Схема на стерео FM предавател с помощта на IC BA1404

Следващите публикации обясняват как да се изгради проста за изграждане схема на FM стерео предавател с помощта на IC BA1404.

Относно IC BA1404

Изключителна стерео аудио FM безжична предавателна схема е представена по-долу.

Схемата разчита на IC BA1404 от ROHM Semiconductors.

BA1404 е монолитен FM стерео модулатор, който включва интегриран стерео модулатор, FM модулатор, RF усилвателна схема.

FM модулаторът може да бъде управляван от 76 до 108MHz, а източникът на захранване за веригата може да бъде почти всичко между 25-25 до 3 волта.

Операция на веригата

Във веригата R7, C16, C14 и R6, C15, C13 прави системата за предварително наблягане съответно на дясната и лявата станция.

Това се постига за допълване на честотната характеристика на FM предавателя с FM приемника.

Индуктор L1 и кондензатор C5 се използват за фиксиране на честотата на осцилатора. Група C9, C10, R4, R5 подобрява разделянето на станцията.

38kHz кристал X1 е свързан между изводи 5 и 6 на IC. Композитното стерео приемане се формира от схемата на стерео модулатора, използваща 38kHz кварцово регулирана честота.

Постройте веригата на висококачествена печатна платка.

Работата с веригата от батерия свежда до минимум смущения.

Работете с 80 см меден кабел като антена.

За L1 опитайте да направите три завъртания от емайлирана медна тел с диаметър 0,5 mm върху феритна сърцевина с диаметър 5 mm.

Схема на стерео FM предавател

Подобрената версия на горния дизайн е обяснена в следващата публикация.

Описаната по-долу схема на FM стерео предавател може да се използва за излъчване на много по-ясна стерео FM музика към всички близки FM радиостанции.

Основи на FM

Повечето от основните безжични FM предаватели са склонни да бъдат само монофонични. Сигналът за стерео излъчване включва двойка канали: ляв и десен. Звуковата честота покрива честотна лента от 50 до 15 000 херца, заедно с по-високите честоти осигуряват тройно усилване или предварително подчертаване за намаляване на шума.

Всеки канал е включен колективно и се излъчва като първичен аудио канал (L + R), за да се гарантира, че монофоничните FM приемници ще успеят да възпроизведат цялото входящо музикално съдържание, за да може аудиторията да се наслади.

Заедно с музиката на основния канал, стерео сигнал включва 19-kHz пилотен носител при 10% амплитуда на основния канал, както и подносеща лента от 23 kHz до 53 kHz, съставена от разликата между десния и левия аудио сигнали ( L - R).

Стерео приемникът използва 19 kHz сигнал, за да дублира фазово заключен 38 kHz сигнал (поддържан под контрол на предавателя), за да декодира страничните лентови носители обратно в десния и левия канал. Следващата фигура показва честотния спектър на FM стерео сигнал.

Приемникът допълнително предлага отрязване на високите честоти (известно като де-акцентиране), което компенсира предварителното подчертаване, включено в предавателя.

Как работи

Основната част от този дизайн на веригата е IC1, a BA1404 FM стерео предавател както е показано на фигурата по-горе. Входният сигнал за левия канал е променен до правилно ниво от RI.

Тройното усилване (предварително подчертаване) се осигурява от паралелната комбинация от Cl и R3.

Това съответства на акустичните характеристики на стандартните 75 микросекунди според правилата на FCC. Звукът се сдвоява от C10 към входа на ляв канал на IC1 на пин 1. Лошите RF смущения се заобикалят на земята чрез C2, за да се предпазят от нежелана обратна връзка.

Входният етап на десния канал към пин 18 на ICI всъщност е същият като левия канал. Развързването на захранването, изпълнено от C14, и всяко предварително усилване за входящия звук се отделя от C12 на щифт 2 на чипа.

За мултиплексиране на входящия звук и разработване на предварителния носещ сигнал е необходим сигнал от 38 kHz.

Вътрешните етапи на IC1 улесняват прилагането на 38 kHz SX-изрязан кристал, както е доказано от пунктираната линия в схемата на Фигура по-горе.

Въпреки това, 38 kHz кристали могат да бъдат трудни за излизане на пазара, плюс това може да струват много, ако случайно получите такъв.

Може да се предлага много по-лесно достъпен кристал, който работи на 38.400 kHz.

