Avant de commencer:
Je suis bien conscient de la scène de la radio pirate qui existe dans un certain nombre de pays. Même si je suis à cent pour cent en faveur de la liberté d'expression, je suis également convaincu à cent pour cent que le spectre radioélectrique doit être organisée et contrôlée, afin d'éviter les interférences et de permettre un accès équitable à tous les intéressés. Pour cette raison, je demande à mes lecteurs de s'abstenir d'utiliser mon travail pour mettre en place une sorte de, pirate, la station de radio non autorisée clandestine. D'autre part, tout le monde joue juste, et faire les choses selon la loi, est le bienvenu pour utiliser ma conception.Histoire de ce projet
Au Chili, une proportion importante des stations de radiodiffusion utiliser des émetteurs à la main. La qualité varie. Certains émetteurs sont bien faits, d'autres sont très pauvres, et il ya aussi certains qui sont bien conçus mais mal construit, qui est le résultat typique d'un mauvais technicien avoir tenté de copier un design fait par quelqu'un d'autre. En 2002, on m'a demandé de réparer un émetteur qui a été particulièrement mauvais exemple du genre. Le propriétaire m'a dit que cette très mauvaise chose était le meilleur qu'il pouvait se permettre. Je lui ai dit que une bien meilleure émetteur pourrait être construit pour moins d'argent. Une chose mène à l'autre, et je me suis engagé à développer une qualité, peu coûteux émetteur élevés pour les petites stations FM.Au cours des prochains mois, je conçus, construits et déboguer les trois modules principaux de mon émetteur: le processeur audio et carte codeur stéréo, l'excitateur synthétisé, et l'amplificateur de puissance. Mais quand j'étais à ce moment-là, mon cher ami avec l'émetteur moche a fait faillite, et il n'y avait donc aucune utilité réelle plus pour le transmetteur je construisais! Cela a conduit au projet d'être mis au rancart, en dépit du fait que seul le circuit de commande assez simple manquait encore.
Les trois modules ont été achevés traînent dans mon atelier pendant quatre ans. Dans ma ville, le cadran est rempli de stations qui transmettent principalement de la musique de très faible qualité, et tout le monde semble d'accord qu'il n'y a tout simplement pas de place, ni de spectre sage ni en nombre d'auditeurs, d'une station supplémentaire qui transmet la bonne musique. .. Et de toute façon, je n'ai pas le temps d'exécuter une station de radiodiffusion, pas même un semi-automatisé-ci! Il n'y a donc pas de réelle motivation pour moi maintenant de réaliser le projet de l'émetteur.
Au lieu de jeter tout de suite et oublier (ce qui est quelque chose que je ne peux pas faire de toute façon!), J'ai décidé de mettre la conception dans le domaine public, donc au moins quelqu'un là-bas pourrait bénéficier de l'époque, j'ai investi.
Le concept:
Cet émetteur a été conçu dès le départ pour fournir une qualité sonore très élevé, couplé avec une excellente stabilité de fréquence, fiabilité, etc Il peut être utilisé comme un émetteur autonome au service d'une ville de taille moyenne, ou comme un excitateur de conduire un kilowatt- amplificateur de puissance de classe au service d'une grande ville. Il est conçu pour fonctionner à partir de la tension nominale de 13,8 V, de sorte qu'il peut être exécuté à partir d'une alimentation commune de communication en parallèle avec une batterie de secours. Dans le cas d'une coupure de courant, l'émetteur peut continuer à fonctionner de la batterie, à la puissance légèrement réduit les chutes de tension. Il se compose de quatre modules, dont les trois plus importants sont prêts, testés et décrits ci-dessous. Le quatrième module n'a pas encore été construit, et pourrait ne jamais être construit, mais je vais décrire ses fonctions de base de sorte que vous pouvez le concevoir, si vous voulez.Donc, commençons!
Le processeur audio et un codeur stéréo
Le multiplicateur analogique RC4200 utilisé dans ce codeur stéréo semble avoir disparu de production. Avant d'envisager la construction de ce circuit, assurez-vous que vous pouvez effectivement trouver cette IC, ou bien être sûr que vous savez comment modifier le circuit d'utiliser un multiplicateur analogique différent, comme le AD633 ou autre que vous pourriez trouver.La manière classique de traitement et de codage d'un signal stéréo pour la transmission FM va comme ceci: 1) Prenez les deux canaux et filtre passe-bas eux à 15 kHz, avec forte atténuation;
2) Appliquer la pré-accentuation. Selon la partie du monde, il faut avoir soit un 75μs ou un temps 50μs constant;
3) Limiter strictement le niveau audio pour s'assurer que overdeviation ne peut pas arriver;
4) Créer, une onde sinusoïdale 38kHz propre stable;
5) Soustraire le canal droit du canal gauche, et multiplier le résultat par le transporteur 38kHz;
6) Créer une sinusoïde 19kHz propre, à phase asservie à la 38kHz un;
7) Ajouter le canal gauche, canal droit, le * signal de 38kHz (LR), et le signal 19kHz, avec des amplitudes spécifiques.
