослаблении влияния антенны передатчика на частоту задающего генератора. Вдобавок к этому буферный каскад дополнительно усиливает полезный сигнал, что приводит к увеличению радиуса действия передатчика.

Коллекторной нагрузкой ѴТ2 является резонансный контур L2, С8, настроенный на рабочую частоту. Конденсатор С10-блокировочный, не пропускающий постоянную составляющую выходного сигнала в антенну.

Сигнал звуковой частоты, являющийся модулирующим, подается на базу транзистора ѴТ1, заставляя пропорционально изменяться протекающий через ѴТ1 коллекторный ток. Изменение коллекторного тока под воздействием аудиосигнала приводи г к изменению генерируемой частоты.

Таким образом, на выходе передатчика формируется модулированный по частоте высокочастотный сигнал. Уровень входного аудиосигнала должен составлять приблизительно 100 мВ.

При указанной на схеме емкости конденсатора С1 полоса частот аудиосигнала снизу ограничивается значением 50 Гц. Для уменьшения нижней частоты модулирующего сиг нала до 15 Гц емкость конденсатора С1 следует увеличить до 1 мкФ.

Данный конденсатор может быть как полиэфирным, так и электролитическим. При использовании электролитического полярного конденсатора его положительный вывод должен быть соединен с резистором R1.

Катушки индуктивности

Обе катушки индуктивности L1, L2 содержат по 10 витков (фактически по 9,5) эмалированного медного провода диаметром 1 мм, намотанного на оправке диаметром 3 мм. После намотки оправка вынимается из катушки.

Эмаль с концов катушек должна быть тщательно удалена, а выводы залужены. На рис. 2 приведена конструкция L1, L2. Обе катушки должны быть установлены горизонтально на расстоянии 2 мм от печатной платы.

Рис. 2. Конструкция L1, L2.

Изготовление катушек индуктивности должно быть выполнено строго по описанию, так как от них зависит рабочая частота передатчика. Приблизительное значение индуктивности L1, L2 составляет около 130 мкГн. Данное значение получено при использовании формулы:

где L - индуктивность катушки, мкГн; N-число витков; r-средний радиус катушки, мм; I-длинна катушки, мм.

Корректоры сигнала

Как правило, в промышленных ЧМ-передатчиках низкочастотный сигнал подвергают искажениям, которые устраняются соответственными цепями в приемном устройстве.

Существует два стандарта - большинство станций в мире используют постоянную времени, равную 50 мкс. В США вещательные УКВ-передатчики имеют постоянную времени цепи предыскажений, равную 75 мкс. Цель, которую хотят достичь при внесении искажений, - снижение уровня шума при приеме полезного сигнала.

В простой конструкции передатчика введение дополнительных корректирующих цепочек в ВЧ-тракте резко усложнило бы схему, поэтому в данном передатчике они отсутствуют.

Для улучшения качества передаваемого ЧМ-сигнала можно воспользоваться двумя схемами предусилителей-корректоров НЧ - микрофонного и линейного (рис. 3, рис. 4).

Рис. 3. Схема микрофонного предусилителя.

Рис. 4. Схема линейного предусилителя.

Используемый в схеме операционный усилитель позволяет получить гораздо меньший коэффициент гармоник по сравнению с транзисторным каскадом.

При этом выходное сопротивление ОУ имеет небольшое значение, позволяющее уменьшить уровень помех и увеличить стабильность частоты передатчика.

При использовании вместе с микрофонным усилителем динамического микрофона резистор R1 в схему устанавливать не нужно, так как он необходим только для питания конденсаторного микрофона. Коэффициент усиления устанавливается резистором R5 исходя из критерия минимальных искажений выходного сигнала.

Его значение зависит от конкретного типа используемого микрофона. Все блокировочные конденсаторы емкостью 0,1 мкФ должны быть керамическими.

Микрофонный усилитель имеет максимальный коэффициент передачи около 22, а линейный предусилитель - около 1. Таким образом, чувствительность с микрофонного входа составляет 5 мВ, а с линейного -100 мВ.

Емкость конденсатора С5 (С4 - для линейного усилителя) выбирается в зависимости от того, где будет использоваться передатчик. Для США данный конденсатор будет иметь емкость 15 нФ (6,8 нФ).

Следует отметить, что сформированный таким образом низкочастотный сигнал не вполне точно соответствует стандарту, однако для любительских целей это не принципиально.

