Sebelum kita mulai:
Aku tahu dari adegan radio bajak laut yang ada di sejumlah negara. Sementara aku seratus persen mendukung kebebasan berbicara, aku juga seratus persen yakin bahwa spektrum radio harus diatur dan dikendalikan, untuk menghindari gangguan dan memungkinkan akses yang adil untuk semua tertarik. Untuk alasan ini, saya meminta pembaca untuk menjauhkan diri dari menggunakan pekerjaan saya untuk mengatur apapun klandestin, bajak laut, stasiun non-lisensi radio. Di sisi lain, siapa pun bermain adil, dan melakukan hal-hal menurut hukum, dipersilahkan untuk menggunakan desain saya.
Sejarah proyek ini
Di Chile proporsi yang signifikan dari stasiun siaran menggunakan pemancar buatan tangan. kualitas bervariasi. Beberapa pemancar yang dibuat dengan baik, orang lain sangat miskin, dan ada juga beberapa yang dirancang dengan baik tapi buruk dibangun, yang merupakan hasil khas seorang teknisi yang buruk setelah mencoba untuk menyalin desain yang dibuat ole 80 Watt FM siaran stereo pemancar
Sebelum kita mulai:
Aku tahu dari adegan radio bajak laut yang ada di sejumlah negara. Sementara aku seratus persen mendukung kebebasan berbicara, aku juga seratus persen yakin bahwa spektrum radio harus diatur dan dikendalikan, untuk menghindari gangguan dan memungkinkan akses yang adil untuk semua tertarik. Untuk alasan ini, saya meminta pembaca untuk menjauhkan diri dari menggunakan pekerjaan saya untuk mengatur apapun klandestin, bajak laut, stasiun non-lisensi radio. Di sisi lain, siapa pun bermain adil, dan melakukan hal-hal menurut hukum, dipersilahkan untuk menggunakan desain saya.
Sejarah proyek ini
Di Chile proporsi yang signifikan dari stasiun siaran menggunakan pemancar buatan tangan. kualitas bervariasi. Beberapa pemancar yang dibuat dengan baik, orang lain sangat miskin, dan ada juga beberapa yang dirancang dengan baik tapi buruk dibangun, yang merupakan hasil khas seorang teknisi yang buruk setelah mencoba untuk menyalin desain yang dibuat oleh orang lain.
Pada tahun 2002 saya diminta untuk memperbaiki pemancar yang merupakan contoh yang sangat miskin dari genre. Pemilik mengatakan kepada saya bahwa hal yang sangat buruk ini adalah yang terbaik yang mampu. Saya mengatakan kepadanya bahwa pemancar jauh lebih baik dapat dibangun kurang uang. Satu hal yang mengarah ke depan, dan saya berkomitmen untuk mengembangkan kualitas tinggi, pemancar murah untuk stasiun FM kecil.
Selama bulan-bulan berikutnya saya dirancang, dibangun dan debugged tiga modul utama pemancar saya: Prosesor audio dan stereo encoder papan, exciter disintesis, dan power amplifier. Tapi ketika saya berada di titik itu, teman baik saya dengan pemancar buruk keluar dari bisnis, dan sehingga tidak ada nyata digunakan lagi untuk pemancar saya membangun! Hal ini menyebabkan proyek yang disimpan, meskipun fakta bahwa hanya rangkaian kontrol agak sederhana masih hilang.
Tiga modul selesai telah tergeletak di bengkel saya selama empat tahun. Di kota saya dial diisi dengan stasiun yang mengirimkan musik berkualitas sebagian besar sangat rendah, dan semua orang tampaknya setuju bahwa hanya ada ada ruang, tidak spektrum-bijaksana dan tidak di sejumlah pendengar, untuk stasiun tambahan yang akan mengirimkan musik yang bagus. .. Lagi pula, aku tidak punya waktu untuk menjalankan stasiun siaran, bahkan tidak satu semi-otomatis! Jadi tidak ada motivasi yang nyata bagi saya sekarang untuk menyelesaikan proyek pemancar.
Alih-alih membuang segalanya dan melupakan itu (yang merupakan sesuatu yang saya tidak bisa melakukan pula!), Saya sekarang telah memutuskan untuk menempatkan desain dalam domain publik, jadi setidaknya seseorang di luar sana mungkin manfaat dari waktu saya diinvestasikan.
Konsep:
pemancar ini dirancang dari bawah ke atas untuk memberikan kualitas suara yang sangat tinggi, ditambah dengan stabilitas frekuensi yang sangat baik, keandalan, dll Hal ini dapat digunakan sebagai pemancar standalone untuk melayani sebuah kota berukuran sedang, atau sebagai exciter untuk drive kilowatt sebuah kelas power amplifier untuk melayani kota besar. Hal ini dirancang untuk bekerja dari 13.8V tegangan nominal, sehingga dapat dijalankan dari komunikasi power supply umum secara paralel dengan baterai cadangan. Dalam hal terjadi pemadaman listrik, pemancar bisa tetap beroperasi dari baterai, pada daya sedikit berkurang karena tegangan turun.
Ini terdiri dari empat modul, tiga yang paling penting yang siap, diuji, dan dijelaskan di bawah. Modul keempat belum dibangun, dan mungkin tidak akan pernah dibangun, tapi saya akan menjelaskan fungsi dasar sehingga Anda dapat merancang, jika Anda ingin.
Jadi, mari kita mulai!