Il ya plusieurs façons de mettre en œuvre cet algorithme. Usine moderne fait émetteurs font souvent le tout numérique, dans un DSP. Mais c'est toujours moins cher et plus simple à faire dans le domaine analogique. Cela peut se faire de diverses manières trop, et beaucoup trop nombreux émetteurs ces jours-ci utilisent des méthodes ultra bon marché, médiocres comme multiplicateurs difficile à commutation basé sur les commutateurs CMOS. Ils font un travail, mais ils sont très bruyant! Ma conception utilise plutôt un vrai multiplicateur analogique de haute qualité pour cette tâche. En conséquence, le signal de mon émetteur est aussi bon que les meilleurs signaux que je peux recevoir localement, et beaucoup mieux que la plupart d'entre eux!
Voici le schéma de principe. Vous ne serez probablement pas capable de le lire à cette résolution, afin de mieux cliquez dessus, l'enregistrer en pleine résolution, l'imprimer, et de s'y référer pour l'explication suivante. Si vous avez des difficultés à ouvrir la grande version, cliquez-droit sur le schéma, vous pouvez l'enregistrer sur le disque, puis l'ouvrir en utilisant IrfanView ou tout autre visualiseur d'images BON. Ceci est valable pour tous les dessins sur cette page. Les dessins à pleine résolution sont grandes, et en fonction de la quantité de mémoire dans votre ordinateur, certains navigateurs ne peuvent pas ouvrir et ne signaler un lien brisé.
Les deux signaux audio de niveau ligne asymétriques entrent par des condensateurs de traversée, et sont accueillis par une LC filtre passe-bas pour se débarrasser de toute RF qui pourrait être le leur. Dans chaque canal, il existe un étage de mémoire tampon, et ensuite un pré-accentuation et doux étage limiteur combiné. L'avantage de faire la limitation et la pré-accentuation en une seule étape, c'est qu'il évite overdeviating de sons aigus forts, ou ayant sons de basse forts aplanir les aigus, sans la nécessité d'un limiteur multibande. Le gain de la partie non restreinte des signaux audio est réglable au moyen de potentiomètres. Vient ensuite un filtre passe-bas à six pôles qui supprime les signaux au-dessus de 15 kHz.
Une puce 74HC4060 dérive les signaux 38kHz et 19kHz, comme des ondes carrées, à partir d'un cristal de quartz sur mesure. Deux circuits de résonance à l'aide de carottes de pot en ferrite tour, ces ondes carrées en très propres, faible ondes sinusoïdales de bruit. Potentiomètres permettent de régler les niveaux, tandis que les noyaux des inducteurs réglables permettent le réglage précis. Cavaliers permettent de désactiver chacun de ces signaux fins de test et d'ajustement.
Un peu démodé, mais puce multiplicateur analogique à faible bruit et faible distorsion module le signal LR, produit par un amplificateur différentiel d'ampli op, sur la sous-porteuse 38kHz. Ce circuit comporte trois réglages pour la balance. Son niveau de sortie est réglable aussi. Les signaux qui sont nécessaires uniquement pour la stéréo peuvent être déconnectés pour des tests à l'aide d'un cavalier.
L'additionneur de sortie combine le signal L, R signal (LR) * signal de 38 kHz, et le signal pilote. Les deux premiers signaux sont fixés à ce stade, alors que la (LR) * 38kHz peut être réglée par son propre potentiomètre, et la tonalité pilote par le potentiomètre avant son circuit LC. Ensuite, il existe un ajustement final de niveau, qui sert à régler la déviation de l'émetteur, puis un étage de mémoire tampon avec une faible impédance de sortie, qui entraîne la sortie par l'intermédiaire d'une résistance pour éviter l'instabilité de charges capacitives.
Il s'agit d'un circuit supplémentaire, qui se compose essentiellement d'un détecteur de double superdiode avec une constante de temps et le conducteur de sortie réglable. Ce circuit reçoit le signal de multiplexage complète juste avant la commande de niveau final, et produit un signal de courant continu pour piloter directement un petit compteur, pour l'indication de déviation. Il s'agit d'un outil très important pour l'opérateur de l'émetteur pour régler le niveau audio correct pendant les opérations de routine!
Voici la carte de circuit imprimé. Cliquez sur l'image pour l'obtenir en haute résolution .... Il a vu »par le conseil d'administration», de sorte que vous pouvez l'imprimer directement et placer l'encre en contact avec le cuivre pour obtenir un motif de cuivre face correcte.
L'ensemble du circuit est construit sur cette simple face PCB. Seuls quelques fils de connexion sont nécessaires, donc ce n'est pas la peine de faire un double face PCB pour cela.
Et c'est une des pièces superposition brut, juste pour voir où une partie va. Exactement quelle partie va où, quelque chose que vous aurez à travailler avec le schéma! Ne soyez pas paresseux!
Et c'est ainsi que la chaîne stéréo complet ressemble codeur. Ici, j'avais temporairement soudé une carte de connecteur phono ancienne aux entrées. Plus tard, le PCB doit être enfermé dans une boîte blindée, avec toutes les entrées et sorties de passer par des condensateurs de traversée.