Това работи при повечето условия: проучванията, проведени в хода на разработването на този конкретен дизайн, потвърдиха, че няколко FM стерео приемника може да не се „ръкуват“ надеждно на пилотния носител, създаден от 38.400 kHz кристал.

Лекът беше да се работи с изключително сигурен алтернативен осцилатор на Хартли, изграден с помощта на евтини, лесно достъпни компоненти вместо всеки от кристалните осцилатори.

Синусоидалната вълна от 38 kHz се произвежда от Q1 и съседните части (осцилаторът на Хартли). Транзисторът с високо усилване Q1 се характеризира с печалба от над 300: устройствата с по-ниско усилване може да не работят поради намаленото захранващо напрежение (1,5 волта DC), което се захранва от една клетка AA.

Променливият индуктор, използван за T1, е трансформатор от 1-ва междинна честота (IF), често срещан в преносимите транзисторни радиостанции, и е предназначен за обработка от 455 kHz.

Намотката в Т1 е снабдена с достатъчен капацитет от C23, за да намали работната си честота до приблизително 38 kHz. Възможно е да прецизирате ядрото на Ti, за да поставите осцилатора точно на честота.

Въпреки факта, че осцилаторът може да се отклони много повече в сравнение с кварцов кристал, това със сигурност не е проблем, просто защото приемниците използват фазово заключени контури, които могат да проследят тривиалното плаване.

Обърнете внимание, че веригата няма да трепне, ако окабеляването на трансформатора Ti е обърнато или обърнато. Основен изглед на Ti е показан на фиг., За да ви помогне с връзките.

Мултиплексираните аудио записи излизат от щифт 14 на IC1 и се смесват с пилотния носител на щифт 13 с помощта на схемите на R5, R6, C22 и C13.

Полученият аудио изход се изпраща към входа на модулатора на пин 12. За да се заобиколят всякакви усложнения за RF обратна връзка, пин 12 се прескача през C6. Осцилатор на Colpitts, работещ от 88 до 95 MHz, се създава на щифтове 9 и 10 заедно с веригите от C15 до C17, C20 и L3.

Пренастройката на суровата честота се извършва чрез регулиране на интервалите на завъртане на бобината на L3 и финото ощипване, направено чрез C20.

РЧ енергията, която се развива чрез веригата на резервоара, се възпира да се върне обратно в етапите на захранването с помощта на байпасен кондензатор C7 и RF дросел L2.

Пренастройката на суровата честота се извършва чрез регулиране на интервалите на завъртане на бобината на L3 и финото ощипване, направено чрез C20. РЧ енергията, която се развива чрез веригата на резервоара, се задържа от връщане обратно към етапите на захранване с помощта на байпасен кондензатор C7 и RF дросел L2.

Модулираното предаване на щифт 10 на ICI се комбинира вътрешно към RF изходния усилвател, съдържащ C18, C19 и L4, прикрепен към щифт 7.

Този етап подобрява звука на осцилатора, за да превключва антената и това инхибира вариациите в натоварването на антената чрез превключване на честотата на осцилатора.

В точката на L4 на антената се извлича кран за възможно най-високо предаване на мощност.

Структурата на IC1 е твърдо свързана, предназначена за работа от 1,5 волта с абсолютен максимум 3,5 волта.

Първоначалното изследване на тази верига разкри, че обхватът на излъчване не е успял да се разшири значително, когато 3 волта са били използвани за захранване на веригата и текущото потребление се е увеличило 3 пъти.

В резултат на това повишаването на работното напрежение всъщност не се препоръчва. Схемата на FM предавателя консумира само около 5 mA, следователно само една АА клетка може да служи за известно време.

Строителство

Всяка схема, работеща с високи честоти, изисква подходящо заземяване и екраниране. Въпреки това. за да се направи това задание възможно най-лесно, не се използва PCB.

Вместо PCB е използвана празна едностранна медна облицовка, като медта от страната на компонента създава земна равнина, а свързващите кабели са направени от противоположната страна.

Конструкторът ще може да идентифицира всеки от основните компоненти, предназначени за този дизайн на веригата.

Както е показано на основната фигура, по-голямата част от компонентите могат да се видят с един терминал, насочен право към земята. За тези компоненти трябва да пробиете отвор през дъската само за незаземения щифт.

Другият щифт може да бъде запоен точно на повърхността на земята върху печатната платка. Препоръчително е да пробивате и запоявате частите стъпка по стъпка. Правейки това, може да е по-лесно да коригирате правилно всеки от компонентите.

