DIY бесправадной перадатчык FM тэсту

 

На фота паказана бесправадной FM перадатчык, кішэнныя радыё і жоўты дыск для параўнання памераў. Кажаце ў перадатчыку і іншыя чуюць вас па любому FM радыё. Перадатчык можа быць пабудаваны ў дзень з простым, даступным і шырока даступнымі часткамі. Будаўніцтва гэта весела і шмат можна даведацца хоць прадукцыйнасць сціплыя, напрыклад, ваш голас становіцца цяжка пачуць на адлегласці больш 25 ногі.

 

 

Матывацыя і мэтавая аўдыторыя

Нашы доўгатэрміновыя мэты з такіх схем знаходзяцца ў пульт дыстанцыйнага кіравання і збору дадзеных. Танальныя сігналы могуць быць перададзены для бесправаднога ўключэння / выключэння прывадаў робата. Дадзеныя з датчыкаў могуць быць ператвораныя ў Морса-кода, як гукі і расшыфраваны мікракантролер для бесправаднога маніторынгу навакольнага асяроддзя. Аўдыторыя дадзенага кіраўніцтва будзе таксама матываванае такімі прыкладаннямі. Стварэнне простага FM-перадатчык быў бы першым крокам на шляху да такой мэты.

Не даць вам ілжывыя надзеі, гэта FM-перадатчык далёка ад дасканаласці падпіскі толькі сціплую прадукцыйнасць. Па-першае, наладзіўшы перадатчык можа быць непрыемна. Нават невялікія павароты ў зменнай ёмістасці можа прывесці да вялікіх змен частоты. Па-другое, налады перадатчыка часта прыводзіла да частаце гармонікі. Замест меркаванага Мгц 108 напрыклад, кандэнсатар налады дало перадатчык 216 Мгц. Акрамя азнаямлення ваш голас можна было пачуць некалькі вяшчання радыёстанцыі.

 

Адзін з адказаў у тым, што шмат што можна даведацца і гэта кіраўніцтва будзе appendixed з базавай матэматыкі для разліку параметраў, такіх як (1) tranmitter частата, выхадныя магутнасць і дыяпазон (2) даўжыня антэны і (3), неабходныя абмоткі шпулькі. Часта ў Інтэрнэце, проста знаходзіць адну схему. Дадаючы аналіз (з высокім узроўнем матэматыкі школы), можна сабе ўявіць на паляпшэнне прадукцыйнасці перадатчыка.

Аўдыторыя дадзенага кіраўніцтва заключаецца такім чынам, аматараў электронікі, якія:

• не так шмат FM або радыёчастотнага (RF) вопыт
• хочуць пабудаваць FM-перадатчыкам
• хочаце даведацца, як працуюць такія перадатчыкі
• хочаце даведацца, як кампаненты выбраны, напрыклад, разліку колькасці віткоў пры будаўніцтве паветранай шпулькі, даўжыня антэны і г.д.

 

 

Зноў жа, гэта падкрэслівае, што падручнік прадукцыйнасці перадатчыка з'яўляецца сціплым, але стала вядома, у яго будаўніцтве. Падручнік размяркоўваюцца наступным чынам:

 

• Спіс дэталяў і крыніцы
• Будаўніцтва / Схема
• тэорыя
• аперацыя
• Дзе To Go From Here
• інфармацыя пра аўтара

 

Спіс дэталяў і крыніцы

вытворцы ЗША на аснове ўключаюць Jameco, Digikey, Jdr і Radio Shack. Заўвага: Boondog не мае ніякай сувязі з гэтымі пастаўшчыкамі. Спробы былі набываць усе часткі ад аднаго пастаўшчыка. Нумары дэталяў для звычайных рэзістараў не прыводзяцца.

 

Былі прыкладзеныя намаганні, каб знайсці аднаго пастаўшчыка крыніцы ўсіх частак. Jameco мае амаль ва ўсіх частках літаратуру ёсць ў табліцы. Падрабязнасці будаўніцтва вашага паветраным стрыжнем індуктара выкарыстаннем соды саломы Макдональдс будзе апісана ў наступным раздзеле.

