Передатчик схема: РадиоКот :: Как устроен передатчик

alexxlabСхем

Содержание

РадиоКот :: Как устроен передатчик

РадиоКот >Обучалка >Аналоговая техника >Основы электроники >

Как устроен передатчик

Итак, задача передатчика — послать в эфир электромагнитные волны. Чтобы появились электромагнитные волны — должны быть колебания, которые их порождают. То есть — колебания тока в передающей антенне. Чтобы появились колебания тока — нужно какое-то устройство, которое преобразовало бы постоянный ток источника питания (батарейки) в переменный ток. Это устройство называется генератор высокой частоты (ГВЧ). Почему высокой? Потому что радиовещание ведется на сравнительно высоких частотах (ВЧ), от 100 кГц и выше. Для сравнения: частоты звукового диапазона считаются низкими (НЧ), потому что их частота не превышает 20 кГц. Поэтому, все блоки схемы, работающие с радиосигналом — высокочастотные. Генератор — в том числе. А блоки, работающие со звуковым сигналом — низкочастотные. О них мы поговорим чуть дальше.

Если подсоединить к выходу ГВЧ антенну — на антенне появится переменный ВЧ ток, который преобразуется в электромагнитные волны.

Всё! Мы в эфире!

Вот как выглядит схема нашего передатчика:

На этой схеме почти нет привычных нам элементов: транзисторов, резисторов, конденсаторов и т.д. Есть только какая-то кисточка и страшный большой ящик. Не пугайтесь. Просто — это структурная схема. В структурной схеме обозначаются лишь некоторые электрические элементы. Остальные же элементы «прячут» в «ящик». Иными словами, отдельные части схемы показываются как прямоугольники. Такие схемы рисуются для сложных устройств, чтобы наглядно показать связи между его отдельными частями.

На данной структурной схеме — один блок (ГВЧ) и один электрический элемент — антенна. Да, кстати, познакомьтесь! Такая симпатичная кисточка — это как раз она.

Но не все так просто! Задача генератора — сгенерировать. Однако, мощность сигнала на выходе генератора не велика, и ее может не хватить для того, чтобы передать сигнал на нужное расстояние. Чтобы увеличить мощность, отдаваемую в антенну, нужен усилитель. Причем, не какой-нибудь, а усилитель мощности высокой частоты (УМВЧ). Схема усложняется:

Ну, вроде бы все здорово. Но… А что мы, собственно, передаем? Просто ВЧ колебания? На фиг они кому нужны! Мы то ведь, на самом деле, хотим передать Арию Ивана и Лягушки из сказки Сектора Газа! (Надо же народ просвещать… =)) Что же для этого делать?

А вот что! Надо каким-то образом запрятать звук в излучаемый ВЧ сигнал. Иначе говоря, нужно промодулировать высокочастотный радиосигнал низкочастотным звуковым сигналом. Промодулировать — это значит так хитро, по-особому, смешать эти сигналы, чтобы передавая ВЧ-радиосигнал, передавать вместе с ним и полезный звуковой НЧ-сигнал. Дело в том, что сам по себе, звуковой сигнал далеко не «улетит». Для того, чтобы преодолеть большие расстояния, ему нужен «помощник» — сигнал высокой частоты. Вот он то, как раз, с легкостью преодолевает большие расстояния, и не против помочь в этом другим. Ну, не против — получай! Вот тебе на шею наш звук — неси его куда подальше, через все невзгоды и радости…

Кстати, этот ВЧ сигнал так и называют — «несущая». Подразумевается «несущая частота». Она носит на себе модулирующий сигнал, то есть, в нашем случае — звуковой.

Модуляция — это есть процесс усаживания на шею бедной несущей толстого и ленивого модулирующего звукового сигнала. =) Этим занимается специальное устройство — модулятор.

Итак, в нашей схеме появился новый блок:

Что нам может еще потребоваться?

Вероятно, мощность подводимого к модулятору звукового сигнала невелика. Ее может и не хватить! Значит, нужно поставить в схему еще один усилитель — низкой частоты (УНЧ). Схема становится такой:

Вот это уже можно назвать полноценным передатчиком. Теперь, как и обещал, разбираем каждый блок на мелкие детальки

<<—Вспомним пройденное—-Поехали дальше—>>

Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Маломощный ЧМ-передатчик (подробное описание)

Проведя достаточно большое количество экспериментов с маломощными ЧМ-передатчиками, вниманию радиолюбителей можно предложить практическую конструкцию передатчика, работающего в FM-диапазоне.

Данный передатчик имеет достаточно хорошие технические характеристики и, несмотря на простоту, может удовлетворить потребности как начинающих, так и опытных радиолюбителей. Устройство используется совместно с любым источником аудиосигнала, например линейным выходом магнитофона или высококачественным микрофоном.

Так как передатчик работает на участке вещания FM-радиостанций, то для исключения помех следует особо тщательно выбирать рабочую частоту. Она должна находиться как можно дальше по частоте от соседних радиовещательных станций.

Принципиальная схема

Принципиальная электрическая схема передатчика приведена на рис. 1. На транзисторе ѴТ1 типа ВС549 собран задающий генератор, частота которого устанавливается подстроенным конденсатором С5.

Для настройки передатчика следует включить бытовой радиоприемник в FM-ди-апазоне и, выключив бесшумную настройку, установить частоту, свободную от сигналов вещательных станций.

При этом в динамике должен быть слышен шум эфира. Далее тщательной подстройкой емкости конденсатора С5 добиваются пропадания шума в динамике приемника.

При этом рабочая частота передатчика будет соответствовать частоте настройки приемника. Так как на данных частотах сказывается влияние металлических предметов (отвертки) на рабочую частоту, то после каждого поворота ротора конденсатора С5 необходимо контролировать передачу внешним радиоприемником.

При сборке схемы следует также убедиться, что ротор С5 соединен с шиной питания +9 В. При этом влияние отвертки на генерируемую частоту будет минимальным. Еще лучше использовать для подстройки емкости С5 самодельную диэлектрическую отвертку, изготовленную из стеклотекстолита с удаленной фольгой.

Рис. 1. Схема простого УКВ ЧМ передатчика с усилителем мощности ВЧ.

Конденсатор СЗ является блокировочным. При этом его емкость выбрана исходя из условия обеспечения моночастотного возбуждения генератора.

Данный конденсатор должен быть высококачественным керамическим, с наименьшей длиной выводов. Этот же конденсатор вместе с резистором R1 образует фильтр нижних частот, ограничивающий полосу частот входного аудиосигнала и, соответственно, ширину спектра ВЧ-сиг-нала передатчика значением 15 кГц.

Все конденсаторы, использующиеся в схеме, должны быть керамическими (за исключением С1). Конденсаторы С4 и С8 должны быть с ТКЕ N750, другие — с ТКЕ NP0.

Принцип работы передатчика

На транзисторе ѴТ1 собран генератор ВЧ по схеме Колпитца. Частота генерации определяется резонансным контуром L1, С4, С5. Высокочастотный сигнал снимается с эмиттера ѴТ1 и поступает на буферный усилитель на транзисторе ѴТ2.

Главная задача буферного каскада заключается в ослаблении влияния антенны передатчика на частоту задающего генератора. Вдобавок к этому буферный каскад дополнительно усиливает полезный сигнал, что приводит к увеличению радиуса действия передатчика.

Коллекторной нагрузкой ѴТ2 является резонансный контур L2, С8, настроенный на рабочую частоту. Конденсатор С10-блокировочный, не пропускающий постоянную составляющую выходного сигнала в антенну.

Сигнал звуковой частоты, являющийся модулирующим, подается на базу транзистора ѴТ1, заставляя пропорционально изменяться протекающий через ѴТ1 коллекторный ток. Изменение коллекторного тока под воздействием аудиосигнала приводи г к изменению генерируемой частоты.

Таким образом, на выходе передатчика формируется модулированный по частоте высокочастотный сигнал. Уровень входного аудиосигнала должен составлять приблизительно 100 мВ.

При указанной на схеме емкости конденсатора С1 полоса частот аудиосигнала снизу ограничивается значением 50 Гц. Для уменьшения нижней частоты модулирующего сиг нала до 15 Гц емкость конденсатора С1 следует увеличить до 1 мкФ.

Данный конденсатор может быть как полиэфирным, так и электролитическим. При использовании электролитического полярного конденсатора его положительный вывод должен быть соединен с резистором R1.

Катушки индуктивности

Обе катушки индуктивности L1, L2 содержат по 10 витков (фактически по 9,5) эмалированного медного провода диаметром 1 мм, намотанного на оправке диаметром 3 мм. После намотки оправка вынимается из катушки.

Эмаль с концов катушек должна быть тщательно удалена, а выводы залужены. На рис. 2 приведена конструкция L1, L2. Обе катушки должны быть установлены горизонтально на расстоянии 2 мм от печатной платы.

Рис. 2. Конструкция L1, L2.

Изготовление катушек индуктивности должно быть выполнено строго по описанию, так как от них зависит рабочая частота передатчика. Приблизительное значение индуктивности L1, L2 составляет около 130 мкГн. Данное значение получено при использовании формулы:

 

где L — индуктивность катушки, мкГн; N-число витков; r-средний радиус катушки, мм; I-длинна катушки, мм.