Prosesor audio dan encoder stereo
Pengali analog RC4200 yang digunakan dalam encoder stereo ini tampaknya telah keluar dari produksi. Sebelum mempertimbangkan pembangunan sirkuit ini, pastikan Anda benar-benar dapat menemukan IC ini, atau pastikan Anda tahu bagaimana memodifikasi sirkuit menggunakan pengali analog yang berbeda, seperti AD633 atau yang lain Anda mungkin menemukan.
Cara buku teks pengolahan dan pengkodean sinyal stereo untuk transmisi FM berjalan seperti ini:
1) Ambil kedua saluran dan-pass-menyaring rendah mereka di 15kHz, dengan rolloff curam;
2) Terapkan pra-penekanan. Tergantung pada bagian dari dunia, harus memiliki sebuah 75μs atau waktu 50μs konstan;
3) Strictly membatasi tingkat audio untuk memastikan bahwa overdeviation tidak bisa terjadi;
4) Buat stabil, bersih 38kHz gelombang sinus;
5) Kurangi saluran yang tepat dari saluran kiri, dan kalikan hasilnya dengan operator 38kHz;
6) Buat bersih 19kHz gelombang sinus, fase-terkunci ke 38kHz satu;
7) Tambahkan saluran kiri, saluran kanan, (LR) * sinyal 38kHz, dan sinyal 19kHz, dengan amplitudo tertentu.
Ada beberapa cara untuk mengimplementasikan algoritma ini. Modern buatan pabrik pemancar sering melakukan semuanya digital, dalam DSP. Tapi masih lebih murah dan sederhana untuk dilakukan dalam domain analog. Yang dapat dilakukan dengan berbagai cara juga, dan terlalu banyak pemancar hari ini menggunakan metode ultra murah, biasa-biasa saja seperti pengganda keras-switched berdasarkan CMOS switch. Mereka melakukan pekerjaan, tetapi sangat bising! desain saya bukan menggunakan benar, pengali analog berkualitas tinggi untuk tugas itu. Akibatnya, sinyal dari pemancar saya adalah sebagai baik sebagai sinyal terbaik saya dapat menerima secara lokal, dan jauh lebih baik daripada sebagian besar dari mereka!
Berikut adalah diagram skematik. Anda mungkin tidak akan dapat membacanya pada resolusi ini, jadi lebih baik klik di atasnya, menyimpannya dalam resolusi penuh, mencetak, dan lihat untuk penjelasan berikut. Jika Anda memiliki masalah dalam membuka versi besar, klik kanan pada diagram, sehingga Anda dapat menyimpannya ke disk, kemudian buka menggunakan IrfanView atau penampil gambar BAIK lainnya. Ini berlaku untuk semua gambar pada halaman ini. Gambar-gambar resolusi penuh besar, dan tergantung pada jumlah memori di komputer Anda, beberapa browser web tidak dapat membuka mereka dan akan melaporkan link yang rusak.
Dua sinyal line-tingkat audio single-ended masuk melalui kapasitor feedthrough, dan disambut oleh LC low-pass filter untuk menyingkirkan setiap RF yang bisa mereka. Dalam setiap channel ada tahap penyangga, dan kemudian gabungan pra-penekanan dan tahap limiter lembut. Keuntungan dari melakukan membatasi dan pra-penekanan dalam satu langkah adalah bahwa ia menghindari overdeviating dari suara treble keras, atau memiliki bass suara keras meratakan keluar treble, tanpa perlu limiter multiband. Keuntungan dari bagian non-terbatas sinyal audio disesuaikan dengan cara trimpots. Kemudian datang enam tiang low pass filter yang menghilangkan sinyal di atas 15kHz.
Sebuah chip 74HC4060 berasal 38kHz dan 19kHz sinyal, gelombang persegi, dari kristal kuarsa custom-made. Dua sirkuit resonan menggunakan ferrite core pot mengubah gelombang persegi menjadi sangat bersih, gelombang sinus kebisingan yang rendah. Trimpots memungkinkan untuk mengatur tingkat, sedangkan core disesuaikan dari induktor memungkinkan tuning yang tepat. Jumper memungkinkan untuk menonaktifkan masing-masing sinyal untuk tujuan pengujian dan penyesuaian.
Sebuah agak kuno, tapi suara rendah dan rendah distorsi multiplier chip analog memodulasi sinyal LR, diproduksi oleh penguat diferensial op amp, ke subcarrier 38kHz. Sirkuit ini memiliki tiga penyesuaian untuk keseimbangan. tingkat output adalah disesuaikan juga. Sinyal yang diperlukan hanya untuk stereo dapat terputus untuk pengujian dengan cara jumper.
Output penambah menggabungkan sinyal L, sinyal R, (LR) * sinyal 38kHz, dan nada pilot. Dua sinyal pertama adalah tetap pada tahap ini, sementara (LR) * 38kHz bisa disesuaikan dengan trimpot sendiri, dan nada pilot oleh trimpot sebelum sirkuit LC nya. Maka ada penyesuaian akhir tingkat, digunakan untuk mengatur penyimpangan transmitter, dan kemudian tahap buffer dengan impedansi output yang rendah, yang mendorong output melalui resistor untuk menghindari ketidakstabilan dari beban kapasitif.
Ada sebuah sirkuit tambahan yang pada dasarnya terdiri dari detektor superdiode ganda dengan konstanta waktu dan sopir dengan output disesuaikan. Sirkuit ini mengambil sinyal multipleks lengkap sebelum kontrol tingkat akhir, dan menghasilkan sinyal DC untuk langsung drive meter kecil, untuk indikasi penyimpangan. Ini adalah alat yang paling penting untuk operator pemancar untuk mengatur level audio yang tepat selama operasi rutin!