Будаўніцтва

Спалучэнне wirewrapping і паяння была выкарыстаная для пабудовы FM-перадатчык. Прататыпаў карт Jameco забяспечвае досыць месцы для (некрытычных) частка размяшчэння. Вы павінны паспрабаваць захаваць усе часткі блізка адзін да аднаго і трымаць кароткімі правадамі. На фотаздымках ніжэй ілюструюць магчымыя размяшчэння часткі (злева) і на адваротным баку (справа).

 

 

Схема

fmTx031402a.pdf гэта файл Acrobat той жа схеме. Вам спатрэбіцца Adobe, Acrobat бясплатна чытач бы яго ўбачыць.

Схемы і пабудовы схемы адносна простая. Некаторыя асноўныя моманты і тлумачэнні да схемы будаўніцтва прыведзены наступным.

Электретный мікрафон

Электретный мікрафон мае два высновы, якія злучаныя з станоўчым і адмоўным высновамі акумулятара. Як паказана на чарцяжы, прыведзеным ніжэй, адзін глядзіць на дне электретный мікрафон. Пляцоўка, якая фізічна тычыцца корпуса мікрафона падключаецца да мінусовай провад акумулятара.

 

 

батарэі

Вы можаце замяніць манеты клеткі, звычайна знаходзяцца ў калькулятары і гадзіны, з рэгулярнымі 1.5V AA, C або D-клетак. Манеты клеткі, аднак, бралі менш месцы і можаце прылітаваць на друкаваную плату.

Транзістар 2N2222A

2N2222A з'яўляецца вельмі распаўсюджаным NPN транзістара. Той, якая выкарыстоўваецца тут (Jameco # 38236) з'яўляецца метал можа ўвесці (ТО-18 абалонка). Яго тры шпількі для базы транзістара (B), калекцыянер (C) і эмітэрам (Е). Там няма стандартнага цоколевка транзістараў. Такім чынам, запыт спецыфікацыі транзістара пры замове яго, каб усталяваць распиновку, або калі ў вас ёсць мультиметр з тестеров транзістар, выкарыстоўвайце яго.

2N2222A таксама пастаўляецца ў чорным пластыкавым корпусе (TO-92 стыль), які можна выкарыстоўваць, калі вы хочаце. T0-18 з'яўляецца пераважнай, паколькі можа мае невялікі выступ, што тыпова ўяўляе эмітара PIN-код.

Пераканайцеся, што вы правільна вызначыць размяшчэнне высноў на 2N2222A і правільна падключыць базы, калектара і эмітара ў схеме. Часта, з-за няспраўнасці ланцуга шпількі няправільна падлучаны.

Кандэнсатар зменнай ёмістасці

Правады для пераменнага кандэнсатара не ўпісваюцца ў нармальную 0.1 Protoboards цалі. Вы можаце Dremel прасвідраваць у друкаваную плату, каб правады падыходзяць. Ці ж вы можаце прылітаваць провад да провада, але калі вы робіце, трымаць драты як мага карацей, каб пазбегнуць паразітных ёмістасцяў.

Індуктар

Індуктар проста скрутак дроту, і вы павінны ветру для дадзенай схемы. Індуктар характарызуецца яго даўжыня, радыус і лік віткоў у шпульцы. Эмаляваных правадоў (Radio Shack часткі 278-1345) была выкарыстаная для зборкі індуктара, але вы можаце выкарыстоўваць стандартныя цвёрдыя ніткі AWG 22 калібровачнае меднай дроту.

Некаторыя он-лайн і друкаваных артыкулах апісваецца намотка дроту вакол алоўка. На жаль, алоўкі бываюць розных дыяметраў і, такім чынам, соды саломы Макдональдс быў выкарыстаны; жоўта-чырвона-белы паласаты саломы, знайсці ў кожным McDonalds ў свеце, мае той жа памер. Радыус Стро менавіта 0.1325 цалі (дыяметр = 0.2650 цалі) і 1 / 4 цаляў быў адхапіла саломы.

 

Далей, прамы провад кавалак быў наматаны вакол гэтага 1 / 4 цалевы фрагмент шэсць разоў, а затым прылітаваць на макетной плаце. Канчатковым вынікам з'яўляецца індуктарам (таксама вядомы як з паветраным стрыжнем шпулька) з радыусам 0.1325 цалі. Калі вы хочаце, вы можаце ўжываць выразныя пазногцем некаторых жаночых польскім увесь час трымаць драты на саломе фрагмент.