Корректоры сигнала

Как правило, в промышленных ЧМ-передатчиках низкочастотный сигнал подвергают искажениям, которые устраняются соответственными цепями в приемном устройстве.

Существует два стандарта — большинство станций в мире используют постоянную времени, равную 50 мкс. В США вещательные УКВ-передатчики имеют постоянную времени цепи предыскажений, равную 75 мкс. Цель, которую хотят достичь при внесении искажений, — снижение уровня шума при приеме полезного сигнала.

В простой конструкции передатчика введение дополнительных корректирующих цепочек в ВЧ-тракте резко усложнило бы схему, поэтому в данном передатчике они отсутствуют.

Для улучшения качества передаваемого ЧМ-сигнала можно воспользоваться двумя схемами предусилителей-корректоров НЧ — микрофонного и линейного (рис. 3, рис. 4).

Рис. 3. Схема микрофонного предусилителя.

 

Рис. 4. Схема линейного предусилителя.

Используемый в схеме операционный усилитель позволяет получить гораздо меньший коэффициент гармоник по сравнению с транзисторным каскадом.

При этом выходное сопротивление ОУ имеет небольшое значение, позволяющее уменьшить уровень помех и увеличить стабильность частоты передатчика.

При использовании вместе с микрофонным усилителем динамического микрофона резистор R1 в схему устанавливать не нужно, так как он необходим только для питания конденсаторного микрофона. Коэффициент усиления устанавливается резистором R5 исходя из критерия минимальных искажений выходного сигнала.

Его значение зависит от конкретного типа используемого микрофона. Все блокировочные конденсаторы емкостью 0,1 мкФ должны быть керамическими.

Микрофонный усилитель имеет максимальный коэффициент передачи около 22, а линейный предусилитель — около 1. Таким образом, чувствительность с микрофонного входа составляет 5 мВ, а с линейного -100 мВ.

Емкость конденсатора С5 (С4 — для линейного усилителя) выбирается в зависимости от того, где будет использоваться передатчик. Для США данный конденсатор будет иметь емкость 15 нФ (6,8 нФ).

Следует отметить, что сформированный таким образом низкочастотный сигнал не вполне точно соответствует стандарту, однако для любительских целей это не принципиально.

При сборке устройства желательно обеспечить экранирование каскадов высокочастотной части передатчика от низкочастотного предусилителя (микрофонного или линейного). При изготовлении печатной платы необходимо использовать как можно большую поверхность платы в качестве общей шины. Для настройки ВЧ-части передатчика желательно иметь в своем распоряжении частотомер и осциллограф.

Автор статьи — Р. Эллиот.  Статья опубликована в РЛ, №3,2003 г.

Простой CW-передатчик на диапазон 40 метров

Ранее в этом блоге был рассмотрен приемник прямого преобразования на диапазон 40 метров. Теперь пришло время сделать передатчик на этот диапазон. Мощность передатика будет небольшой. Естественным выбором в плане вида связи является телеграф, поскольку он эффективнее телефона. Кроме того, телеграфный передатчик сделать проще. От читателя ожидается знакомство со схемой приемника, так как в передатчике будут переиспользованы некоторые его компоненты.

Примечание: Для повторения проекта не требуется какое-либо сложное оборудование. Вполне достаточно мультиметра и RTL-SDR v3, ну и по мелочи немного аттенюаторов, коаксиальных кабелей и так далее. Если у вас еще нет радиолюбительской лицензии, это не страшно. Вы можете совершенно легально передавать все что захотите на ваш RTL-SDR по коаксиальному кабелю. Главное, чтобы ничего не излучалось в эфир.

Теория

В сущности, CW-передатчик — это просто генератор с усилителем и фильтром для подавления гармоник. Подключаем/отключаем схему к источнику питания, и в эфир уходит морзянка. Но есть пара нюансов. Во-первых, сам генератор лучше постоянно держать включенным. При включении генератору может требоваться некоторое время на стабилизацию, в течение которого частота будет немного меняться. В эфире это будет звучать, как «чириканье» (chirp). Во-вторых, подавать питание непосредственно через телеграфный ключ нежелательно. Контакты на ключе, а также идущие к нему провода, могут иметь сопротивление в несколько Ом, что приведет к падению напряжения и расходу энергии впустую. К тому же, телеграфный ключ и его провода не предназначены для того, чтобы через них протекал большой ток.

Поэтому применяются схемы вроде следующей:

Когда ключ разомкнут, напряжения на базе и эмиттере PNP-транзистора Q1 одинаковые благодаря подтягивающему резистору R2. Ток с эмиттера на базу не течет и транзистор закрыт, коллектор обесточен. Когда ключ замкнут, ток начинает течь с эмиттера на базу. Величина этого тока определяется резистором R1 и по закону Ома составляет около 0.2 мА. Для транзистора 2N3906 значение hFE (beta) составляет не менее 100, значит с коллектора мы можем снять не менее 20 мА. О роли конденсатора, обозначенного звездочкой, мы поговорим позже.

Пока же посмотрим, куда течет ток с коллектора Q1:

Узнали? Это каскад с общим эмиттером из статьи про приемник прямого преобразования. Схема уже была подробно рассмотрена, поэтому не будем на ней задерживаться. Напомню лишь, что здесь сигнал от генератора переменной частоты, в роли которого был использован Super VXO, усиливается на 11 dB.

Эти 11 dB нужны для того, чтобы обеспечить необходимый уровень входного сигнала для усилителя:

Усилитель класса C состоит из двух компонентов — это R6 и Q3. Катушка L3 препятствует протеканию ВЧ сигнала на остальную схему через шину питания. C2 и L4 выполняют двойную роль. Во-первых, это фильтр нижних частот. Он подавляет гармоники, коими богаты усилители класса С. Во-вторых, это схема согласования импеданса, преобразующая что-то около 150 Ом на выходе усилителя в 50 Ом.

Конденсатор C3 размыкает цепь по постоянному току, не особо портя при этом согласование импеданса. Этот конденсатор нужен обязательно! Дело в том, что антенна может представлять собой КЗ по постоянке, или иметь дроссель для защиты от статики. Как результат, мы получим КЗ источника питания. Хорошо, если им окажется не Li-Ion аккумулятор.

Q3 сильно греется и ему обязательно нужен радиатор. В качестве радиатора мной был использован небольшой отрезок медной трубы диаметром 10 мм. Конечно же, между радиатором и транзистором была нанесена термопаста. При нормальной работе на передачу температура транзистора не превышала 50°C. При передаче несущей в течение одном минуты температура не превышала 62°C.

Наконец, с усилителя сигнал идет на фильтр нижних частот. Схема фильтра такая же, как в статье про приемник прямого преобразования.

Домашнее задание: Как вы думаете, почему на транзистор Q3 постоянно подается питание 12 В? Есть ли причины, почему его нельзя включать и выключать так же, как Q2?

Практика

Окончательный вид передатчика получился таким:

Выходная мощность была проверена при помощи модифицированного MFJ-971, а также при помощи осциллографа:

Здесь цена одного деления по вертикали составляет 2 V. Получается около 12 Vpp в эквивалент нагрузки 50 Ом, что соответствует:

>>> from math import sqrt
>>> Vpp = 12
>>> Vrms = Vpp/(2*sqrt(2))
>>> pow(Vrms,2)/50
0.35999999999999993

… около 0.35 Вт, или 25 dBm:

>>> from math import log10
>>> P = 0.35
>>> 10*log10(1000*P)
25.440680443502757

Мощность, конечно, очень небольшая. Однако незамысловатыми расчетами можно показать, что снизив мощность со 100 Вт (50 dBm) до 0.35 Вт (25 dBm) вместо рапорта S9+20 вы получите S8, а вместо S9 — рапорт S4-S5. Звучит как что-то, на что вполне реально провести QSO.

Обратите внимание на острые края в сигнале, особенно в начале точек и тире. В эфире это будет звучать как клики (clicks), слышимые на ±1 кГц от частоты, на которой вы работаете, а то и дальше. Вот для сглаживания этих острых краев и нужен конденсатор со звездочкой на первой схеме. Мне показалось, что конденсатор на 22 мкФ неплохо сглаживает сигнал. Конечно, форму сигнала как у FT-891 такой простой схемой вы никогда не получите. Но и помех другим радиолюбителем скорее всего не создадите.

Домашнее задание: Спаяйте передатчик. Сравните спектр сигнала в RTL-SDR с конденсатором на 22 мкФ и без него. Попробуйте конденсаторы других номиналов. Что будет, если использовать конденсатор на 47 мкФ или 100 мкФ? Объясните результат.

С помощью анализатора спектра было установлено, что любые гармоники подавлены более, чем на 55 dB:

Здесь сигнал подается через аттенюатор на 20 dB. Типичный аттенюатор с eBay рассчитан на мощность до 2 Вт, так что вполне годится для задачи. Вертикальная шкала была нормализована по следящему генератору с уровнем 0 dBm. Таким образом, мы получили подтверждение, что мощность передатчика составляет чуть больше 25 dBm.

Для выхода в эфир потребуется антенный переключатель, приемник — самодельный, RTL-SDR или радиолюбительский трансивер, и, конечно же, антенна. Переключаться между приемником и передатчиком предстоит вручную. Это не очень удобно, но жить можно. Долго искать корреспондента, способного услышать мои 0.35 Вт, не пришлось. Им оказался Александр, UA1OJL/P. Александр работал из полей где-то под Архангельском, примерно в 950 км от меня. Был получен рапорт 599, но он скорее всего является символическим. По e-mail Александр рассказал, что в этот день работал на антенну диполь, а также вспомнил, что «слышал меня вполне прилично».