При сборке устройства желательно обеспечить экранирование каскадов высокочастотной части передатчика от низкочастотного предусилителя (микрофонного или линейного). При изготовлении печатной платы необходимо использовать как можно большую поверхность платы в качестве общей шины. Для настройки ВЧ-части передатчика желательно иметь в своем распоряжении частотомер и осциллограф.

Хотя идея создания беспроводного включателя/выключателя может быть тривиальной, разработка, внедрение и понимание происходящего намного сложнее, чем кажется на первый взгляд. На протяжении многих лет я хотел построить ВЧ-передатчик и ВЧ-приемник с нуля, но это всегда оказывалось слишком сложным. На этот раз все будет иначе!

В этой статье мы рассмотрим, что нужно для создания простого ВЧ-передатчика на 27 МГц, различные процессы, которые происходят в передатчике, как все взаимодействует, и протестируем его на некотором измерительном оборудовании. Конечная цель заключается в создании парного с этим передатчиком с приемника, чтобы при передаче на приемнике включался светодиод. Вот как все просто.

Цель и обзор этого проекта

Целью данного проекта является создание ВЧ-передатчика, который может отправить импульсы включения/выключения со своей антенны на некоторый приемник. Передатчик должен быть небольшим и помещаться в мою ладонь и должен действовать в рамках государственного регулирования выходной мощности и частотных диапазонов. Мы будем делать этот передатчик ориентируясь на то, что мы хотим сделать приемник, который включает светодиод во время передачи. Простая идея, но не простая реализация.
Передатчик должен выдавать цифровой сигнал вкл/выкл с частотой 350 Гц и использовать несущую частоту 27.145 МГц. Это должен быть непрерывный передатчик ВЧ волн, поэтому никакой модуляции нет, сигнал просто включен или выключен.

Обзор схемы

Схема этого проекта на самом деле обманчиво проста по сравнению со сложностью того, что происходит в цепи.

Особенности схемы

Задающий генератор

Первый транзистор T1 сконфигурирован так, что возбуждает кварц 27,145 МГц и заставляет его колебаться на своей собственной частоте.

Создание сигнала включения/выключения 350Гц

Таймер 555 сконфигурирован для получения сигнала 350Гц с его вывода 3 и подачи его на цепь нашего передатчика.

Смешение сигналов

Два сигнала, которые мы только что сгенерировали смешиваются на базе T2 и как только они выходят из коллектора транзистора, наш ВЧ сигнал готов для передачи.

Обзор платы

Разводка платы была сделана так, чтобы все детали были расположены очень плотно. Это трудно сделать с выводными элементами, но не невозможно.

Особенности платы

Земля
Земля охватывает всю плату (но прерывается дорожками), так что все элементы, которые должны иметь доступ к земле, легко получают ее. Земля также очень важна, т.к. действует как часть нашей антенны.

Ширина трассировки
Я просто выбрал хорошую ширину для красоты ПП, но кажется, что менее широкие дорожки быть лучше для ВЧ схем … Но я не верю, что на таких низких частотах будет выигрыш в производительности.

Сборка печатной платы

Наша плата готова, и теперь мы будем припаивать на неё все элементы. Так что соберите все элементы вместе, как у меня ниже:

Для начала паяем генератор импульсов включения/выключения на таймере 555. Его работу легко проверить нажав на кнопку питания и измерив его любым вольтметров.

Теперь, припаяйте схему генератора 27,145МГц.

Затем припаяйте схему смесителя.

Наконец, припаяйте последний индуктор 10uH и антенный провод 12"(дюймов) к плате.

Вот вид на пайку снизу:

Точно такой же вид сверху. Разве это не красиво?

Передатчик собран! Теперь давайте пройдемся по теории его работы.

Принцип работы

Вместо того, чтобы сосредоточиться на математической и сырой теоретической сторонах этого простого ВЧ-передатчика, мы сделаем упором на элементы в каждом из этапов. Математика, как/почему эта схема действительно работает, ужасно уродлива и слишком сложна... так что это интересно (для меня) просто построить и «чувствовать» что, где и как работает.
Так что давайте потратим некоторое время, чтобы пройти схему шаг за шагом, чтобы понять каждую часть цепи, её цель и вид сигнала в важных моментах. Мы пройдем через 3 раздела, в первом взглянем на то, как сигналы, которые мы хотим передать, создаются, а затем пойдем дальше, чтобы увидеть, как эти сигналы выглядят, когда мы хотим передать их, а затем, наконец, мы посмотрим на измерения выходной мощности передатчика.