Berikut adalah papan sirkuit cetak. Klik di atasnya untuk mendapatkannya dalam resolusi tinggi .... Ini dilihat "melalui papan", sehingga Anda dapat mencetak langsung dan tempat tinta dalam kontak dengan tembaga untuk mendapatkan pola tembaga sisi yang benar.
Seluruh rangkaian dibangun pada PCB satu-sisi ini. Hanya beberapa kabel jumper diperlukan, sehingga tidak berharga membuat PCB sisi ganda untuk ini.
Dan ini adalah bagian overlay kasar, hanya untuk melihat mana bagian pergi. Persis yang bagian pergi ke mana, adalah sesuatu yang Anda akan harus bekerja dengan skema! Jangan malas!
Dan ini
adalah bagaimana encoder stereo lengkap terlihat. Di sini saya telah sementara disolder papan konektor phono kuno ke input. Kemudian, PCB harus terbungkus dalam kotak terlindung, dengan semua input dan output akan melalui kapasitor feedthrough.
Tentang komponen: Semua resistor kritis adalah logam film, toleransi 1%, baik untuk stabilitas dan untuk kebisingan yang rendah. Amplifier operasional adalah distorsi yang rendah, tipe kebisingan rendah, kecuali untuk opamp sirkuit metering, yang merupakan jenis bifet sederhana. Semua trimpots unit multiturn berkualitas tinggi. Kapasitor kebanyakan poliester, tapi di low pass filter saya menggunakan 5% yang mika perak, hanya karena saya memiliki banyak besar dari mereka dan bisa menyamai nilai sangat baik! Pencocokan kapasitor adalah ide yang baik, karena toleransi mereka 5% agak lebar untuk mendapatkan respon filter secara optimal datar. Di tempat-tempat yang tidak kritis Anda akan menemukan kapasitor keramik dan elektrolit. Tersedak dicelupkan yang dihapus dari VCR junked, tapi yang serupa bisa dibeli baru. Panci core ferit berasal dari decoder stereo tua (kayu kotak!) Radio, yang saya punya dalam kondisi terlalu lengkap untuk mengembalikan. Saya tidak memiliki informasi tentang mereka, sehingga Anda akan harus memilih core Anda sendiri dan menghitung jumlah putaran untuk mendapatkan induktansi tertera pada skema. Hanya disarankan bahwa core pot HARUS memiliki celah udara yang signifikan, agar cukup stabil. kristal dapat dipesan dari Kristal JAN, menentukan frekuensi 2,432 MHz, modus dasar, paralel resonansi, 30pF kapasitansi beban, HC-49 pemegang, dengan standar penilaian temperatur, stabilitas dan toleransi.
Anda harus memahami sirkuit ini untuk dapat mengkalibrasi dengan benar. Dan Anda perlu osiloskop, tentu saja! Proses dimulai dengan presetting semua penyesuaian pertengahan poin mereka, menerapkan power supply +/- 15V, dan gelombang sinus audio 1kHz untuk kedua saluran, pada tingkat 1V puncak puncak ke-. Mengatur R5 dan R23 untuk persis 4.5V pp di output dari low pass filter, seperti yang tercantum dalam diagram. Maka Anda menyesuaikan L4 dan R44 berulang-ulang sambil melihat output dari U9A, tuning kumparan untuk sinyal maksimum dan trimpot untuk persis 4.4V pp. Kemudian Anda menerapkan sinyal 1kHz hanya satu input dari papan, dan Anda pendek input lainnya ke tanah. Dengan osiloskop pada output U11A, Anda akan melihat sinyal dua-nada klasik. Sekarang Anda menyesuaikan R60, R61 dan R62 berulang-ulang untuk terbaik tanah centering, simetri dan linearitas. Ini paling mudah dilakukan dengan menggunakan lingkup dual channel dan menempatkan saluran lain pada sinyal input ke pengali analog (output U6A), melapiskan dua jejak. Setelah menyesuaikan gain dari saluran lingkup, sinyal termodulasi dua-nada harus tepat mengisi gelombang 1kHz sinus.
Sekarang memasang jumper pada JP2 dan menempatkan ruang lingkup pada output U6B ini. Di sana Anda akan melihat jumlah dari sinyal 1kHz dan sinyal dual-tone yang datang dari multiplier. Sesuaikan tingkat (LR) * 38kHz sinyal dengan R55, sehingga persis sama dengan tingkat sinyal 1kHz ini. Itu sangat mudah, karena ketika pengaturan yang tepat, sinyal 38kHz selalu bergerak antara nol volt dan tingkat instan dari gelombang 1kHz sinus. Jadi, Anda hanya harus menyesuaikan trimpot untuk mendapatkan garis nol volt ini bagus dan lurus! Jika Anda belum pernah membangun sebuah sirkuit seperti ini, Anda mungkin tidak mengerti sekarang apa yang saya maksud, tapi akan menjadi jelas segera ketika Anda sedang bermain dengan penyesuaian! Pastikan untuk membuat penyesuaian ini dengan presisi terbaik, karena pemisahan stereo yang baik dari encoder ini tergantung pada hal itu!
