DIY vezeték nélküli FM transmitter teszt

 

A képen látható a vezeték nélküli FM transmitter, zsebrádió és sárga korong méret összehasonlítás. Beszéljen a adó és a többiek hallani minden FM rádió. Az adó lehet építeni egy délután egyszerű, megfizethető és széles körben elérhető részeket. Építőipari szórakoztató és sokat lehet tanulni, bár a teljesítmény szerény, például, a hangod lesz nehéz hallani a távolság több, mint 25 láb.

 

 

Motiváció és közönség

A hosszú távú célokat ilyen áramkörök vannak távirányító és adatgyűjtést. Touch hangokat lehet továbbítani vezeték nélkül kapcsolja be / ki a robot a működtető. Érzékelő adatokat lehet alakítani Morse-kódot, mint a hangok, és megfejtette egy mikrokontroller, hogy vezeték nélkül ellenőrzi környezetben. Ez a leírás a közönség úgy is motiválja az ilyen alkalmazásokat. Egy egyszerű FM adó lenne az első lépés az ilyen célokat.

Nem, hogy az Ön hamis várakozásokat, ez FM transmitter messze nem tökéletes kínál csak szerény teljesítményt. Először is, a tuning adó is frusztráló. Még enyhe fordulat a változó kondenzátor okozhat nagy frekvencia megváltozik. Másodszor, az adó tuning gyakran eredményezett harmonikus frekvenciát. Ahelyett, hogy a tervezett 108 MHz például kondenzátor tuning engedett a 216 MHz adó frekvenciája. Amellett, hogy a tárgyaláson a hangját lehetett hallani, kissé rádióállomás sugároz.

 

Az egyik válasz az, hogy sokat lehet tanulni, és ez a bemutató a appendixed a mögöttes matematika kiszámítására paraméterek, mint a (1) tranmitter frekvencia, teljesítmény és a tartomány (2) antenna hossza és (3) kötelező tekercs. Gyakran az interneten, az egyik csak talál egy sematikus. Azáltal, hogy az elemzés (a középiskolai szintű matematika), lehet elképzelni javulást adó teljesítmény.

Ez a bemutató közönsége tehát elektronika rajongók, akik:

• Nem sok FM vagy rádiófrekvenciás (RF) tapasztalat
• szeretnék építeni egy FM transmitter
• szeretnék megtanulni, hogyan működnek az ilyen adók
• szeretnék megtanulni, hogyan alkatrészek szerepelnek pl kiszámításakor a menetek száma, amikor az épület egy légmagos, antenna hossza stb

 

 

Ismét ez a bemutató hangsúlyozza, hogy az adó teljesítménye szerény, de tanult az építését. A bemutató bontás a következő:

 

• Alkatrészlista és forrásai
• Építőipar / rajz
• Elmélet
• Művelet
• Hol élhetünk
• Szerzőkről

 

Alkatrészlista és forrásai

USA-beli szállítók közé Jameco, Digikey, JDR és Radio Shack. Megjegyzés: Boondog nincs kapcsolata ilyen gyártók. Kísérletek szerezni minden alkatrészt egy kereskedőnél. Cikkszámok közös ellenállások nem kapnak.

 

Igyekeztek megtalálni egyetlen forrásból szállító valamennyi alkatrész. Jameco szinte minden részében hivatkozott táblázatokban. Részletek építés a légmagos tekercs egy McDonald szalmacseppkő ismertetjük a következő részben.

Építés

Kombinációja wirewrapping és forrasztás használták megépíteni a FM transmitter. Jameco a prototípus kártya elegendő helyet biztosít (nem kritikus) része elhelyezést. Meg kell próbálnia, hogy az összes alkatrész egymáshoz közel, és tartsa vezeték vezet rövid. Az alábbi képek illusztrálják lehetséges rész elhelyezés (balra) és a forrasztási oldalon (jobbra).

 

 

Vázlatos

fmTx031402a.pdf az Acrobat fájlt ugyanazon sematikus. Szükséged lesz az Adobe Acrobat Reader ingyenes használatát a megtekintéshez.

A sematikus és építése az áramkör viszonylag egyenes előre. Néhány különlegesség és pontosítások felé áramkör építési kapnak a következő.

elektret mikrofon

Egy elektret mikrofon két csap, amely csatlakozhat a pozitív és negatív vezetékét az akkumulátor. Amint az az alábbi ábrán, az egyik úgy néz ki, az alján a elektret mikrofon. A pad, hogy fizikailag érinti a mikrofon burkolat csatlakozik az akkumulátor negatív kábelt.

