Схема простого FM-передатчика

Создание FM-передатчика и передача наших собственных сигналов в эфир - действительно интересный проект. Особенно с этой схемой, поскольку она не требует от вас намотки собственного индуктора или использования триммера и тратить часы на настройку схемы, чтобы она работала должным образом. В этом проекте вы узнаете, как работает FM-передатчик и как вы можете создать свой собственный из тонких компонентов. Мы адаптируем схему, данную Тони Ван Руном в книге «Схемы для любителей» (стр. 75). Это отличная книга для начала, если вы хотите немного повозиться с электроникой.

Примечание. Создание частот, которые могут повлиять на ваш FM-диапазон или любой другой диапазон связи, может рассматриваться как нарушение закона в вашей стране. Пожалуйста, используйте эту схему только в образовательных целях и убедитесь, что ваш сигнал не слишком сильный, чтобы нарушить связь рядом с вами. Ни сайт, ни автор не несут ответственности за любые неудачи.

Необходимые компоненты:

Основная тема этой простой схемы FM-передатчика - построить ее с минимальным количеством доступных компонентов без использования катушки индуктивности и переменного конденсатора и при этом заставить ее работать с максимальным потенциалом. Компоненты, необходимые для создания этого проекта, перечислены ниже.

1. SN74LS13 - триггер Шмитта логического элемента NAND с 4 входами
2. LM386 - Усилитель звука
3. Аудиоразъем 3,5 мм
4. 7805 Регулятор напряжения
5. Конденсаторы 1000 мкФ, 100 мкФ, 10 мкФ, 0,1 мкФ, 22 пФ
6. Батарея 9В
7. Хлебная доска
8. Соединительные провода
9. Колонки для тестирования

Работа FM-передатчика:

Прежде чем мы углубимся в схему и начнем ее строить, я думаю, мы должны знать, как работает FM-передатчик, чтобы иметь смысл при его создании. Если вас не интересует эта теория, вы можете пропустить этот раздел и перейти к принципиальной схеме.

Обзор FM-передатчика дается с использованием блок-схемы ниже.

Термин FM означает «частотная модуляция», что означает, что мы собираемся изменять частоту аудиосигнала, чтобы он мог перемещаться на большие расстояния по воздуху. Каждое аудиоустройство, такое как IPod или музыкальный проигрыватель, производит аудиосигналы в форме синусоидальных волн; они называются модулирующим сигналом или модулирующей частотой. Этот модулирующий сигнал содержит полную информацию о воспроизводимой песне или музыке. Но эти ребята неделя; они не могут путешествовать на большие расстояния и, скорее всего, умрут, не дойдя до приемника (Радио).

Итак, мы должны найти кого-то, кто действительно силен и действительно может передавать модулирующие сигналы на этой неделе своим приемникам. Эти сильные сигналы называются сигналами несущей или несущей частотой. Техника, в которой мы комбинируем эту сильную несущую частоту с частотой модуляции, называется частотной модуляцией (FM). Здесь частота несущей волны изменяется в соответствии с частотой модулирующего сигнала.

Как показано на приведенной выше блок-схеме, модулирующий сигнал создается в блоке аудиосигналов, а затем усиливается с помощью предварительного усилителя. Генератор генерирует сильную несущую частоту, на которую сигнал модулируется с помощью модулятора. Для дальнейшего увеличения диапазона используется ВЧ-усилитель и антенна.

В нашей схеме звуковой сигнал передается с телефона или IPod. Предварительное усиление осуществляется с помощью микросхемы усилителя звука LM386. 74LS138 наряду с 22pF конденсатором действует как контур, который производит сильную несущую частоту и модулировать его с нашим усиливаемым звуковым сигналом. В нашей схеме нет ВЧ-усилителя, но его можно добавить, если вам нужно добиться большего диапазона.

Принципиальная электрическая схема:

Принципиальная схема этого простого FM-передатчика показана на изображении ниже.

Его можно собрать на макетной плате или припаять к плате Perf. Вся цепь может питаться от батареи 9 В. Если вы используете адаптер для питания, убедитесь, что вы добавили конденсатор фильтра, чтобы уменьшить шум от переключения. В схеме используется аудиоусилитель LM386, который действует как предварительный усилитель, эта ИС усиливает аудиосигналы от аудиоустройства и подает их на осциллирующую цепь.

Колебательный контур должен иметь индуктор и конденсатор. В нашем проекте IC 74LS13, который представляет собой триггер Шмитта с 4 входами NAND, разработан для генерации гармоник 3- ^го порядка, что составляет около 100 МГц. Конденсатор фильтра на шинах питания ИС очень важен для ее работы.

Аудиоразъем 3,5 мм имеет три разъема для канала L, канала R и заземления. Мы закорачиваем контакты канала, чтобы он стал моноканалом, как показано на рисунке ниже, и подключаем его к контакту 3, а земля подключается к контакту 2 LM386.

Для проверки цепи усилителя используется динамик на 8 Ом. Этот динамик нужно отключить, пока мы настраиваем схему.

Настройка на правильный FM-диапазон:

Благодаря подходу, предложенному Тони Ван Рооном, настройка этой схемы FM-передатчика очень проста по сравнению с другими схемами, поскольку в ней нет индуктора или триммера. Для начала просто включите схему и подключите динамик к цепи, как показано на схеме выше. Теперь подключите IPod или любое аудиоустройство к разъему 3,5 мм и воспроизводите музыку. Вы должны слышать звук через динамик. Если нет, проблема должна быть в ваших соединениях LM386. Если звук слышен, отключите динамик и продолжите процесс настройки.

Используйте радио с тюнером и начните вращать ручку, чтобы узнать, на какой частоте вещает ваш генератор. Лучший способ - проверить около 100 МГц, так как он, скорее всего, будет работать вокруг этой частоты. Держите громкость на максимуме и настраивайте медленно, пока не услышите песню, которая воспроизводится через ваш источник звука. Вы также можете посмотреть видео ниже, чтобы узнать, как я его настроил.

Если наткнетесь на стену, вы можете попробовать следующее:

1. Если вы слышите странный шум на определенной частоте и хотите узнать, является ли это частотой вашего генератора. Просто выключите цепь и включите снова, ваше радио должно издавать треск, если частота правильная.
2. Вытяните антенну радиоприемника на всю длину и сначала поместите ее ближе к цепи.
3. Измените рабочее напряжение в пределах от 4,5 до 5 В, чтобы изменить частоту, на которой вы ведете вещание, потому что иногда ваша частота может конфликтовать с другим популярным FM-диапазоном.
4. (Совершенно необязательно) Если у вас есть переменный конденсатор в диапазоне 0-22 пФ, вы можете заменить конденсатор на 22 пФ этим триммером и попробовать изменить его значения.

Как только вы узнаете, на какой частоте вы работаете, вы можете расположить антенну в правильном направлении и наслаждаться транслируемой музыкой. Надеюсь, у вас есть проект. Если возникнут какие-либо вопросы, вы можете связаться со мной через раздел комментариев ниже.