Sekarang menghapus jumper pada JP2 dan menginstalnya pada JP1. Menerapkan sinyal 1kHz 1V untuk kedua saluran. Tune L5 untuk sinyal 19kHz maksimum, dan menetapkan R45 sehingga sinyal pilot pada lingkup adalah sekitar 10% amplitudo sinyal 1kHz. Sekarang tempat dua probe ruang lingkup pada output dari U9A dan U9B, menghapus jumper dari JP1, dan retouch L5 untuk menyelaraskan fase kedua gelombang sinus, sehingga persimpangan nol terjadi pada waktu yang sama. Meningkatkan keuntungan lingkup pada sinyal 19kHz membantu dalam mendapatkan bentuk gelombang lebih paralel untuk mendapatkan presisi yang lebih baik.
R68 akan disesuaikan setelah exciter selesai. Untuk saat ini, hanya menetapkan sekitar mid range, yang akan memberikan sekitar 1V pada output. Jika Anda sudah memiliki meteran untuk metering deviasi (setiap panel meter dari 10uA ke 1mA skala penuh harus bekerja), Anda dapat menarik skala untuk itu dan menyesuaikan R73 sehingga berbunyi 100% penyimpangan (atau 75kHz, apa pun yang Anda suka). Lakukan ini dengan sinyal lebih dari 1V diterapkan pada masukan, sehingga sinyal sedang terbatas. By the way, membaca harus sama terlepas dari apakah Anda menerapkan sinyal audio hanya satu input, atau keduanya. Ketika tidak ada input audio, meteran harus membaca sekitar 10% dari nilai deviasi penuh. Ini adalah nada pilot, dan Anda mungkin ingin menandai tingkat menggunakan argo.
exciter disintesis
Errata: The transistor diidentifikasi sebagai 2SC688 dalam skema yang benar-benar 2SC668! Terima kasih telah melaporkan adanya inkonsistensi, Fausto!
exciter memiliki fungsi memberikan stabil, kebisingan rendah, sinyal RF frekuensi-dipilih, memodulasi dengan sinyal multipleks disediakan oleh dewan audio, dan memperkuat ke output daya dikendalikan cukup untuk drive power amplifier. exciter saya menggunakan frekuensi PLL synthesizer, yang meliputi band FM di 100kHz langkah. VCO hanya mencakup beberapa MHz tanpa penyesuaian, mengakibatkan kebisingan yang rendah. Modulasi dilakukan secara independen dari kontrol frekuensi, dan dengan pertimbangan khusus untuk kebisingan rendah. Daya output terkendali dari nol sampai 4 watt. Sebuah detektor PLL membuka dimasukkan, untuk mematikan pemancar dalam hal kerusakan.
Perapian exciter adalah Colpitts VCO. Hal ini didukung dari regulator 9V lokal, dan memiliki frekuensi dikendalikan oleh dua back-to-back varactors, sehingga memuat minimal dan fase noise sehingga ultra rendah. Sebuah sampel dari sinyal VCO dibagi jatuh oleh sebuah prescaler IC dan diterapkan untuk chip PLL, yang mendapat referensi dari kristal kuarsa custom made dan membaginya ke 6250 Hz. Frekuensi diatur dalam mode biner oleh dip saklar sepuluh cara, yang mengontrol pembagi diprogram utama. Jika PLL tidak terkunci, Q1 switch pada output yang harus digunakan untuk menonaktifkan power amplifier. Output detektor fase chip PLL disaring dan tingkat-bergeser oleh op amp, yang akan disuntikkan ke dalam varactors kontrol frekuensi dari VCO. Modulasi sinyal diterapkan pada varactor terpisah, yang bias berjalan dalam rentang linier yang cukup, dan menjadi terpisah dari rangkaian kontrol frekuensi, itu tidak terpengaruh oleh tegangan PLL. Semua sinyal dan kontrol tegangan kopling dilakukan melalui choke, bukannya induktor, untuk mendapatkan suara yang lebih rendah. Bandwidth dari input modulasi cukup luas tidak hanya untuk stereo, tetapi juga untuk memungkinkan penambahan kemudian subcarrier utilitas (SCA) sinyal.
Output dari VCO melewati tahap penyangga pengikut emitor, kemudian melalui disetel kelas luas Sebuah penguat, diikuti oleh sopir kelas B dan power amplifier kelas C, yang menggunakan media-Q tuned pencocokan impedansi jaringan. Kedua tahap terakhir yang didukung dari input terpisah, sehingga daya keluaran dapat dikendalikan dari nol sampai 4 W dengan menyesuaikan tegangan ini dari nol sampai 15V. Tujuannya adalah menggunakan fitur ini untuk mengontrol dorongan otomatis dari tahap akhir, dan perlindungan dari pemancar.
Perhatikan bahwa output dari modul ini tidak memiliki cukup harmonis penyaringan untuk terhubung secara langsung ke antena. Jika Anda ingin menggunakan exciter ini sebagai kekuatan pemancar yang berdiri sendiri rendah, Anda harus menambahkan low pass filter.
exciter ini dibangun pada PCB bersisi ganda, yang memiliki top sisi tembaga meninggalkan sebagian besar tidak terganggu sebagai pesawat tanah. tembaga dihapus hanya sekitar pin non-ground. Koneksi tanah yang disolder di sisi atas, sehingga tidak perlu memiliki berlapis-melalui lubang-lubang.
Gambar ini menunjukkan dua sisi PCB, sehingga Anda dapat mencetak dan lipat di tengah untuk melihat bagaimana dua bagian sejajar. Anda harus membalikkan gambar untuk mencetaknya untuk membuat papan, sehingga tinta bisa masuk kontak dengan tembaga.