 

 

антэна

30 цалевы доўгі кавалак 22 калібровачнае цвёрдых stramd медны провад прыдатную антэну. Аднак пры правядзенні перадатчыка, вы рызыкуеце заблытвання дроту. Таксама Вы можаце ўкруціць тэлескапічнай антэны, як і тыя, знайсці радыё, у макетной плаце.

Тэорыя: Як працуе FM перадатчык працы?

Пераменны кандэнсатар і вашы самаробныя шпулькі індуктыўнасці будзе вібраваць на частотах ў дыяпазоне FM-радыё (88 да 108 Мгц). Электретный мікрафон мае супраціў, якое залежыць ад таго, як гучна вы кажаце ў гэтым. Гэты мікрафон сілкуецца ад батарэі і ў адпаведнасці з V = IR Закон Ома, змены супраціву для фіксаванага напружання прывядзе да прапарцыйным змене току. Гэты ток каналы ў базу npn-транзістара 2N2222 які падлучаны да зменнай ёмістасці, індуктыўнасці і антэнай. У выніку атрымліваецца, што ў залежнасці ад значэння вашай пераменнага кандэнсатара, ваш голас будзе для перадачы мадуляванага на частаце паміж 88 і 108 Мгц. Калі суседні кішэню FM радыё настроены на гэтую частату, вы пачуеце, калі кажаце ў вашым перадатчыку.

Значэнні кампанент у ланцугу атрымліваюцца лепш зразумець, як гэта FM-перадатчык будзе працаваць. Асноўная матэматыка досыць простая і можа быць знойдзена ў большасці студэнтаў універсітэцкіх падручнікаў фізікі.

Індуктыўнасць шпулькі з паветраным стрыжнем

Ваш самаробны індуктар мае значэнне вызначаецца яе радыус r, Даўжыня x і колькасці абаротаў провад n.

 

Для соды індуктар саломы вашай McDonald `s, R = 0.1325 цалі, х = 0.25 цаляў і N = 6 павароты і прыводзіць L = 0.171 микрогенри або 0.000000171 Генры.

Пэўнай частоты f генеруецца ў цяперашні час вызначаецца ёмістасцю C і індуктыўнасць L вымяраецца ў Farads і Генры адпаведна:

 

 

Рэзанансная частата паралельнага LC ланцугу

Станцый FM радыё працуюць на частотах паміж 88 і 108 Мгц. Пераменны кандэнсатар і вашы самаробныя шпулькі індуктыўнасці ўяўляюць сабой паралельную ланцуг LC. Яго таксама называюць бак замыканню і вібруюць на рэзананснай частоты, які будзе падабраны кішэні FM радыё.

У баку схем, якая ляжыць у аснове фізікі з'яўляецца тое, што кандэнсатар крам электрычную энергію ў электрычным полі паміж яго пласцінамі і энергіі індуктара крам у магнітнае поле, якое ствараецца абмоткай шпулькі. Механічны эквівалент з'яўляецца баланс энергіі ў махавік; кутняга моманту (кінэтычнай энергіі) ўраўнаважваецца спружынай (патэнцыйнай энергіі). Іншы прыклад ўяўляе сабой маятнік, дзе ёсць патэнцыял у параўнанні з кінэтычнай энергіяй, якая дыктуе баланс справаздачнага перыяду (або частату) ваганняў.

Улічваючы вашу зменнай ёмістасці вагаецца ад 4 да 34 пф, ваш контур будзе рэзанансным паміж 66 і 192 МГц, у межах дыяпазону FM радыё. Для вылічэння гэтых значэнняў для розных значэнняў C, n, r і x просты электроннай табліцы Excel, называецца calcFreq.xls быў створаны. Проста увядзіце каштоўнасцяў і індуктыўнасці і частоты разлічваюцца аўтаматычна.

