I seguenti post spiegano come costruire un circuito trasmettitore FM stereo semplice da costruire utilizzando IC BA1404.
Informazioni sull'IC BA1404
Di seguito viene presentato un circuito trasmettitore wireless FM audio stereo eccezionale.
Il circuito si basa sull'IC BA1404 di ROHM Semiconductors.
BA1404 è un modulatore stereo FM monolitico che include modulatore stereo integrato, modulatore FM, circuiti dell'amplificatore RF.
Il modulatore FM potrebbe essere controllato da 76 a 108 MHz e la fonte di alimentazione per il circuito potrebbe essere quasi qualsiasi cosa tra uno, 25 e tre volt.
Funzionamento del circuito
Nel circuito R7, C16, C14 e R6, C15, C13 realizza il sistema di preenfasi rispettivamente per le stazioni destra e sinistra.
Ciò si ottiene per completare la risposta in frequenza del trasmettitore FM con il ricevitore FM.
L'induttore L1 e il condensatore C5 vengono utilizzati per fissare la frequenza dell'oscillatore. Il gruppo C9, C10, R4, R5 migliora la suddivisione della stazione.
Il cristallo X1 a 38 kHz è collegato tra i pin 5 e 6 dell'IC. La ricezione stereo composita è formata dal circuito modulatore stereo che impiega la frequenza regolata al quarzo a 38 kHz.
Costruisci il circuito su un PCB di alta qualità.
Il funzionamento del circuito da un pacco batteria riduce al minimo i disturbi.
Funziona con un cavo in rame da 80 cm come antenna.
Per L1, provare a fare tre giri di filo di rame smaltato di 0,5 mm di diametro su un nucleo di ferrite di 5 mm di diametro.
Schema del circuito del trasmettitore FM stereo
Una versione migliorata del design di cui sopra è spiegata nel seguente post.
Il circuito del trasmettitore stereo FM descritto di seguito può essere utilizzato per trasmettere una musica FM stereo molto più chiara a tutte le radio FM vicine.
Nozioni di base FM
La maggior parte del wireless di base Trasmettitori FM tendono ad essere solo monofonici. Un segnale di trasmissione stereo presenta una coppia di canali: sinistro e destro. La frequenza del suono copre una larghezza di banda da 50 a 15.000 Hertz, insieme alle frequenze più alte ha fornito un aumento degli alti o una preenfasi per la riduzione del rumore.
Ciascun canale viene incorporato collettivamente e trasmesso come canale audio principale (L + R) per garantire che i ricevitori FM monofonici riescano a riprodurre l'intero contenuto musicale in ingresso per il pubblico.
Insieme alla musica del canale principale, un segnale stereo include una portante pilota da 19 kHz al 10% di ampiezza del canale primario, e anche una sottoportante di banda laterale da 23 kHz a 53 kHz composta dalla differenza tra i segnali audio destro e sinistro ( L - R).
Il ricevitore stereo utilizza il segnale a 19 kHz per duplicare un segnale a 38 kHz ad aggancio di fase (tenuto sotto controllo presso il trasmettitore) per decodificare le portanti della banda laterale nei canali destro e sinistro. La figura seguente mostra lo spettro di frequenza di un segnale stereo FM.
Il ricevitore offre inoltre un taglio degli acuti (noto come de-enfasi), che compensa la preenfasi che è stata inclusa nel trasmettitore.
Come funziona
La parte principale di questo progetto di circuito è l'IC1, a BA1404 Trasmettitore stereo FM come mostrato nella figura sopra. Il segnale di ingresso del canale sinistro viene regolato al livello corretto da RI.
L'aumento degli alti (pre-enfasi) è fornito dalla miscela parallela di Cl e R3.
Ciò corrisponde alle specifiche acustiche allo standard di 75 microsecondi secondo le regole della FCC. Il suono è accoppiato da C10 all'ingresso del canale sinistro di IC1 sul pin 1. I disturbi RF errati vengono bypassati a terra tramite C2 per proteggere da feedback indesiderati.
Lo stadio di ingresso del canale destro al pin 18 di ICI è in realtà lo stesso del canale sinistro. Il disaccoppiamento dell'alimentazione eseguito da C14 e qualsiasi precedente amplificazione per l'ingresso audio viene disaccoppiato da C12 sul pin 2 del chip.
Un segnale a 38 kHz è necessario per multiplexare il suono in ingresso e sviluppare il segnale portante preliminare.
Gli stadi del circuito interno di IC1 facilitano l'applicazione di un cristallo tagliato a SX a 38 kHz, come dimostrato dalla linea tratteggiata all'interno dello schema della figura sopra.
Tuttavia, i cristalli a 38 kHz possono essere difficili da ottenere sul mercato, inoltre possono costare molto se ti capita di ottenerne uno.
Potrebbe essere disponibile un cristallo molto più facilmente accessibile che funziona a 38.400 kHz.