Генерация несущей частоты

Прежде всего нам нужно сгенерировать сигнал, которые мы будем передавать. Вот часть схемы с кварцевым генератором:



Выше вы можете видеть, что схема выдает синусоидальную волну на необходимой нам частоте. Нет фильтрации многих присутствующих гармоник, что незначительно искажает наш результат, но этот сигнал будет работать.

Генерация сигналов включения/выключения

Следующий сигнал, который мы хотим генерировать, является низкочастотным «цифровым» сигналом включения/выключения. Для этого мы используем простой 555 таймер:



На его выходе наблюдаем меандр, что мы и ожидали увидеть. Теперь, давайте посмотрим, что происходит, когда эти два сигнала смешиваются.

Смешение сигналов

После того, как несущая частота 27,145 МГц выходит из конденсатора 150 пФ, она встречается с меандром 555 таймера после резистора 22кОм и эти два сигнала смешиваются (умножаются, если вам хочется). Ниже вы можете увидеть конечный результат этого смешивания и где именно на схеме это происходит:


Меандр от 555 таймера по-прежнему очень заметен и сигнал готов перейти в базу транзистора и будут выглядеть как то, что мы хотим передать.

Получающийся непрерывный сигнал

После того, как смешанный сигнал идет в транзисторе, мощное переключение включения/выключения от 555 таймера помогает делать хороший непрерывный выходной сигнал на нашей несущей частоте, готовый попасть в нашу антенну (после прохождения одного последнего блокировочного DC конденсатора).


Выходит либо гигантская синусоидальная волна с амплитудой 2В между пиками или основные 0В. Расстояние между включением/выключением соответствует нашему первоначальному сигналу 350 Гц. Итак, давайте теперь сделаем несколько измерений мощности, чтобы увидеть, как "мощен" наш передатчик на самом деле!

Анализ спектра

Чтобы убедиться, что передатчик выдает то, что мы ожидаем, прототип передатчика, построенный мной, был подключен к анализатору спектра:



Наша несущая частота, безусловно, видна с самым высоким пиком в 9dmb (около 10 мВт), а затем с обоих сторон видны частоты гармоник. Гармоники всегда ожидаемы в системах, которые не имеют фильтрации.

Последнее, что нужно сделать, это посмотреть, как выглядят наши мощности, что бы убедиться, что правительство не будет охотиться на нас для создания чего-то слишком мощного. Потребляемая мощность на одной пиковой частоте анализируется. Обратите внимание, высокая мощность была на самом деле на 27,142 МГц и не было на 27,145 МГц. На это влияют многие факторы.

Мощные выходные волны, видимые выше, выглядят как меандр, который мы хотели передать, что довольно хорошо, учитывая, что мы смотрим на смешанный сигнал. Это означает, что наш приемник должен иметь менее требовательную схему детекции включения/выключения, которые попадают на 7dBm и -25dBm. Мощность передачи находится в пределах допуска большинства стран.

Данные и наблюдения

Передатчик сам по себе скучная вещь, чтобы смотреть на него в действии. Вы включаете его, и он передает... Вы должны иметь приемник. В следующей статье мы рассмотрим, как построить парный 27МГц приемник и когда это будет, вы сможете посмотреть тестовое видео ниже:

Как только вы посмотрите видео испытания передатчика выше, все сомнения покину т вас, т.к. система работает как задумано и как требуется в целях этого проекта. Вы передаете, светодиод загорается. Вы останавливаете передачу, светодиод гаснет. Превосходно!

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество Примечание Магазин Мой блокнот
IC1 Программируемый таймер и осциллятор ICM7555 1 В блокнот
T1, T2 Биполярный транзистор

2N2222

1 В блокнот
D1 Выпрямительный диод

1N4148

1 В блокнот
С1 Конденсатор 0.1 мкФ 1 В блокнот
С2 Конденсатор 68 пФ 1 В блокнот
С3 Конденсатор 150 пФ 1 В блокнот
С5 Конденсатор 27 пФ 1 В блокнот
С6 Конденсатор 100 пФ 1 В блокнот
С9 Электролитический конденсатор 2.2 мкФ 1 В блокнот
R1 Резистор

100 кОм

1 В блокнот
R2 Резистор

100 Ом

1 В блокнот
R5 Резистор

470 Ом

1

В.Н.Шостак, г Харьков

В радиолюбительской практике генератор высокой частоты является одним из самых ответственных узлов. От тщательности его изготовления зависят конечные параметры проектируемых устройств. Требования к генератору ВЧ: высокая стабильность чааоты, отсутствие модуляции выходного сигнала фоном и наводками, а также высокая чистота спектра. Кроме этого, в некоторых случаях малый уровень собственных шумов.

