Κύκλωμα στερεοφωνικού πομπού FM με χρήση IC BA1404

Οι ακόλουθες δημοσιεύσεις εξηγούν πώς να δημιουργήσετε ένα απλό στην κατασκευή κύκλωμα στερεοφωνικού πομπού FM χρησιμοποιώντας το IC BA1404.

Σχετικά με το IC BA1404

Παρακάτω παρουσιάζεται ένα εξαιρετικό κύκλωμα ασύρματου πομπού στερεοφωνικού ήχου FM.

Το κύκλωμα βασίζεται στο IC BA1404 από τους Ημιαγωγούς ROHM.

Το BA1404 είναι ένας μονολιθικός στερεοφωνικός διαμορφωτής FM που περιλαμβάνει ενσωματωμένο στερεοφωνικό διαμορφωτή, διαμορφωτή FM, κύκλωμα ενισχυτή RF.

Ο διαμορφωτής FM θα μπορούσε να ελεγχθεί από 76 έως 108MHz και η πηγή ισχύος για το κύκλωμα θα μπορούσε να είναι σχεδόν οτιδήποτε μεταξύ ενός 25 και 3 βολτ.

Λειτουργία κυκλώματος

Στο κύκλωμα R7, C16, C14 και R6, C15, C13 κάνει το σύστημα προ-έμφασης για το δεξί και το αριστερό σταθμό αντίστοιχα.

Αυτό επιτυγχάνεται για τη συμπλήρωση της απόκρισης συχνότητας του πομπού FM με τον δέκτη FM.

Ο επαγωγέας L1 και ο πυκνωτής C5 χρησιμοποιούνται για τη διόρθωση της συχνότητας του ταλαντωτή. Οι ομάδες C9, C10, R4, R5 ενισχύουν τη διάσπαση του σταθμού.

Ο κρύσταλλος X1 38kHz συνδέεται μεταξύ των ακίδων 5 και 6 του IC. Η σύνθετη στερεοφωνική λήψη σχηματίζεται από το κύκλωμα στερεοφωνικού διαμορφωτή που χρησιμοποιεί τη ρυθμιζόμενη συχνότητα χαλαζία 38kHz.

Κατασκευάστε το κύκλωμα σε υψηλής ποιότητας PCB.

Η λειτουργία του κυκλώματος από μια μπαταρία ελαχιστοποιεί τις διαταραχές.

Εργαστείτε με καλώδιο χαλκού 80 cm ως κεραία.

Για L1 προσπαθήστε να κάνετε τρεις στροφές από χαλκό σύρμα χάλυβα διαμέτρου 0,5 mm σε πυρήνα φερρίτη 5 mm.

Διάγραμμα κυκλώματος στερεοφωνικού πομπού FM

Μια βελτιωμένη έκδοση του παραπάνω σχεδιασμού εξηγείται στην ακόλουθη ανάρτηση.

Το κύκλωμα στερεοφωνικού πομπού FM που περιγράφεται παρακάτω μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη μετάδοση μιας πολύ πιο σαφούς στερεοφωνικής μουσικής FM σε όλα τα κοντινά ραδιόφωνα FM.

Βασικά στοιχεία FM

Τα περισσότερα από τα βασικά ασύρματα Πομποί FM τείνουν να είναι μονοφωνικά. Ένα στερεοφωνικό σήμα εκπομπής διαθέτει ένα ζευγάρι καναλιών: αριστερά και δεξιά. Η συχνότητα ήχου καλύπτει εύρος ζώνης 50 έως 15.000 Hertz, μαζί με τις υψηλότερες συχνότητες παρείχαν τριπλή ώθηση ή προ-έμφαση για μείωση του θορύβου.

Κάθε κανάλι ενσωματώνεται συλλογικά και μεταδίδεται ως πρωταρχικός ήχος καναλιού (L + R) για να διασφαλίσει ότι οι μονοφωνικοί δέκτες FM θα καταφέρουν να αναπαραγάγουν ολόκληρο το μουσικό περιεχόμενο εισόδου για να το απολαύσει το κοινό.

Μαζί με τη μουσική του κύριου καναλιού, ένα στερεοφωνικό σήμα περιλαμβάνει έναν πιλοτικό φορέα 19-kHz σε πλάτος 10% του πρωτεύοντος καναλιού, καθώς και έναν δευτερεύοντα φορέα δευτερεύουσας ζώνης από 23 kHz έως 53 kHz που αποτελείται από τη διαφορά μεταξύ του δεξιού και του αριστερού σήματος ήχου ( L - R).