Заключение

Несмотря на небольшую мощность, передатчик оказался пригоден для проведения радиосвязей. Его не сложно повторить. Все использованные компоненты легко доступны и не стоят больших денег. Передатчик может быть использован, как основа для будущих экспериментов. Например, можно увеличить его мощность хотя бы до 5 Вт. Или оставить текущую мощность, и превратить передатчик в радиомаяк. Передатчик и ранее описанный приемник недаром используют одинаковые компоненты. Вместе они могут быть переделаны в трансивер.

Можно ничего и не менять. Работа в QRPp тоже интересна. Можно ли провести радиосвязи мощностью менее 1 Вт на 3000 км? А на 5000 км? 10 000 км? Представьте, как отвиснет челюсть у корреспондента из Новой Зеландии, когда ему придет QSL-карточка с фотографией передатчика.

Fun fact! Приведенная схема безусловно не является самой простой из возможных. В радиолюбительской литературе можно найти передатчики на двух транзисторах, способные выдавать 1-1.5 Вт. Однако в них используются компоненты, которые трудно достать в наши дни. Следует также учесть, что экономия на транзисторах происходит за счет буферов. Снижение изоляции между генератором и нагрузкой — верный способ получить «чирикающий» передатчик. Учитывая стоимость транзисторов, такое упрощение неоправданно.

Модель приведенного передатчика для LTspice вы можете сказать здесь. Как обычно, буду рад любым вашим вопросам и дополнениям.

Дополнение: Также вас могут заинтересовать статьи Моя версия передатчика Tuna Tin 2, Простой усилитель 5 Вт на основе IRF510 и Самодельный QRP трансивер на диапазон 40 метров.

Метки: Беспроводная связь, Любительское радио, Электроника.

Сверхмощные коротковолновые передатчики: детали истории

Т. Г. Хвиливицкий

В “ЭИС” (№ 3, 2005 г.) была опубликована статья о сооружении в Советском Союзе в 1970-1980-е годы прошлого века сверхмощных радиовещательных станций, в том числе с 1000 и 2000 кВт КВ-передатчиками – самыми мощными в мире. Этот выдающийся результат был достигнут в ходе масштабной работы по умощнению существующего парка радиовещательных передатчиков, проводившейся на радиоцентрах Министерства связи СССР под руководством автора статьи В. Г. Буряка -талантливого инженера, разработавшего оригинальные технические методы умощнения находившейся в эксплуатации передающей аппаратуры, в том числе 500 кВт КВ-передатчиков “Боб-2” (ПКВ-500) – до 1000, а затем до 2000 кВт. В его статье подробно описаны реализованные им новые технические решения, позволившие удвоить, а затем и учетверить мощность прототипа.

Однако за рамками статьи осталась предшествующая 20-летняя история развития в Советском Союзе техники сверхмощных КВ-передатчиков, в первую очередь, важнейшей их части – ВЧ-трактов, в ходе которой впервые в мировой практике решались новые проблемы, возникшие при многократном увеличении выходной ВЧ-мощности в сравнении с достигнутым ранее уровнем. Первое поколение советских сверхмощных КВ-передатчиков – “Боб” и “Боб-2” – мощностью 500 кВт разработали специалисты НПО им. Коминтерна. Руководил этими работами выдающийся инженер и организатор, лауреат Ленинской и Государственной премий Ю. А. Нефедьев.

Первой проблемой при разработке ВЧ-тракта 500 кВт КВ-передатчика “Боб” в начале 1950-х стали лампы. Наиболее мощный в то время 100 кВт триод был мал по мощности для 500 кВт передатчика и, кроме того, плохо приспособлен для работы в очень удобной для КВ-диапазона схеме с общей сеткой (ОС) из-за большого индуктивного сопротивления вывода его управляющей сетки на частотах этого диапазона. Проблему решили специалисты НПО “Светлана”, разработавшие семейство триодов мощностью до 250 кВт в единице на базе новой конструкции, идеально приспособленной для схемы с ОС -с кольцевым безындукционным выводом сетки. Ещё одну проблему – как заземлить по ВЧ в схеме с ОС вывод сетки триода, одновременно изолировав его по постоянному току для подачи сеточного смещения – помогли решить специалисты НПО “Позитрон”, создавшие ВЧ-керамику с высокой диэлектрической проницаемостью и на её основе – конденсаторы большой ёмкости различного назначения, в том числе для заземления по ВЧ в схеме с ОС кольцевых выводов сетки новых ламп. Казалось тогда, что все проблемы схемы с ОС – первоосновы мощных ВЧ каскадов КВ-передатчиков – благополучно решены. Так оно и было, пока позднее специалисты НПО “Светлана” не разработали для передатчика “Боб-2” ещё более мощный 500 кВт триод, при включении которого в классической схеме с ОС неожиданно возникли осложнения.

Ю. А. Нефедьев[1]

Из-за в четыре раза большей ВЧ-мощности нового передатчика в сравнении с существующими и значительно большей выходной ёмкости новых 250 кВт триодов (по два в параллель в каждом плече двухтактной схемы) ВЧ-ток в анодном контуре выходного ВЧ-каскада в несколько раз превосходил ток в аналогичных цепях менее мощных передатчиков. Сопротивление нагрузки, необходимое для оптимального режима работы ламп, напротив, в несколько раз уменьшилось. Для таких новых условий контурные индуктивности и элементы связи с нагрузкой выходных ВЧ-каскадов менее мощных КВ-передатчиков оказались непригодными. Для реализации 500 кВт ВЧ-каскада необходимы были новые идеи, новые конструкции.

Первую проблему разработчики решили, выполнив индуктивность анодного контура выходного ВЧ-каскада в виде короткозамкнутого отрезка двухпроводной линии из медных труб большого диаметра, размещенного вертикально в экранированной двухэтажной шахте. Такая необычная для КВ-диапазона конструкция позволяла настроить анодный контур на высшие частоты диапазона при существенно большей его начальной ёмкости, обусловленной крупногабаритными лампами, и, кроме того, выдерживала без перегрева выросшие в несколько раз ВЧ-токи. Позднее усовершенствованный вариант индуктивности такого типа был использован в анодных контурах выходного и предоконечного ВЧ-каскадов новой модели 500 кВт КВ-передатчика – “Боб-2”, а затем, с минимальными доделками, при умощнении этого передатчика до 1000 и 2000 кВт.

Для согласования в новых необычных условиях анодной цепи ламп выходного ВЧ-каскада с нагрузкой – входным сопротивлением антенного фидера, меняющимся в широких пределах при смене рабочих частот и антенн -разработчики использовали опыт сооружения антенно-фидерных устройств КВ-диапазона. В полностью экранированном помещении разместили согласующее устройство (СУ), схожее по схеме и конструкции с аналогичными устройствами наружной установки, используемыми в антенно-фидерной технике. СУ настраивалось так, чтобы независимо от рабочей частоты или антенны нагрузкой выходного ВЧ-каскада служило постоянное по величине активное входное сопротивление коаксиальных фидеров, соединяющих выход каскада с СУ. Опыт включения СУ на выходе ВЧ-тракта сверхмощного КВ-передатчика оказался столь эффективным, что устройство такого назначения было применено позднее – в значительно более компактном конструктивном исполнении — в 500 кВт КВ-пере-датчике “Боб-2” и опять-таки усовершенствованное, в 1000 и 2000 кВт модификациях.

Ещё одной новинкой, впервые использованной в первом 500 кВт КВ-передатчике, была модуляция на анод трёх мощных ВЧ-каскадов: выходного, предоконечного и предшествующего ему, вместо двух в менее мощных передатчиках, где лампы включались по схеме с ОС. Благодаря этому качественные показатели сверхмощного передатчика ничем не уступали показателям его менее мощных собратьев. Модуляция трех каскадов впоследствии использовалась в передатчике “Боб-2” и его умощнённых модификациях.

При разработке десятилетием позднее 500 кВт КВ-передатчика “Боб-2” специалисты НПО им. Коминтерна использовали все перечисленные, хорошо оправдавшие себя новшества предыдущей 500 кВт модели. Однако появились также совершенно новые проблемы. Одна из них – подавление излучений высших гармоник рабочей частоты на ВЧ-выходе (такое требование во время создания первой 500 кВт модели к КВ-передатчикам ещё не предъявлялось). В менее мощных КВ-передатчиках эта задача решалась с помощью выходной контурной системы (ВКС), в последовательном звене П-контура которой использовалась типовая спиральная катушка индуктивности с подвижным замыкателем витков. Для ВКС 500 кВт передатчика индуктивности такого типа по ряду причин были неприемлемы. Разработчики решили эту проблему, построив ВКС на основе иного, необычного для КВ-диапазона принципа – в виде расположенной горизонтально в экранированном коридоре двухпроводной длинной линии из медных труб большого диаметра, вдоль которой на одной неподвижной и двух подвижных каретках размещались наборы вакуумных конденсаторов постоянной ёмкости, образующие совместно с отрезками линии между точками их подключения два П-контура, обеспечивающих эффективную фильтрацию высших гармоник. Новая конструкция отличалась двумя чрезвычайно важными для особо больших мощностей качествами –способностью выдерживать без перегрева самые большие ВЧ-токи и отсутствием нерабочих частей, неизбежных в обычных спиральных катушках индуктивности с подвижным замыкателем (паразитная ёмкость этих частей создавала труднорешаемые проблемы, усугубляющиеся с увеличением мощности).