Рис.1 Структура микросхемы AL2602

На практике применяют либо кварцевые генераторы (с последующим умножением частоты до необходимого значения), либо LC-генераторы. Достоинство кварцевых генераторов - высокая стабильность частоты. Недостатков несколько: повышенный уровень шумов, сложность исполнения, вызванная необходимостью умножения частоты, и невозможность оперативного изменения выходной частоты в широких пределах.

LC-генераторы проще в исполнении, в них можно применять каскады умножения частоты и регулировать выходную частоту в широких пределах. Главный их недостаток - повышенная по сравнению с кварцевыми генераторами нестабильность выходной частоты. Правда, при применении определенных мер этот недостаток можно минимизировать. Конструктивно LC-генераторы выполняют на биполярных или полевых транзисторах, но больший интерес представляют генераторы ВЧ, выполненные на интегральных микросхемах (ИС).

Как правило, ИС генераторов ВЧ широкополосные, имеют электронную настройку выходной частоты и обеспечивают высокие выходные параметры. Класс таких устройств имеет общее название "Voltage Controlled Oscillator" или VCO. Из наиболее известных и доступных можно назвать микросхемы VCO фирмы Motorola МС12100, МС12148, а также МАХ2432 производства фирмы MAXIM. Они работоспособны в широком диапазоне частот и обычно имеют буферированный выход ВЧ Но наибольшего внимания, на мой взгляд, заслуживает интегральная микросборка AL2602, недавно появившаяся в продаже.

Функционально интегральная микросборка AL2602 представляет собой управляемый напряжением ВЧ ЧМ генератор-буфер. Она содержит задающий генератор, работающий в диапазоне частот 80-220 МГц, ЧМ модулятор, стабилизатор напряжения 3 В, буфер и усилитель мощности. В отличие от вышеперечисленных VCO эта ИС не требует подключения внешних частотозадающих цепей. Нужен только резистор установки частоты. В отсутствие этого резистора выходная частота равна минимальной, т.е. 80 МГц. Таким образом, ИС содержит узлы, позволяющие с успехом применять ее во многих радиолюбительских и профессиональных приемопередающих конструкциях Структура микро схем AL2602 показана на рис.1, а назначение выводов приведено в таблице.

Напряжение питания AL2602 3~9 В. Однако она сохраняет работоспособность при снижении напряжения до 1,8 В. Ток потребления при неподключенном выводе 4 не более 5 мА.

Номер вывода Обозначение Назначение
1; 7; 8 GND Минус, питания ("земля")
2 Vref Выход стабилизатора опорного напряжения 3 В
3 Vss Плюс питания (3 - 9 В)
4 RF OUT Мощный выход ВЧ (открытый коллектор)
5 OSC Monitor Слаботочный выход ВЧ (контроль частоты)
6 V mod Напряжение управления (модулятор, установка частоты)

Было опробовано применение ИС в качестве УКВ генератора, генератора, управляемого напряжением совместно с синтезатором, а также в составе портативных УКВ передатчиков, которые рассмотрим подробнее.

Миниатюрный передатчик с ЧМ модуляцией (рис.2) содержит минимальное количество деталей, но, несмотря на простоту, имеет высокие параметры. Дальность передачи на открытой местности превышает 200 м. Рабочую частоту в диапазоне 80-220 МГц устанавливают подстроечным резистором R2. Микрофон электретный, но возможно применение и динамического с дополнительным однотранзисторным усилителем. Настройка сводится к установке рабочей частоты. Конструкция платы произвольная с учетом требований к монтажу ВЧ устройств. Передатчик устойчиво работает во всем диапазоне питающих напряжений.

