- Nødvendige komponenter:
- Arbejde med FM-sender:
- Kredsløbsdiagram:
- Indstilling af det rigtige FM-bånd:
At bygge en FM-sender og sende vores egne signaler i luften er virkelig et sjovt projekt at gøre. Især med dette kredsløb, da det ikke kræver, at du vikler din egen induktor eller bruger en trimmer og bruger timer på at indstille dit kredsløb for at få det til at fungere korrekt. I dette projekt lærer du, hvordan en FM-sender fungerer, og hvordan du kan bygge din egen med subtile komponenter. Vi tilpasser kredsløbet givet af Tony Van Roon, der er givet i bogen "Circuits for Hobbyists" (Side 75). Dette er en fremragende bog til at starte med, hvis du vil lave noget med elektronik.
Bemærk: Generering af frekvenser, der kan påvirke dit FM-bånd eller ethvert andet kommunikationsbånd, kan overvejes i strid med lovgivningen i dit land. Brug dette kredsløb kun til uddannelsesformål, og sørg for, at dit signal ikke er for stærkt til at afbryde enhver kommunikation i nærheden af dig. For eventuelle uheld kan hverken hjemmesiden eller forfatteren holdes ansvarlig.
Nødvendige komponenter:
Hovedtemaet for dette enkle FM-senderkredsløb er at bygge det med minimum tilgængelige komponenter uden brug af induktorspole og variabel kondensator og alligevel få det til at fungere maksimalt. Komponenterne, der kræves for at opbygge dette projekt, er anført nedenfor
- SN74LS13 - 4 input NAND gate Schmitt Trigger
- LM386 –Audioforstærker
- 3,5 mm lydstik
- 7805 Spændingsregulator
- 1000uf, 100uf, 10uf, 0.1uf, 22pf kondensatorer
- 9V batteri
- Brødbræt
- Tilslutning af ledninger
- Højttalere til test
Arbejde med FM-sender:
Før vi dykker ned i kredsløbet og begynder at bygge det, tror jeg, at vi skal vide, hvordan en FM-sender fungerer, så det giver mening, mens vi bygger det. Hvis du ikke er interesseret i denne teori, kan du springe dette afsnit over og falde ned i kredsløbsdiagrammet.
En oversigt over FM-senderen gives ved hjælp af blokdiagrammet nedenfor
Udtrykket FM står for "Frequency Modulation", hvilket betyder, at vi vil variere frekvensen af et lydsignal, så det bliver i stand til at rejse en lang afstand over luften. Hver lydenhed som en iPod eller musikafspiller producerer lydsignaler i form af sinusbølger; disse kaldes moduleringssignalet eller moduleringsfrekvensen. Dette modulerende signal har den komplette information om den sang eller musik, der afspilles. Men disse fyre er uge; de kan ikke rejse en lang afstand og vil sandsynligvis dø, inden de når modtageren (Radio).
Så vi er nødt til at finde nogen, der er virkelig stærk og faktisk kan bære disse uges modulerende signaler til deres modtagere. Disse stærke signaler kaldes bæresignaler eller bærerfrekvensen. Teknikken, hvor vi kombinerer denne stærke bærerfrekvens med moduleringsfrekvensen, kaldes Frekvensmodulation (FM). Her ændres frekvensen af bærebølgen i overensstemmelse med frekvensen af det modulerende signal.
Som vist i ovenstående blokdiagram produceres det modulerende signal i boksen Audio Signal, hvorefter det forstærkes ved hjælp af en forforstærker. Oscillatoren producerer en stærk bærefrekvens, hvortil signalet moduleres ved hjælp af en modulator. For yderligere at øge rækkevidden anvendes en RF-forstærker og en antenne.
I vores kredsløb gives lydsignalet af en telefon eller iPod. Forforstærkningen udføres ved hjælp af LM386 lydforstærker IC. Den 74LS138 sammen med 22pF kondensator fungerer som en tank kredsløb, der frembringer en stærk bærefrekvens og modulere det med vores forstærkede audiosignal. Vi har ikke en RF-forstærker i vores kredsløb, men den kan tilføjes, hvis du har brug for at opnå et højere interval.
Kredsløbsdiagram:
Kredsløbsdiagrammet for denne enkle FM-sender vises på billedet nedenfor.
Det kan bygges på et brødbræt eller loddes til et Perf-bræt. Det komplette kredsløb kan få strøm ved hjælp af et 9V batteri. Hvis du bruger en adapter til strømforsyning, skal du sørge for at tilføje filterkondensator for at reducere støj fra skift. Kredsløbet bruger en LM386 lydforstærker, der fungerer som en forforstærker, denne IC forstærkede lydsignalerne fra lydenheden og fører den til det oscillerende kredsløb.
Det oscillerende kredsløb skal have en induktor og en kondensator. I vores projekt IC 74LS13, som er en 4-input NAND gate Schmitt trigger er designet til at svinge på 3 rd ordens harmoniske, som er omkring 100MHz. En filterkondensator på tværs af IC-skinnerne er meget vigtig for at få den til at fungere.
3,5 mm lydstik har tre terminaler, som er til kanal L, kanal R og jord. Vi kortslutter kanalstifterne, så det bliver monokanal som vist på billedet nedenfor og forbinder det til pin 3, og jorden er forbundet til pin 2 i LM386.
En 8 ohm højttaler bruges til at teste forstærkerkredsløbet. Denne højttaler skal afbrydes, mens vi indstiller kredsløbet.
Indstilling af det rigtige FM-bånd:
Takket være den tilgang, som Tony Van Roon giver, er det meget let at indstille dette FM-senderkredsløb sammenlignet med andre kredsløb, da det ikke har en induktor eller en trimmer. For at starte med skal du blot tænde for kredsløbet og slutte højttaleren til kredsløbet som vist i kredsløbet ovenfor. Tilslut nu IPod eller en hvilken som helst lydenhed til 3,5 mm-stikket, og afspil musikken. Du skal være i stand til at høre din lyd gennem højttaleren. Hvis ikke, skulle problemet være med dine LM386-forbindelser. Hvis lyden kan høres, skal du frakoble højttaleren og fortsætte med indstillingsprocessen.
Brug en radio med tuner, og start med at dreje på knappen for at vide, med hvilken frekvens du oscillator sender. Den bedste måde er at kontrollere omkring 100 MHz, da det sandsynligvis ville arbejde omkring denne frekvens. Hold dit lydstyrke maksimalt, og stil langsomt, indtil du kan høre den sang, der afspilles via din lydkilde. Du kan også se videoen nedenfor for at vide, hvordan jeg tunede den.
Du kan prøve følgende, hvis du rammer en mur:
- Hvis du hører en underlig støj ved en bestemt frekvens og vil finde ud af, om dette er din oscillatorfrekvens. Sluk blot for kredsløbet, og tænd igen, din radio skal producere en knitrende lyd, hvis frekvensen er korrekt
- Forlæng antennen på din radio til dens fulde længde, og placer den tæt på kredsløbet i starten
- Skift driftsspænding inden for 4,5 til 5 V for at ændre den frekvens, som du sender, fordi din frekvens undertiden måske har kollideret med et andet populært FM-bånd.
- (Helt valgfrit) Hvis du har en variabel kondensator i området 0-22pf, kan du udskifte 22pf-hætten med denne trimmer og prøve at ændre dens værdier.
Når du finder ud af, med hvilken frekvens du arbejder, kan du placere antennen i den rigtige retning og nyde din udsendte musik. Håber du fik projektet til at fungere. Hvis der er spørgsmål, kan du nå mig gennem kommentarsektionen nedenfor.