Sur les composants: Toutes les résistances sont essentiels film métallique, tolérance de 1%, à la fois pour la stabilité et faible bruit. Les amplificateurs opérationnels sont une distorsion, de type basse à faible bruit, à l'exception de l'amplificateur opérationnel du circuit de mesure, qui est un type de BiFET simple. Tous les potentiomètres sont des unités multi-tours de haute qualité. Les condensateurs sont pour la plupart polyester, mais dans le filtre passe-bas j'ai utilisé 5% celles de mica d'argent, simplement parce que j'ai eu un grand nombre d'entre eux et pourraient correspondre aux valeurs très bien! L'appariement des condensateurs est une bonne idée, parce que leur tolérance de 5% est un peu large pour l'obtention de la réponse du filtre de manière optimale à plat. Dans les endroits non critiques, vous trouverez des condensateurs céramiques et électrolytiques. Les selfs sont plongés ceux retirés d'un magnétoscope ferraillé, mais de semblables peuvent être achetés neufs. Les noyaux de pot en ferrite sont venus du décodeur stéréo d'une vieille radio (bois boîte!), Que je suis dans un état trop incomplète pour restaurer. Je n'ai pas d'information sur eux, alors vous devrez sélectionner vos propres cœurs et calculer le nombre de tours pour obtenir l'inductance indiqué sur le schéma. Il suffit de noter que les noyaux de pot doit avoir un entrefer important, afin d'être suffisamment stable. Le cristal peut être commandé à partir de cristaux janv. spécifiant une fréquence de 2.432 MHz, le mode fondamental de résonance parallèle, la capacité de charge 30pF, porte-HC-49, avec notes température, la stabilité et la tolérance standard.
Vous devez comprendre ce circuit pour être en mesure de calibrer correctement. Et vous avez besoin d'un oscilloscope, bien sûr! Le processus commence par pré-réglage de tous les ajustements de leurs points milieux, à appliquer un /-15V alimentation +, et d'une onde sinusoïdale audio de 1 kHz à deux canaux, à un niveau de 1 V crête-à-crête. Réglez R5 et R23 pour exactement 4.5V pp à la sortie des filtres passe-bas, comme indiqué sur le schéma. Puis vous réglez L4 et R44 répétitive tout en regardant la sortie de U9A, réglant la bobine de signal maximum et le potentiomètre pour pp exactement 4.4V Ensuite, vous appliquez le signal 1kHz à une seule entrée de la carte, et vous court l'autre entrée à la masse. Avec l'oscilloscope à la sortie du U11A, vous devriez voir un signal deux tons classiques. Maintenant vous réglez R60, R61 et R62 répétitive pour le meilleur terrain de centrage, la symétrie et la linéarité. Ceci est plus facile à faire en utilisant un champ à canal double et mettre l'autre canal sur le signal d'entrée au multiplicateur analogique (sortie de U6A), la superposition des deux courbes. Après le réglage du gain des canaux de portée, le signal deux tons modulés devrait justement combler l'onde sinusoïdale 1 kHz.
Maintenant, installez un cavalier sur JP2 et mettre le champ à la sortie de U6B. Vous y verrez la somme du signal 1kHz et le signal deux tons provenant du multiplicateur. Réglez le niveau du signal de 38kHz * (LR) avec R55, de sorte qu'il est exactement égal au niveau du signal de 1kHz. C'est très facile, parce que lorsque le réglage est bon, le signal 38kHz se déplace toujours entre zéro volt et le niveau instantané de l'onde sinusoïdale 1 kHz. Donc, il suffit de régler le potentiomètre pour obtenir cette ligne zéro volt bien droit! Si vous n'avez jamais créé un circuit comme celui-ci, vous ne pouvez pas comprendre maintenant ce que je veux dire, mais il deviendra clair immédiatement lorsque vous jouez avec le réglage! Soyez sûr de faire cet ajustement avec la meilleure précision, parce que la bonne séparation stéréo de ce codeur en dépend!
Maintenant, enlevez le cavalier JP2 et l'installer sur JP1. Appliquer le signal de 1V 1kHz à deux canaux. Accordez L5 pour signal maximum 19kHz, et définir R45 de sorte que le signal pilote sur la portée est d'environ 10% de l'amplitude du signal 1kHz. Maintenant, placez les deux sondes d'oscilloscope sur les sorties de U9A et U9B, retirez le cavalier de JP1 et retouche L5 pour aligner les phases des deux ondes sinusoïdales, de sorte que le passage par zéro se produit exactement au même moment. Augmenter le gain de portée du signal 19kHz aide à obtenir les formes d'onde plus parallèle pour obtenir une meilleure précision.