 

 

Elemek

Akkor cserélje az érme cellák, tipikusan a számológépek és karórák, rendszeres 1.5V AA, C vagy D-sejtek. Az érme sejtek azonban kevesebb terem, és forrasztani rá a protoboard.

2N2222A Transistor

A 2N2222A egy nagyon gyakori NPN tranzisztor. Az egyik itt használt (Jameco #38236) a fém beírhat (TO-18 burkolat). Három tüske a tranzisztor bázis (B), a kollektor (C) és az emitter (E). Nincs egységes pinout a tranzisztorok. Mint ilyen, kérheti a tranzisztor spec lapot, amikor elrendelő azonosítani lábkiosztásnak, vagy ha van egy saját multiméter egy tranzisztor teszter, használja azt.

A 2N2222A is jön egy fekete műanyag burkolat (TO-92 style), amelyek segítségével, ha akarod. A T0-18 azért előnyös, mert a doboz egy kis fület, amely jellemzően képviseli a kibocsátó pin.

Győződjön meg róla, helyesen azonosítani a 2N2222A a lábkiosztás és helyesen drót az alap, kollektor-és emitter a sematikus. Gyakran előfordul, áramkör hibás azért, mert a csapok is rosszul vezetékes.

Változó kondenzátor

A vezetékeket a változó kondenzátor nem fér normál 0.1 inch protoboards. Lehet DREMEL-fúrni a PROTOBOARD, hogy a vezetékeket illeszkedik. Vagy lehet forrasztani vezetéket a vezetékeket, de ha nem, ne vezetékeket a lehető legrövidebbre elkerülése érdekében szórt kapacitások.

Áramfejlesztő készülék

Egy tekercs csak egy tekercs huzal, és meg kell, hogy a szél egy-ez az áramkör. Egy induktor jellemzi annak hossza, az orsócsont és a menetek száma a drót a tekercs. Magnet wire (Radio Shack-rész 278 1345) építésére használták a tekercs, de használhatja a hagyományos tömör szál 22 AWG réz drót.

Néhány on-line és nyomtatott cikkek leírják kanyargós vezeték körül egy ceruzát. Sajnos, ceruza jönnek a különböző átmérőjű, és így a McDonald kólát szalmát használnak, a sárga-piros-fehér csíkos szalma, megtalálható minden McDonalds a világon, az azonos méretű. A szalma sugara pontosan 0.1325 hüvelyk (átmérő = 0.2650 hüvelyk) 1 / 4 inch-ben vágta le a szalma.

 

Ezután egyenes darab drót volt tekerve a 1 / 4 inch töredéket hatszor, majd forrasztva a prototípus fórumon. A végeredmény egy induktor (más néven légmagos tekercs) egy 0.1325 hüvelyk sugara. Ha kívánja, akkor lehet alkalmazni, néhány női "tiszta köröm lengyel, hogy véglegesen kimaradjon a vezetéket a szalma részlet.

 

 

Antenna

A 30 cm hosszú darab 22 méretű tömör stramd réz drót alkalmas antenna. Azonban során az adó, azt kockáztatja, gabalyodó a vezetéket. Mint ilyen is csavart egy teleszkópos antenna, mint azok, talált egy rádiót, a prototípus fórumon.

Elmélet: Hogyan működik a FM Transmitter munka?

A változó kondenzátor és a saját készítésű tekercs rezeg frekvencián az FM rádió sávban (88 a 108 MHz). Az elektret mikrofon van egy ellenállás, attól függ, milyen hangosan beszél bele. Ez a mikrofon elemes és aszerint, hogy a V = IR Ohm-törvény változása, ellenállás fix feszültséget fog eredményezni arányos változásokat áram. Ez az áram táplálja az alapja a 2N2222 NPN tranzisztor, amely csatlakozik a változtatható kondenzátor, tekercs és antenna. A nettó hatás az, hogy attól függően, hogy a változó kondenzátor értékét, a hangja lesz modulált továbbítani közötti frekvenciával 88 és 108 MHz-es. Ha egy közeli zsebében FM rádió van hangolva a frekvencia, akkor hallható, ha beszél a saját adót.

A komponens értékek az áramkör származnak, hogy jobban megértsük, hogy ez a FM transmitter működni fog. Az alapul szolgáló matematikai meglehetősen egyszerű, és megtalálható a legtöbb egyetemi egyetemi fizika tankönyvek.

Induktivitása egy légmagos tekercs

A saját készítésű tekercs van értéke határozza meg, hogy sugár r, Hossz x és száma huzal fordulatok n.

 

A McDonald szóda szalma tekercs, r = 0.1325 hüvelyk, x = 0.25 hüvelyk és n = 6 fordul és eredmények L = 0.171 mikrohenry vagy 0.000000171 Henry.