Questo funziona nella maggior parte delle condizioni: gli studi condotti nel corso dello sviluppo di questo particolare progetto hanno confermato che alcuni ricevitori stereo FM potrebbero non 'stringere la mano' in modo affidabile alla portante pilota creata da 38,400 kHz di cristallo.
Il rimedio consisteva nel lavorare con un oscillatore Hartley alternativo estremamente sicuro, costruito utilizzando componenti economici e facilmente accessibili al posto di entrambi gli oscillatori a cristallo.
L'onda sinusoidale a 38 kHz è prodotta da Q1 e dalle parti adiacenti (l'oscillatore Hartley). Il transistor ad alto guadagno Q1 presenta un guadagno di oltre 300: i dispositivi a guadagno inferiore potrebbero non funzionare a causa della tensione di alimentazione ridotta (1,5 volt CC) fornita da una singola cella AA.
L'induttore variabile impiegato per T1 è un primo trasformatore a frequenza intermedia (IF) comunemente visto nelle radio a transistor portatili ed è progettato per l'elaborazione a 455 kHz.
La bobina in T1 è dotata di un'ampia capacità da C23 per portare la sua frequenza di lavoro fino a circa 38 kHz. È possibile mettere a punto il nucleo di Ti per posizionare l'oscillatore con precisione sulla frequenza.
Nonostante il fatto che l'oscillatore possa andare alla deriva molto di più rispetto a un cristallo di quarzo, non è certamente un problema semplicemente perché i ricevitori fanno uso di loop ad aggancio di fase che potrebbero tracciare il banale fluttuare via.
Prendi nota che il circuito non oscillerà se il cablaggio del trasformatore Ti viene capovolto o invertito. Una vista di base di Ti è mostrata in Fig per assistere l'utente con i collegamenti.
Le tracce audio multiplate escono dal pin 14 di IC1 e vengono miscelate con la portante pilota sul pin 13 con l'aiuto dei circuiti di R5, R6, C22 e C13.
L'uscita audio risultante viene inviata all'ingresso del modulatore al pin 12. Per aggirare qualsiasi tipo di complicazioni di feedback RF, il pin 12 viene bypassato tramite C6. Un oscillatore Colpitts, funzionante da 88 a 95 MHz, viene creato ai pin 9 e 10 insieme ai circuiti da C15 a C17, C20 e L3.
Il riallineamento della frequenza grezzo viene effettuato regolando gli spazi di rotazione della bobina di L3 e il tweaking fine eseguito tramite C20.
L'energia RF che viene sviluppata attraverso il circuito del serbatoio viene trattenuta dal ricorrere agli stadi di alimentazione utilizzando il condensatore di bypass C7 e l'induttanza RF L2.
Il riallineamento della frequenza grezzo viene effettuato regolando gli spazi di rotazione della bobina di L3 e il tweaking fine eseguito tramite C20. L'energia RF sviluppata attraverso il circuito del serbatoio viene trattenuta dal ritorno agli stadi di alimentazione utilizzando il condensatore di bypass C7 e l'induttanza RF L2.
La trasmissione modulata al pin 10 di ICI è combinata internamente all'amplificatore di uscita RF che comprende C18, C19 e L4 collegato al pin 7.
Questa fase migliora l'audio dell'oscillatore per commutare l'antenna e questo inibisce le variazioni nel carico dell'antenna tramite la commutazione della frequenza dell'oscillatore.
Viene estratto un rubinetto in un punto su L4 dell'antenna per avere la massima trasmissione di potenza possibile.
La struttura di IC1 è cablata per il funzionamento a 1,5 volt con un massimo assoluto di 3,5 volt.
L'esame iniziale di questo circuito ha rivelato che la gamma di trasmissione non è riuscita ad espandersi sostanzialmente quando sono stati utilizzati 3 volt per alimentare il circuito e il consumo di corrente è aumentato di 3 volte.
Di conseguenza, l'aumento della tensione di esercizio non è realmente consigliato. Il circuito del trasmettitore FM consuma circa 5 mA, quindi una sola cella AA potrebbe funzionare per un po 'di tempo.
Costruzione
Qualsiasi circuito che funzioni con le alte frequenze richiede una messa a terra e una schermatura appropriate. Tuttavia. per rendere questa assegnazione il più semplice possibile, non è stato utilizzato un PCB.
Invece di un PCB, è stato utilizzato un rivestimento di rame su un lato vuoto, con il rame sul lato del componente che crea un piano di massa e le connessioni di cablaggio eseguite sul lato opposto.
Il costruttore sarà in grado di identificare ciascuno dei componenti essenziali destinati a questo progetto di circuito.
Come mostrato nella figura principale, la maggior parte dei componenti può essere vista con un terminale diretto a terra. Per questi componenti è necessario praticare un foro attraverso la scheda solo per il perno non messo a terra.
L'altro pin potrebbe essere saldato direttamente alla superficie del terreno sulla parte superiore del PCB. Si consiglia di forare e saldare le parti passo dopo passo. In questo modo potrebbe essere più semplice riparare correttamente ciascuno dei componenti.
Assicurati di mantenere tutti i terminali più piccoli possibile.