PCB ini dilengkapi dengan perisai disolder di sekitar dan antara tahap, di kedua sisi papan. Mereka yang terbaik diinstal sebelum mengisi itu.
Gambar ini menunjukkan tata letak bagian. Sekali lagi, Anda harus mengetahui bagian yang mana, menggunakan skema. Ini harus cukup mudah. Hati-hati, karena ada satu komponen pada skema yang TIDAK termasuk dalam desain papan! Itu ditambahkan kemudian, selama debugging, dan disolder papan bawah! Untuk membuat hal-hal yang lebih menarik dan menantang Anda sedikit, saya tidak akan memberitahu Anda bagian yang itu! Anda akan mengetahui ketika Anda akhirnya memiliki satu bagian yang tersisa setelah perakitan papan! :-)
Gambar-gambar dari kumparan adalah pertandingan cukup dekat dengan ukuran mereka yang sebenarnya.
Dan ini adalah bagaimana exciter dirakit terlihat! Anda mungkin melihat bagian mesin aluminium yang membungkus transistor output. Aku membuatnya di bubut hobi saya. Ini adalah cara yang agak canggih untuk menghubungkan transistor ke-5-cased ke heat sink eksternal! Sebuah braket sederhana akan bekerja dengan baik. Ide awal saya adalah untuk berdiri modul ini di tepi pada chassis atau dinding lemari, untuk menggunakannya sebagai heat sink. Pokoknya, sirkuit sangat efisien sehingga transistor hampir membutuhkan heatsink tambahan sama sekali! Aku melakukan semua pengujian tanpa menambahkan sesuatu yang lebih dari apa yang ditampilkan di sini.
Banyak bagian berasal dari peralatan junked. Itu termasuk pemangkas dan tersedak mencelupkan. Tapi bagian yang kompatibel yang tersedia baru. kristal dibuat oleh Kristal Januari Untuk memesan, menentukan frekuensi 6,4000 MHz, modus dasar, paralel resonansi, 30pF kapasitansi beban, HC-49 pemegang, dengan standar penilaian temperatur, stabilitas dan toleransi.
Output terhubung melalui soket BNC. Semua koneksi lain melalui kapasitor feedtrough. perisai ini dilengkapi dengan push-on cover, terbuat dari bahan yang sama yang digunakan untuk dinding perisai yang ditampilkan di sini. Ini tidak lain dari kaleng kopi, dipotong terbuka dan diratakan! Beberapa cokelat dan cookie juga datang dalam kaleng yang sesuai!
Penyelarasan sirkuit ini tidak sulit. Pertama, Anda mengatur semua pemangkas untuk mid range dan memprogram frekuensi. Untuk tugas ini, Anda cukup menambahkan bobot saklar: Saklar paling signifikan menghasilkan 100kHz, kedua menambahkan 200kHz, yang 400kHz berikutnya, dan seterusnya, sampai kedelapan, yang menambahkan 12,8 MHz. Kesembilan sebenarnya menghubungkan ke dua input dari chip PLL, sehingga menambah 76,8 MHz, dengan saklar kesepuluh menambahkan 102.4MHz. Untuk menghitung pengaturan switch untuk frekuensi tertentu, Anda hanya menguraikannya menjadi komponen biner, dan mengatur switch yang tepat. Perhatikan bahwa switch yang ON TIDAK menambah kontribusi frekuensi! Misalnya, jika Anda ingin mengirimkan pada 96,5 MHz, Anda akan menetapkan switch 9, 8, 7, 3, dan 1 untuk OFF, yang lain untuk ON. Berbagai frekuensi Anda dapat mengatur di synthesizer meliputi seluruh band siaran FM dan agak sedikit lebih, tapi sisa sirkuit dirancang hanya untuk band siaran.
Sekarang Anda harus menghubungkan power supply 15V ke input daya utama saja, dengan voltmeter pada output U3, dan frekuensi counter pada kolektor Q4. Jika Anda mendapatkan frekuensi yang benar, Anda sedang beruntung besar dan harus pergi dan bermain lotre! Biasanya VCO akan keluar dari jangkauan penangkapan. Jika voltmeter membaca sekitar 14V, itu berarti frekuensi terlalu rendah. Jika membaca mendekati nol, itu berarti frekuensi terlalu tinggi. Frekuensi counter harus setuju dengan ini. Anda perlu menyesuaikan frekuensi pusat VCO untuk membawa ke kisaran. Untuk tugas ini Anda memiliki dua poin penyesuaian: Salah satunya adalah C20, yang lain adalah membungkuk L4! Biasanya pemangkas saja tidak memberikan cukup jangkauan, sehingga merasa bebas untuk menekuk koil. Ketika Anda telah disesuaikan VCO kasar yang tepat, PLL akan mengunci, dan Anda akan mendapatkan frekuensi output yang stabil, sangat dekat dengan yang Anda inginkan. Sesuaikan L4 dan C20 sehingga voltmeter membaca sekitar 9V. tegangan varactor relatif tinggi tersebut nyaman untuk kinerja noise terbaik, karena itu membuat varactors memasuki konduksi di puncak RF. Idealnya Anda harus menyesuaikan kumparan sehingga pemangkas dekat rentang pusat dengan tegangan pada 9V. Ini akan memberikan Anda koreksi termudah nanti.
Sekarang Anda dapat mengatur kristal referensi ke frekuensi yang tepat, dengan menyesuaikan C12 sehingga frekuensi pada konter ini persis yang benar.