R68 sera ajusté une fois l'excitation est terminée. Pour l'instant, réglez-le à environ milieu de gamme, ce qui donnera environ 1V à la sortie. Si vous avez déjà votre compteur pour le dosage de déviation (un compteur de panneau de 10 uA à 1 mA pleine échelle devrait fonctionner), vous pouvez dessiner une échelle pour elle et ajuster R73 afin qu'il se lise écart de 100% (ou 75 kHz, ce que vous préférez). Pour ce faire, avec un signal de plus de 1V appliqué aux entrées, de sorte que le signal est limité. Par ailleurs, la lecture doit être la même peu importe si vous appliquez le signal audio à une seule entrée, ou aux deux. Quand il n'y a pas d'entrée audio, le lecteur doit lire environ 10% de la valeur totale de la déviation. Il s'agit de la tonalité pilote, et vous voudrez peut-être l'occasion de son niveau sur le compteur.
L'excitateur synthétisé
Errata: Les transistors identifiés comme 2SC688 dans le schéma sont vraiment 2SC668! Merci de nous signaler l'incohérence, Fausto!L'excitateur possède les fonctions consistant à fournir une stabilité, à faible bruit, le signal RF de fréquence sélectionnable, le moduler par le signal de multiplexage fourni par la carte son, et l'amplifier à une puissance de sortie commandable suffisante pour entraîner l'amplificateur de puissance. Ma excitateur utilise un synthétiseur de fréquence PLL, qui couvre la bande FM en étapes 100kHz. Le VCO ne couvre que quelques MHz sans réajustement, ce qui entraîne un faible bruit. La modulation est effectuée indépendamment de la commande de fréquence, et avec une attention particulière pour un faible bruit. La puissance de sortie est commandé à partir de zéro à 4 watts. Un détecteur de déverrouillage de PLL est inclus, pour arrêter l'émetteur dans le cas d'un dysfonctionnement.
Le foyer de l'excitateur est un VCO Colpitts. Il est alimenté par un régulateur 9V local, et a la fréquence commandée par deux varactors dos-à-dos, résultant en un minimum de chargement et de bruit donc ultra faible de phase. Un échantillon du signal VCO est divisée par un diviseur IC et appliquée à une puce PLL, qui obtient sa référence à une coutume cristal de quartz fait et le divise en bas à 6250 Hz. La fréquence est fixée de façon binaire par un commutateur DIP dix voies, qui commande le diviseur programmable principal. Si la PLL est déverrouillé, Q1 commute sur un signal de sortie qui doit être utilisé pour désactiver l'amplificateur de puissance. La sortie du détecteur de phase de la puce PLL est filtré et décalé en niveau par un amplificateur opérationnel, à injecter dans les diodes à capacité variable de commande de fréquence de l'oscillateur VCO. Le signal de modulation est appliqué à une diode à capacité variable séparé, qui est polarisé pour fonctionner dans une gamme relativement linéaire, et étant séparé du circuit de commande de fréquence, il n'est pas affectée par la tension PLL. Tout signal et le contrôle couplage de tension se fait à travers étouffe, au lieu d'inductances, pour obtenir un bruit plus faible. La bande passante de l'entrée de modulation est assez large, non seulement pour la stéréo, mais aussi de permettre plus tard d'un signal d'utilité sous-porteuse (SCA).
La sortie du VCO passe par un étage tampon de l'émetteur-suiveur, puis à travers un amplificateur en classe globalement à l'écoute, suivi par un pilote de classe B et un amplificateur de puissance classe C, qui utilisent des réseaux d'adaptation de moyenne Q impédance accordé. Ces deux dernières étapes sont alimentés à partir d'une entrée séparée, de sorte que la puissance de sortie peut être contrôlé à partir de zéro à 4 W en ajustant cette tension de zéro à 15V. L'intention est d'utiliser cette fonction pour le contrôle d'entraînement automatique des phases finales, et la protection de l'émetteur.
Notez que la sortie de ce module n'a pas assez de filtrage des harmoniques de se connecter directement à une antenne. Si vous souhaitez utiliser cette excitation comme un émetteur de faible puissance autonome, vous devez ajouter un filtre passe-bas.
L'excitation est construite sur un PCB double face, qui a son côté supérieur gauche cuivre principalement tranquillement comme un plan de masse. Le cuivre est retiré seulement autour des axes non-fondées. Les liaisons au sol sont soudés sur la face supérieure, de sorte qu'il n'est pas nécessaire d'avoir des trous métallisés.
Ce dessin montre les deux côtés de la carte, de sorte que vous pouvez imprimer et plier au milieu pour voir comment les deux parties soient alignés. Vous aurez à inverser l'image à imprimer pour faire du conseil, de sorte que l'encre entre en contact avec le cuivre.
Cette carte est équipée de boucliers soudé tout autour et entre les stades, sur les deux côtés de la carte. Ils sont les mieux installés avant de peupler.
Cette image montre la disposition des pièces. Encore une fois, vous devrez savoir quelle partie est qui, en utilisant le schéma. Il devrait être assez facile. Soyez prudent, car il ya un composant sur le schéma qui n'est pas inclus dans la conception de la carte! Il a été ajouté plus tard, lors du débogage, et soudé sous la planche! Pour rendre les choses plus intéressantes et vous mettre au défi un peu, je ne vais pas vous dire quelle partie qui est! Vous trouverez quand vous finissez par avoir une partie qui reste après l'assemblage de la carte! :-)
Les dessins des bobines sont un match assez proche de leur taille réelle.
