Înainte de a începe:
Sunt conștient de scena de radio pirat, care există într-un număr de țări. În timp ce eu sunt sută la sută în favoarea libertății de exprimare, eu sunt, de asemenea, sută la sută convins că spectrul de frecvențe radio trebuie să fie organizate și controlate, în scopul de a evita interferențele și pentru a permite accesul echitabil la toti cei interesati. Din acest motiv, cer cititorii mei să se abțină de la folosirea munca mea de a crea orice fel de pirat, post de radio clandestin, non-licență. Pe de altă parte, oricine joacă corect, și de a face lucrurile în conformitate cu legea, este binevenit de a utiliza designul meu.
Istoria acestui proiect
În Chile-o proporție semnificativă de posturi de radio folosesc transmițătoare manual. Calitatea variază. Unele stații sunt bine realizate, altele sunt foarte săraci, și există, de asemenea, unele care sunt bine concepute dar prost construit, care este rezultatul tipic al unui tehnician rău că au încercat să copieze un design realizate de altcineva.
În 2002 mi s-a cerut să repar un emițător care era un exemplu deosebit de prost al genului. Proprietarul mi-a spus că acest lucru foarte rău a fost cel mai bun pe care și-l putea permite. I-am spus că se poate construi un transmițător mult mai bun pentru mai puțini bani. Un lucru a dus la următorul și m-am angajat să dezvolt un transmițător de înaltă calitate și ieftin pentru posturile FM mici.
În următoarele luni am proiectat, construit și depanate cele trei module principale de emițător meu: procesor audio și bord encoder stereo, excitatorului sintetizat, și amplificator de putere. Dar când am fost la acel moment, prietenul meu drag cu transmițător prost a ieșit din afaceri, și deci nu a fost nici un folos real pentru mai transmițător am fost construirea! Acest lucru a dus la proiectul fiind pe raft, în ciuda faptului că numai circuitul de control destul de simplu a fost încă lipsește.
Cele trei module finalizate au fost situată în jurul valorii în atelierul meu de patru ani. În orașul meu discul este umplut cu stații care transmit cea mai mare parte muzica de calitate foarte scăzută, și toată lumea pare să fie de acord că nu este doar o camera, nici spectru-înțelept, nici în număr de ascultători, pentru o stație suplimentară care ar putea transmite muzica buna. .. Și oricum, nu am timp pentru a rula un post de radio, nici măcar una semi-automată! Deci, nu există nici o motivație reală pentru mine acum pentru a finaliza proiectul transmițător.
În loc de a arunca totul departe si uita-l (care este ceva ce nu se poate face oricum!), Am decis să pună de proiectare în domeniul public, astfel încât cel puțin cineva de acolo ar putea beneficia de timp am investit.
Conceptul:
Acest transmițător a fost proiectat de la sol pentru a oferi o calitate foarte ridicată a sunetului, împreună cu frecvența de stabilitate excelenta, fiabilitate, etc Acesta poate fi folosit ca un transmițător independent pentru a servi un oraș mijlocii, sau ca o excitație de a conduce un kilowatt- amplificator de putere de clasă pentru a servi un oraș mare. Acesta este conceput pentru a funcționa la tensiunea nominală 13.8V, astfel încât acesta poate fi rulat de la o sursă comună de alimentare de comunicații în paralel cu o baterie de rezervă. În cazul unei pene de curent, transmițătorul poate păstra de operare de la baterie, la putere redus ușor ca căderilor de tensiune.
Acesta este format din patru module, dintre cele trei cele mai importante, care sunt gata, testat și, descrise mai jos. Al patrulea modul nu a fost încă construit, și ar putea fi niciodată construit, dar voi descrie funcțiile sale de bază, astfel încât să puteți proiecta, dacă vrei.
Deci, să începem!
Procesorul audio și encoder stereo
Modul manual de prelucrare și codificare un semnal stereo pentru transmisia FM merge ca aceasta:
1) Ia ambele canale și low-pass-filtru-le la 15kHz, cu rolloff abruptă;
2) Aplicați pre-accentul. În funcție de partea lumii, ar trebui să aibă o constantă de timp de 75µs sau de 50µs;
3) limita strict la nivelul audio pentru a se asigura că overdeviation nu se poate întâmpla;
4) Crearea unui stabil, curat 38kHz undă sinusoidală;
5) Scădeți canalul chiar de la canalul din stânga, și înmulțiți rezultatul cu operatorul de transport 38kHz;
6) Crearea unui curat undă sinusoidală 19kHz, faza-blocat la 38kHz unul;
7) Adauga canal stânga, canal dreapta, (LR) * semnal 38kHz, iar semnalul 19kHz, cu amplitudini specifice.