 

Даўжыня антэны

Вы пабудавалі вашу антэну альбо з дапамогай кавалка цвёрдага пасму 22 калібровачнае цалі драты 30 доўгія або выкарыстана тэлескапічная высоўная антэна. Яго даўжыня павінна быць прыблізна 1 / 4 FM даўжыні хвалі; нагадаць, што множанне частоты і даўжыні хвалі роўная хуткасці святла. Вы, хутчэй за ўсё, будзе функцыянаваць ваша перадатчык каля 108 МГц, як такую:

 

 

Кандэнсатары сталай ёмістасці

Са спасылкай на схематычныя C2 і C4 выступаць у якасці кандэнсатараў развязкі і звычайна 0.01 мкф (Або 0.1 мкф) Выкарыстоўваюцца. C4 спрабуе падтрымліваць пастаяннае напружанне па ўсёй ланцугу, нягледзячы на ​​ваганні напружання, так як батарэя памірае.

Кандэнсатар можа разглядацца як частотна-залежнага рэзістара (званыя рэактыўныя). Гаворка складаецца з розных частотах і кандэнсатар C1 перашкаджае іх. Канчатковым вынікам з'яўляецца тое, што C1 мадулюе ток, які праходзіць у транзістар. Выкарыстанне вялікага значэння для C1 ўзмацняе басы (нізкія частоты), а малодшыя значэнні павышэння высокіх частот (высокія частоты).

,en C3 кандэнсатар на транзістары 2N2222A служыць для ўтрымання контуру вібруе. Тэарэтычна, калі ёсць напружанне харчавання праз паралельна шпульцы індуктыўнасці і кандэнсатар зменнай ёмістасці, ён павінен вібраваць на рэзананснай частаце indefinetely. У рэчаіснасці, аднак, частата зніжаецца з-за страты цяпла. C3 Выкарыстоўваецца для прадухілення распаду і ліст спецыфікацый 2N2222A прапануе ёмістасць паміж 4 у 10 пф.

Рэзістар для электретного мікрафона

Спецыфікацыя для Jameco # 136573 электретный мікрафон кажа максімальны ток 0.5 ма. Калі на батарэйках 6V, То падзенне напружання R1 is V1 = 1.92V. Выніковы ток праз мікрафон, ніжэй разліковага максімуму з

 

Рэзістары і 2N2222A

Транзістар 2N2222A ацаніў максімумы што патрабуе дзельніка напругі вырабляецца з R2 і R3 і эмітэрам абмежавання току з R4.

Намінальная магутнасць 2N2222A з'яўляецца Pmax = W 0.5. Гэтая сіла ў канчатковым рахунку, уплывае на адлегласць, якое вы можаце перадаць. Перасільваючы транзістараў будзе награвацца і знішчыць яго. Каб пазбегнуць гэтага, можна разлічыць, што FM-перадатчык выводзіць прыкладна 124 мВт і значна ніжэй разліковай максімальнай. Матэматычныя падрабязнасці прыведзены ў rfMath.pdf.

Улада цесна звязана з дыяпазонам перадачы. На 124 мВт і эфектыўнасць 30% выпраменьвання, максімальная адлегласць паміж перадатчыкам і FM радыё на батарэйках будзе вагацца betweem 35 112 да ног. Разлікаў прыведзены ў rfDistance.pdf.

аперацыя

Па-першае, выкарыстоўвайце батарэйках кішэннага радыё ў якасці прымача. З харчаваннем пераменнага току бум-боксы і Музычныя цэнтры (110 або 220 V) з'яўляюцца ня рэкамендуецца; батарэйках радыё значна лепш, на атрыманне перадач, чым з харчаваннем пераменнага току адзінак.

 

1. Наладзьце радыё задушна, То ёсць частоты ў радиодиапазоне ЧС, якія захоўваюць маўчанне ці толькі некаторыя шыпенне. Частотах, блізкіх 108 МГц , Як правіла, мёртвы паветра. Радыёлакатар вэб-старонцы прадстаўлены спіс мясцовых радыёстанцый у вашым раёне. Гэта можа дапамагчы вам вызначыць мёртвых частотах паветра.
2. Уключыце FM-перадатчык, пашырыць яго і трымаць антэну перадатчыка прыкладна 2 футах ад вашага FM радыё. Кажаце ў мікрафон, у той час як павольна рэгуляванні пераменным вечкам. З дапамогай пазногця ці неметалічныя адвёрткай, пакуль не пачуеце сябе па радыё. Гэты працэс з'яўляецца гнятліва стомным, якія патрабуюць дбайнай наладзе кандэнсатара. Вы настроены як толькі вы чуеце выццё (таксама вядомы як гарачай мікрафон), Якое паказвае перадатчык-прыёмнік зваротнай сувязі.
3. Павелічэнне перадатчыка да радыё адлегласці. Віншую - у вас ёсць бесправадной мікрафон!