Et c'est ainsi que l'excitation est monté! Vous remarquerez peut-être la partie en aluminium usiné qui entoure le transistor de sortie. Je l'ai fait sur mon hobby tour. C'est une façon assez sophistiquée pour connecter le TO-5-tubé transistor à un dissipateur de chaleur externe! Un support simple fonctionnera aussi bien. Mon idée de départ était de tenir ce module sur la pointe, sur châssis ou contre un mur armoire, de l'utiliser comme dissipateur de chaleur. Quoi qu'il en soit, le circuit est tellement efficace que le transistor a besoin d'à peine un dissipateur de chaleur supplémentaire à tous! J'ai fait tous les tests sans rien ajouter de plus que ce qui est montré ici.
La plupart des pièces proviennent de matériel ferraillé. Cela inclut les tondeuses et les selfs de croisement. Mais les pièces compatibles sont disponibles nouveau. Le cristal a été faite par cristaux janvier Pour le commander, spécifier une fréquence de 6.4000 MHz, le mode fondamental de résonance parallèle, la capacité de charge 30pF, HC-49 titulaire, avec notes température, la stabilité et la tolérance standard.
La sortie est reliée par l'intermédiaire d'une prise BNC. Toutes les autres connexions passent par des condensateurs feedtrough. Le bouclier est complété par des couvertures push-on, faites de la même matière utilisée pour les murs de blindage présentés ici. Ce n'est rien d'autre que des boîtes de conserve de café, coupé ouvert et aplati! Des chocolats et des biscuits viennent aussi dans des boîtes adaptées!
Alignement de ce circuit n'est pas difficile. D'abord, vous définissez toutes les tondeuses à milieu de gamme et programme la fréquence. Pour cette tâche, vous ajoutez simplement les poids: L'interrupteur moins important produit 100kHz, le second ajoute 200kHz, la prochaine 400kHz, et ainsi de suite, jusqu'à la huitième, ce qui ajoute 12,8 MHz. Le neuvième relie en fait à deux entrées de la puce PLL, de sorte qu'il ajoute 76,8 MHz, avec le dixième commutateur ajoutant 102.4MHz. Pour calculer les paramètres de commutation pour une fréquence donnée, il vous suffit de le décomposer en ses composants binaires, et de régler les commutateurs appropriés. Notez qu'un interrupteur qui est activé n'ajoute sa contribution de fréquence! Par exemple, si vous souhaitez transmettre sur 96,5 MHz, vous réglez les commutateurs 9, 8, 7, 3 et 1 à OFF, les autres sur ON. La gamme complète des fréquences que vous pouvez définir dans le synthétiseur couvre toute la bande de radiodiffusion FM et un peu plus, mais le reste du circuit a été conçu uniquement pour la bande de diffusion.
Maintenant, vous devez connecter une alimentation 15V à l'entrée d'alimentation principale uniquement, avec un voltmètre à la sortie de U3, et un compteur de fréquence au niveau du collecteur de Q4. Si vous obtenez la bonne fréquence, vous êtes en grande chance et devez aller jouer à la loterie! Habituellement, le VCO sera hors de portée de capture. Si le voltmètre autour de 14V, cela signifie que la fréquence est trop faible. Si on lit proche de zéro, cela signifie que la fréquence est trop élevée. Le compteur de fréquence devrait être d'accord avec cela. Vous devez ajuster la fréquence centrale VCO à mettre en gamme. Pour cette tâche, vous avez deux points de réglage: On est C20, l'autre se penche L4! Habituellement, la tondeuse à elle seule ne donne pas assez de gamme, alors n'hésitez pas à plier la bobine. Lorsque vous avez réglé le VCO à peu près droite, le PLL se verrouille, et vous obtiendrez une fréquence de sortie stable, très proche de celui que vous voulez. Réglez L4 et C20 afin que le voltmètre indique approximativement 9V. Une telle tension relativement élevée varactor est pratique pour de meilleures performances de bruit, parce qu'il garde les varactors d'entrer conduction au niveau des pics RF. Idéalement, vous devriez régler la bobine afin que la machine est proche plage centrale avec la tension à 9V. Cela vous donne plus simple correction plus tard.
Maintenant, vous pouvez régler le cristal de référence à la fréquence précise, en ajustant C12 sorte que la fréquence sur le comptoir est exactement la bonne.
Allons à des étages de puissance: Connecter un appareil de puissance RF et une charge fictive de 50 ohms à la sortie, et d'appliquer quelques volts à l'entrée de tension variable. Réglez C28, C32, C37 et C38 pour pouvoir suprême. Si vous manquez de gamme dans une débroussailleuse, de rectification qui en pliant les bobines connectés: L5, L7, L11, L10. Maintenant augmenter la tension et retoucher ces tondeuses. Vous devriez obtenir 4 à 5 watts de sortie à 15V de tension d'alimentation.