Новая 500 кВт ВКС на основе длинной линии оказалась чрезвычайно удобной базой для дальнейшего умощнения. В. Г. Буряк изобретательно увеличил число П-контуров прототипа и электрическую прочность их ёмкостных ветвей – всё это в тех же габаритах. Фрагмент такой ВКС, ёмкостные ветви П-контуров которой доработаны до 2000 кВт, показан на фото, приведенном в статье В. Г. Буряка (“ЭИС”, 2005, № 3, с. 14).

Ещё одна проблема возникла на заключительном этапе разработки в ходе регулировки опытного образца передатчика “Боб-2” на Кубанском радиоцентре в виде интенсивной паразитной генерации в выходном ВЧ-каскаде, построенном на новых 500 кВт триодах ГУ-65, более крупногабаритных, чем их менее мощные предшественники. Частота этой паразитной генерации была близка к верхней границе рабочего диапазона передатчика, из-за чего обычные антипаразитные меры оказались неприемлемыми. Причина этой неприятности была нестандартной – электрический резонанс в заземляющем сетку по ВЧ кольцевом керамическом конденсаторе, диаметр которого у нового триода был существенно больше, чем у менее мощных ламп, а частота резонанса по этой причине ниже и близка к рабочим. Эта неожиданная проблема была решена путем гальванического – без конденсатора – заземления вывода сетки. Для обеспечения при этом отрицательного сеточного смещения пришлось включить резистор в цепь постоянной составляющей катодного тока вместо обычного источника смещения в цепи сетки. Новый вариант схемы с ОС не только кардинально решил проблему устойчивости ВЧ-каскада на триодах ГУ-65, но, как оказалось, обеспечил хорошие и стабильные качественные показатели при модуляции независимо от режима лампы, чего старая схема не гарантировала. Эта особенность новой схемы была обусловлена отрицательной обратной связью по модулирующему НЧ-сигналу за счёт катодного резистора. В дальнейшем стабильность качественных показателей независимо от режима лампы – неожиданная особенность нового варианта схемы с ОС – позволила В. Г. Буряку при умощнении до 2000 кВт так изменить режим триодов ГУ-65 в сравнении с 500 кВт прототипом и его 1000 кВт модификацией, чтобы вдвое увеличить мощность на несущей, получаемую от каждой лампы, сохраняя в этом форсированном режиме, благодаря новой схеме, хорошие качественные показатели при модуляции. В условиях, когда более мощных ламп, чем триод ГУ-65, не существовало, схема с гальваническим заземлением сетки и катодным резистором помогла В. Г. Буряку решить проблему получения 2000 кВт на имевшихся в наличии лампах. В передатчике “Боб-2” была использована П-образная компоновка оборудования в генераторном зале, как в первой 500 кВт модели. Указанная компоновка и занимаемая оборудованием площадь были сохранены при дальнейших умощнениях. Это можно видеть на фото, приведенном на с. 16 “ЭИС”, № 3, 2005 г., представляющем фронтальный вид 2000 кВт передатчика, сооруженного путём умощнения передатчика “Боб-2” на Ангарском радиоцентре.

Общий вид КВ — передатчика мощностью 2 МВт

При создании 500 кВт КВ-передатчиков “Боб” и “Боб-2” были найдены новые схемно-конструктивные решения ВЧ-трактов, которые наилучшим образом и с большим запасом соответствовали специфическим условиям и требованиям самых больших мощностей. Многолетний опыт эксплуатации подтвердил высокую эффективность, а В. Г. Буряк умело использовал их потенциальные возможности для реализации 1000 и 2000 кВт.

Фрагмент выходной контурной системы КВ — передатчика мощностью 2 МВт

При сооружении 1000 кВт модификации В. Г. Буряк разработал и реализовал не только технические решения, необходимые для удвоения мощности, но также новую чрезвычайно удачную технологию самого процесса умощнения – с использованием дополнительных узлов и установок, входящих в комплекты умощнения, поставляемые промышленностью. При разработке 2000 кВт модификации поначалу планировалось осуществлять её по такой же технологии, как 1000 кВт – на месте установки передатчиков “Боб-2” с использованием поставляемых промышленностью комплектов умощнения. Но для таких комплектов необходимы были в четыре раза более мощные, чем существовавшие тогда, элементы внутреннего фидерного тракта: коаксиальные фидеры, фидерные переключатели внутренней установки и фидерные телевизионные фильтры, более мощные тиристорные выпрямители анодного питания, а также специфические узлы и детали для доработки аппаратуры ВЧ-тракта, которые невозможно было изготовить в условиях радиоцентров. Разработать рабочие чертежи этих новых узлов и установок и изготовить их могло только специализированное предприятие промышленности. Министерство связи СССР обратилось за помощью к НПО им. Коминтерна.

В соответствии с соглашением о совместной работе экспериментальное производство НПО изготовило для умощнения до 2000 кВт существующего на Ангарском радиоцентре передатчика комплект дополнительного оборудования, в состав которого вошли новые узлы и установки, в том числе специально разработанные в НПО элементы более мощного внутреннего фидерного тракта, новые тиристорные выпрямители и др. Сотрудники НПО – лаборанты и конструкторы – трудились затем на Ангарском радиоцентре в ходе работ по умощнению вместе со специалистами группы В. Г. Буряка и эксплуатационным персоналом без какого-либо ведомственного разделения – задача была общей.

В ходе работ в Ангарске стало очевидно, что технология умощнения, столь хорошо оправдавшая себя в 1000 кВт модификации, для 2000 кВт не годится из-за значительно большего объема нового оборудования и доработок старого. Все согласились, что 2000 кВт в дальнейшем целесообразнее реализовать в новом передатчике такой мощности, а не умощняя существующие передатчики “Боб-2”. Соответственно Ангарский, умощненный до 2000 кВт передатчик, послужил основой для разработки в НПО им. Коминтерна конструкторской документации (КД) для серийного производства новых комплектных 2000 кВт КВ-передатчиков. В это же время НПО “Светлана” разработало модификацию ГУ-6 5 с керамическим баллоном – триод ГУ-88. Этим была снята проблема перегрева коварового спая стеклянного баллона ГУ-65 при работе на верхних частотах КВ-диапазона. Первый серийный 2000 кВт КВ-передатчик был установлен на радиоцентре в Украине.

Помимо 2000 кВт КВ-передатчиков, Министерству связи необходимы были КВ-передатчики мощностью 1000 кВт. НПО им. Коминтерна разработало КД для серийного производства передатчика такой мощности, отличающегося от 2000 кВт образца менее мощными источниками электропитания и облегченными режимами ламп выходных ВЧ- и НЧ-каскадов. И для завода НПО, и для заказчика (Министерства связи СССР) выпуск новых 1000 и 2000 кВт унифицированных КВ-передатчиков был технически, экономически и организационно рациональнее, чем изготовление и поставка (наряду с новыми мощностью 2000 кВт) старых 500 кВт передатчиков “Боб-2” с их последующей доработкой до 1000 кВт на месте установки, при которой использовалась лишь часть только что изготовленного оборудования. Первый серийный унифицированный 1000 кВт КВ-передатчик был установлен на радиоцентре в Молдавии.

История сверхмощных КВ-передатчиков в Советском Союзе заняла три десятилетия. Пиковой точкой этой эпопеи стал 2000 кВт передатчик, в котором технические предпосылки дальнейшего увеличения мощности, заложенные разработчиками первого и второго 500 кВт образцов, успешно реализовались благодаря остроумным усовершенствованиям, предложенным В. Г. Буряком. Эпоха сверхмощных КВ-передатчиков завершилась. “Ахиллессовой пятой” этих огромных машин было их большое энергопотребление, не приемлемое в условиях стремительного роста стоимости всех видов энергии в конце XX — начале XXI вв. Спутниковое радиовещание и эфирное цифровое радиовещание на KB позволят решать те задачи, которые ранее были по силам только сверхмощным КВ-передатчикам, при меньших на порядок энергетических затратах на передающем конце. Поэтому за ними – будущее.

1.Ю. А. Нефедьев (1910-1983), лауреат Ленинской и Государственной пре мий, д. т. н., руководитель разработки нескольких поколений мощных и сверхмощных стационарных КВ — передатчиков, а также мощных подвижных КВ — радиостанций для армии и флота

Статья опубликована в журнале «Электросвязь: история и современность» №1, 2007 г.
Перепечатывается с разрешения редакции.
Статья помещена в музей 30.01.2008

Схемы передатчиков УКВ ЧМ диапазонов

В.Н.Шостак, г Харьков

В радиолюбительской практике генератор высокой частоты является одним из самых ответственных узлов. От тщательности его изготовления зависят конечные параметры проектируемых устройств. Требования к генератору ВЧ: высокая стабильность чааоты, отсутствие модуляции выходного сигнала фоном и наводками, а также высокая чистота спектра. Кроме этого, в некоторых случаях малый уровень собственных шумов.