Ο στερεοφωνικός δέκτης χρησιμοποιεί το σήμα 19 kHz για να αντιγράψει ένα κλειδωμένο σήμα 38 kHz (διατηρείται υπό έλεγχο στον πομπό) για να αποκωδικοποιήσει τους φορείς πλευρικής ζώνης πίσω στα δεξιά και αριστερά κανάλια. Η ακόλουθη εικόνα εμφανίζει το φάσμα συχνοτήτων ενός στερεοφωνικού σήματος FM.

Ο δέκτης προσφέρει επιπλέον ένα κομμάτι πρίμα (γνωστό ως de-έμφαση), που αντισταθμίζει την προ-έμφαση που έχει συμπεριληφθεί στον πομπό.

Πως δουλεύει

Το κύριο μέρος αυτού του σχεδιασμού κυκλώματος είναι το IC1, a Στερεοφωνικός πομπός BA1404 FM όπως φαίνεται στο παραπάνω σχήμα. Το σήμα εισόδου αριστερού καναλιού ρυθμίζεται για να διορθώσει το επίπεδο από το RI.

Η ενίσχυση πρίμων (προ-έμφαση) παρέχεται από το παράλληλο μείγμα Cl και R3.

Αυτό ταιριάζει με τις ακουστικές προδιαγραφές με τα τυπικά 75 μικροδευτερόλεπτα σύμφωνα με τους κανόνες της FCC. Ο ήχος συνδυάζεται με C10 στην είσοδο αριστερού καναλιού του IC1 στον πείρο 1. Οι κακές διαταραχές RF παρακάμπτονται στη γείωση μέσω του C2 για προστασία από ανεπιθύμητη ανάδραση.

Το στάδιο εισόδου του σωστού καναλιού στον ακροδέκτη 18 του ICI είναι στην πραγματικότητα το ίδιο με το αριστερό κανάλι. Η αποσύνδεση τροφοδοσίας που εκτελείται από το C14, και οποιαδήποτε προηγούμενη ενίσχυση για την είσοδο ήχου αποσυνδέεται από το C12 στον ακροδέκτη 2 του τσιπ.

Ένα σήμα 38kHz είναι απαραίτητο για να πολλαπλασιαστεί ο εισερχόμενος ήχος και να αναπτυχθεί το προκαταρκτικό σήμα φορέα.

Τα στάδια εσωτερικού κυκλώματος του IC1 διευκολύνουν την εφαρμογή κρυστάλλου κοπής SX 38 kHz, όπως αποδεικνύεται από τη διακεκομμένη γραμμή εντός του σχήματος του παραπάνω σχήματος.

Ωστόσο, οι κρύσταλλοι 38 kHz μπορεί να είναι δύσκολο να κυκλοφορήσουν στην αγορά, και μπορεί να κοστίσουν πολύ αν τυχαίνει να το αποκτήσετε.

Ένας πολύ πιο εύκολα προσβάσιμος κρύσταλλος, μπορεί να είναι διαθέσιμος που λειτουργεί στα 38.400 kHz.

Αυτό λειτουργεί στις περισσότερες συνθήκες: μελέτες που διεξήχθησαν κατά τη διάρκεια της ανάπτυξης αυτού του συγκεκριμένου σχεδιασμού επιβεβαίωσαν ότι μερικοί στερεοφωνικοί δέκτες FM ενδέχεται να μην «χειραψούν» αξιόπιστα στον πιλοτικό φορέα που δημιουργήθηκε από κρύσταλλο 38.400 kHz.

Η λύση ήταν να συνεργαστεί με έναν εξαιρετικά ασφαλή εναλλακτικό ταλαντωτή Hartley που κατασκευάστηκε χρησιμοποιώντας φθηνά, εύκολα προσβάσιμα εξαρτήματα στη θέση και των δύο κρυσταλλικών ταλαντωτών.

Το ημιτονοειδές κύμα 38 kHz παράγεται από το Q1 και τα παρακείμενα μέρη (ο ταλαντωτής Hartley). Το τρανζίστορ υψηλού κέρδους Q1 διαθέτει κέρδος άνω των 300: οι συσκευές χαμηλότερου κέρδους ενδέχεται να μην λειτουργούν λόγω της μειωμένης τάσης τροφοδοσίας (1,5 βολτ DC) που παρέχεται από ένα μόνο κελί AA.

Ο μεταβλητός επαγωγέας που χρησιμοποιείται για το Τ1 είναι ένας πρώτος μετασχηματιστής ενδιάμεσης συχνότητας (IF) που παρατηρείται συνήθως σε φορητά ραδιόφωνα τρανζίστορ και προορίζεται για επεξεργασία 455 kHz.