Pour éviter le bruit microphonique, après avoir terminé le réglage, vous devez sceller la bobine de l'oscillateur, et peut-être aussi les autres spires de l'air, avec de la cire d'abeilles ou d'un autre matériau approprié. Légère réajustement des tondeuses pourrait être nécessaire par la suite.
Maintenant, vous pouvez connecter la carte audio de l'excitateur. Appliquer un signal 1kHz à la carte audio (deux canaux est meilleur), assez fort pour conduire le conseil en limitant modéré, et d'ajuster R68 sur le port audio pour obtenir + / - 75kHz déviation. Si vous ne disposez pas d'un mètre d'écart, vous pouvez obtenir près en accrochant un champ à la sortie audio d'un récepteur FM, le réglage à plusieurs stations locales, notez les niveaux sonores produites par eux, puis syntoniser votre émetteur et mis en sa déviation pour correspondre à ce niveau. Mais ce système est très imprécise. Il est préférable d'obtenir ou de faire un réel indicateur de déviation.
Si jamais vous voulez changer la fréquence, vous devez reprogrammer les commutateurs DIP et retoucher tous les potentiomètres, et peut-être les bobines, à l'exception de C12, qui ne devrait nécessiter de retouche après plusieurs années, lorsque le cristal a vieilli.
L'amplificateur de puissance 80 watts
C'est une conception assez classique, en utilisant des transistors bipolaires dans un circuit accordé de classe C. Merci à l'utilisation de deux étapes, l'amplificateur peut être entraîné à pleine puissance avec moins de 1 watt puissance d'entraînement, de sorte que le gain d'un gros résultats de marge dans cet émetteur. Des transistors de puissance VHF bipolaires ont une affinité forte pour la basse fréquence d'auto-oscillation. Pour obtenir la stabilité dans cet amplificateur, j'ai employé plusieurs techniques, telles que placer les résonances de base et des inductances de collecteur éloignés, l'amortissement des inductances avec des résistances, utilisant des combinaisons RC pour l'absorption de fréquences indésirables, utilisant des condensateurs feedtrough de contournement de la carte, etc . Cela a pris quelques ajustements, mais l'amplificateur fini inconditionnellement stable.Le réseau d'adaptation d'impédance entre les deux transistors appelle à une si faible inductance, qu'il serait impossible de le faire avec du fil réelle. J'ai donc utilisé un micro stripline gravé sur le PCB. En outre, le pouvoir et le capteur de ROS à la sortie a été faite avec micro striplines.
Cliquez sur le schéma pour obtenir une version pleine résolution qui comprend également des détails sur les micro striplines et autres pièces.
Cet amplificateur dispose d'un filtre passe-bas à la sortie, ce qui entraîne un signal suffisamment propre pour être directement relié à une antenne. Le compteur SWR a été placé en amont du filtre, dans le but de nettoyer les harmoniques produites par les diodes. Dans tous les cas, alors que le signal est suffisamment propre pour satisfaire facilement les exigences juridiques et techniques habituelles, cet émetteur ne doit pas être utilisé sur un site multi-émetteur sans autre filtrage à bande étroite! Il en est ainsi parce que tous les autres signaux forts sur des fréquences proches seraient captés par l'antenne et couplés au transistor de puissance, ce qui serait le mélanger avec le signal propre, créant ainsi un large éventail de produits d'intermodulation, dont certains seraient re- rayonnée! C'est un problème commun et très grande dans de nombreux sites de multitransmitter. Dans ces endroits, pas même un seul émetteur devrait être autorisé dans l'air sans filtrage à bande étroite! Un tel filtrage est facilement réalisable au moyen d'une seule cavité calibrée, qui peut être construit à partir de tubes de cuivre ou d'une feuille.
Voici le PCB, y compris les microbandes. Le conseil d'administration est de 20 cm de long et est à double face, avec l'arrière étant un plan de masse continue, sauf pour deux petits coussinets à la base du transistor pilote et collectionneur. J'ai découpé ces tampons avec un couteau, plutôt que de faire ensemble un dessin à l'ordinateur pour ça!
Vous devrez percer et découper les ouvertures pour les transistors. Le transistor de puissance est monté par le haut, tandis que le transistor de commande, en raison de sa faible hauteur, est monté sous le bord. Ces deux transistors sont montés après soudure des feuilles de cuivre dans les ouvertures de BPC, pour joindre les plans de masse supérieur et inférieur, et le transistor de commande comporte également des sangles de cuivre reliant les plots de base et de collecteur à la face supérieure de la planche. Ici vous pouvez voir comment les transistors sont soudés à la carte, et les entretoises j'avais l'habitude de lui donner la bonne hauteur. Je montai premier conseil d'administration et transistors sur le radiateur, puis soudé le transistor de sortie en dentelle, puis virer soudé l'émetteur du transistor entraînement conduit par le haut, à travers l'ouverture, puis de nouveau enlevé le conseil d'administration et soudé le transistor de commande entièrement. De cette façon, l'ajustement mécanique adéquate est assurée. Assurez-vous que le transistor surfaces de montage sont à plat! Mon transistor de puissance est venu avec une surface légèrement arrondie, alors j'ai dû d'abord à poncer à plat! Cela est essentiel pour un bon transfert de chaleur. Bien sûr, utiliser une bonne pâte thermique quand enfin fixer l'appareil sur le dissipateur thermique.