Дзе To Go From Here

Як ужо гаварылася раней, прадукцыйнасць больш сціпла. Досвед аўтара, які працуе ў буйным горадзе (Філядэльфія, ЗША) з радыё на батарэйках настроены на 108 Мгц давала прыблізна 25 ногі ў закрытым памяшканні і на адкрытым паветры 50 ногі. Акрамя таго, у дадатак да голасу аўтара, вяшчання радыёстанцыі могуць быць трохі чуў.

Для налады прадукцыйнасці, аналізатар спектру можа быць выкарыстаны. Гэта прылада, якое наглядна адлюстроўвае частоты найбольш распаўсюджаных. Аўтар выявіў, схема была прыкладна перадачы 200 да 220 МГц, а ня патрэбны Мгц 108! 216 Мгц з'яўляецца гарманічнай, у два разы патрэбны 108 Мгц. Далёкасць перадачы такім чынам, зводзіцца і адчувальныя да шуму (вяшчання радыёстанцыі).

Для перадачы ў патрэбным 108 МГц, аўтарам разгледжаны наступныя:

 

• Ручной шпулькі гэта 0.1 мкгн цяжка праверыць. Індуктыўнасць метраў для вымярэння ў дыяпазоне мікра Генры каштуюць дорага.
• Ёмістасць метраў вымярэння пикофарадах таксама дарогі.
• 0.111 мкгн паветраным стрыжнем шпулькі быў набыты ў Coilcraft, індуктар вытворцы.
• Аналізатары спектру варта тысячы долараў. Жыццяздольнай альтэрнатывай з'яўляецца $ 130 USD Elenco F-2800 лічыльніка частоты. Гэта добры блок набыць, калі вы плануеце будаўніцтва FM перадатчыкі больш сур'ёзна.

Па большай частцы, лічыльнік частоты адлюстроўваюцца апраксімаваць 200 Мгц нават з Coilcraft індуктар! Такім чынам, хутчэй за ўсё, пераменны кандэнсатар на самай справе не дае 4 да 34 пф. Паколькі частата перадачы застаўся закрытым для 200 МГц, calcFreq.xls паказваюць, што пераменны кандэнсатар на самай справе застаецца блізка 4 пф замест таго, аж да намінальным 34 пф. Гэтага і варта было чакаць, бо допускі у ёмістасці рэдка бываюць дакладнымі. У выніку атрымліваецца, што без рэзалюцыі ёмістасць пф вы будзеце перадачу на 216 Мгц гарманічных прыносіць паменшаным дыяпазонам і адчувальныя да шуму.

Высновы

Гэты падручнік разам з праграмамі Апісанне Цалкам адным транзістары FM перадатчык і будаўніцтва асноўных матэматыку. Схема можа быць пабудавана ў дзень з менш чым $ 10 USD агульных частак, у выніку чаго да 25 50 футавых дыяпазон перадачы.

Як аўтар, чытачы могуць быць распачатыя пра перспектывы будаўніцтва FM перадатчыкаў. Многія канструкцыі схемы і схемы існуюць он-лайн і ў друку, але не падаюць нашмат аналізу. Гэты падручнік спрабуе папоўніць гэты прабел, асабліва для асоб, упершыню FM перадатчык будаўнікоў. Аналіз дазваляе даведацца, якія ролі і іх каштоўнасці гуляюць у ланцуга. Такі аналіз дае чытачу актывізуюць кропкі ў напрамку паляпшэння або налады схемы.

Ілюструючы матэматыкі і рэальных аперацыях значэнне гэтай дапамогі. Некаторыя матэрыялы да вывучэння больш могуць быць атрыманы з спасылак ніжэй. Шчаслівыя будынак!

Наш іншы прадукт:

Прафесійная сістэма маланкааховы для Tower	Прафесійны пакет абсталявання FM-радыёстанцыі	FM-перадатчык FMUSER FU-1000C 1000 Вт з інтэрфейсам уводу аўдыё USB
Пакет FMUSER 200W FM-радыёвяшчання	Рашэнне для гасцінічнага IPTV	FMUSER FSN-1000T V5.0 1KW FM-радыёперадатчык