Budowanie nadajnika FM i nadawanie własnych sygnałów na antenie to naprawdę fajny projekt. Zwłaszcza w przypadku tego obwodu, ponieważ nie wymaga on nawijania własnego cewki indukcyjnej ani używania trymera i spędzania godzin na strojeniu obwodu, aby działał prawidłowo. W tym projekcie dowiesz się, jak działa nadajnik FM i jak zbudować własny z subtelnych komponentów. Dostosowujemy tor podany przez Tony'ego Van Roon w książce „Circuits for hobbyists” (strona 75). To doskonała książka na początek, jeśli chcesz trochę majstrować przy elektronice.
Uwaga: Generowanie częstotliwości, które mogą wpływać na pasmo FM lub jakiekolwiek inne pasmo komunikacyjne, może być uznane za niezgodne z prawem w Twoim kraju. Prosimy o używanie tego obwodu wyłącznie w celach edukacyjnych i upewnij się, że sygnał nie jest zbyt silny, aby zakłócać jakąkolwiek komunikację w pobliżu. Za jakiekolwiek wpadki ani witryna, ani autor nie mogą być pociągnięci do odpowiedzialności.
Wymagane składniki:
Głównym tematem tego prostego obwodu nadajnika FM jest zbudowanie go z minimalnej liczby dostępnych komponentów bez użycia cewki indukcyjnej i zmiennego kondensatora, a jednocześnie zapewnienie maksymalnego potencjału. Poniżej wymieniono komponenty wymagane do zbudowania tego projektu
- SN74LS13 - 4 wejściowa bramka NAND Wyzwalacz Schmitta
- LM386 - wzmacniacz audio
- Gniazdo audio 3,5 mm
- 7805 Regulator napięcia
- Kondensatory 1000uf, 100uf, 10uf, 0.1uf, 22pf
- Bateria 9V
- Deska do chleba
- Przewody łączące
- Głośniki do testów
Działanie nadajnika FM:
Zanim zagłębimy się w obwód i zaczniemy go budować, myślę, że powinniśmy wiedzieć, jak działa nadajnik FM, aby miał sens podczas jego budowy. Jeśli nie jesteś zainteresowany tą teorią, możesz pominąć tę sekcję i przejść do schematu obwodu.
Przegląd nadajnika FM przedstawiono na poniższym schemacie blokowym
Termin FM oznacza „modulację częstotliwości”, co oznacza, że będziemy zmieniać częstotliwość sygnału audio, aby mógł podróżować na duże odległości w powietrzu. Każde urządzenie audio, takie jak iPod lub odtwarzacz muzyczny, wytwarza sygnały audio w postaci fal sinusoidalnych; nazywane są one sygnałem modulującym lub częstotliwością modulującą. Ten sygnał modulujący zawiera pełne informacje o odtwarzanej piosence lub muzyce. Ale ci goście mają tydzień; nie mogą podróżować na duże odległości i najprawdopodobniej umrą zanim dotrą do odbiornika (radia).
Musimy więc znaleźć kogoś, kto jest naprawdę silny i może faktycznie przenosić sygnały modulujące w tym tygodniu do swoich odbiorników. Te silne sygnały nazywane są sygnałami nośnymi lub częstotliwością nośną. Technika, w której łączymy tę silną częstotliwość nośną z częstotliwością modulującą, nazywana jest modulacją częstotliwości (FM). Tutaj częstotliwość fali nośnej jest modyfikowana zgodnie z częstotliwością sygnału modulującego.
Jak pokazano na powyższym schemacie blokowym, sygnał modulujący jest wytwarzany w skrzynce sygnału audio, a następnie jest wzmacniany za pomocą przedwzmacniacza. Oscylator wytwarza silną częstotliwość nośną, do której sygnał jest modulowany za pomocą modulatora. Aby jeszcze bardziej zwiększyć zasięg, zastosowano wzmacniacz RF i antenę.
W naszym obwodzie sygnał audio jest podawany z telefonu lub iPoda. Przedwzmacniacz jest wykonywany za pomocą układu scalonego wzmacniacza audio LM386. 74LS138 wraz z kondensatorem 22pF działa jako obwód rezonansowy, który wytwarza silne częstotliwość nośną i modulują to, wzmocnionego sygnału audio. Nie mamy w naszym obwodzie wzmacniacza RF, ale można go dodać, jeśli potrzebujesz uzyskać większy zasięg.