Există mai multe modalități de a pune în aplicare acest algoritm. Fabrica moderna a făcut emițătoare de multe ori face totul digital, într-un DSP. Dar este mai puțin costisitoare și mai simplu de a face în domeniul analogic. Care se poate face în diverse moduri prea, și mult prea multe emițătoare aceste zile utiliza metode ultra-ieftine, mediocre, cum ar fi multiplicatori greu pornit bazate pe switch-uri CMOS. Ei fac de lucru, dar sunt foarte zgomotoase! Designul meu foloseste loc un adevărat factor de multiplicare, de înaltă calitate analogic pentru această sarcină. Ca urmare, semnalul de la emițător meu este la fel de bun ca cele mai bune semnale pot primi la nivel local, și mult mai bine decât cea mai mare parte a ei!
Aici este diagrama schematică. Tu, probabil, nu va fi capabil să-l citească în această rezoluție, asa ca mai bine faceți clic pe el, salvați-l la rezoluție maximă, imprimați-l, și se referă la el pentru următoarea explicație. Dacă aveți probleme la deschiderea versiunea mare, faceți clic dreapta pe diagramă, astfel încât să puteți salva pe disc, apoi deschideți-l folosind IrfanView sau orice alt vizualizator de imagine bună. Acest lucru este valabil pentru toate desenele de pe aceasta pagina. Desenele complete rezoluție sunt mari, și în funcție de cantitatea de memorie a computerului, unele browsere web nu le pot deschide și va raporta un link.
Cele două semnale audio de nivel single-ended intra prin condensatori feedthrough, și sunt întâmpinați de un LC filtru low-pass pentru a scăpa de orice RF care ar putea fi pe ele. În fiecare canal există o etapă tampon, iar apoi o pre-accent și moale etapă limitator combinat. Avantajul de a face limitarea și pre-accentul într-un singur pas este că se evită overdeviating de la sunete înalte puternice, sau cu bas puternic sunete aplatiza înalte, fără a fi nevoie de un limitator multiband. Câștig al porțiunii de bază non-limitată a semnalelor audio este reglabilă prin intermediul trimpots. Apoi vine un filtru trece șase poli scăzut, care elimină semnalele de mai sus 15kHz.
Un cip 74HC4060 derivă semnalele 38kHz și 19kHz, ca valuri pătrat, de la un cristal de cuart la comandă. Două circuite rezonante utilizând miezuri de oală de ferită transforma aceste valuri pătrat în foarte curate valuri, mici sine zgomot. Trimpots permite să se stabilească nivelurile, în timp ce miezuri reglabile ale inductoare permit reglarea precisă. Jumpers permite pentru a dezactiva fiecare dintre aceste semnale de reglare, testare și.
Un degrabă de modă veche, dar cu zgomot redus și low-distorsiune cip de multiplicare analogic modulează semnalul LR, produs de un amplificator diferențial amperi op, pe subcarrier 38kHz. Acest circuit are trei ajustări pentru echilibru. Nivelul de ieșire este reglabil prea. Semnalele care sunt necesare numai pentru stereo poate fi deconectat pentru testare prin intermediul unui săritor.
Sumatorul ieșire combină semnalul L, R semnal, (LR) * semnal 38kHz, iar tonul pilot. Primele două semnale sunt fixate în această etapă, în timp ce (LR) * 38kHz poate fi ajustat prin propria sa trimpot, iar tonul pilot de trimpot înainte circuitul său LC. Apoi, există o ajustare finală nivel, folosit pentru a seta deviația de transmițător, și apoi o etapă tampon cu impedanță de ieșire mică, care conduce de ieșire printr-un rezistor pentru a evita instabilitatea de sarcini capacitive.
Există un circuit suplimentar care constă în esență dintr-un detector cu dublă superdiode cu o constantă de timp și conducătorul auto cu ieșire reglabilă. Acest circuit preia semnalul multiplex complet chiar înainte de controlul nivelul final, și produce un semnal de curent continuu pentru a conduce în mod direct un metru mic, pentru indicarea abatere. Acesta este un instrument extrem de important pentru operatorul emițător pentru a seta nivelul audio corespunzătoare în timpul funcționării de rutină!
Iată placa cu circuite imprimate. Faceți clic pe acesta pentru a obține o rezoluție ridicată .... Se vede "prin tablă", astfel încât să o puteți imprima direct și să puneți cerneala în contact cu cuprul pentru a obține un model de cupru corect.
Întregul circuit este construit pe această singură față PCB. Doar câteva fire Jumper sunt necesare, așa că nu merită face o verso PCB dublu pentru aceasta.
Și aceasta este o suprapunere de piese de țiței, doar pentru a vedea în cazul în care o parte merge. Exact care parte merge în cazul în care, este ceva ce va trebui să lucreze cu schematică! Nu fi leneș!
Și acest lucru este modul în care arată codor stereo complet. Aici am lipit temporar o placa de modă veche conector RCA la intrările. Ulterior, PCB ar trebui să fie închise într-o cutie ecranat, cu toate intrările și ieșirile care merg prin condensatori feedthrough.