Mari kita pergi ke tahap kekuasaan: Hubungkan power meter RF dan 50 ohm boneka beban untuk output, dan menerapkan beberapa volt ke tegangan input variabel. Sesuaikan C28, C32, C37 dan C38 untuk daya tertinggi. Jika Anda kehabisan rentang pemangkas apapun, benar bahwa dengan menekuk kumparan terhubung ke: L5, L7, L11, L10. Sekarang meningkatkan tegangan dan meretus pemangkas ini. Anda harus mendapatkan 4 sampai 5 watt output pada tegangan suplai 15V.
Untuk menghindari suara microphonic, setelah menyelesaikan penyesuaian Anda harus menutup osilator coil, dan mungkin terlalu kumparan luka udara lainnya, dengan lilin lebah atau beberapa bahan lain yang cocok. penyesuaian sedikit dari pemangkas mungkin dibutuhkan setelah itu.
Sekarang Anda dapat menghubungkan papan audio untuk exciter. Menerapkan sinyal 1kHz ke papan audio (kedua saluran yang terbaik), cukup kuat untuk mendorong papan menjadi moderat membatasi, dan menyesuaikan R68 pada port audio untuk mendapatkan +/- 75kHz deviasi. Jika Anda tidak memiliki meter deviasi, Anda bisa mendapatkan dekat dengan mengaitkan lingkup ke output audio dari penerima FM, tuning ke beberapa stasiun lokal, perhatikan tingkat audio yang dihasilkan oleh mereka, dan kemudian mencari pemancar Anda dan mengatur deviasi untuk mencocokkan tingkat itu. Tapi sistem ini sangat tidak tepat. Hal terbaik untuk mendapatkan atau membuat deviasi meteran nyata.
Jika Anda pernah ingin mengubah frekuensi, Anda harus memprogram ulang switch dip dan kemudian retouch semua pemangkas, dan mungkin kumparan, kecuali untuk C12, yang seharusnya hanya membutuhkan retouching setelah beberapa tahun, ketika kristal telah berusia.
80 Watt power amplifier
Ini adalah desain yang cukup konvensional, menggunakan transistor bipolar dalam C sirkuit kelas disetel. Berkat penggunaan dua tahap, penguat dapat digerakkan dengan kekuatan penuh dengan kurang dari 1 watt listrik mengemudi, sehingga besar hasil margin keuntungan dalam pemancar ini. Bipolar transistor daya VHF memiliki afinitas berat bagi frekuensi rendah diri osilasi. Untuk mendapatkan stabilitas di amplifier ini, saya bekerja beberapa teknik, seperti menempatkan resonansi dari basis dan kolektor tersedak berjauhan, redaman yang tersedak dengan resistor, menggunakan kombinasi RC untuk penyerapan frekuensi yang tidak diinginkan, menggunakan kapasitor feedtrough untuk melewati di papan tulis, dll . butuh beberapa tweaking, namun penguat berakhir tanpa syarat stabil.
Jaringan pencocokan impedansi antara dua transistor panggilan untuk suatu induktansi rendah, bahwa akan tidak praktis untuk membuatnya dengan kawat yang sebenarnya. Jadi saya menggunakan stripline mikro terukir pada PCB. Juga, kekuatan dan SWR sensor pada output dibuat dengan striplines mikro.
Klik pada skema untuk mendapatkan versi resolusi penuh yang juga termasuk detail tentang striplines mikro dan bagian lainnya.
amplifier ini memiliki low pass filter pada output, sehingga sinyal cukup bersih untuk langsung terhubung ke antena. The SWR meter ditempatkan sebelum filter, untuk membersihkan harmonik yang dihasilkan oleh dioda nya. Dalam kasus apapun, sementara sinyal cukup bersih untuk dengan mudah memenuhi persyaratan hukum dan teknis biasa, pemancar ini tidak boleh digunakan di situs multi-pemancar tanpa filtering narrowband lanjut! Hal ini karena setiap sinyal kuat lainnya pada frekuensi terdekat akan dijemput oleh antena dan digabungkan ke transistor daya, yang akan mencampurnya dengan sinyal sendiri, menciptakan beragam produk intermodulasi, beberapa di antaranya akan kembali terpancar! Ini adalah masalah umum dan sangat besar di banyak situs multitransmitter. Di tempat-tempat seperti, BAHKAN SATU pemancar harus diperbolehkan di udara tanpa filtering narrowband! filtering seperti ini mudah dicapai dengan cara rongga disetel tunggal, yang dapat dibangun dari pipa tembaga atau lembaran.
Berikut adalah layout PCB, termasuk microstrips. papan adalah 20cm panjang dan dua sisi, dengan bagian belakang menjadi groundplane terus menerus kecuali dua bantalan kecil di dasar transistor driver dan kolektor. Aku memotong bantalan tersebut dengan pisau, daripada membuat gambar seluruh komputer untuk itu!
Anda harus mengebor dan memotong bukaan untuk transistor. Kekuatan transistor dipasang dari atas, sedangkan transistor driver, karena ketinggian yang kecil, sudah terpasang papan bawah. Kedua transistor dipasang setelah menyolder foil tembaga ke dalam lubang PCB, untuk bergabung dengan groundplanes atas dan bawah, dan sopir transistor juga memiliki tali tembaga seperti menghubungkan dasar dan kolektor bantalan ke sisi atas papan. Di sini Anda dapat melihat bagaimana transistor disolder ke papan, dan spacer saya digunakan untuk memberikan ketinggian yang tepat. Saya pertama kali dipasang papan dan transistor ke heatsink, kemudian disolder output transistor di renda, kemudian tack disolder emitor lead drive transistor dari atas, melalui pembukaan, kemudian lagi dihapus papan dan disolder sopir transistor sepenuhnya. Dengan cara ini cocok mekanik yang tepat terjamin. Pastikan transistor pemasangan permukaan datar! transistor daya saya datang dengan permukaan agak bulat, jadi saya pertama harus pasir itu datar! Hal ini penting untuk transfer panas yang baik. Tentu saja, menggunakan pelumas termal yang baik ketika akhirnya memasang amplifier ke heatsink.