Az adott frekvenciát f generált most határozza meg a kondenzátor C és induktivitás L mért farads és Henry volt:

 

 

Rezonancia frekvenciája a párhuzamos LC áramkör

FM rádió működik közötti frekvenciákon 88 és 108 MHz-es. A változó kondenzátor és a saját készítésű tekercs jelentenek párhuzamos LC áramkört. Úgy is hívják tartály kör és rezegni fog egy rezonáns frekvenciát fogja felvenni a zsebében FM rádió.

A tartály áramkörök, a mögöttes fizika az, hogy a kondenzátor tárolja elektromos energia az elektromos mező és a lemezek között, annak egy induktor tárolja az energiát a mágneses mező által indukált tekercselés. A mechanikus megfelelője az energia-egyensúlyt a lendkereket, perdületét (kinetikus energia) ellensúlyozza a rugó (potenciális energia). Egy másik példa egy inga, ahol van egy kinetikus versus potenciális energia egyensúlyt, hogy diktálja az időszak (vagy frekvencia) rezgések.

Mivel a változó kapacitás-tól a 4 34 pF, a tartály áramköre rezonáns között 66 és 192 MHz, illetve az FM-rádió tartományban. Ezeket az értékeket, hogy kiszámolja a különböző értékei C, n, r és a x egy egyszerű Excel táblázatkezelő, az úgynevezett calcFreq.xls jött létre. Egyszerűen adja meg az értékeket és az induktív és frekvencia automatikusan kiszámítja.

 

Antenna hossz

Akkor épült az antenna vagy egy darab tömör szál 22 es drót 30 cm hosszú, vagy használt teleszkóposan kihúzható antenna. A hossza legyen kb 1 / 4 az FM hullámhossz, emlékeztet arra, hogy szorozni gyakorisága és hullámhossz megegyezik a fény sebességével. Akkor valószínűleg működni a jeladó közelében 108 MHz, mint olyan:

 

 

Rögzített kondenzátorok

Utalva a sematikus, C2 és a C4 működnek leválasztó kondenzátorok, jellemzően 0.01 uF (Vagy 0.1 uF) Használnak. C4 megpróbálja fenntartani az állandó feszültséget az egész áramkört ellenére feszültségingadozás, mint az akkumulátor meghal.

A kondenzátor lehet úgy, mint egy frekvenciafüggő ellenállás (úgynevezett reaktancia). Beszéd áll különböző frekvenciák és a kondenzátor C1 akadályozza őket. A nettó hatás az, hogy a C1 modulálja a jelenlegi megy a tranzisztor. Egy nagy értéket C1 megerősíti basszus (mély hangok), míg a kisebb érték növelése magas (magas frekvenciákat).

A C3 kondenzátor egész 2N2222A tranzisztor szolgál, hogy a tartály kör vibráló. Elméletileg, mindaddig, amíg van egy tápfeszültség szerte a párhuzamos induktivitást és kondenzátort változó, meg kell rezeg a rezonáns frekvencia indefinetely. A valóságban azonban a frekvencia bomlik hevítés következtében veszteségeket. C3 megelőzésére használják bomlás és a 2N2222A spec lap azt sugallja, a kapacitás között 4 nak nek 10 pF.

Ellenállás elektrét mikrofon

A spec lap a Jameco # 136573 elektret mikrofon szerint a maximális áramerősség 0.5 mA. Amikor elemes at 6V, Akkor a feszültségesést R1 is V1 = 1.92V. A keletkező áram a mikrofon alatt a névleges maximális óta

 

Ellenállások és a 2N2222A

A 2N2222A tranzisztor Értékelés maximumok így követelve feszültségosztó készült R2 és a R3 és emitter áramkorlátozás a R4.

A 2N2222A maximális névleges teljesítmény Pmax = 0.5 W. Ez a hatalom végső soron befolyásolja a távolság lehet továbbítani. Ellenállhatatlan a tranzisztor hő és megsemmisíti azt. Ennek elkerülése érdekében, ki lehet számolni, hogy az FM-adó kimenetek mintegy 124 mW és jóval a névleges maximális. A matematikai részleteket az rfMath.pdf.

A teljesítmény szorosan kapcsolódik a hatótávolságot. -On 124 mW és 30% sugárzás hatékonyságot, a legnagyobb távolság a FM adó és egy elemmel működő rádió tartományban betweem 35 112 a láb. A számítások vannak megadva rfDistance.pdf.

