FM-lähettimen rakentaminen ja omien signaalien lähettäminen ilmaan on todella hauska projekti. Erityisesti tämän piirin kanssa, koska se ei vaadi sinun kelaamista omalle induktorille tai trimmerin käyttämistä ja viettää tuntikausia virittämällä piirisi, jotta se toimii oikein. Tässä projektissa opit kuinka FM-lähetin toimii ja kuinka voit rakentaa omasi hienoilla komponenteilla. Mukautamme Tony Van Roonin antamaa piiriä, joka on annettu kirjassa ”Piirit harrastajille” (sivu 75). Tämä on erinomainen kirja aluksi, jos haluat tehdä elektroniikkaa.
Huomaa: Taajuuksien luomista, jotka voivat vaikuttaa FM-taajuusalueeseesi tai muuhun tiedonsiirtokaistaan, voidaan pitää maasi lain vastaisena. Käytä tätä virtapiiriä vain koulutustarkoituksiin ja varmista, että signaali ei ole liian voimakas häiritsemään kaikkea lähellä olevaa viestintää. Mahdollisista vahingoista ei verkkosivustoa eikä kirjoittajaa voida pitää vastuussa.
Vaaditut komponentit:
Tämän yksinkertaisen FM-lähetinpiirin pääteema on rakentaa se mahdollisimman pienillä komponenteilla käyttämättä induktorikäämiä ja muuttuvaa kondensaattoria, ja silti saada se toimimaan maksimaalisesti. Tämän projektin rakentamiseen tarvittavat komponentit on lueteltu alla
- SN74LS13 - 4 tulon NAND-portin Schmitt-liipaisin
- LM386 - Äänenvahvistin
- 3,5 mm: n ääniliitäntä
- 7805 Jännitesäädin
- 1000uf, 100uf, 10uf, 0.1uf, 22pf kondensaattorit
- 9 V: n akku
- Leipälauta
- Johtojen liittäminen
- Kaiuttimet testausta varten
FM-lähettimen toiminta:
Ennen kuin sukelamme piiriin ja aloitamme sen rakentamisen, mielestäni meidän pitäisi tietää, kuinka FM-lähetin toimii, jotta sillä olisi järkevää sitä rakennettaessa. Jos et ole kiinnostunut tästä teoriasta, voit ohittaa tämän osan ja pudota piirikaavioon.
Yleiskatsaus FM-lähettimestä on annettu alla olevan lohkokaavion avulla
Termi FM tarkoittaa "taajuusmodulaatiota", mikä tarkoittaa, että muutamme äänisignaalin taajuutta niin, että se pystyy kulkemaan pitkän matkan ilman yli. Jokainen audiolaite, kuten iPod tai musiikkisoitin, tuottaa äänisignaaleja siniaaltoina; näitä kutsutaan moduloivaksi signaaliksi tai moduloivaksi taajuudeksi. Tällä moduloivalla signaalilla on täydelliset tiedot toistettavasta kappaleesta tai musiikista. Mutta nämä kaverit ovat viikko; he eivät voi matkustaa pitkiä matkoja ja todennäköisesti kuolevat ennen saapumistaan vastaanottimeen (Radio).
Joten meidän on löydettävä joku, joka on todella vahva ja pystyy tosiasiallisesti kuljettamaan tämän viikon moduloivat signaalit vastaanottimiinsa. Näitä voimakkaita signaaleja kutsutaan kantoaaltosignaaleiksi tai kantotaajuuksiksi. Tekniikkaa, jossa yhdistämme tämän vahvan kantoaaltotaajuuden moduloivaan taajuuteen, kutsutaan taajuusmodulaatioksi (FM). Tässä kantoaaltotaajuutta muokataan moduloivan signaalin taajuuden mukaisesti.
Kuten yllä olevassa lohkokaaviossa on esitetty, moduloiva signaali tuotetaan äänisignaalilaatikossa, sitten se vahvistetaan esivahvistimella. Oskillaattori tuottaa voimakkaan kantotaajuuden, jolle signaali moduloidaan modulaattoria käyttämällä. Alueen lisäämiseksi käytetään RF-vahvistinta ja antennia.