Anda dapat melihat bahwa ada juga beberapa tempat di mana hal-hal terhubung melalui papan untuk landasan terbaik. Tentu saja, perisai di sekitar papan juga bergabung dengan dua bidang tanah.
Dan di sini adalah bagian overlay, seperti biasa tanpa identifikasi bagian!
Ini adalah bagaimana power amplifier lengkap terlihat dari atas. Anda dapat melihat striplines, bagaimana topi feedtrough (digunakan sebagai kolektor topi decoupling) diinstal, dll Perhatikan tembaga berpakaian kapasitor mika di low pass filter di bagian kanan atas.
Tapi mari kita lebih baik melihat secara rinci pada beberapa daerah yang menarik:
Di sini Anda dapat melihat kedua transistor dan jaringan pencocokan antara mereka. Saya tidak bisa menemukan pemangkas yang akan berdiri jumlah RF hadir saat di sirkuit ini! Setiap pabrik membuat pemangkas saya menemukan akan meleleh turun! Jadi saya membuat sendiri pemangkas kompresi mika saya, menggunakan kuningan dan lembaran tembaga, kuningan pelat dasar, kompresi kuningan mesin cuci, dan lembar mika awalnya ditujukan untuk TO-247 kapsul pemasangan. Semua koneksi di pemangkas yang disolder, tidak hanya terpaku seperti di banyak pabrik membuat pemangkas. Yang memecahkan masalah, tapi bahkan pemangkas ini mendapatkan hangat digunakan!
Perhatikan bagaimana pemangkas baik pada input dan output dari transistor daya memiliki koneksi tanah mereka sangat dekat dengan lead emitor.
Jaringan output yang sesuai menggunakan jenis yang sama pemangkas. Salah satu yang muncul di tengah-tengah rendahnya gambar adalah salah satu yang mengambil terbaru, lebih dari 15 ampere RF! Dalam pelayanan berkesinambungan, dan pada VHF mana kedalaman kulit sangat kecil, ini adalah saat yang besar. Hal yang sama berlaku untuk tank "coil", yang terbuat dari strip 0.5mm tembaga lembar membungkuk dalam bentuk "U". Meskipun koneksi termal yang baik untuk papan, itu akan cukup panas untuk menjadi mustahil untuk menyentuh! Tentu saja, toh Anda tidak harus menyentuhnya sementara pemancar aktif, karena selain panas yang membakar Anda akan mendapatkan RF bahkan mengerikan membakar!
Masalah serupa terjadi dengan kapasitor untuk output low pass filter. Saya mencoba menggunakan RF-dinilai dicelupkan kapasitor mika perak, seperti yang ditunjukkan pada foto di atas di sudut kanan atas, tetapi mereka mendapat begitu panas bahwa mereka mulai berbau! Tentunya elektroda perak mereka terlalu tipis. Mereka tidak akan bertahan lama dalam layanan ini.
Saya tidak memiliki kapasitor RF yang lebih baik di tangan, dan bukannya memesan tugas logam berat kapasitor berpakaian mika di beberapa dolar masing-masing, saya memutuskan untuk membuat sendiri. Berikut adalah salah satu contoh, ditampilkan berdampingan dengan TO-92 transistor untuk perbandingan ukuran. Saya menggunakan 0.5mm lembaran tembaga untuk elektrode eksternal, 0.1mm foil tembaga untuk bagian dalam satu, dan mika dipotong dari TO-247 insulator.
Berikut ini adalah close-up edge-on melihat salah satu dari tembaga berpakaian kapasitor mika saya, diselenggarakan di rahang pakaian klip kayu untuk foto!
Karena ketebalan yang isolator mika untuk pemasangan semikonduktor sangat bervariasi, membuat kapasitor ini dipotong dan mencoba proses. Aku diukur ketebalan mika sebagai terbaik yang saya bisa, dihitung permukaan yang diperlukan untuk kapasitor, dibangun mereka, dan kemudian diukur mereka, dengan menggunakan kumparan tes dan meter jaringan dip. Saya menulis nilai pada masing-masing, dan terus membuat kapasitor sampai aku punya beberapa nilai cukup dekat untuk pass filter saya rendah. Sisanya aku terus dalam stok untuk proyek-proyek lain!
Sangat menyenangkan untuk melihat bahwa tembaga berpakaian kapasitor mika dibangun dengan cara ini melakukan sama baiknya seperti buatan pabrik yang, bahwa Anda dapat membuat nilai apapun yang Anda butuhkan, dan bahwa mereka biaya sekitar 1% sebanyak yang bermerek bagus mengkilap!
Dalam low pass filter, tembaga berpakaian kapasitor mika ini mendapatkan hampir hangat. Karena mereka disolder dengan baik datar ke papan, saya tidak tahu apakah mereka melakukan panas kerugian mereka ke papan, atau jika mereka hanya menghangat dengan kumparan penyaring! Karena kumparan ini pasti mendapatkan hangat digunakan, meskipun luka dari kawat yang sangat tebal.
Untuk tes saya dipasang papan amplifier pada heat sink agak besar. Ini terdiri dari plat tembaga 10 * 20 cm ketebalan 6mm, yang saya patri 20 sirip, terbuat dari 0.5mm lembaran tembaga, berukuran juga 10 * 20cm masing-masing, memiliki tepi solder berbentuk L. Saya membuat panas ini tenggelam beberapa bulan sebelum untuk keperluan investigasi (lihat halaman desain termal saya), dan karena itu tergeletak di sekitar, aku menggunakannya. Tetapi dengan total disipasi daya dari amplifier yang ini sesuatu seperti 50 watt, heat sink yang lebih kecil akan cukup baik, jika kipas angin kecil digunakan. Namun, heat spreader tembaga adalah ide yang baik, karena transistor daya digunakan pada rating maksimum.
Hasil
foto ini menunjukkan pemancar yang sedang diuji di meja kerja diakui tidak sangat rapi saya! Anda dapat melihat exciter di kiri bawah, dan amplifier dengan heatsink terlalu besar yang berdiri di sisir aluminium mendukung untuk menghindari lentur sirip tipis. Ada saya Aiwa kekuasaan dan SWR meter, dan besar minyak dapat Dummy Load untuk aman menelan 80 watt (sebenarnya yang dummy load dapat mengambil kilowatt selama beberapa menit). An analog multimeter is showing the current, and the rest are boxes of parts, tools, etc. The audio board ended up outside the photo, along with the digital multimeter, frequency counter, oscilloscope, etc. It was quite a mess, but worked very well! I ran several tests on the transmitter. One endurance test consisted in running at 80 watts output for one week nonstop. No problems were noticed. Other tests included temperature shifting, vibration (to check for microphonics), varying the supply voltages, etc. The transmitter seems to be very well behaved in every regard.
Kemudian tes kualitatif dilakukan. Pemisahan stereo, diukur melalui penerima FM buatan sendiri, keluar sebagai 52db. Itu lebih baik daripada kebanyakan. Rasio sinyal / kebisingan di luar kemampuan mengukur saya, yang keluar di atas 82dB! Itu lebih baik daripada hampir apa pun kita dapat mendengar dari stasiun komersial! distorsi itu juga terlalu rendah untuk diukur, hasil dari keseimbangan yang cermat dari varactor nonlinier residual dengan efek kapasitansi seri.
Kemudian tes telinga datang! Saya terhubung CD player saya, pemancar, penerima FM, amplifier dan speaker, sehingga saya bisa beralih suara sebagainya dan kembali antara sinyal asli dari CD, dan sinyal akan melalui pemancar, beberapa meter dari udara ( radiasi dari gulungan pass filter rendah jauh lebih dari cukup untuk jarak ini), dan penerima. Saya bermain CD oleh Roby Lakatos, Raja fiddlers Gypsy, yang saya suka banyak dan yang besar untuk pengujian karena suara segar, bersih dan penuh. Saya cukup terkesan dengan fakta bahwa saya bisa beralih keluar dan kembali antara asli dan sinyal ditransmisikan, tanpa mendeteksi perbedaan dengan telinga! Jadi saya senang untuk mengatakan bahwa transmitter ini menjaga kualitas terdengar penuh sinyal CD tingkat pertama! The kurang sempurna pemisahan stereo ada masalah sama sekali, karena tidak ada pendengar, bahkan dalam modus kritis, bisa membedakan antara pemisahan 50dB, dan pemisahan yang sempurna!
Modul keempat: Untuk harus dilakukan!
Apa yang kurang untuk melengkapi transmitter ini adalah modul keempat, satu cukup sederhana, yang harus melaksanakan fungsi-fungsi berikut: 1) A DC-DC converter untuk menerima 13.8V masukan nominal dan menghasilkan +/- 15V untuk papan audio dan exciter. Ini bisa menjadi masukan standar 12V, buatan pabrik Unit, atau sirkuit buatan sendiri.
2) sirkuit A power control. Ini harus membaca sinyal output daya yang disampaikan oleh SWR sensor / power pada board amplifier, bandingkan dengan pengaturan potensiometer panel depan, dan menyesuaikan regulator lulus makan dua tahap terakhir dari exciter sehingga untuk mengatur output kekuatan untuk nilai yang diinginkan. Sebagai tambahan.sirkuit ini harus melaksanakan fungsi perlindungan: Ini harus mengurangi daya jika sinyal SWR melebihi nilai tertentu, jika suhu heatsink terlalu tinggi (a thermistor atau sensor suhu lainnya akan diperlukan), dan harus memotong kekuasaan sama sekali jika PLL menjadi terkunci, seperti yang ditunjukkan oleh sinyal yang relevan berasal dari exciter. daya harus disesuaikan turun dengan cepat, dan kembali perlahan-lahan, dalam rangka untuk memiliki perlindungan terbaik.
3) Opsional penyimpangan bisa dipantau, terdengar sinyal alarm terdengar atau bahkan memotong daya jika deviasi yang diijinkan terlampaui.
Mungkin beberapa hari saya mendapatkan motivasi untuk membangun modul keempat ini, dan menempatkan mereka semua ke dalam satu kotak. Jika / ketika saya lakukan, saya akan menyelesaikan halaman web ini dengan informasi tentang modul itu, dan foto dari pemancar selesai!
Kembali ke ludens homo electronicus halaman.
Dapatkan Google app untuk