Vous pouvez voir que qu'il ya aussi quelques endroits où les choses se connectent via le conseil d'administration pour une meilleure mise à la terre. Bien sûr, le bouclier autour de la carte se joint également les deux plans de masse.
Et voici la superposition des pièces, comme d'habitude, sans l'identification des pièces!
C'est ainsi que l'amplificateur de puissance complète regarde de haut. Vous pouvez voir les striplines, comment les bouchons feedtrough (utilisé comme collecteur découplage caps) sont installés, etc Notez que les condensateurs de mica recouvertes de cuivre dans le filtre passe-bas dans le coin supérieur droit.
Mais soyons mieux examiner en détail certains domaines intéressants:
Ici vous pouvez voir les deux transistors et le réseau de correspondance entre eux. Je ne pouvais pas trouver soutiers qui se tiendrait le montant de RF actuel dans ce circuit! Chaque usine fait trimmer j'ai trouvé ferait fondre vers le bas! J'ai donc fait mes propres soutiers de compression de mica, en utilisant laiton et tôle de cuivre, plaque de base en laiton, laiton rondelle de compression, et des feuilles de mica prévues à l'origine pour TO-247 capsule de montage. Toutes les connexions dans les tondeuses sont soudés, et pas seulement rivés comme dans de nombreux soutiers faites en usine. Qui a résolu le problème, mais même ces soutiers se réchauffer à l'emploi!
Notez comment les tondeuses à la fois l'entrée et la sortie du transistor de puissance ont leurs connexions à la terre très proche de l'émetteur conduit.
Le réseau d'adaptation de sortie utilise le même genre de tondeuses. Celui qui apparaît dans le bas centre de la photo est celle qui prend le plus de vigueur, plus de 15 ampères de RF! En service continu, et VHF où la profondeur de la peau est très faible, c'est un grand courant. La même chose vaut pour le réservoir "bobine", qui est composé d'une bande de 0,5 mm feuille de cuivre recourbée en forme de "U". Malgré sa bonne liaison thermique avec le conseil d'administration, il devient assez chaud pour devenir impossible à toucher! Bien sûr, de toute façon vous ne devez pas toucher pendant que l'émetteur est en marche, car en plus de la chaleur brûle vous souhaitez obtenir une brûlure RF encore plus méchant!
Un problème similaire s'est produit avec les condensateurs du filtre passe-bas de sortie. J'ai essayé d'utiliser RF notés croisement condensateurs mica d'argent, comme le montre la photo ci-dessus dans le coin supérieur droit, mais ils ont obtenu tellement chaud qu'ils ont commencé à sentir! Certes, leurs électrodes d'argent sont trop minces. Ils n'auraient pas duré longtemps dans ce service.
Je n'ai pas eu de condensateurs RF mieux sur la main, et au lieu d'ordonner à enveloppe métallique condensateurs mica lourds à plusieurs dollars chacun, j'ai décidé de faire mon propre. Voici un exemple, montré à côté d'un transistor TO-92 pour la comparaison de taille. Je 0.5mm feuille de cuivre de l'électrode externe, une feuille de cuivre de 0,1 mm de la face intérieure une et de mica coupe de TO-247 isolateurs.
Voici la tranche close-up oeil à l'un de mes cuivre condensateurs mica vêtus, qui s'est tenue dans les mâchoires d'un linge en bois clip pour la photo!
Comme l'épaisseur de ces isolateurs en mica pour un montage semi-conducteurs est très variable, ce qui rend ces condensateurs est une coupe et essayer processus. J'ai mesuré l'épaisseur du mica du mieux que je pouvais, a calculé la surface nécessaire pour les condensateurs, les construit, puis les mesurer, à l'aide d'une bobine d'essai et une grille trempette mètre. J'ai écrit la valeur de chacun, et continué à faire des condensateurs jusqu'à ce que j'aie certaines valeurs assez proches pour mon filtre passe-bas. Le reste j'ai gardé en stock pour d'autres projets!
Il est amusant de remarquer que les condensateurs de mica recouvertes de cuivre construites de cette façon réussissent aussi bien que ceux fabriqués en usine, que vous pouvez faire n'importe quelle valeur vous avez besoin, et qu'ils coûtent environ 1% autant que les gentils ceux de marque brillants!
Dans le filtre passe-bas, ces condensateurs de mica recouvertes de cuivre se peine tiède. Comme ils sont bien soudés à plat à la carte, je ne sais pas si ils effectuent leur chaleur de perte dans le conseil d'administration, ou s'ils sont seulement réchauffé par les bobines de filtre! Parce que ces bobines sûrement ne se réchauffent en cours d'utilisation, en dépit de blessure de fil très épais.