Despre componente: Toate rezistențele critice sunt folie de metal, toleranță de 1%, atât pentru stabilitate, cât și pentru zgomot redus. Amplificatoarele operaționale sunt de distorsiune redusă, de tip zgomot redus, cu excepția opamp-ului circuitului de măsurare, care este un tip simplu BiFET. Toate trimpoturile sunt unități multiturn de înaltă calitate. Condensatoarele sunt în mare parte poliester, dar în filtrul de trecere jos am folosit 5% mici de argint, pur și simplu pentru că aveam o mulțime de ele și puteam să potrivesc valorile foarte bine! Potrivirea condensatoarelor este o idee bună, deoarece toleranța lor de 5% este puțin largă pentru a obține răspunsul optim al filtrului plat. În locuri necritice veți găsi condensatori ceramici și electrolitici. Choke-urile sunt cele scufundate scoase dintr-un aparat de fotografiat nedorit, dar altele similare pot fi cumpărate noi. Miezurile din oțel de ferită provin de la decodificatorul stereo al unui radio vechi (din lemn!), Pe care l-am primit într-o stare prea incompletă pentru a fi restaurată. Nu am informații despre ele, așa că va trebui să vă selectați propriile nuclee și să calculați numărul de ture pentru a obține inductanța indicată pe schemă. Trebuie doar să vă informați că miezurile vasului TREBUIE să aibă un spațiu de aer semnificativ, pentru a fi suficient de stabile. Cristalul poate fi comandat de la JAN Crystals, specificând o frecvență de 2.432 MHz, modul fundamental, rezonant paralel, capacitate de încărcare 30pF, suport HC-49, cu valori standard de temperatură, stabilitate și toleranță.
Trebuie să înțeleagă acest circuit să fie capabil să-l calibra în mod corespunzător. Și aveți nevoie de un osciloscop, desigur! Procesul începe prin presetarea tuturor ajustărilor la punctele mijlocul lor, aplicând o sursă de alimentare + /-15V, și o undă sinusoidală audio de 1kHz la ambele canale, la un nivel de 1V vârf-la-vârf. Set R5 și R23 pentru exact 4.5V PP la ieșirile filtrelor trece-jos, așa cum sa menționat în diagrama. Apoi, reglați L4 și R44 repetat în timp ce caută la ieșirea de U9A, reglarea bobina de semnal maxim și trimpot pentru pp. exact 4.4V Apoi, se aplică semnalul 1kHz la doar o intrare de bord, și scurt la intrare a sol. Cu osciloscopul la ieșirea de U11A, ar trebui să vedeți un semnal de două-ton clasic. Acum vă ajustați R60, R61 și R62 repetat pentru cel mai bun teren de centrare, simetrie și liniaritate. Acest lucru este mai ușor de făcut utilizând un domeniu de aplicare cu două canale și punerea alt canal de semnalul de intrare la multiplicator analogic (ieșire din U6A), suprapunerea celor două urme. După ajustarea câștigul a canalelor de domeniul de aplicare, modulat semnalul de două-ton ar trebui să umple exact undă sinusoidală 1kHz.
Acum instalați un jumper pe JP2 și a pus sfera asupra producției U6B lui. Nu veți vedea suma a semnalului 1kHz și semnal dual-ton provenind din multiplicator. Regla nivelul semnalului * (LR) 38kHz cu R55, astfel încât să fie exact egal cu nivelul semnalului de 1 kHz. Este foarte ușor, deoarece atunci când setarea este corectă, semnalul de 38 kHz se mișcă întotdeauna între zero volți și nivelul instantaneu al undei sinusoidale de 1 kHz. Deci, trebuie doar să ajustați trimpotul pentru a obține această linie de zero volți frumoasă și dreaptă! Dacă nu ați construit niciodată un circuit ca acesta, este posibil să nu înțelegeți acum la ce mă refer, dar va deveni clar imediat când jucați cu reglarea! Asigurați-vă că efectuați această ajustare cu cea mai bună precizie, deoarece separarea stereo bună a acestui codificator depinde de aceasta!
Acum, scoateți puntea de pe JP2 și instalați-l pe JP1. Aplicați semnalul de 1kHz 1V la ambele canale. L5 ton de semnal maxim 19kHz, și a stabilit R45 astfel încât semnalul pilot privind domeniul de aplicare este de aproximativ 10% amplitudine a semnalului 1kHz. Acum, locul celor două sonde domeniul de aplicare cu privire la rezultatele U9A și U9B, scoateți jumper-ul din JP1, și retușare L5 pentru a alinia faze ale celor două valuri de sine, astfel încât trecerea prin zero se întâmplă la exact în același timp. Creșterea câștig domeniul de semnalul 19kHz ajută în obținerea formelor de undă mai mult paralel pentru a obține o mai bună precizie.
R68 va fi ajustat odată excitator este completă. Pentru moment, doar a stabilit la aproximativ la mijlocul gama, care va oferi aproximativ 1V la ieșire. Dacă aveți deja metru pentru măsurarea deviație (orice contor panou de 10uA la 1mA scală ar trebui să funcționeze), se poate trage o scară de ea și ajusta R73, astfel încât să se citească% abatere 100 (sau 75kHz, ce preferați). Face acest lucru cu un semnal de mai mult de 1V aplicat la intrările, astfel încât semnalul este limitată. Apropo, citirea trebuie să fie aceeași, indiferent dacă se aplică semnalul audio de la o singură intrare, sau la ambele. Atunci când nu există nici o intrare audio, aparatul de măsură trebuie să citiți despre 10% din valoarea totală abatere. Acesta este tonul pilot, și-ar putea dori pentru a marca nivelul său pe metru.