Művelet

Először is, használjon elemes zsebrádió mint a vevő. AC működő boom-box-ok és az otthoni sztereó (vagy 110 220 V) nem ajánlott, elemes rádiók sokkal jobb, mint a fogadó sebességváltók AC-meghajtású egységet.

 

1. Beállítsa a rádiót Dead Air, Azaz a frekvencia az FM rádió, zenekar, hogy hallgatnak, vagy csak egy kis sziszegés. Frekvenciák közel 108 MHz általában halott levegő. A Radio-Locator weboldal felsorolja a helyi rádiók a területen. Ez segít azonosítani Dead Air frekvenciákat.
2. Kapcsolja be az FM transmitter, kiterjesztheti antenna, és tartsa az adó mintegy 2 méterre az FM rádiót. Beszéljen a mikrofonba, miközben lassan beállítja a változó sapkát. A körmével vagy nemfémes csavarhúzó amíg meg nem hallja magát a rádióban. Ez a folyamat kétségbeejtően unalmas igénylő gondos kondenzátor tuning. Behangolt Amikor hallja üvöltve (más néven hot mikrofon), Ami azt jelzi, adó-vevő visszajelzést.
3. Növelje az adó-to-rádiós távolságot. Gratulálunk - van egy vezeték nélküli mikrofon!

Hol élhetünk

Mint azt korábban már kifejtettük, a teljesítmény szerény. A szerző tapasztalata működő egy nagyváros (Philadelphia, USA) az elemes rádió hangolva a 108 MHz engedett közel 25 láb bel-és 50 láb szabadban. Továbbá amellett, hogy a szerző hangja, rádióállomás sugároz lehetett némileg hallható.

A csípés teljesítmény, a spektrumanalizátor is használható. Ez egy eszköz, amely vizuálisan megjeleníti frekvenciák leginkább meghatározó. A szerző fedezte fel a továbbító áramkör volt, hogy körülbelül 200 220 MHz, inkább, mint a kívánt 108 MHz! 216 MHz olyan harmonikus, hogy kétszer a kívánt 108 MHz. Átviteli tartomány tehát csökken, és érzékeny noice (rádióállomás sugároz).

Továbbítja a kívánt 108 MHz, a szerző úgy a következő:

 

• A kézzel készített tekercs, ami 0.1 uH nehéz tesztelni. Induktivitás méter mérésére a mikro Henry tartomány drágák.
• Kapacitás méter mérés picoFarads is drága.
• A 0.111 uH légmagos tekercset vásárolt Coilcraft, egy tekercs gyártó.
• Spektrumanalizátor költségek több ezer dollárt. Egy életképes alternatíva egy $ 130 USD Elenco F-2800 frekvencia számláló. Ez egy szép egységet megszerezni, ha azt tervezi, az épület FM adó komolyabban.

Az esetek többségében, a frekvencia számláló megjelenített közelíteni 200 MHz még a Coilcraft tekercs! Így valószínűleg a változó kapacitás nem igazán ad egy 4-to-34 pF tartományban. Mivel az átviteli frekvencia maradt zárva 200 MHz, calcFreq.xls azt mutatják, hogy a változó kondenzátor valóban közelében marad 4 pF nem megy fel a névleges 34 pF. Ez várható, mivel a tűréshatárok kapacitás ritkán pontosak. A nettó hatás az, hogy nem picoFarad állásfoglalás kapacitás akkor is sugároz egy 216 MHz harmonikus hozamú csökkentett hatótávolság és hajlamos a zaj.

Utószó

Ez a leírás mellett mellékletek részletesen teljesen egy tranzisztoros FM adó építőipar és a mögöttes matematika. Az áramkör építhető egy délután kevesebb, mint $ 10 USD közös részek, így a 25 50 a láb hatótávolságot.

Mint a szerző, az olvasók esetleg izgatott a kilátások az épület FM adó. Sok kör tervek és rajzok vannak on-line és nyomtatott, de nem gyakran sok elemzést. Ez a leírás igyekszik pótolni ezt a hiányosságot, különösen az első alkalommal FM transmitter építők. Az elemzés lehetővé teszi, hogy megtudja, mi szerepek és értékek játszanak az áramkörben. Az ilyen elemzés az olvasó egy lépcsőfok pont javítását célzó vagy testre az áramkör.

Bemutató matematikai és a valós működés a tutorial értékét. Egyes anyagok felé többet is el lehet sajátítani az alábbi hivatkozások. Boldog épületben!

Másik termék:

15W FM Transmitter antenna	Gazdaságos Teljes FM Rádió	3KW Rack FM rádió adó
5KW Analóg TV adó	Körkörösen polarizált FM antenna	Négy Slot Sew TV Antenna