Pour les tests que j'ai monté le panneau d'amplificateur sur un assez grand dissipateur de chaleur. Il se compose d'une * 20 plaque de cuivre de 10 cm d'épaisseur 6mm, à laquelle j'ai soudé 20 ailettes en tôle de cuivre 0.5mm, mesurant également 10 * 20cm chacune, ayant des bords à souder en forme de L. J'ai fait ce dissipateur de chaleur, quelques mois auparavant à des fins d'enquête (voir ma page de conception thermique), et depuis il traînait, je l'ai utilisé. Mais avec la dissipation de puissance totale de cet amplificateur étant quelque chose comme 50 watts, un dissipateur thermique beaucoup plus faible serait assez bon, si un petit ventilateur est utilisé. Pourtant, un dissipateur thermique en cuivre est une bonne idée, parce que le transistor de puissance est utilisé à sa capacité maximale.
Les résultats
Cette photo montre l'émetteur étant testé sur mon établi, certes pas très bien rangé! Vous pouvez voir l'excitation dans le coin inférieur gauche, et l'amplificateur avec son trop grand radiateur debout sur le peigne de supports en aluminium pour éviter de plier les fines ailettes. Il est mon pouvoir Aiwa et SWR, et une grande huile peut mannequin charger d'avaler en toute sécurité les 80 watts (en fait, que la charge factice peut prendre un kilowatt pendant quelques minutes). Un multimètre analogique montre le courant, et le reste sont des boîtes de pièces, outils, etc Le conseil audio terminé en dehors de la photo, avec le multimètre numérique, compteur de fréquence, oscilloscope, etc C'était tout un gâchis, mais a travaillé très bien! J'ai couru plusieurs tests sur l'émetteur. Un test d'endurance a consisté à courir à 80 watts sortie pendant une semaine non-stop. Aucun problème n'a été constaté. D'autres tests comprenaient des fluctuations de températures, aux vibrations (pour vérifier la microphonie), en faisant varier les tensions d'alimentation, etc L'émetteur semble être très bien comporté à tous égards.Ensuite, les tests qualitatifs ont été effectués. La séparation stéréo, mesurée par mon récepteur FM fait maison, est sorti comme 52db. C'est mieux que la plupart. Le rapport signal / bruit est au-delà de mes capacités de mesure, par le haut à 82dB! C'est mieux que presque tout ce qu'on peut entendre de stations commerciales! La distorsion était également trop faible pour être mesurée, le résultat de l'équilibre délicat de la non-linéarité de varactor résiduel avec l'effet de la capacité série.
Ensuite, le test de l'oreille est venu! J'ai branché mon lecteur de CD, le transmetteur, récepteur FM, un amplificateur et haut-parleurs, pour que je puisse passer le son avant et en arrière entre le signal original à partir du CD, et le signal passant par l'émetteur, à quelques mètres de l'air (l' rayonnement provenant des bobines de filtre passe-bas est beaucoup plus que suffisant pour cette distance), et le récepteur. J'ai joué un CD par Roby Lakatos, le roi des violonistes tziganes, que j'aime beaucoup et qui est excellent pour les essais en raison de son son clair, propre et complet. J'ai été très impressionné par le fait que je pouvais passer avant et en arrière entre l'original et le signal transmis, sans détecter une différence à l'oreille! Donc, je suis heureux de dire que cet émetteur conserve la qualité sonore pleine d'un signal de CD de premier ordre! Le moins que parfaite séparation stéréo est pas question du tout, parce que personne ne auditeur, même en mode critique, peut discerner entre la séparation 50dB et une séparation parfaite!
Le quatrième module: à faire!
Ce qui manque pour compléter cet émetteur est un quatrième module, un très simple, qui devrait mettre en œuvre les fonctions suivantes: 1) Un convertisseur continu-continu à accepter l'entrée nominale de 13,8 V et produire + / - 15V pour les données audio et les panneaux d'excitation. Cela pourrait être une entrée standard de 12V, l'unité fait à l'usine, ou un circuit maison.2) Circuit de commande de puissance. Il faut lire le signal de puissance de sortie délivrée par le capteur de SWR / d'alimentation sur le panneau d'amplificateur, de le comparer au réglage d'un potentiomètre en face avant, et régler un régulateur de passe alimenter les deux dernières étapes de l'excitateur de manière à régler la sortie puissance à la valeur désirée. En outre. ce circuit devrait mettre en œuvre des fonctions de protection: Il faut réduire la puissance si le signal SWR dépasse une certaine valeur, si la température du radiateur est trop élevée (une thermistance ou un autre capteur de température seraient nécessaires), et il faut couper l'alimentation complètement si la PLL est verrouillée, comme indiqué par le signal utile provenant de l'excitateur. La puissance doit être ajustée en baisse rapide, et remonter lentement, afin d'avoir la meilleure protection.
3) éventuellement l'écart pourrait être suivie, en émettant un signal sonore ou même couper l'alimentation si l'écart admissible est dépassé.
Peut-être qu'un jour, je reçois la motivation pour construire ce quatrième module, et de les mettre tous dans une seule boîte. Si / quand je le fais, je vais terminer cette page web avec des informations sur ce module, et une photo de l'émetteur terminé!
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