Å bygge en FM-sender og kringkaste våre egne signaler i luften er virkelig et morsomt prosjekt å gjøre. Spesielt med denne kretsen, siden den ikke krever at du spoler din egen induktor eller bruker en trimmer og bruker timer på å stille kretsen din for å få den til å fungere skikkelig. I dette prosjektet lærer du hvordan en FM-sender fungerer og hvordan du kan bygge din egen med subtile komponenter. Vi tilpasser kretsen gitt av Tony Van Roon gitt i boken “Circuits for Hobbyists” (Side 75). Dette er en utmerket bok til å begynne med hvis du vil ta deg litt i elektronikk.
Merk: Generering av frekvenser som kan påvirke FM-båndet eller andre kommunikasjonsbånd kan vurderes mot loven i ditt land. Bruk denne kretsen kun for utdannelsesformål og sørg for at signalet ditt ikke er for sterkt til å forstyrre kommunikasjonen i nærheten av deg. For eventuelle uhell kan verken nettstedet eller forfatteren holdes ansvarlig.
Nødvendige komponenter:
Hovedtemaet for denne enkle FM-senderkretsen er å bygge den med minimum tilgjengelige komponenter uten å bruke induktorspole og variabel kondensator, og likevel få den til å fungere maksimalt. Komponentene som kreves for å bygge dette prosjektet er listet opp nedenfor
- SN74LS13 - 4 inngang NAND gate Schmitt Trigger
- LM386 –Audio Forsterker
- 3,5 mm lydkontakt
- 7805 Spenningsregulator
- 1000uf, 100uf, 10uf, 0.1uf, 22pf kondensatorer
- 9V batteri
- Brettbrett
- Koble ledninger
- Høyttalere for testing
Arbeid med FM-sender:
Før vi dykker inn i kretsen og begynner å bygge den, tror jeg vi burde vite hvordan en FM-sender fungerer slik at det gir mening mens vi bygger den. Hvis du ikke er interessert i denne teorien, kan du hoppe over denne delen og falle ned i kretsskjemaet.
En oversikt over FM-senderen er gitt ved hjelp av blokkskjemaet nedenfor
Uttrykket FM står for “Frequency Modulation” som betyr at vi kommer til å variere frekvensen til et lydsignal slik at det blir i stand til å reise et langt stykke over luften. Hver lydenhet som en iPod eller musikkspiller produserer lydsignaler i form av sinusbølger; disse kalles moduleringssignalet eller moduleringsfrekvensen. Dette modulerende signalet har fullstendig informasjon om sangen eller musikken som spilles. Men disse gutta er uke; de kan ikke reise langt og vil sannsynligvis dø før de når mottakeren (Radio).
Så vi må finne noen som er veldig sterke og som faktisk kan bære disse ukens modulerende signaler til mottakerne. Disse sterke signalene kalles bæresignalene eller bærerfrekvensen. Teknikken der vi kombinerer denne sterke bærerfrekvensen med modulasjonsfrekvensen kalles Frequency modulation (FM). Her blir frekvensen til bærebølgen modifisert i samsvar med frekvensen til det modulerende signalet.
Som vist i blokkdiagrammet ovenfor produseres det modulerende signalet i Audio Signal-boksen, deretter forsterkes det ved hjelp av en forforsterker. Oscillatoren produserer en sterk bærefrekvens som signalet moduleres til ved hjelp av en modulator. For å øke rekkevidden ytterligere brukes en RF-forsterker og en antenne.
I vår krets blir lydsignalet gitt av en telefon eller iPod. Forforsterkningen gjøres ved hjelp av LM386 lydforsterker IC. Den 74LS138 sammen med 22pF kondensatoren virker som en tank-krets som frembringer en sterk bærebølgefrekvens og modulere den passende forsterket lydsignal. Vi har ikke en RF-forsterker i kretsen vår, men den kan legges til hvis du trenger å oppnå et høyere område.
Kretsdiagram:
Kretsdiagrammet til denne enkle FM-senderen er vist på bildet nedenfor.
Den kan bygges på et brødbrett eller loddes til et Perf-brett. Hele kretsen kan drives med et 9V batteri. Hvis du bruker en adapter for å drive den, må du sørge for å legge til filterkondensator for å redusere støyen fra å bytte. Kretsen bruker en LM386 lydforsterker som fungerer som en forforsterker, denne IC forsterket lydsignalene fra lydenheten og mater den til den svingende kretsen.
Den svingende kretsen skal ha en induktor og en kondensator. I vårt prosjekt er IC 74LS13, som er en 4-inngangs NAND-gate, Schmitt Trigger designet for å svinge i 3. orden Harmonics som er rundt 100 Mhz. En filterkondensator over strømskinnene til IC er veldig viktig for å få den til å fungere.
3,5 mm lydkontakt har tre terminaler som er for kanal L, kanal R og bakken. Vi korterer kanalpinnene slik at det blir monokanal som vist på bildet nedenfor og kobler den til pinne 3 og bakken er koblet til pinne 2 på LM386.
En 8 ohm høyttaler brukes til å teste forsterkerkretsen. Denne høyttaleren skal kobles fra mens vi stiller inn kretsen.
Innstilling på riktig FM-bånd:
Takket være tilnærmingen gitt av Tony Van Roon er det veldig enkelt å stille inn FM-senderkretsen sammenlignet med andre kretser, siden den ikke har en induktor eller en trimmer. For å starte med å bare slå på kretsen og koble høyttaleren til kretsen som vist i kretsen ovenfor. Koble nå iPod eller hvilken som helst lydenhet til 3,5 mm-kontakten og spill musikken. Du skal kunne høre lyden din gjennom høyttaleren. Hvis ikke, bør problemet være med dine LM386-tilkoblinger. Hvis lyden kan høres, koble fra høyttaleren og fortsett med innstillingsprosessen.
Bruk en radio med tuner og begynn å vri på knappen for å vite med hvilken frekvens du oscillatoren sender. Den beste måten er å sjekke rundt 100 MHz da det mest sannsynlig vil virke rundt denne frekvensen. Hold volumet maksimalt og still sakte til du kan høre sangen som spilles gjennom lydkilden. Du kan også se videoen nedenfor for å vite hvordan jeg innstilte den.
Du kan prøve følgende hvis du treffer en vegg:
- Hvis du hører en merkelig lyd ved en bestemt frekvens og vil finne ut om dette er din oscillatorfrekvens. Bare slå av kretsen og slå den inn igjen, radioen din skal produsere en knitrende lyd hvis frekvensen er riktig
- Forleng antennen til radioen i full lengde og plasser den i nærheten av kretsen
- Endre driftsspenningen innen 4,5 til 5 V for å endre frekvensen du kringkaster, for noen ganger kan frekvensen din ha kollidert med et annet populært FM-bånd.
- (Helt valgfritt) Hvis du har en variabel kondensator i området 0-22pf, kan du erstatte 22pf-hetten med denne trimmeren og prøve å endre verdiene.
Når du har funnet ut med hvilken frekvens du jobber, kan du plassere antennen i riktig retning og nyte den kringkastede musikken. Håper du fikk prosjektet til å fungere. Hvis noen ønsker, kan du nå meg gjennom kommentarseksjonen nedenfor.