Excitatorul sintetizat
Erata: de tranzistori identificate ca 2SC688 în schematică sunt într-adevăr 2SC668! Vă mulțumim pentru raportarea inconsecvență, Fausto!
Excitatorului are funcțiile de a oferi un stabil, zgomot redus, frecvențe selectabile de semnal RF, se modula cu semnalul multiplex furnizate de placa audio, și amplifica-l la o putere de ieșire controlabile suficiente pentru a conduce amplificator de putere. Mese meu foloseste un sintetizator de frecvență PLL, care acoperă banda FM în pași 100kHz. VCO acoperă doar o MHz câteva fără reajustare, rezultând în zgomot redus. Modularea se realizează independent de control al frecvenței, și cu o atenție specială pentru zgomot redus. Puterea de ieșire este controlat de la zero la 4 wați. Un detector de deblocare PLL este inclus, pentru a închide transmițătorul în cazul unei defecțiuni.
Vatra de excitație este un VCO Colpitts. Acesta este alimentat de la o autoritate de reglementare 9V locale, și are frecvența controlată de două Varactors back-to-back, rezultând o încărcare minime și zgomot de fază, astfel, foarte scăzut. Un eșantion de semnal VCO este împărțit în jos de către un prescaler IC și aplicată la un cip PLL, care devine referință de la o comandă cuarț și împarte-l în jos pentru a 6250 Hz. Frecvența este stabilit în mod binar de un comutator baie zece cale, care controlează principal divizor programabil. În cazul în care PLL este deblocat, switch-uri Q1 pe o ieșire, care ar trebui să fie utilizat pentru a dezactiva amplificator de putere. Ieșire detector de fază de cip PLL este filtrată și nivelul-decalate cu un amplificator operațional, care urmează să fie injectat în Varactors de control frecvența VCO.
Semnalul de modulare este aplicat la un varactor separat, care este înclinat să curgă într-un interval rezonabil liniară, și fiind separat de circuitul de comandă de frecvență, nu este afectat de tensiune PLL. Toate cuplare tensiune de semnal și de control se face prin bobine, în loc de inductoare, pentru a obține nivelul de zgomot. Lățime de bandă de intrare modulare este suficient de mare nu numai pentru stereo, dar, de asemenea, pentru a permite adăugarea ulterioară a unei subpurtătoare semnal utilitar (SCA).
Semnalul de ieșire al VCO trece printr-o etapă tampon adept emițător, apoi printr-o clasă Un amplificator larg tunat, urmată de un șofer clasa B și un amplificator de putere de clasa C, care utilizează medii Q reglate potrivire rețele impedanță. Aceste ultime două etape sunt alimentate de la o intrare separată, astfel încât puterea de ieșire poate fi controlată de la zero la 4 W reglând această tensiune de la zero la 15V. Intenția este de a utiliza aceasta functie pentru controlul automat unitatea din etapele finale, și de protecție a transmițătorului.
Rețineți că producția de acest modul nu are suficiente filtrarea armonicilor pentru a conecta direct la o antenă. Dacă doriți să utilizați acest vibrante ca un emițător stand-alone redus de energie, ar trebui să adăugați un filtru trece-jos.
Excitatorului este construit pe o față PCB dublu, care are cupru de stânga sus cea mai mare parte deranjate ca un plan de masă. De cupru este îndepărtat numai în jurul pini fără împământare. Conexiunile la sol sunt sudate pe partea de sus, asa ca nu este necesar de a avea găuri placat-prin intermediul.
Acest desen prezintă cele două părți ale PCB, astfel încât să puteți imprima și împăturiți-o în mijloc pentru a vedea cum cele două părți se alinieze. Va trebui să inversa imaginea pentru a se imprima pentru a face bord, astfel încât cerneala intră în contact cu cupru.
Acest PCB este echipat cu scuturi lipite tot în jurul și între etape, pe ambele părți ale consiliului. Ele sunt cel mai bine instalate înainte de popularea ea.
Aceasta imagine prezinta aspectul piese. Din nou, va trebui să afli care este parte care, folosind schematică. Ar trebui să fie destul de ușor. Fii atent, pentru că există o componentă pe schematică, care nu este inclus în design-ul placii! A fost adăugat mai târziu, în timpul de depanare, și lipite sub bord! Pentru a face lucrurile mai interesante și provoc un pic, nu te voi spune care parte, care este! Veți găsi atunci când te termina cu o parte rămase după asamblarea bord! :-)
Desenele de bobine sunt un meci destul de aproape de dimensiunile lor reale.