Piirissämme äänisignaalin antaa puhelin tai iPod. Esivahvistus tehdään LM386-äänivahvistimen IC: llä. 74LS138 yhdessä 22pF kondensaattori toimii Tankkipiiri, joka tuottaa vahvan kantoaaltotaajuuden ja moduloivat sen monistetun audiosignaalin. Piirissämme ei ole RF-vahvistinta, mutta se voidaan lisätä, jos haluat saavuttaa suuremman kantaman.
Piirikaavio:
Tämän yksinkertaisen FM-lähettimen piirikaavio on esitetty alla olevassa kuvassa.
Se voidaan rakentaa leipälaudalle tai juottaa Perf-laudalle. Koko piiri voidaan käyttää 9 V: n paristolla. Jos käytät virtalähdettä virtalähteeseen, varmista, että lisäät suodatinkondensaattorin vaihtamisen aiheuttaman melun vähentämiseksi. Piiri käyttää LM386-äänivahvistinta, joka toimii esivahvistimena, tämä IC vahvisti audiosignaalin äänilaitteesta ja syöttää sen värähtelypiiriin.
Värähtelevässä piirissä tulisi olla induktori ja kondensaattori. Meidän projektissa IC 74LS13, joka on 4-Input NAND-portin Schmitt Trigger on suunniteltu värähtelemään 3 rd harmoniset, joka on noin 100MHz. Suodatinkondensaattori IC: n virtakiskojen yli on erittäin tärkeä, jotta se toimisi.
3,5 mm: n audioliittimessä on kolme liitintä, jotka ovat kanavalle L, kanavalle R ja Ground. Lyhennämme kanavatapit niin, että siitä tulee yksikanavainen, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty, ja kytkemme ne napaan 3 ja maadoitus liitetään LM386: n napaan 2.
8 ohmin kaiutinta käytetään vahvistinpiirin testaamiseen. Tämä kaiutin on kytkettävä irti, kun viritämme virtapiiriä.
Viritys oikeaan FM-taajuuteen:
Tony Van Roonin lähestymistavan ansiosta tämän FM-lähetinpiirin virittäminen on erittäin helppoa verrattuna muihin piireihin, koska siinä ei ole induktoria tai trimmeriä. Aloita yksinkertaisesti virran kytkemisestä piiriin ja kytke kaiutin piiriin yllä olevan piirin mukaisesti. Liitä nyt iPod tai mikä tahansa äänilaite 3,5 mm: n liittimeen ja toista musiikkia. Sinun pitäisi pystyä kuulemaan äänesi kaiuttimen kautta. Jos ei, ongelman pitäisi olla LM386-yhteyksissäsi. Jos ääni kuuluu, irrota kaiutin ja jatka viritystä.
Käytä radiota virittimellä ja aloita kääntämällä nuppiasi tietääksesi, millä taajuudella oskillaattori lähettää. Paras tapa on tarkistaa noin 100 MHz, koska se todennäköisesti kiertäisi tätä taajuutta. Pidä äänenvoimakkuutesi maksimissa ja viritä hitaasti, kunnes kuulet kappaleen, jota soitetaan äänilähteesi kautta. Voit myös nähdä alla olevan videon tietääksesi, miten viritin sen.
Voit kokeilla seuraavia osuessasi seinään:
- Jos kuulet outoa kohinaa tietyllä taajuudella ja haluat selvittää, onko tämä oskillaattorisi taajuus. Sammuta piiri ja kytke se uudelleen sisään, radion pitäisi tuottaa rätinäääniä, jos taajuus on oikea
- Laajenna radion antenni koko pituudeltaan ja aseta se lähelle virtapiiriä
- Muuta käyttöjännitettä 4,5 - 5 V muuttaaksesi lähetystaajuutta, koska taajuus saattaa joskus olla ristiriidassa toisen suositun FM-taajuuden kanssa.
- (Täysin valinnainen) Jos sinulla on vaihteleva kondensaattori, jonka alue on 0–22 pf, voit korvata 22 pf: n kannen tällä trimmerillä ja yrittää muuttaa sen arvoja.
Kun tiedät, millä taajuudella työskentelet, voit sijoittaa antennin oikeaan suuntaan ja nauttia lähetetystä musiikista. Toivottavasti sait projektin toimimaan. Jos haluat, voit tavoittaa minut alla olevan kommenttiosan kautta.