Рис.2 Миниатюрный передатчик с ЧМ модуляцией

Портативный УКВ ЧМ передатчик (рис.3) отдает в нагрузку мощность 5 Вт, при этом благодаря применению бескорпусных деталей имеет малые габариты. Левая часть схемы рассмотрена выше, а правая представляет собой усилитель мощности Транзисторы BFG591 (Umax = 120 мА) и BLT81 (Imах = 500 мА) производства Philips можно заменить отечественными типа КТ606 и КТ911, но при этом увеличатся габариты платы. При замене транзисторов на отечественные для достижения той же выходной мощности может понадобиться еще один транзистор. Настройка устройства сводится к установке рабочей частоты и регулировке тока транзистора VT1 в пределах 50-80 мА резистором R3.

Совместно с передатчиком можно применить синтезатор частоты. В этом случае частота ВЧ поступает с вывода 5 на делитель синтезатора, а напряжение подстройки от синтезатора поступает на вывод 6 ИС. Во всем остальном конструкция такая же.

Рис.3

Во многих случаях, например при конструировании радиотелефонов, портативных радиостанций с радиусом действия до 1 км, передатчиков, входящих в состав систем охраны, и т. п., очень эффективно работают схемы с одним транзистором - усилителем мощности. Схема такого варианта идентична схеме портативного устройства, но транзистор VT2 не используется, а антенна подключается к точке соединения конденсаторов С4 и С5. Ток коллектора транзистора в этом случае устанавливают 100 мА. Размеры платы этого варианта устройства не превышают 30-40 мм.


Схема ЧМ передатчика представлена на рис.2 и рис.3 Простой передатчик ЧМ сигнала можно собрать по схеме представленной на рисунке.

Проведя достаточно большое количество экспериментов с маломощ­ными ЧМ-передатчиками, вниманию радиолюбителей можно предложить практическую конструкцию передатчика, работающего в FM-диапазоне. Дан­ный передатчик имеет достаточно хорошие технические характеристики и, несмотря на простоту, может удовлетворить потребности как начинающих, так и опытных радиолюбителей. Устройство используется совместно с лю­бым источником аудиосигнала, например линейным выходом магнитофона или высококачественным микрофоном. Так как передатчик работает на уча­стке вещания FM-радиостанций, то для исключения помех следует особо тщательно выбирать рабочую частоту. Она должна находиться как можно дальше по частоте от соседних радиовещательных станций.

Принципиальная электрическая схема передатчика приведена на рис. 1. На транзисторе VT1 типа ВС549 собран задающий генератор, час­тота которого устанавливается подстроенным конденсатором С5. Для на­стройки передатчика следует включить бытовой радиоприемник в FM-ди­апазоне и, выключив бесшумную настройку, установить частоту, свобод­ную от сигналов вещательных станций. При этом в динамике должен быть слышен шум эфира. Далее тщательной подстройкой емкости конденса­тора С5 добиваются пропадания шума в динамике приемника. При этом рабочая частота передатчика будет соответствовать частоте настройки приемника. Так как на данных частотах сказывается влияние металли­ческих предметов (отвертки) на рабочую частоту, то после каждого по­ворота ротора конденсатора С5 необходимо контролировать передачу вне­шним радиоприемником. При сборке схемы следует также убедиться, что

ротор С5 соединен с шиной питания +9 В. При этом влияние отвертки на генерируемую частоту будет минимальным. Еще лучше использовать для подстройки емкости С5 самодельную диэлектрическую отвертку, изго­товленную из стеклотекстолита с удаленной фольгой.

Конденсатор СЗ является блокировочным. При этом его емкость выб­рана исходя из условия обеспечения моночастотного возбуждения гене­ратора. Данный конденсатор должен быть высококачественным керами­ческим, с наименьшей длиной выводов. Этот же конденсатор вместе с резистором R1 образует фильтр нижних частот, ограничивающий полосу частот входного аудиосигнала и, соответственно, ширину спектра ВЧ-сиг- нала передатчика значением 15 кГц.

Все конденсаторы, использующиеся в схеме, должны быть керами­ческими (за исключением С1). Конденсаторы С4 и С8 должны быть с ТКЕ N750, другие – с ТКЕ NP0.

Принцип работы передатчика

На транзисторе VT1 собран генератор ВЧ по схеме Колпитца. Частота генерации определяется резонансным контуром L1, С4, С5. Высокочастот­ный сигнал снимается с эмиттера VT1 и поступает на буферный усилитель на транзисторе VT2. Главная задача буферного каскада заключается в ос­лаблении влияния антенны передатчика на частоту задающего генератора. Вдобавок к этому буферный каскад дополнительно усиливает полезный сигнал, что приводит к увеличению радиуса действия передатчика. Коллек­торной нагрузкой VT2 является резонансный контур L2, С8, настроенный на рабочую частоту. Конденсатор С10 блокировочный, не пропускающий постоянную составляющую выходного сигнала в антенну.