 

Рис.1 Структура микросхемы AL2602

На практике применяют либо кварцевые генераторы (с последующим умножением частоты до необходимого значения), либо LC-генераторы. Достоинство кварцевых генераторов — высокая стабильность частоты. Недостатков несколько: повышенный уровень шумов, сложность исполнения, вызванная необходимостью умножения частоты, и невозможность оперативного изменения выходной частоты в широких пределах.

LC-генераторы проще в исполнении, в них можно применять каскады умножения частоты и регулировать выходную частоту в широких пределах. Главный их недостаток — повышенная по сравнению с кварцевыми генераторами нестабильность выходной частоты. Правда, при применении определенных мер этот недостаток можно минимизировать. Конструктивно LC-генераторы выполняют на биполярных или полевых транзисторах, но больший интерес представляют генераторы ВЧ, выполненные на интегральных микросхемах (ИС).

Как правило, ИС генераторов ВЧ широкополосные, имеют электронную настройку выходной частоты и обеспечивают высокие выходные параметры. Класс таких устройств имеет общее название «Voltage Controlled Oscillator» или VCO. Из наиболее известных и доступных можно назвать микросхемы VCO фирмы Motorola МС12100, МС12148, а также МАХ2432 производства фирмы MAXIM. Они работоспособны в широком диапазоне частот и обычно имеют буферированный выход ВЧ Но наибольшего внимания, на мой взгляд, заслуживает интегральная микросборка AL2602, недавно появившаяся в продаже.

Функционально интегральная микросборка AL2602 представляет собой управляемый напряжением ВЧ ЧМ генератор-буфер. Она содержит задающий генератор, работающий в диапазоне частот 80-220 МГц, ЧМ модулятор, стабилизатор напряжения 3 В, буфер и усилитель мощности. В отличие от вышеперечисленных VCO эта ИС не требует подключения внешних частотозадающих цепей. Нужен только резистор установки частоты. В отсутствие этого резистора выходная частота равна минимальной, т.е. 80 МГц. Таким образом, ИС содержит узлы, позволяющие с успехом применять ее во многих радиолюбительских и профессиональных приемопередающих конструкциях Структура микро схем AL2602 показана на рис.1, а назначение выводов приведено в таблице.

Напряжение питания AL2602 3~9 В. Однако она сохраняет работоспособность при снижении напряжения до 1,8 В. Ток потребления при неподключенном выводе 4 не более 5 мА.

Номер выводаОбозначениеНазначение
1; 7; 8GNDМинус, питания («земля»)
2VrefВыход стабилизатора опорного напряжения 3 В
3VssПлюс питания (3 — 9 В)
4RF OUTМощный выход ВЧ (открытый коллектор)
5OSC MonitorСлаботочный выход ВЧ (контроль частоты)
6V modНапряжение управления (модулятор, установка частоты)

Было опробовано применение ИС в качестве УКВ генератора, генератора, управляемого напряжением совместно с синтезатором, а также в составе портативных УКВ передатчиков, которые рассмотрим подробнее.

Миниатюрный передатчик с ЧМ модуляцией (рис.2) содержит минимальное количество деталей, но, несмотря на простоту, имеет высокие параметры. Дальность передачи на открытой местности превышает 200 м. Рабочую частоту в диапазоне 80-220 МГц устанавливают подстроечным резистором R2. Микрофон электретный, но возможно применение и динамического с дополнительным однотранзисторным усилителем. Настройка сводится к установке рабочей частоты. Конструкция платы произвольная с учетом требований к монтажу ВЧ устройств. Передатчик устойчиво работает во всем диапазоне питающих напряжений.

 

Рис.2 Миниатюрный передатчик с ЧМ модуляцией

Портативный УКВ ЧМ передатчик (рис.3) отдает в нагрузку мощность 5 Вт, при этом благодаря применению бескорпусных деталей имеет малые габариты. Левая часть схемы рассмотрена выше, а правая представляет собой усилитель мощности Транзисторы BFG591 (Umax = 120 мА) и BLT81 (Imах = 500 мА) производства Philips можно заменить отечественными типа КТ606 и КТ911, но при этом увеличатся габариты платы. При замене транзисторов на отечественные для достижения той же выходной мощности может понадобиться еще один транзистор. Настройка устройства сводится к установке рабочей частоты и регулировке тока транзистора VT1 в пределах 50-80 мА резистором R3.

Совместно с передатчиком можно применить синтезатор частоты. В этом случае частота ВЧ поступает с вывода 5 на делитель синтезатора, а напряжение подстройки от синтезатора поступает на вывод 6 ИС. Во всем остальном конструкция такая же.

 

Рис.3 Портативный УКВ ЧМ передатчик

Во многих случаях, например при конструировании радиотелефонов, портативных радиостанций с радиусом действия до 1 км, передатчиков, входящих в состав систем охраны, и т. п., очень эффективно работают схемы с одним транзистором — усилителем мощности. Схема такого варианта идентична схеме портативного устройства, но транзистор VT2 не используется, а антенна подключается к точке соединения конденсаторов С4 и С5. Ток коллектора транзистора в этом случае устанавливают 100 мА. Размеры платы этого варианта устройства не превышают 30-40 мм.

Схема ЧМ передатчика представлена на рис.2 и рис.3 Простой передатчик ЧМ сигнала можно собрать по схеме представленной на рисунке.

Амиком — системы видеонаблюдения и безопасность

Рынок видеонаблюдения и охранных систем растет небывалыми темпами: если в 2013 году его общий объем составлял всего 14.6 миллиардов долларов США (по данным TechNavio Analysis), то в 2018-м данный показатель превысил 24 миллиарда. Аналитики Transparency Market Research прогнозируют, что уже в 2022 году нас ожидает практически троекратный прирост: общемировой оборот технических средств безопасности преодолеет отметку в 71 миллиард долларов, из которых 68% составит аппаратное обеспечение, 23% — программное, и еще 9% останется на долю облачных сервисов.

Среди основных драйверов роста необходимо выделить следующие:

  • возросшая угроза террористических атак;
  • ужесточение законодательных требований;
  • развитие интеллектуальных аналитических решений.

Именно последний фактор во многом определяет положительную динамику. Благодаря инновациям в сфере компьютерной аналитики традиционные системы видеонаблюдения и контроля доступа стали находить применение в таких отраслях, как маркетинг, банковское дело, промышленность и многих других.

Перспективы развития отрасли

Современная охранная инфраструктура представляет собой сложный программно-аппаратный комплекс, включающий в себя средства видеофиксации, охранно-пожарной сигнализации и защиты периметра, системы контроля доступа и ряд других. Хотя по отдельности каждый из перечисленных компонентов имеет достаточно узкую сферу применения, будучи объединенными в единую экосистему они превращаются в мощный инструмент, пригодный для решения широчайшего спектра задач.

Технические средства обеспечения безопасности даже разнонаправленного действия органично дополняют друг друга. Так, интеграция СКУД в систему видеонаблюдения позволяет вести учет рабочего времени и автоматизировать расчет заработной платы не опасаясь махинаций со стороны персонала: этого можно достичь благодаря двойному контролю за перемещением сотрудников посредством ID-карт и алгоритма распознавания лиц. Цифровые камеры высокого разрешения, оснащенные детекторами движения, способны взять на себя роль охранной сигнализации, оповещая оператора о появлении неустановленных субъектов в зоне интереса. Наконец, функция распознавания номеров дает возможность организовать выдачу клиентам виртуальных пропусков для доступа к корпоративной парковке.

Но это — лишь вершина айсберга. Стремительное развитие аналитического программного обеспечения позволяет задействовать охранные системы безопасности и видеонаблюдения для оптимизации бизнес-процессов и даже в маркетинговых целях.

В марте 2015 года основатель холдинга Alibaba продемонстрировал возможности бесконтактной оплаты с использование алгоритма распознавания лиц в рамках ежегодной отраслевой выставки CeBit. Уже 1 сентября 2017 года технологию, получившую название «Smile to Pay» применили на практике, оборудовав новыми платежными терминалами один из ресторанов KFC. Система продемонстрировала впечалюющую точность в 99.77% при скорости обработки платежа не более 0.6 секунд.

Среди множества сценариев использования интеллектуальных функций стоит выделить следующие:

  • Анализ клиентопотока на торговых предприятиях

Сведения о действиях покупателей помогают выстраивать тепловые карты, по которым можно безошибочно выявлять наиболее востребованные маршруты между витринами и точки интереса, за счет чего оптимизировать планировку торгового зала и выкладку товара. Отслеживание динамики формирования очередей позволяет скорректировать расписание работы касс в зависимости от времени пиковой нагрузки, а зная общее количество посетителей и число клиентов, прошедших через кассовые стойки, можно безошибочно рассчитать коэффициент конверсии.

  • Логистический менеджмент

Монтаж комплексных систем безопасности и видеонаблюдения в складских комплексах упрощает сбор статистических данных, помогая вести учет движения товаров и контролировать зоны комплектации и отправки грузов, помогая оптимизировать накладные расходы на хранение и транспортировку продукции, эффективно бороться с пересортицей товаров и другими негативными явлениями.

  • Формирование портрета ЦА

Интеграция системы распознавания лиц в действующую программу лояльности позволяет в реальном времени отслеживать поведение покупателей и ассоциировать полученные данные с социально-демографическими факторами. Это помогает сформировать точный портрет целевой аудитории, повысив эффективность маркетинговых мероприятий.

Благодаря стремительному развитию технологий машинного зрения и видеоаналитики, современные охранные системы превращаются в универсальный инструмент ведения бизнеса, что существенно повышает их привлекательность в глазах владельцев торговых и производственных предприятий. А значит в ближайшем будущем реальные цифры экономического роста отрасли намного опередят даже самые смелые прогнозы экспертов.

Передатчики » Вот схема! — Электронные схемы


Мультиметр проверяет кварцы

 

Усилители на МОП-транзисторах

 

Радиоканал системы телеуправления

 

Схема микромощного радиопередатчика

Сделать радиовещательную станцию, сигнал которой можно принять на любой УКВ ЧМ радиоприемник, расположенный не далее 50 метров от передающей антенны, оказывается совсем несложно. На рисунке 1 показана схема нашего передатчика, работает он в УКВ ЧМ радиовещательном диапазоне. Передатчик состоит из генератора на транзисторе VT2 и модуляторе на транзисторе VT1.

Читать далее…


Лампово-транзисторный усилитель мощности

В KB трансиверах и передатчиках с усилителем мощности, построенном на основе электронной лампы, обычно используется транзисторный предварительный каскад с резонансным контуром в коллекторной цепи. В результате при смене диапазонов требуется не только переключать выходные П-контуры передатчика, но и контуры предварительного усилителя, что усложняет настройку УМ и понижает его устойчивость работы.

Читать далее…


Радиоканал прямого преобразования

В некоторых случаях бывает нужно на некоторое расстояние передать сообщение о каком-то событии, например, срабатывании датчика. Обычно радиолюбители используют простой радиопередатчик (с модуляцией) и приемный супергетеродинный тракт, например на основе микросхемы К174ХА2 или К174ХА26, либо сверхрегенератор со всеми его недостатками.

Читать далее…


ЧМ Передатчик 144 МГц

Передатчик работает на одном частотном канале, определяемым установленным кварцевым резонатором. Модуляция частотная. Выходная мощность на нагрузке 100 ом — 3 Вт при питании от источника 12В. На вход подают сигнал от динамического микрофона. Принципиальная схема показана на рисунке. Роль микрофонного усилителя играет операционный усилитель А1. С его выхода низкочастотное напряжение через фильтр R6C4R7 поступает на варикапную матрицу VD1, которая включена последовательно с кварцевым резонатором Q1.

Читать далее…


Чем удобнее всего паять?
Принципиальная схема передатчика AM

DIY, компоненты, описание

Простой передатчик AM

Передатчики — это устройства, которые могут передавать звук в виде радиоволн от аудиоустройства. Есть два типа передатчиков; FM и AM. У нас есть много сообщений о FM-передатчиках, поэтому мы решили сделать один по AM-передатчику.

Передатчики

AM создают радиоволны с помощью амплитудной модуляции (именно поэтому AM). Это означает, что изменяется только амплитуда волн, а частота остается прежней.В этом случае частота карьерных частот попадает в заранее определенный диапазон, называемый несущей частотой. Несущая частота меняется от страны к стране.

Описание

Вот принципиальная схема простого передатчика AM, который может передавать звук на задний двор. Эта схема разработана с ограниченной выходной мощностью в соответствии с правилами FCC и по-прежнему производит достаточную амплитудную модуляцию голоса в средневолновом диапазоне для удовлетворения ваших личных потребностей.Вам это понравится !.

Схема состоит из двух частей: усилителя звука и генератора радиочастоты. Генератор построен на Q1 (BC109) и связанных компонентах. Цепь резервуара с индуктивностью L1 и емкостью VC1 настраивается в диапазоне от 500 кГц до 1600 кГц. Эти компоненты можно легко получить от вашего старого радиоприемника на средних волнах. Q1 снабжен регенеративной обратной связью путем подключения базы и коллектора Q1 к противоположным концам контура резервуара.

C2, емкость 1 нФ, передает сигналы от базы к верху L1, а C4 емкость 100 пФ обеспечивает передачу колебаний от коллектора к эмиттеру и через внутреннее сопротивление эмиттера базы транзистора Q2 (BC 109 ), снова на базу.Резистор R7 играет важную роль в этой цепи. Это гарантирует, что колебания не будут шунтироваться на землю через очень низкое значение внутреннего эмиттерного сопротивления re Q1 (BC 109), а также увеличивает входное сопротивление, так что сигнал модуляции не будет шунтироваться на землю.

Q2 подключен как ВЧ-усилитель с общим эмиттером, C5 развязывает сопротивление эмиттера и обеспечивает полное усиление этого каскада. Микрофон может быть электретным конденсаторным микрофоном, а количество AM-модуляции можно регулировать с помощью 4.Переменное сопротивление 7 кОм R5.

Схема передатчика

AM со списком деталей Принципиальная схема передатчика Am

Банкноты
  • Частоту передачи можно регулировать с помощью переменной емкости C3.
  • Используйте индуктор 200 мкГн для L1 в цепи резервуара.
  • Для бесшумной работы в цепи используется батарея 9 В.
  • Используйте в качестве антенны изолированный медный провод длиной 30 см.

У нас есть другие схемы радиопередатчиков, которые вы, возможно, захотите посетить;

1.FM-передатчик дальнего действия

2. Однокристальный FM-передатчик

3. Простой FM-передатчик

4. FM-передатчик слежения

5. Ошибка телефона FM

Страница не найдена | MIT

Перейти к содержанию ↓
  • Образование
  • Исследовать
  • Инновации
  • Прием + помощь
  • Студенческая жизнь
  • Новости
  • Выпускников
  • О MIT
  • Подробнее ↓
    • Прием + помощь
    • Студенческая жизнь
    • Новости
    • Выпускников
    • О MIT
Меню ↓ Поиск Меню Ой, похоже, мы не смогли найти то, что вы искали!
Попробуйте поискать что-нибудь еще! Что вы ищете? Увидеть больше результатов

Предложения или отзывы?

Схема многоцелевого FM-передатчика

Схема многоцелевого FM-передатчика

Простая многоцелевая схема FM-передатчика, разработанная с использованием двух NPN-транзисторов и нескольких легко доступных компонентов.Эту схему можно использовать в качестве передатчика голоса или аудиосигнала, добавив кодировщик и декодер в приемник, мы также можем передавать цифровые данные.

Эта многоцелевая схема FM-передатчика может быть построена на компактной печатной плате, при этом отсутствуют помехи сигнала благодаря удачно размещенным фильтрующим конденсаторам. Для экспериментальных целей здесь использовалась антенна без усилителя сигнала. Если вы хотите передавать FM-сигнал на большие расстояния, используйте соответствующую антенну и схему усилителя сигнала.

Принципиальная схема

Необходимые компоненты

  1. Электретный микрофон Конденсатор = 1
  2. Транзистор NPN BC547 = 2
  3. Подстроечный конденсатор 60 пФ = 1
  4. Резисторы 22 кОм, 1 МОм, 10 кОм, 43 кОм, 330 Ом = каждый
  5. Конденсаторы 22 нФ, 100 нФ, 1 нФ, 1 мкФ, 27 пФ, 22 пФ = каждый
  6. Индуктор 0,1 мкГн (медный провод 22 swg) для L1
  7. Батарея (3 В — 5 В)

Строительство и работа

Чтобы построить эту схему, начните с электретного конденсаторного микрофона и примените смещение через резистор R1, затем подключите выходной сигнал от микрофона к клемме базы транзистора Q1 через элементы C1 и R2, здесь аудиосигнал усиливается, а затем выходной сигнал подается на клемму базы транзистора Q2. через конденсатор C2 и резистор смещения R4.

Транзистор

Q2 имеет схему осциллятора, здесь аудиосигнал модулируется в сигнал FM (частотная модуляция). На антенну подается выходной сигнал от коллектора Q2 и контура бака. Чтобы сделать L1, нам понадобится медный провод диаметром 22 дюйма и сделайте от 5 до 6 витков в диаметре обычного карандаша.