Schemat obwodu:
Schemat obwodu tego prostego nadajnika FM pokazano na poniższym obrazku.
Może być zbudowany na płytce stykowej lub przylutowany do płytki Perf. Cały obwód może być zasilany baterią 9V. Jeśli używasz adaptera do zasilania, upewnij się, że dodałeś kondensator filtrujący, aby zmniejszyć hałas podczas przełączania. Obwód wykorzystuje wzmacniacz audio LM386, który działa jako przedwzmacniacz, ten układ scalony wzmacnia sygnały audio z urządzenia audio i dostarcza je do obwodu oscylacyjnego.
Obwód oscylacyjny powinien mieć cewkę indukcyjną i kondensator. W naszym projekcie IC 74LS13, który jest 4-wejściową bramką NAND, wyzwalaczem Schmitta jest zaprojektowany do oscylacji przy harmonicznych trzeciego rzędu, czyli około 100 MHz. Kondensator filtrujący na szynach zasilających układu scalonego jest bardzo ważny, aby działał.
Gniazdo audio 3,5 mm ma trzy zaciski, w których są przeznaczone dla kanału L, kanału R i uziemienia. Zwracamy piny kanału, aby stał się kanałem monofonicznym, jak pokazano na poniższym rysunku, i podłączamy go do pinu 3, a uziemienie jest podłączone do pinu 2 LM386.
Do testowania obwodu wzmacniacza służy głośnik 8-omowy. Głośnik ten należy odłączyć na czas strojenia obwodu.
Dostrojenie do odpowiedniego pasma FM:
Dzięki podejściu podanemu przez Tony'ego Van Roon'a, ten obwód nadajnika FM jest bardzo łatwy w porównaniu z innymi obwodami, ponieważ nie ma cewki indukcyjnej ani trymera. Aby rozpocząć, wystarczy włączyć obwód i podłączyć głośnik do obwodu, jak pokazano na powyższym obwodzie. Teraz podłącz iPoda lub dowolne urządzenie audio do gniazda 3,5 mm i odtwarzaj muzykę. Dźwięk powinien być słyszalny przez głośnik. Jeśli nie, problem powinien dotyczyć połączeń LM386. Jeśli słychać dźwięk, odłącz głośnik i kontynuuj proces strojenia.
Użyj radia z tunerem i zacznij kręcić gałką, aby wiedzieć, na jakiej częstotliwości nadaje oscylator. Najlepszym sposobem jest sprawdzenie około 100 MHz, ponieważ najprawdopodobniej obejdzie tę częstotliwość. Utrzymuj maksymalny poziom głośności i nastrój powoli, aż usłyszysz piosenkę odtwarzaną przez źródło dźwięku. Możesz również obejrzeć poniższy film, aby dowiedzieć się, jak go dostroiłem.
Jeśli uderzysz w ścianę, możesz spróbować wykonać następujące czynności:
- Jeśli słyszysz dziwny hałas na określonej częstotliwości i chcesz sprawdzić, czy to jest twoja częstotliwość oscylatora. Po prostu wyłącz obwód i włącz go ponownie, radio powinno wydawać trzaski, jeśli częstotliwość jest prawidłowa
- Rozciągnij antenę radia na pełną długość i początkowo umieść ją blisko obwodu
- Zmień napięcie robocze w zakresie od 4,5 do 5 V, aby zmienić częstotliwość, na której nadajesz, ponieważ czasami Twoja częstotliwość mogła kolidować z innym popularnym pasmem FM.
- (Całkowicie opcjonalne) Jeśli masz zmienny kondensator o zakresie 0-22pf, możesz wymienić nasadkę 22pf na ten trymer i spróbować zmienić jego wartości.
Gdy dowiesz się, na jakiej częstotliwości pracujesz, możesz ustawić antenę we właściwym kierunku i cieszyć się nadawaną muzyką. Mam nadzieję, że projekt działa. Jeśli masz jakieś pytania, możesz skontaktować się ze mną za pośrednictwem sekcji komentarzy poniżej.