Το πηνίο στο Τ1 είναι γεμάτο με άφθονη χωρητικότητα από το C23 για να μεταφέρει τη συχνότητα λειτουργίας του στα περίπου 38 kHz. Είναι δυνατόν να τελειοποιήσετε τον πυρήνα του Ti για να τοποθετήσετε τον ταλαντωτή ακριβώς στη συχνότητα.

Παρά το γεγονός ότι ο ταλαντωτής μπορεί ενδεχομένως να μετατοπιστεί πολύ περισσότερο σε σύγκριση με έναν κρύσταλλο χαλαζία, σίγουρα δεν είναι ζήτημα απλώς και μόνο επειδή οι δέκτες χρησιμοποιούν βρόχους κλειδώματος φάσης που θα μπορούσαν να παρακολουθούν τα ασήμαντα αιωρούμενα.

Λάβετε υπόψη ότι το κύκλωμα δεν θα ταλαντευτεί εάν η καλωδίωση του μετασχηματιστή Ti ανατραπεί ή αντιστραφεί. Μια βασική προβολή του Ti φαίνεται στο Σχ για να σας βοηθήσει με τις συνδέσεις.

Τα πολύπλευρα κομμάτια ήχου βγαίνουν από τον ακροδέκτη 14 του IC1 και αναμιγνύονται με τον οδηγό φορέα στον ακροδέκτη 13 με τη βοήθεια των κυκλωμάτων των R5, R6, C22 και C13.

Η προκύπτουσα έξοδος ήχου αποστέλλεται στην είσοδο του διαμορφωτή στον ακροδέκτη 12. Για την παράκαμψη κάθε είδους επιπλοκών ανατροφοδότησης RF, ο ακροδέκτης 12 παρακάμπτεται μέσω του C6. Ένας ταλαντωτής Colpitts, που λειτουργεί από 88 έως 95 MHz, δημιουργείται στις ακίδες 9 και 10 μαζί με τα κυκλώματα των C15 έως C17, C20 και L3.

Η επαναπροσαρμογή της ακατέργαστης συχνότητας πραγματοποιείται προσαρμόζοντας τα κενά περιστροφής του πηνίου του L3 και το λεπτό τσίμπημα γίνεται μέσω του C20.

Η ενέργεια RF που αναπτύσσεται μέσω του κυκλώματος δεξαμενής εμποδίζεται από την επιστροφή στα στάδια τροφοδοσίας χρησιμοποιώντας τον πυκνωτή παράκαμψης C7 και τον πνιγμό RF L2.

Η επαναπροσαρμογή της ακατέργαστης συχνότητας πραγματοποιείται προσαρμόζοντας τα κενά περιστροφής του πηνίου του L3 και το λεπτό τσίμπημα γίνεται μέσω του C20. Η ενέργεια RF που αναπτύσσεται μέσω του κυκλώματος δεξαμενής συγκρατείται από την επαναφορά στα στάδια τροφοδοσίας με χρήση πυκνωτή παράκαμψης C7 και RF-τσοκ L2

Η διαμορφωμένη μετάδοση στον ακροδέκτη 10 του ICI συνδυάζεται εσωτερικά στον ενισχυτή εξόδου RF που περιλαμβάνει C18, C19 και L4 προσαρτημένο στον ακροδέκτη 7.

Αυτό το στάδιο ενισχύει τον ήχο του ταλαντωτή για να μετακινήσει την κεραία και αυτό εμποδίζει τις παραλλαγές στη φόρτωση της κεραίας μέσω της αλλαγής της συχνότητας του ταλαντωτή.

Μια βρύση εξάγεται σε ένα σημείο στο L4 της κεραίας για την υψηλότερη δυνατή μετάδοση ισχύος.

Η δομή του IC1 είναι ενσύρματο που προορίζεται για λειτουργία 1,5 volt με απόλυτο μέγιστο 3,5 volt.

Η αρχική εξέταση αυτού του κυκλώματος αποκάλυψε ότι το εύρος εκπομπής απέτυχε να επεκταθεί ουσιαστικά όταν χρησιμοποιήθηκαν 3 βολτ για την τροφοδοσία του κυκλώματος και η τρέχουσα κατανάλωση αυξήθηκε 3 φορές.

Ως αποτέλεσμα, δεν συνιστάται πραγματικά η αύξηση της τάσης λειτουργίας. Το κύκλωμα πομπού FM καταναλώνει περίπου 5 mA, επομένως μόνο ένα κύτταρο AA μπορεί να λειτουργήσει για αρκετό διάστημα.