Примечания:
  • Всегда используйте свободный диапазон FM для своей практики.
  • Эта схема колеблется до 100 МГц, и вы можете настраивать и регулировать частоту колебаний, изменяя подстроечный конденсатор.
  • FM-приемник должен иметь диапазон настройки частоты в соответствии со схемой вашего передатчика. (Если у вашего коммерческого FM-приемника нет частотного диапазона, вам необходимо настроить FM-приемник в соответствии с частотой передатчика.
Схема передатчика

Mini FM — Gadgetronicx

Gadgetronicx> Электроника> Принципиальные и электрические схемы> Схемы приемопередатчика> Схема мини-FM-передатчика

Резисторы (все 1/4 Вт)
R1 4.7 мегапикселей
R2 560 Ом
R3, R9, R14 27 К
R4, R10, R11, R18 10 К
R5 220 К
R6 33K
R7 330 Ом
R8 4,7 К
R12, R21 Миниатюрный подстроечный резистор 10 кОм
R13 6.8K
R15 Потенциометр 50K
R16, R19 20К
R17, R20 82 К
Конденсаторы (50 В, если не указано иное)
C1, C2 68 пФ
C3 .001 мкФ
C4 0,56 мкФ
C5 Зависит от выбранной частоты.См. Раздел «Настроенные схемы».
C6, C7, C10 0,1 мкФ
C8, C9, C17, C18 10 мкФ Электролитический 16 В
C11 Зависит от выбранной частоты. См. Раздел «Настроенные схемы». Конденсатор устанавливается на рамочной антенне, а не на печатной плате.
C12 0,33 мкФ
C13, C14 0,01 мкФ
C15 470 мкФ Электролитический 50 В
C16 33 мкФ Электролитический 35 В
Полупроводники
IC1 MC74HCUO4N Шестигранный инвертор
IC2 HD74LS74 Двойной D-триггер
IC3 BUF634 Высокоскоростной буфер
IC4, IC5 F351 Операционный усилитель
IC6 7824 Регулятор напряжения
IC7 78L12 Регулятор напряжения
IC8 78L05 Регулятор напряжения
TR1, TR2, TR3 2N3904 Транзистор
DB1 DB102 Диодный мост
D1, D2 1N914 Диоды
Разное
CR1 Кристалл, в четыре раза превышающий желаемую частоту передатчика.
L1 Индуктор: 30 витков провода 24 калибра на сердечнике FT-50-61.
A1 Петлевая антенна: медная труба с наружным диаметром 1/4 дюйма, изогнутая в виде единого круга диаметром 1 метр.
S1 Ползунковый переключатель DPDT
Т1 Трансформатор 24 вольт вторичный, один ампер; Mouser 553-F-45X.
Печатная плата с медным покрытием 5-7 / 8 ”x 6-3 / 4”
J1 Установленный на печатной плате аудиоразъем RCA; Mouser 490-RCJ-041.
Шнур питания для трансформатора.
Радиатор для ИС буфера BUF634; Jameco № 2213472.
CMC Common Mode cCoke 3,3 мГн на секцию.
Два зажима Mini-Gator



Список компонентов FM-передатчика:

Резисторы:
1M коричневый, черный, зеленый
47K желтый, фиолетовый, оранжевый
22K красный, красный, оранжевый
10K коричневый, черный, оранжевый
470R желтый, фиолетовый, коричневый

Конденсаторы:
1n керамический 102
5p6 керамический
22n керамический 223
27p керамика
100n monoblock

Транзисторы:
BC547

Air Coil
Trimcap
Электретный микрофон
Воздушный провод 165см

FM-передатчик Технические характеристики Технические характеристики:

Питание: Требуются 2 батарейки AA, для увеличения диапазона можно использовать батарею 9 В
Напряжение питания: 88-108 МГц
Расстояние передатчика: 300 м или более
Размеры: 1-3 / 4 «(Д) 3/4» (Ш) 1/2 «(В)

Частота FM-передатчика выбирается пользователем
Передатчик можно слушать на любом FM-радио


FM-передатчик

Этот FM-передатчик — самый простой и самый простой FM-передатчик, который можно построить и иметь полезный дальность передачи.Он удивительно мощный, несмотря на небольшое количество компонентов и рабочее напряжение 3 В. Так и будет легко передавать более 300 метров на открытом воздухе и даже больше при более высоком напряжении. Используемая нами схема основана на проверенной австралийской конструкции. Его можно настроить где угодно в диапазоне FM. Или это может быть настроен за пределами коммерческого диапазона M для большей конфиденциальности. Конечно, это означает, что вы должны изменить свое FM-радио на иметь возможность принимать передачу или иметь широкополосный доступ FM-приемник. Выходная мощность FM-передатчика находится в допустимых пределах. многих стран.Тем не мение, в некоторых странах могут быть запрещены все беспроводные FM-передатчики без лицензии. Это ваша ответственность чтобы проверить юридические требования к операции и подчиняться им. FM-передатчик построен на односторонней печатной плате. плата PCB.

FM-передатчик Инструкции

Компоненты можно добавлять на плату в любом порядке.Примечание что электретный микрофон следует вставлять так, чтобы штифт, подключенный к металлическому корпусу, подключен к отрицательному рельс (то есть к земле или стороне нулевого напряжения схема). Катушка должна быть около 3 мм в диаметре и 5 мм в диаметре. повороты. Проволока — медная луженая, диаметром 0,61 мм. После того, как катушка припаяна на место, разложите катушки. примерно от 0,5 до 1 мм, чтобы они не соприкасались. (В интервал не критичен, так как будет производиться настройка FM-передатчика подстроечным конденсатором. Вполне возможно, но не так удобно, использовать конденсатор постоянной емкости вместо подстроечный конденсатор — скажем 47 пФ — и для изменения частоты Tx на просто регулируя расстояние между катушками.Это по изменяя L контура LC, а не C.) Добавление и извлечение батарей действует как переключатель. Подключите половинную или четвертьволновую антенну (длина провод) к воздушной точке. На частоте FM 100 МГц эти длины составляют 150 см и 75 см соответственно.

Описание схемы FM-передатчика

Этот FM-передатчик представляет собой самый простой и самый базовый FM-передатчик, который можно построить, и имеет полезный диапазон передачи.Он удивительно мощный, несмотря на небольшое количество компонентов и рабочее напряжение 3 В. Он легко передает более 300 метров на открытом воздухе и даже больше при более высоком напряжении. Используемая нами схема основана на проверенной австралийской конструкции. Его можно настроить где угодно в диапазоне FM. Или он может быть настроен за пределами коммерческого диапазона M для большей конфиденциальности. Конечно, это означает, что вы должны модифицировать свое FM-радио, чтобы иметь возможность принимать передачу, или иметь широкополосный FM-приемник. Выходная мощность FM-передатчика находится в пределах, установленных законодательством многих стран.Однако в некоторых странах могут быть запрещены ВСЕ беспроводные FM-передатчики без лицензии. Вы несете ответственность за проверку юридических требований для работы и их соблюдение. FM-передатчик построен на односторонней печатной плате.

Описание схемы FM-передатчика

Схема в основном представляет собой генератор радиочастоты (RF). который работает около 100 МГц. Аудио подобрано и усиливается электретным микрофоном, подается в аудио каскад усилителя построен на первом транзисторе.Выход из коллектора подается в основание второго транзистор, где он модулирует резонансную частоту контур бака (5-витковая катушка и подстроечный колпачок) путем изменения емкость перехода транзистора. Соединение емкость зависит от разности потенциалов приложен к базе транзистора. Контур резервуара включены в схему генератора Колпитца. Разберем отдельные блоки схемы ближе:

Электретный микрофон: электретный постоянно заряженный диэлектрик.Это делается путем нагревания керамического материала, поместите его в магнитное поле, а затем дайте ему остыть, пока все еще в магнитном поле. Это электростатический эквивалент постоянного магнита. В электретном микрофоне кусочек этого материала используется как часть диэлектрика конденсатор, в котором образуется диафрагма микрофона одна тарелка. Звуковое давление перемещает одну из его пластин. В движение пластины изменяет емкость. В электретный конденсатор подключен к усилителю на полевом транзисторе. Эти микрофоны небольшие, обладают отличной чувствительностью, широкий АЧХ и очень низкая стоимость.

Первый каскад усиления: это стандартное самосмещение усилитель с общим эмиттером. Конденсатор 22 нФ изолирует микрофон от базы напряжения транзистора и пропускает только сигналы переменного тока (AC).

Контур резервуара (LC): каждому Tx нужен осциллятор для генерировать несущие радиочастоты (RF). Танк (LC), BC547 и конденсатор обратной связи 5 пФ осциллятор в кадре. Входной сигнал не нужен для поддержания колебаний.Сигнал обратной связи заставляет ток база-эмиттер транзистора изменяется в резонансном частота. Это приводит к тому, что эмиттер-коллектор ток изменяться с той же частотой. Этот сигнал подается на антенна и излучается как радиоволны. Муфта 27 пФ конденсатор на антенне, чтобы свести к минимуму влияние антенны емкость в цепи LC.

Название «резервуарный» контур происходит от способности LC цепь для хранения энергии колебаний. В чистой LC-цепи (тот, у кого нет сопротивления) энергия не может быть потеряна.(В AC сети только резистивные элементы будут рассеивать электрические энергия. Чисто реактивные элементы, C и L просто сохраните энергию, чтобы позже вернуть ее в систему.)

Обратите внимание, что контур резервуара не колеблется только из-за того, что через него проходит потенциал постоянного тока. Положительный отзыв должен быть при условии. (Посмотрите осцилляторы Хартли и Колпиттса в справочник для подробностей.)

Калибровка цепи FM-передатчика

Разместите передатчик примерно в 10 футах от FM-радио.Набор радио где-то около 89 — 90 МГц. Вернуться к FM-передатчик и включите его. Разверните обмотку катушки друг от друга примерно на 1 мм. Нет катушки обмотка должна касаться другой обмотки. Используйте небольшой отвертка, чтобы настроить накладку. Удалите отвертку от регулировочного винта после каждой регулировки, чтобы LC схема не подвержена влиянию паразитной емкости. Или используйте пластик отвертка. Если вам сложно найти передающий частота затем попросите второго человека настроить вверх и вниз шкалу FM после каждой регулировки.

Один полный оборот декоративной крышки покрывает весь диапазон емкость от 6пФ до 45пФ. Обычный диапазон FM настраивается примерно на одну десятую полного диапазона настройки. Поэтому лучше всего регулировать его с шагом от 5 до 10 градусов на каждом повернуть. Так что настройка требует немного терпения, но это не сложно. Причина, по которой должно быть расстояние не менее 10 футов. между радио и FM-передатчиком заключается в том, что FM-передатчик излучает гармоники; он излучает не только на одной частоте, но и на несколько разных частот, близких друг к другу.

Вам не составит труда найти FM-передатчик. частота, когда вы будете следовать этой процедуре.

Что делать, если FM-передатчик не работает

Плохая пайка — наиболее вероятная причина неисправности цепи. не работает. Тщательно проверьте все паяные соединения под хороший свет. Затем убедитесь, что все компоненты находятся в своих правильное положение на печатной плате. В-третьих, следуйте по треку с вольтметр для проверки разности потенциалов при различных части цепи, особенно через базу, коллектор и эмиттер из двух транзисторов.

Правильно ли установлены транзисторы. Аккумулятор разряжен. Проверьте напряжения коллектор-эмиттер (от 1,0 до 1,5 В). Этот сообщит вам, что разность потенциалов батареи эти компоненты.

Возможно, что из-за различий в допуске 22K резистор нагрузки микрофона, возможно, придется увеличить или уменьшено, чтобы получить лучший ответ. Снижение стоимости повысит чувствительность.

Чему следует научиться при создании FM-передатчика

Это уже должно быть понятно из вышеприведенной схемы описание, что есть удивительное количество электроники чему можно научиться из этого обманчиво простого набора.Здесь это список некоторых продвинутых тем в электронике, которые могут быть продемонстрированными или иметь свои начинания в этом наборе: Класс Усилители C; FM-передача; Антенны УКВ; положительный и отрицательный отзыв; паразитная емкость; запертый кристаллами осцилляторы; ослабление сигнала

Простая полуволновая антенна, используемая в комплекте, не является Наиболее эффективным. Большей эффективности можно добиться за счет подключение дипольной антенны с помощью коаксиального кабеля 50 Ом. Подключите один вывод к точке Anrenna, а другой — к линия земли.

Вы можете поэкспериментировать с использованием 6 В или 9 В со схемой для посмотрите, как это увеличивает дальность действия передатчика. В чувствительность может быть увеличена за счет уменьшения резистора 22K до 10К. Попробуйте и убедитесь.

Обратите внимание, что этот FM-передатчик не подходит для использования на вашем теле, для Например, в кармане. Это потому, что на него влияют внешняя емкость и дрейф частоты передачи в зависимости от того, насколько вы к нему близки. Паразитная емкость составляет автоматически включается в емкость резервуара схема, которая будет сдвигать частоту передачи.

FM-передатчик Комплект


Вы можете приобрести полный комплект FM-передатчика в Electronics-DIY. хранить. Для получения более подробной информации перейдите по ссылке.



Accurate LC Meter

Создайте свой собственный Accurate LC Meter (измеритель индуктивности емкости) и начните создавать свои собственные катушки и индукторы. Этот LC-метр позволяет измерять невероятно малые индуктивности, что делает его идеальным инструментом для изготовления всех типов ВЧ-катушек и индукторов.LC Meter может измерять индуктивность от 10 нГн до 1000 нГн, 1 мкГн — 1000 мкГн, 1 мГн — 100 мГн и емкости от 0,1 пФ до 900 нФ. Схема включает автоматический выбор диапазона, а также переключатель сброса и обеспечивает очень точные и стабильные показания.

PIC Вольт-амперметр

Вольт-амперметр измеряет напряжение 0-70 В или 0-500 В с разрешением 100 мВ и потребление тока 0-10 А или более с разрешением 10 мА. Счетчик является идеальным дополнением к любым источникам питания, зарядным устройствам и другим электронным устройствам, в которых необходимо контролировать напряжение и ток.В измерителе используется микроконтроллер PIC16F876A с ЖК-дисплеем с подсветкой 16×2.


Частотомер / счетчик 60 МГц

Частотомер / счетчик измеряет частоту от 10 Гц до 60 МГц с разрешением 10 Гц. Это очень полезное стендовое испытательное оборудование для тестирования и определения частоты различных устройств с неизвестной частотой, таких как генераторы, радиоприемники, передатчики, функциональные генераторы, кристаллы и т. Д.

1 Гц — 2 МГц Генератор функций XR2206

1 Гц — 2 МГц Генератор функций XR2206 выдает высококачественные синусоидальные, квадратные и треугольные сигналы с высокой стабильностью и точностью. Формы выходных сигналов могут модулироваться как по амплитуде, так и по частоте. Выход 1 Гц — 2 МГц Функциональный генератор XR2206 может быть подключен непосредственно к счетчику 60 МГц для настройки точной выходной частоты.


BA1404 HI-FI стерео FM-передатчик

Будьте в прямом эфире со своей собственной радиостанцией! BA1404 HI-FI стерео FM-передатчик передает высококачественный стереосигнал в FM-диапазоне 88–108 МГц.Его можно подключить к любому типу стереофонического аудиоисточника, например, iPod, компьютеру, ноутбуку, CD-плееру, Walkman, телевизору, спутниковому ресиверу, магнитофонной кассете или другой стереосистеме для передачи стереозвука с превосходной четкостью по всему дому, офису, двору или палаточный лагерь.

USB IO Board

USB IO Board — это крошечная впечатляющая маленькая плата разработки / замена параллельного порта с микроконтроллером PIC18F2455 / PIC18F2550.Плата USB IO совместима с компьютерами Windows / Mac OSX / Linux. При подключении к плате ввода-вывода Windows будет отображаться как COM-порт RS232. Вы можете управлять 16 отдельными выводами ввода / вывода микроконтроллера, отправляя простые последовательные команды. Плата USB IO получает питание от порта USB и может обеспечить до 500 мА для электронных проектов. Плата USB IO совместима с макетной платой.


ESR Meter / Capacitance / Inductance / Transistor Tester Kit

ESR Meter kit — удивительный мультиметр, который измеряет значения ESR, емкость (100 пФ — 20000 мкФ), индуктивность, сопротивление (0.1 Ом — 20 МОм), проверяет множество различных типов транзисторов, таких как NPN, PNP, полевые транзисторы, полевые МОП-транзисторы, тиристоры, тиристоры, симисторы и многие типы диодов. Он также анализирует такие характеристики транзистора, как напряжение и коэффициент усиления. Это незаменимый инструмент для поиска и устранения неисправностей и ремонта электронного оборудования путем определения производительности и исправности электролитических конденсаторов. В отличие от других измерителей ESR, которые измеряют только значение ESR, этот измеритель одновременно измеряет значение ESR конденсатора, а также его емкость.

Комплект усилителя для наушников для аудиофилов

Комплект усилителя для наушников для аудиофилов включает высококачественные компоненты аудиосистемы, такие как операционный усилитель Burr Brown OPA2134, потенциометр регулировки громкости ALPS, разветвитель шины Ti TLE2426, фильтрующие конденсаторы Panasonic FM с ультранизким ESR 220 мкФ / 25 В, Высококачественные входные и развязывающие конденсаторы WIMA и резисторы Vishay Dale. Разъем для микросхем 8-DIP позволяет заменять OPA2134 на многие другие микросхемы двойных операционных усилителей, такие как OPA2132, OPA2227, OPA2228, двойной OPA132, OPA627 и т. Д.Усилитель для наушников достаточно мал, чтобы поместиться в жестяной коробке Altoids, и благодаря низкому энергопотреблению может питаться от одной батареи на 9 В.


Комплект прототипа Arduino

Прототип Arduino — это впечатляющая плата для разработки, полностью совместимая с Arduino Pro. Он совместим с макетной платой, поэтому его можно подключить к макетной плате для быстрого прототипирования, и на обеих сторонах печатной платы имеются выводы питания VCC и GND.Он небольшой, энергоэффективный, но настраиваемый с помощью встроенной перфорированной платы 2 x 7, которую можно использовать для подключения различных датчиков и разъемов. Arduino Prototype использует все стандартные компоненты со сквозными отверстиями для легкой конструкции, два из которых скрыты под разъемом IC. Плата оснащена 28-контактным разъемом DIP IC, заменяемым пользователем микроконтроллером ATmega328 с загрузчиком Arduino, кварцевым резонатором 16 МГц и переключателем сброса. Он имеет 14 цифровых входов / выходов (0-13), из которых 6 могут использоваться как выходы ШИМ и 6 аналоговых входов (A0-A5).Эскизы Arduino загружаются через любой USB-последовательный адаптер, подключенный к 6-контактному гнезду ICSP. Плата питается напряжением 2-5 В и может питаться от аккумулятора, такого как литий-ионный элемент, два элемента AA, внешний источник питания или адаптер питания USB.

4-канальный беспроводной радиочастотный пульт дистанционного управления, 200 м, 433 МГц

Возможность беспроводного управления различными приборами внутри или за пределами вашего дома является огромным удобством и может сделать вашу жизнь намного проще и веселее.Радиочастотный пульт дистанционного управления обеспечивает дальность действия до 200 м / 650 футов и может найти множество применений для управления различными устройствами, и он работает даже через стены. Вы можете управлять освещением, вентиляторами, системой переменного тока, компьютером, принтером, усилителем, роботами, гаражными воротами, системами безопасности, занавесками с электроприводом, моторизованными оконными жалюзи, дверными замками, разбрызгивателями, моторизованными проекционными экранами и всем остальным, о чем вы можете подумать.