Уверете се, че поддържате всички терминали възможно най-малки.

Освен това се уверете, че разединителните кондензатори са разположени възможно най-близо до изводите на ICI, L3 и L4.

Можете да конструирате намотка L3 чрез компактно навиване на 3 завъртания на # 20 емайлиран проводник върху вала на 3/16 инчов свредло и разтягане до 1/4 инча веднага след вземането му от свредлото.

За да създадете намотка L4, навийте плътно четири завъртания на проводник # 20, както е предложено по-горе, и издърпайте завъртанията до 3/8 инча след изваждане от свредлото. Всяка намотка е монтирана на дъската с височина 1/46 инча, повдигната над медната повърхност на дъската.

Поставете намотките под прав ъгъл една към друга и на поне 1 инч разделени, за да сведете до минимум свързването през двете. RF дроселите (L1 и L2) също трябва да бъдат инсталирани под прав ъгъл спрямо намотките L3 и L4.

Плащане и настройка Отделете няколко минути, за да разгледате упоритата си работа. Уверете се, че медта е извадена навсякъде около слотовете, предназначени за проход на терминала на компонента.

Преди да включите захранването, направете няколко проверки с омметъра от щифтовете на ICI към земята, за да проверите дали има някакви къси панталони, където те наистина не трябва.

Освен това потърсете подходяща полярност на електролитните кондензатори. Прикрепете батерията и определете текущото източване тя трябва да бъде под 5 милиампера.

Свържете антената към горната част на L4, на първия завой от края, който е свързан с щифт 7 на IC1.

17-инчовата антена, показана за прототипа, ще бъде с размер в повечето случаи, идентифицирани на преносими радиостанции, използвайте точно подходящия размер за антената, за да предотвратите смущения с радиостанциите наблизо. Интегрирайте стерео музикален сигнал към предавателя отляво при J1 и отдясно при J2.

Настройте вашето FM радио в цялата настройка на обхвата за предавания сигнал. Регулирайте C19 и C20 в централните им точки и прецизирайте L3 на около 92 MHz. Сега можете да използвате C20 за подравняване за определената честота.

Въпреки че най-вероятно имате приличен обхват на излъчване, възможно е да оптимизирате веригата за най-висок изход, като проследявате индикатора за мощност на сигнала на FM приемника, с който може да работите, и разтягате или компресирате разликата на бобината между завоите на L4 изолиран, немагнитен инструмент.

Когато наближите оптималната точка, намотките са склонни да бъдат донякъде интерактивни, поради което модифицирането само на едната може да повлияе на другата. Продължавайте да правите процедурата, докато постигнете възможно най-висок резултат.

Имайки стерео сигнал, поставен на J1 и J2, настройте се към изхода от FM приемника, в идеалния случай чрез слушалки, и фино настройте R1 и R2 до нивото малко под нивото, при което изкривяването възниква при шумни части на аудиото. На входа се препоръчва ниво на сигнала малко под 200 mV.

Осцилаторът от 38 kHz е идеално променен с помощта на честотен брояч, прикрепен към щифт 5 на ICI.

Ако оборудването не е достъпно, можете да прецизирате ядрото на T1, като разчетете позициите, при които стерео индикаторната лампа на приемника се включва и изключва. Настройте сърцевината по средата между тези две позиции.

Допълнителни корекции

Може да има случаи, когато искате да излъчите монофонично предаване, да речем например изход на високоговорител към звукова система на аудитория.

Към схемата може да се включи превключвател за вмъкване на 0,01 µF кондензатор през IC pin 6 ICI и земя, за да се ограничи стерео функционирането.

Ако може би се предпочита дългосрочно монофонично функциониране, 38 kHz осцилаторните елементи и C5 могат да бъдат премахнати от веригата.

Включването на електрет MIC към входа J1 с 2.2K резистор, прикрепен към + 1.5 волта, ще превърне тази схема в безжичен микрофон за проследяване на детска стая или за използване в лекционни зали. Закачете компонентите във веригата вместо R1, както е показано по-долу.

Стерео функцията ви позволява да използвате два входа заедно. Възможно е да помислите за включване на вокали в единия канал и музикален инструмент от другия за програмата от вашата аудио система.

Като алтернатива можете също така да следите телефона или бебето на левия канал и да се настройвате на сканиращото устройство на десния канал наведнъж, докато почиствате автомобила си или косите градината си, или когато носите приемник за слушалки .