Și așa arată excitatorul asamblat! S-ar putea să observați partea de aluminiu prelucrată care cuprinde tranzistorul de ieșire. Am făcut-o pe strungul meu hobby. Este un mod destul de sofisticat de conectare a tranzistorului cu carcasă TO-5 la un radiator extern! O paranteză mai simplă va funcționa și ea. Ideea mea inițială a fost să așez acest modul pe margine pe un șasiu sau pe peretele dulapului, pentru a-l folosi ca radiator. Oricum, circuitul este atât de eficient încât tranzistorul abia are nevoie de un radiator suplimentar! Am făcut toate testele fără a adăuga nimic mai mult decât ceea ce se arată aici.
Multe dintre piesele au venit de la echipament junked. Care include tuns și bobine de întâlnire. Dar piese compatibile sunt disponibile noi. Cristalul a fost făcută de cristale ianuarie Pentru a comanda, specifica o frecvență de 6.4000 MHz, modul fundamental, paralel rezonant, 30pF capacitate de încărcare, titularul HC-49, cu temperatura, stabilitate si toleranta rating standard.
Ieșirea este conectată printr-o priză BNC. Toate celelalte conexiuni trec prin condensatori de alimentare. Scutul este completat de capace împinse, realizate din același material folosit pentru pereții scutului prezentate aici. Nu este altceva decât cutii de conserve de cafea, tăiate și aplatizate! Unele bomboane de ciocolată și cookie-uri vin, de asemenea, în cutii adecvate!
Alinierea acestui circuit nu este dificilă. Mai întâi setați toate dispozitivele de tuns la gama medie și programați frecvența. Pentru această sarcină, pur și simplu adăugați greutățile comutatorului: cel mai puțin semnificativ comutator produce 100 kHz, al doilea adaugă 200 kHz, următorul 400 kHz și așa mai departe, până la opt, care adaugă 12.8 MHz. Al nouălea se conectează de fapt la două intrări ale cipului PLL, deci adaugă 76.8 MHz, al zecelea comutator adăugând 102.4 MHz. Pentru a calcula setările comutatorului pentru o anumită frecvență, pur și simplu îl descompuneți în componentele sale binare și setați comutatoarele corespunzătoare. Rețineți că un comutator care este ACTIV NU adaugă contribuția sa de frecvență! De exemplu, dacă doriți să transmiteți pe 96.5 MHz, ați seta comutatoarele 9, 8, 7, 3 și 1 la OFF, iar celelalte la ON. Gama completă de frecvențe pe care o puteți seta în sintetizator acoperă întreaga bandă de transmisie FM și ceva mai mult, dar restul circuitului a fost conceput doar pentru banda de transmisie.
Acum ar trebui să conectați o sursă de alimentare 15V la numai intrare principală de alimentare, cu un voltmetru la ieșirea U3, și un contor de frecvență la colectorul de Q4. Dacă aveți frecvența corectă, vă aflați în noroc mare și ar trebui să meargă și să se joace loterie! De obicei, VCO va fi din gama de captare. Dacă voltmetru citește în jurul 14V, înseamnă că frecvența este prea mic. Dacă se citește aproape de zero, înseamnă că frecvența este prea mare. Contor de frecvență trebuie să de acord cu acest lucru. Ai nevoie pentru a regla frecvența centrală VCO să-l în gama aduce. Pentru această sarcină aveți două puncte de reglare: Una este C20, celălalt este îndoit L4! De obicei tuns în sine nu oferă gama suficient, deci nu ezitați să îndoiți bobina. Când ați reglat VCO aproximativ dreapta, Reglaj va bloca în, și veți obține o frecvență de ieșire stabil, foarte aproape de cea pe care o doriți. Reglați L4 și C20 astfel încât voltmetru citește aproximativ 9V. O astfel de tensiune relativ mare varactor este convenabil pentru cea mai bună performanță de zgomot, deoarece păstrează Varactors de la intrarea de conducere la vârf RF. În mod ideal, ar trebui să se adapteze bobina astfel încât tuns este aproape gama de centru cu tensiunea la 9V. Acest lucru vă oferă cea mai ușoară corecție mai târziu.
Acum puteți seta cristal referire la frecvența exactă, prin ajustarea C12, astfel încât frecvența pe tejghea este exact cea corectă.
Să mergem la etapele de putere: Conectați un contor de putere RF și un 50 ohm fals de sarcină la ieșire, și să aplice câteva volți la intrarea de tensiune variabilă. Reglați C28, C32, C37 și C38 pentru cea mai mare putere. Dacă tu a alerga afară de gama in orice tuns, corecta prin îndoire bobinele conectate la acesta: L5, L7, L11, L10. Acum, crește tensiunea și retușa aceste tuns. Ar trebui să 4 5 la ieșirea W la 15V de tensiunea de alimentare.
Pentru a evita zgomotele microfonice, după finalizarea reglării, trebuie să sigilați bobina oscilatorului și poate și celelalte bobine înfășurate cu aer, cu ceară de albine sau alt material adecvat. După aceea, ar putea fi necesară o ușoară reajustare a tunsorilor.