Сигнал звуковой частоты, являющийся модулирующим, подается на базу транзистора VT1, заставляя пропорционально изменяться протека­ющий через VT1 коллекторный ток. Изменение коллекторного тока под воздействием аудиосигнала приводит к изменению генерируемой часто­ты. Таким образом, на выходе передатчика формируется модулирован­ный по частоте высокочастотный сигнал. Уровень входного аудиосигнала должен составлять приблизительно 100 мВ.

При указанной на схеме емкости конденсатора С1 полоса частот аудиосигнала снизу ограничивается значением 50 Гц. Для уменьшения нижней частоты модулирующего сигнала до 15 Гц емкость конденсатора С1 следует увеличить до 1 мкФ. Данный конденсатор может быть как полиэфирным, так и электролитическим. При использовании электроли­тического полярного конденсатора его положительный вывод должен быть соединен с резистором R1.

Катушки индуктивности

Обе катушки индуктивности L1, L2 содержат по 10 витков (факти­чески по 9,5) эмалированного медного провода диаметром 1 мм, намотан­ного на оправке диаметром 3 мм. После намотки оправка вынимается из катушки. Эмаль с концов катушек должна быть тщательно удалена, а выводы залужены. На рис. 2 приведена конструкция L1, L2. Обе катушки должны быть установлены горизонтально на расстоянии 2 мм от печатной платы.

Изготовление катушек индуктивности должно быть выполнено строго по описанию, так как от них зависит рабочая частота передатчика.

Приблизительное значение индуктивности L1, L2 составляет около 130 мкГн. Данное значение получено при использовании формулы:

Корректоры

Как правило, в промышленных ЧМ-передатчиках низкочастотный сиг­нал подвергают искажениям, которые устраняются соответственными це­пями в приемном устройстве. Существует два стандарта – большинство станций в мире используют постоянную времени, равную 50 мкс. В США вещательные УКВ-передатчики имеют постоянную времени цепи предыс­кажений, равную 75 мкс. Цель, которую хотят достичь при внесении иска­жений, – снижение уровня шума при приеме полезного сигнала.

В простой конструкции передатчика введение дополнительных кор­ректирующих цепочек в ВЧ-тракте резко усложнило бы схему, поэтому в данном передатчике они отсутствуют.

Для улучшения качества передаваемого ЧМ-сигнала можно восполь­зоваться двумя схемами предусилителей-корректоров НЧ – микрофонного и линейного (рис. 3, рис. 4).

Используемый в схеме операционный усилитель позволяет получить гораздо меньший коэффициент гармоник по сравнению с транзисторным каскадом. При этом выходное сопротивление ОУ имеет небольшое значе­ние, позволяющее уменьшить уровень помех и увеличить стабильность частоты передатчика. При использовании вместе с микрофонным усили­телем динамического микрофона резистор R1 в схему устанавливать не нужно, так как он необходим только для питания конденсаторного микро­фона. Коэффициент усиления устанавливается резистором R5 исходя из критерия минимальных искажений выходного сигнала. Его значение зави­сит от конкретного типа используемого микрофона. Все блокировочные конденсаторы емкостью 0,1 мкФ должны быть керамическими.

Микрофонный усилитель имеет максимальный коэффициент переда­чи около 22, а линейный предусилитель-около 1. Таким образом, чувстви­тельность с микрофонного входа составляет 5 мВ, а с линейного -100 мВ.

Емкость конденсатора С5 (С4 – для линейного усилителя) выбирает­ся в зависимости от того, где будет использоваться передатчик. Для США данный конденсатор будет иметь емкость 15 нФ (6,8 нф).

Следует отметить, что сформированный таким образом низкочас­тотный сигнал не вполне точно соответствует стандарту, однако для лю­бительских целей это не принципиально.

При сборке устройства желательно обеспечить экранирование кас­кадов высокочастотной части передатчика от низкочастотного предуси- лителя (микрофонного или линейного). При изготовлении печатной платы необходимо использовать как можно большую поверхность платы в каче­стве общей шины.

Для настройки ВЧ-части передатчика желательно иметь в своем рас­поряжении частотомер и осциллограф.


© 2024
exotop.ru - ExoTop - интернет и технологии