Inoltre, assicurarsi che i condensatori di disaccoppiamento siano posizionati il più vicino possibile ai pin di ICI, L3 e L4.
È possibile costruire la bobina L3 avvolgendo in modo compatto 3 giri di filo smaltato n. 20 sull'albero di una punta da trapano da 3/16 di pollice e allungandolo a 1/4 di pollice immediatamente dopo che è stato estratto dalla punta del trapano.
Per creare la bobina L4, avvolgere strettamente quattro spire di filo n. 20 come suggerito prima ed estrarre le spire fino a 3/8 di pollice dopo averle rimosse dall'albero del trapano. Ogni bobina è installata sulla scheda sollevata di 1/46 di pollice sulla superficie in rame della scheda.
Posizionare le bobine ad angolo retto tra loro e ad una distanza minima di 1 pollice per ridurre al minimo l'accoppiamento tra i due. Anche le induttanze RF (L1 e L2) devono essere installate ad angolo retto rispetto alle bobine L3 e L4.
Effettua il checkout e ottimizza Dedica un paio di minuti per esaminare il tuo duro lavoro. Assicurati che il rame sia tolto tutto intorno agli slot destinati al passaggio del terminale del componente.
Prima di accendere l'alimentazione, eseguire un paio di ispezioni con l'ohmmetro dai pin di ICI a terra per verificare se sono presenti qualsiasi tipo di cortocircuito dove in realtà non dovrebbero.
Inoltre, cercare la polarità appropriata dei condensatori elettrolitici. Collega la batteria e determina il consumo di corrente che deve essere inferiore a 5 milliampere.
Collegare l'antenna alla parte superiore di L4, alla primissima svolta dall'estremità che è collegata al pin 7 di IC1.
L'antenna da 17 pollici mostrata per il prototipo avrà le dimensioni nella maggior parte dei casi identificate sulle radio portatili e utilizzerà solo la dimensione giusta per l'antenna per evitare disturbi con le radio vicine. Integrare un segnale musicale stereo al trasmettitore sinistro su J1 e destro su J2.
Regola la tua radio FM su tutta la banda sintonizzandoti per il segnale trasmesso. Regola C19 e C20 nei punti centrali e sintonizza L3 a circa 92 MHz. Ora puoi utilizzare C20 per eseguire l'allineamento alla frequenza specificata.
Anche se molto probabilmente hai una gamma di trasmissione decente, è possibile ottimizzare il circuito per l'uscita più alta monitorando l'indicatore di potenza del segnale sul ricevitore FM con cui potresti lavorare e allungando o comprimendo lo spazio della bobina tra le spire di L4 usando uno strumento isolato e non magnetico.
Quando ci si avvicina al punto ottimale, le bobine tendono ad essere in qualche modo interattive, quindi modificarne solo una potrebbe influire sull'altra. Continua a eseguire la procedura finché non ottieni il risultato più alto possibile.
Avendo un segnale stereo posizionato su J1 e J2, sintonizzarsi sull'uscita dal ricevitore FM, idealmente tramite le cuffie, e sintonizzare R1 e R2 al livello leggermente inferiore al punto in cui si verifica la distorsione su parti rumorose dell'audio. All'ingresso si consiglia un livello di segnale leggermente inferiore a 200 mV.
L'oscillatore a 38 kHz è idealmente ottimizzato utilizzando un contatore di frequenza collegato al pin 5 di ICI.
Se l'apparecchiatura non è accessibile, è possibile mettere a punto il nucleo di T1 leggendo le posizioni in cui la spia dell'indicatore stereo del ricevitore si attiva e si spegne. Regola il nucleo a metà tra queste due posizioni.
Aggiustamenti aggiuntivi
Potrebbero verificarsi casi in cui desideri trasmettere una trasmissione monofonica, ad esempio l'uscita di un altoparlante a un sistema audio di un auditorium.
Un interruttore a levetta potrebbe essere incluso con il circuito per inserire un condensatore da 0,01 µF attraverso il pin ICI 6 ICI e la massa per limitare il funzionamento stereo.
Se forse si preferisce un funzionamento monofonico a lungo termine, gli elementi dell'oscillatore a 38 kHz e C5 potrebbero essere rimossi dal circuito.
Incorporando un microfono a elettrete all'ingresso J1 con un resistore da 2.2K collegato a + 1.5 volt trasformerà questo circuito in un microfono wireless per il monitoraggio nella stanza dei bambini o per l'uso nelle aule. Collegare i componenti al circuito al posto di R1 come mostrato di seguito.
La funzione stereo consente di utilizzare due ingressi insieme. Potresti forse considerare di incorporare la voce su un canale e lo strumento musicale sull'altro per il programma dal tuo sistema audio.
In alternativa, puoi anche tenere traccia del telefono o di un bambino sul canale sinistro e sintonizzarti sul tuo dispositivo di scansione sul canale destro tutto in un momento mentre pulisci il tuo veicolo o falci il tuo giardino, o quando indossi un ricevitore per cuffie .
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