Κατασκευή

Κάθε κύκλωμα που λειτουργεί με υψηλές συχνότητες απαιτεί κατάλληλη γείωση και θωράκιση. Ωστόσο. Για να γίνει αυτή η ανάθεση όσο το δυνατόν πιο εύκολη, δεν χρησιμοποιήθηκε PCB.

Αντί για PCB, είχε χρησιμοποιηθεί ένα άδειο χαλκό μονής όψης, με το χαλκό στην πλευρά του συστατικού να δημιουργεί ένα επίπεδο γείωσης και οι συνδέσεις καλωδίωσης να γίνονται στην αντίθετη πλευρά.

Ο κατασκευαστής θα είναι σε θέση να αναγνωρίσει καθένα από τα βασικά εξαρτήματα που προορίζονται για αυτόν τον σχεδιασμό κυκλώματος.

Όπως φαίνεται στο κύριο σχήμα, η πλειονότητα των εξαρτημάτων μπορεί να φανεί με ένα τερματικό κατευθυνόμενο κατ 'ευθείαν στο έδαφος. Για αυτά τα εξαρτήματα πρέπει να τρυπήσετε μια τρύπα μέσω της σανίδας μόνο για τον μη γειωμένο πείρο.

Ο άλλος πείρος μπορεί να συγκολληθεί δεξιά στην επιφάνεια του εδάφους πάνω από το PCB. Συνιστάται να τρυπάτε και να συγκολλάτε τα εξαρτήματα βήμα προς βήμα. Κάτι τέτοιο μπορεί να είναι απλούστερο να διορθώσετε σωστά κάθε ένα από τα στοιχεία.

Φροντίστε να διατηρείτε όλα τα τερματικά όσο το δυνατόν μικρότερα.

Επιπλέον, βεβαιωθείτε ότι οι πυκνωτές αποσύνδεσης τοποθετούνται όσο το δυνατόν πιο κοντά στους ακροδέκτες ICI, L3 και L4.

Μπορείτε να κατασκευάσετε το πηνίο L3 τυλίγοντας συμπαγώς 3 στροφές από σμάλτο # 20 στον άξονα ενός τρυπανιού 3/16 ιντσών και τεντώνοντας το σε 1/4 ίντσα αμέσως μετά την αφαίρεσή του από το τρυπάνι.

Για να δημιουργήσετε το πηνίο L4, τυλίξτε τέσσερις στροφές του καλωδίου # 20 όπως προτείνεται προηγουμένως και τραβήξτε τις στροφές μέχρι 3/8 ίντσες μετά την αφαίρεση από τον άξονα τρυπανιού. Κάθε πηνίο είναι εγκατεστημένο στο ταμπλό 1/46 ίντσας υψωμένο πάνω από την επιφάνεια του χαλκού.

Τοποθετήστε τα πηνία σε ορθή γωνία το ένα με το άλλο και τουλάχιστον 1 ίντσα χωρισμένη για να ελαχιστοποιήσετε τη σύνδεση μεταξύ των δύο. Τα πηνία RF (L1 και L2) πρέπει επίσης να εγκατασταθούν σε ορθή γωνία στα πηνία L3 και L4.

Ταμείο και συντονισμός Αφιερώστε μερικά λεπτά για να εξετάσετε τη σκληρή δουλειά σας. Βεβαιωθείτε ότι ο χαλκός έχει αφαιρεθεί γύρω από τις εγκοπές που προορίζονται για το τερματικό μέσω του περάσματος.

Πριν από την ενεργοποίηση της λειτουργίας, κάντε μερικές επιθεωρήσεις με το ωμόμετρο από τους πείρους του ICI στη γείωση για να επαληθεύσετε εάν υπάρχει κάποιο είδος σορτς όπου δεν θα έπρεπε.

Επιπλέον, αναζητήστε την κατάλληλη πολικότητα των ηλεκτρολυτικών πυκνωτών. Συνδέστε την μπαταρία και προσδιορίστε την τρέχουσα αποστράγγιση που πρέπει να είναι κάτω από 5 milliamps.

Συνδέστε την κεραία στην κορυφή του L4, στην πρώτη στροφή από το άκρο που συνδέεται με τον πείρο 7 του IC1.

Η κεραία 17 ιντσών που εμφανίζεται για το πρωτότυπο θα είναι το μέγεθος στις περισσότερες περιπτώσεις που αναγνωρίζονται σε φορητά ραδιόφωνα, χρησιμοποιώντας το σωστό μέγεθος για την κεραία για την αποφυγή διαταραχών με τα κοντινά ραδιόφωνα. Ενσωματώστε ένα στερεοφωνικό μουσικό σήμα στον πομπό αριστερά στο J1 και δεξιά στο J2.

Ρυθμίστε το ραδιόφωνο FM σε όλο το συντονισμό ζώνης για το μεταδιδόμενο σήμα. Ρυθμίστε τα C19 και C20 στα κεντρικά τους σημεία και ρυθμίστε το L3 στα 92 MHz. Τώρα μπορείτε να χρησιμοποιήσετε το C20 για ευθυγράμμιση για την καθορισμένη συχνότητα.

Ακόμα κι αν πιθανότατα έχετε ένα αξιοπρεπές εύρος εκπομπών, είναι δυνατό να βελτιστοποιήσετε το κύκλωμα για την υψηλότερη έξοδο παρακολουθώντας την ένδειξη ισχύος σήματος στον δέκτη FM με τον οποίο μπορείτε να εργαστείτε και τεντώνοντας ή συμπιέζοντας το κενό πηνίου μεταξύ των στροφών του L4 χρησιμοποιώντας ένα μονωμένο, μη μαγνητικό όργανο.

Καθώς πλησιάζετε στο βέλτιστο σημείο, τα πηνία τείνουν να είναι κάπως διαδραστικά, επομένως η τροποποίηση μόνο του ενός μπορεί να επηρεάσει το άλλο. Συνεχίστε τη διαδικασία μέχρι να επιτύχετε το υψηλότερο δυνατό αποτέλεσμα.

Έχοντας τοποθετήσει ένα στερεοφωνικό σήμα στα J1 και J2, συντονίστε την έξοδο από το δέκτη FM, ιδανικά μέσω ακουστικών και ρυθμίστε τα R1 και R2 στο επίπεδο λίγο κάτω από το σημείο όπου υπάρχει παραμόρφωση σε θορυβώδη μέρη ήχου. Συνιστάται επίπεδο σήματος ελαφρώς κάτω από 200 mV στην είσοδο.

Ο ταλαντωτής 38 kHz προσαρμόζεται ιδανικά χρησιμοποιώντας έναν μετρητή συχνοτήτων που είναι προσαρτημένος στον ακροδέκτη 5 του ICI.

Εάν ο εξοπλισμός δεν είναι προσβάσιμος, μπορείτε να ρυθμίσετε τον πυρήνα του T1, διαβάζοντας τις θέσεις όπου η στερεοφωνική ενδεικτική λυχνία του δέκτη ενεργοποιείται και σβήνει. Ρυθμίστε τον πυρήνα στη μέση μεταξύ αυτών των δύο θέσεων.

Πρόσθετες προσαρμογές

Θα μπορούσαν να υπάρξουν περιπτώσεις που θα θέλατε να μεταδώσετε μια μονοφωνική μετάδοση, ας πούμε για παράδειγμα έξοδο ενός ηχείου σε ένα ηχοσύστημα auditorium.

Ένας διακόπτης εναλλαγής θα μπορούσε να συμπεριληφθεί στο κύκλωμα για να εισαγάγει έναν πυκνωτή 0,01 μF στον ακροδέκτη IC 6 ICI και στη γείωση για να περιορίσει τη στερεοφωνική λειτουργία.

Εάν προτιμάται μια μακροχρόνια μονοφωνική λειτουργία, τα στοιχεία ταλαντωτή 38 kHz και το C5 θα μπορούσαν να αφαιρεθούν από το κύκλωμα.

Η ενσωμάτωση ενός electret MIC στην είσοδο J1 με μια αντίσταση 2.2K συνδεδεμένη σε + 1,5 volt θα μετατρέψει αυτό το κύκλωμα σε ασύρματο μικρόφωνο για παρακολούθηση παιδικών δωματίων ή για χρήση σε αίθουσες διαλέξεων. Συνδέστε τα εξαρτήματα στο κύκλωμα στη θέση του R1 όπως φαίνεται παρακάτω.

Η στερεοφωνική λειτουργία σας επιτρέπει να χρησιμοποιείτε δύο εισόδους μαζί. Θα μπορούσατε ενδεχομένως να ενσωματώσετε φωνητικά στο ένα κανάλι και μουσικό όργανο στο άλλο για το πρόγραμμα από το ηχοσύστημά σας.

Εναλλακτικά, θα μπορούσατε επίσης να παρακολουθείτε το τηλέφωνο ή ένα βρέφος στο αριστερό κανάλι και να συντονίζετε τη συσκευή σάρωσης στο δεξί κανάλι ταυτόχρονα καθώς καθαρίζετε το όχημά σας ή κόβετε τον κήπο σας ή όταν φοράτε δέκτη ακουστικών .