Acum vă puteți conecta placa audio la excitatorul. Aplicați un semnal 1kHz la placa audio (ambele canale este cel mai bun), suficient de puternic pentru a conduce Consiliul în limita moderat, și reglați R68 la portul audio pentru a obține + / - abaterea 75kHz. Dacă nu aveți un metru abatere, puteți obține aproape de prindere un domeniu de aplicare pentru ieșirea audio a unui receptor FM, o reglare de mai multe stații locale, nota nivelurile audio produse de ei, și apoi tune de transmițător si a seta abaterea să se potrivească acest nivel. Dar acest sistem este foarte imprecisă. Este cel mai bine pentru a obține sau de a face un adevărat metru abatere.
Dacă vrei vreodată să schimbe frecvența, trebuie să reprograma comutatoarelor și apoi retusa toate tuns, și, eventual, bobine, cu excepția C12, care ar trebui să solicite numai retușare după mai mulți ani, atunci când cristal a îmbătrânit.
Amplificator de putere Watt 80
Acesta este un design destul de convențional, folosind tranzistoare bipolare într-un circuit acordat clasa C. Datorită utilizării a două etape, amplificatorul poate fi condus la putere deplină, cu mai puțin de 1 putere de conducere watt, astfel că o mare rezultate marja de câștig în acest transmițător.
Bipolare VHF tranzistori de putere au o afinitate severe de joasă frecvență de auto-oscilație. Pentru a obține stabilitate în acest amplificator, am folosit mai multe tehnici, cum ar fi plasarea rezonanțele de bază și bobine colector departe în afară, amortizarea bobine cu rezistențe, folosind combinații RC pentru absorbția frecvențelor nedorite, folosind condensatori feedtrough pentru ocolind pe bord, etc . A durat ceva tweaking, dar amplificatorul ajuns necondiționat stabil.
Rețea impedanță de potrivire între cele două tranzistoare necesită un astfel de inductanță scăzută, încât ar fi imposibil să se facă cu sârmă actuale. Așa că am folosit un stripline micro gravat pe PCB. De asemenea, puterea și senzorul SWR la ieșire a fost făcută cu micro striplines.
Faceți clic pe schema pentru a obține o versiune completă rezoluție, care include, de asemenea, detalii despre micro striplines și alte părți.
Acest amplificator are un filtru trece-jos de la ieșire, rezultând într-un semnal suficient de curat pentru a fi conectat direct la o antenă. SWR metru fost plasate înainte de filtru, în scopul de a curăța armonici produse de diode sale. În orice caz, în timp ce semnalul este suficient de curat pentru a satisface cu ușurință cerințele legale și tehnice de obicei, acest transmițător nu trebuie utilizat la un site multi-transmițător fără suplimentare de filtrare bandă îngustă! Acest lucru este așa, deoarece orice alte semnale puternice pe frecvențe apropiate vor fi preluate de antenă și cuplat la tranzistorul de putere, pe care l-ar amesteca cu semnalul propriu, creând o gamă largă de produse de intermodulație, dintre care unele ar putea fi re- radiată! Aceasta este o problemă comună și foarte mare în multe site-uri multitransmitter. În astfel de locuri, nici unul măcar emițător ar trebui să fie permise pe aer, fără filtrare bandă îngustă! O astfel de filtrare este usor de realizat prin intermediul unui singur cavitate reglat, care pot fi construite din tub de cupru sau foaie.
Aici ai un layout PCB, inclusiv microstrips. Consiliul este 20cm lung și este față-verso, cu partea din spate fiind o groundplane continuă cu excepția a două tampoane mici de la baza tranzistorului driver și colector. Am tăiat aceste tampoane cu un cuțit, mai degrabă decât a face un desen de calculator tot pentru asta!
Veți avea pentru a detalia și taie deschiderile pentru tranzistori. Tranzistor de putere este montat de mai sus, în timp ce tranzistorul de comandă, datorită înălțimii sale reduse, este montat sub placa. Ambele tranzistori sunt montate după folii de cupru de lipit în orificiile de PCB, să se alăture groundplanes superioare și inferioare, precum și tranzistorul de comandă are, de asemenea, curele de cupru astfel de conectare la tampoane de bază și colector la partea de sus a bord. Aici puteți vedea modul în care tranzistori sunt sudate la bord, și distanțiere am folosit pentru a da o înălțime corectă. Am montat prima bord și tranzistori la radiator, apoi sudate tranzistorul de ieșire din dantelă, apoi tac sudate emițător de tranzistor unității duce la mai sus, prin deschiderea, apoi îndepărtat din nou consiliului de administrație și lipit pe deplin tranzistorul de comandă. În acest fel se potrivesc mecanică corespunzătoare este asigurată. Asigurați-vă că tranzistorul suprafețele de montare sunt plate! Tranzistor puterea mea a venit cu o suprafață ușor rotunjit, așa că a trebuit să-l nisip plat în primul rând! Acest lucru este critic pentru bun transfer de căldură. Desigur, folositi pasta de transfer termic bun la montarea final amplificator de radiator.
Puteti vedea că există, de asemenea, câteva locuri în care lucrurile se conecteaza prin bord pentru cel mai bun de împământare. Desigur, scut în jurul bord se alătură, de asemenea, cele două avioane la sol.
Și aici este suprapunerea părți, ca de obicei, fără identificarea pieselor!
Acesta este modul amplificator de putere completă arată de sus. Puteti vedea striplines, cum sunt instalate feedtrough capace (folosit ca colector decuplare capace), etc Notă de cupru condensatoare mică îmbrăcat în scăzut filtru trece de la dreapta sus.
Dar hai mai bine uita în detaliu la unele zone interesante:
Aici puteți vedea atât tranzistori și rețeaua de potrivire între ele. Nu am putut găsi tuns, care ar sta cantitatea de RF prezentă curent în acest circuit! Fiecare fabrică de făcut tuns Am gasit-ar topi! Așa că am făcut propriile mele trimmere de compresie mică, cu alamă și tabla de cupru, placa de bază alamă, mașină de spălat compresie alama, și foi de mică destinate inițial pentru TO-247 capsula de montare. Toate conexiunile din trimmere sunt sudate, nituite nu doar ca și în multe de fabrica tuns. Care a rezolvat problema, dar chiar și aceste trimmere să se încălzească în uz!
Observați cum tuns atât la nivel de intrare și de ieșire a tranzistorului de putere au legăturile lor de la sol foarte aproape de emițător conduce.
Rețeaua de potrivire a ieșirilor utilizează același tip de tundere. Cel care apare în mijlocul jos al imaginii este cel care ia cel mai curent, mai mult de 15 amperi de RF! În serviciu continuu și la VHF unde adâncimea pielii este foarte mică, acesta este un curent mare. Același lucru este valabil pentru „bobina” rezervorului, care este realizată dintr-o bandă de tablă de cupru de 0.5 mm îndoită în formă de „U”. În ciuda conexiunii sale termice bune cu placa, devine suficient de fierbinte pentru a deveni imposibil de atins! Desigur, oricum nu ar trebui să-l atingeți în timp ce transmițătorul este pornit, deoarece pe lângă o arsură de căldură, veți obține o arsură RF chiar mai urâtă!
O problemă similară întâmplat cu condensatori pentru ieșirea filtrului trece jos. Am încercat să folosesc întâlnire condensatori RF-evaluat mică de argint, așa cum se arată în fotografia de mai sus, în colțul din dreapta sus, dar au ajuns atât de fierbinte încât au început să miros! Desigur, electrozi de argint sunt prea subțire. Ei nu ar fi rezistat mult timp în acest serviciu.
Nu am nici condensatori RF mai bine pe o parte, și în loc de a comanda de metale grele duty condensatoare mică îmbrăcat la mai multe de dolari fiecare, am decis să fac propria mea. Aici este un exemplu, prezentat alături de un tranzistor pentru a-92 pentru comparație dimensiune. Am folosit tabla de cupru 0.5mm pentru electrod extern, folie de cupru 0.1mm pentru interior, și mică tăiat de la izolatori TO-247.
Iată o privire de aproape de la unul dintre condensatoarele mele de mică îmbrăcate în cupru, ținute în fălcile unei cleme pentru haine din lemn pentru fotografie!
Deoarece grosimea acestor izolatori de mică pentru montarea semiconductoarelor variază foarte mult, fabricarea acestor condensatori este un proces de tăiere și încercare. Am măsurat grosimea micii cât de bine am putut, am calculat suprafața necesară condensatoarelor, le-am construit și apoi le-am măsurat, folosind o bobină de testare și un contor de rețea. Am scris valoarea pe fiecare și am continuat să fac condensatoare până când am avut unele valori suficient de apropiate pentru filtrul meu de trecere joasă. Restul le-am păstrat în stoc pentru alte proiecte!
Este distractiv să observați că de cupru condensatoare mică îmbrăcat construite în acest fel efectua la fel de bine ca și în fabrică cele, pe care le puteți face orice valoare care aveți nevoie, și că acestea costa aproximativ 1% la fel de mult ca și cele de marcă stralucitoare frumos!
În scăzută trece de filtru, aceste cupru condensatoare îmbrăcate mica obține abia cald. Din moment ce acestea sunt bine lipite plat la bord, nu știu dacă își desfășoară pierderea de căldură lor în bord, sau în cazul în care acestea sunt incalzite doar prin bobine de filtrare! Deoarece aceste bobine cu siguranță nu se încălzească în uz, în ciuda faptului că rana de sârmă foarte gros.
Pentru teste am montat bord amplificator pe un radiator destul de mare. Acesta constă într-o 10 20 * cm placa de cupru de grosime 6mm, la care am lipit aripioare 20, realizate din tabla de cupru 0.5mm, de măsurare, de asemenea, 10 * 20cm fiecare, cu margini în formă de L lipit. Am făcut acest radiatorul cu câteva luni înainte în scopuri de cercetare (vezi pagina mea de proiectare termică), iar când a fost situată în jurul valorii, l-am folosit. Dar, cu puterea disipată totală a acestui amplificator fiind ceva de genul wați 50, un radiator mult mai mic ar fi suficient de bun, în cazul în care este folosit un ventilator mic. Totuși, un distribuitor de cupru este o idee bună, pentru că tranzistorul de putere este utilizat la ratingul maxim.
Rezultatele
Aceasta fotografie prezinta transmițătorul testat pe bancul de lucru mea, desigur, nu foarte curat! Puteti vedea excitație în stânga jos, iar amplificatorul cu radiator de prea mare în picioare pe pieptene aluminiu sprijină pentru a evita îndoirea aripioare subtiri. Nu este puterea mea Aiwa și SWR metru, și un ulei, se poate încărca de mare fals să înghită în condiții de siguranță wați 80 (de fapt, că sarcina artificială poate lua un kilowatt timp de câteva minute). Un multimetru analogic se arată actuală, iar restul sunt cutii de piese, scule, etc placa audio a ajuns în afara foto, împreună cu multimetru digital, contor de frecvență, osciloscop, etc A fost destul de un dezastru, dar a lucrat foarte bine!
Am fugit de mai multe teste pe transmițător. Un test de anduranta a constat în stare de funcționare la putere 80 wați timp de o saptamana non-stop. Nu au fost semnalate probleme. Alte teste includ temperatura deplasare, vibrații (pentru a verifica microphonics), variind de tensiuni de alimentare, etc emițător pare a fi foarte bine s-au comportat în toate punctele de vedere.
Apoi s-au făcut testele calitative. Separarea stereo, măsurată prin receptor meu de casă FM, a venit ca 52db. Asta e mai bine decât majoritatea. Raportul semnal / zgomot a fost dincolo de capacitățile mele de măsurare, care de top de la 82dB! Asta e mai bine decât aproape orice se poate auzi de la posturi comerciale! Denaturare a fost, de asemenea, prea mică pentru a fi măsurată, un rezultat al echilibrare atentă a neliniaritate varactor reziduală cu efect de capacitate serii.
Apoi a venit testul urechii! Mi-am conectat playerul CD, transmițătorul, receptorul FM, amplificatorul și difuzoarele, astfel încât să pot schimba sunetul înainte și înapoi între semnalul original de pe CD și semnalul care trece prin transmițător, la câțiva metri de aer ( radiația de la bobinele filtrului trece jos este mult mai mult decât suficientă pentru această distanță), iar receptorul. Am cântat un CD de Roby Lakatos, regele lăutarilor țigani, care îmi place foarte mult și care este minunat pentru testare datorită sunetului său clar, curat și complet. Am fost destul de impresionat de faptul că puteam comuta înainte și înapoi între semnalul original și cel transmis, fără a detecta o diferență în funcție de ureche! Așadar, sunt bucuros să vă spun că acest transmițător păstrează calitatea sonoră completă a unui semnal CD de primă clasă! Separarea stereo mai puțin decât perfectă nu este deloc o problemă, deoarece niciun ascultător, chiar și în modul critic, nu poate discerne între separarea de 50 dB și separarea perfectă!
Al patrulea modul: Pentru a face!
Ceea ce lipsește pentru a finaliza acest transmițător este un al patrulea modul, una destul de simplă, care ar trebui să implementeze următoarele funcții:
1) Un DC-DC pentru a accepta nominala de intrare 13.8V și produc + / - 15V pentru audio si placi de excitație. Acest lucru ar putea fi un standard de intrare 12V, unitatea de fabrica, sau un circuit de casă.
2) Un circuit de control al puterii. Acesta ar trebui să citească semnalul de puterea de ieșire emis de senzorul de SWR / de pe placa amplificator, se compara cu stabilirea unui potentiometru pe panoul frontal, și ajusta un regulator de trecere alimentare în ultimele două etape de excitație, astfel ca pentru a seta ieșire putere la valoarea dorită. În plus. acest circuit ar trebui să pună în aplicare funcții de protecție: Aceasta ar trebui să reducă puterea dacă semnalul SWR depășește o anumită valoare, în cazul în care temperatura de radiatorul este prea mare (ar fi necesar un termistor sau alt senzor de temperatură), și ar trebui să taie puterea cu totul dacă PLL devine deblocat, astfel cum este indicat de semnalul relevant provin din excitator. Alimentare trebuie ajustat în jos rapid, și înapoi încet, în scopul de a avea cea mai bună protecție.
3) Opțional abaterea ar putea fi monitorizate, sună un semnal de alarmă sonoră sau chiar tăierea puterea dacă abaterea admisă este depășită.
Poate că într-o zi mă motivația de a construi acest al patrulea modul, și le-a pus într-o cutie. Dacă / atunci când fac, voi termina această pagină web cu informații despre acel modul, și o fotografie a transmițătorului terminat!
alt produs nostru:
