Принципиальная схема радиопередатчика. Принципиальная схема FM-радиопередатчика: особенности конструкции и работы

Как устроен FM-радиопередатчик. Какие основные блоки входят в его состав. Как работает схема частотной модуляции. Какие преимущества имеет FM-передача сигнала. Какие компоненты используются в схеме простого FM-передатчика.

Основные компоненты принципиальной схемы FM-радиопередатчика

Принципиальная схема FM-радиопередатчика включает в себя несколько ключевых блоков:

• Генератор высокой частоты (ГВЧ)
• Модулятор
• Усилитель мощности
• Согласующее устройство
• Антенна

Генератор высокой частоты вырабатывает несущую частоту в диапазоне 88-108 МГц. Модулятор осуществляет частотную модуляцию несущей звуковым сигналом. Усилитель мощности усиливает модулированный сигнал до требуемой мощности. Согласующее устройство обеспечивает согласование выхода передатчика с антенной. Антенна излучает радиосигнал в эфир.

Принцип работы схемы частотной модуляции

В основе работы FM-передатчика лежит принцип частотной модуляции. При этом виде модуляции частота несущего колебания изменяется в соответствии с передаваемым звуковым сигналом. Чем больше амплитуда звукового сигнала, тем сильнее отклонение частоты от среднего значения.

Частотная модуляция имеет ряд преимуществ по сравнению с амплитудной:

• Лучшая помехоустойчивость
• Более высокое качество звучания
• Возможность передачи стереозвука

Ключевые элементы простой схемы FM-передатчика

Рассмотрим принципиальную схему простого одноканального FM-передатчика:

• Транзистор — обычно используется высокочастотный биполярный транзистор, например BF494
• Колебательный контур — катушка индуктивности и конденсатор переменной емкости
• Варикап — для осуществления частотной модуляции
• Микрофон — электретный или динамический
• Источник питания — батарея 9В

Транзистор работает в режиме генератора высокой частоты. Частота определяется параметрами колебательного контура. Варикап включен параллельно контуру и изменяет его емкость в зависимости от звукового сигнала с микрофона, осуществляя частотную модуляцию.

Особенности настройки FM-передатчика

При настройке FM-передатчика необходимо обеспечить:

• Точное попадание в разрешенный диапазон частот 88-108 МГц
• Стабильность частоты генерации
• Оптимальную глубину модуляции
• Согласование выхода с антенной для максимальной излучаемой мощности

Настройка обычно производится подстройкой емкости контурного конденсатора и изменением числа витков катушки. Для стабилизации частоты применяют кварцевую стабилизацию или ФАПЧ.

Расчет основных параметров FM-передатчика

При проектировании FM-передатчика производятся следующие расчеты:

1. Расчет колебательного контура для получения требуемой несущей частоты
2. Расчет цепи модуляции для обеспечения нужной девиации частоты
3. Расчет усилителя мощности для получения заданной выходной мощности
4. Расчет согласующих цепей для оптимального согласования с антенной

Важно обеспечить требуемую полосу пропускания всех каскадов для неискаженной передачи звукового сигнала во всем диапазоне частот. Также рассчитывается КПД передатчика и потребляемая мощность.

Особенности конструкции FM-передатчиков большой мощности

Мощные FM-передатчики для радиовещания имеют более сложную конструкцию:

• Применяются мощные генераторные лампы или транзисторы
• Используется многокаскадное усиление
• Применяются сложные системы модуляции
• Используются системы охлаждения мощных каскадов
• Применяются сложные антенно-фидерные устройства

Мощность таких передатчиков может достигать десятков киловатт. Они обеспечивают покрытие большой территории качественным FM-сигналом.

Применение микроконтроллеров в современных FM-передатчиках

В современных конструкциях FM-передатчиков широко применяются микроконтроллеры. Они выполняют следующие функции:

• Синтез частоты с высокой точностью
• Формирование модулирующего сигнала
• Управление режимами работы
• Контроль параметров и защита
• Цифровая обработка звука

Применение микроконтроллеров позволяет значительно улучшить характеристики передатчиков, повысить их надежность и расширить функциональные возможности. При этом упрощается настройка и обслуживание аппаратуры.

Преимущества и недостатки FM-передачи

Рассмотрим основные плюсы и минусы частотной модуляции:

Преимущества FM:

• Высокая помехоустойчивость
• Отличное качество звучания
• Возможность передачи стереозвука
• Простота реализации

Недостатки FM:

• Требуется более широкая полоса частот
• Меньшая дальность связи по сравнению с AM
• Более сложные и дорогие приемники

Несмотря на некоторые недостатки, FM-передача является основным способом радиовещания в диапазоне УКВ благодаря высокому качеству звука.

Перспективы развития FM-передатчиков

Основные направления совершенствования FM-передатчиков:

• Повышение энергоэффективности
• Миниатюризация конструкции
• Расширение функциональных возможностей
• Улучшение качества звучания
• Переход на цифровые методы формирования и обработки сигналов

Перспективным направлением является развитие цифрового радиовещания стандарта DAB+, которое обеспечивает еще более высокое качество звука. Однако аналоговое FM-вещание будет сохранять свои позиции еще длительное время.

2.Структурная схема радиопередатчика.

Любой вид радиосвязи осуществляется при помощи электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве со скоростью света.

Электромагнитные волны образуются вокруг антенного устройства, которое питается переменным током высокой частоты. Токи высоких частот вырабатываются (генерируются) передатчиком радиостанции.

Радиопередатчиком называется устройство, предназначенное для выполнения двух основных функций:

1) генерирования колебаний высокой частоты, т. е. преобразования энергии источников электропитания в электромагнитные колебания высокой частоты;

2) модуляции этих колебаний в соответствии с сигналами, подлежащими передаче.

Получаемые в радиопередатчике модулированные колебания высокой частоты передаются в антенну и далее излучаются в виде свободных электромагнитных волн.

В зависимости от предназначения, диапазона рабочих волн, мощности, вида управления колебаниями передатчиков их конструкция и схемы могут быть различными.

Каждый радиопередатчик состоит из нескольких каскадов, выполняющих определенную роль. Блок-схема радиопередатчика показана на рис. 1..

Основным элементом радиопередатчика является возбудитель, предназначенный для генерирования колебаний высокой частоты в заданном диапазоне при высокой их стабильности. В качестве возбудителя обычно применяют маломощный ламповый генератор с самовозбуждением (автогене­ратор).

Полученные в возбудителе высокостабильные колебания высокой частоты подаются на следующий элемент—промежуточный усилитель. В этом каскаде осуществляется предварительное усиление колебаний высокой частоты до величины, обеспечивающей нормальную работу следующего каскада — каскада усилителя мощности. В усилителе мощности происходит усиление сигнала высокой частоты до необходимой мощности. Усиленный сигнал передается в передающую антенну. В антенне высокочастотный ток преобразуется в электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве.

Рисунок 1

Основы построения схемы передатчика.

Передатчик обычно включает в себя:

• возбудитель;

• усилитель мощности ;

• согласующее и симетрирующее устройство;

• антенное устройство.

ОА – источник первичных сигналов.

Возбудитель – осуществляет преобразование первичных сигналов в первичные высокочастотные сигналы (радиосигналы), синтезируется рабочая сетка частот в заданном диапазоне и осуществляется перенос избранного для работы первичного радиосигнала на рабочую частоту.

Усилитель мощности – обеспечивает усиление сигнала и может содержать ряд последовательных ступеней усиления.

Согласующее антенное устройство – обеспечивает согласование передатчика с антенным устройством, при котором антенна излучает максимум мощности. При работе на симметричные антенны это же устройство обеспечивает их симметричное питание.

Фидер антенно-фидерной системы, если он есть, обеспечивает передачу энергии сигнала в антенну, а последняя излучает ее в заданном направлении.

Радиопередатчик характеризуется определенными техническими показателями:

• Диапазон рабочих частот передатчика. Большинство передатчиков имеет органы настройки, при помощи которых можно изменять частоту передачи. Перестройка передатчика обычно возможна в пределах широкого диапазона волн. Она может быть плавной и дискретной. При дискретной перестройке передатчик работает только на определенных (фиксированных) волнах.

• Мощность передатчика. Это есть мощность электрических колебаний, направляемых передатчиком в антенну. Она может быть от долей вата до мегаватт.

• Коэффициент полезного действия передатчика. Это есть отношение мощности, отданной в антенну, к мощности, потребляемой передатчиком от его источников питания. КПД передатчика определяет его экономичность. У передатчиков малой мощности КПД бывает 10-20%, у передатчиков большой мощности 40-60%.

• Стабильность частоты передатчика. Она характеризует допустимое отклонение несущей частоты передатчика за определенное время его работы в конкретных условиях.

Старший преподаватель кафедры связи: А.М. Болдырев

Замечания и предложения по содержанию методического пособия:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

РАДИОПЕРЕДАТЧИК ДЛЯ НАЧИНАЮЩИХ

Самодельные передатчики    Этот портативный FM-радиопередатчик легко построить и настроить. В нём использована пара импортных высокочастотных транзисторов BC548. Хотя, честно говоря, это не совсем ВЧ транзисторы, но и они дают хорошую работу схеме. Гораздо лучше сюда впаять S9018. Принципиальная схема передатчика для новичков    Передатчик питается от батареи 9 вольт. Можно взять «крону» или составить из двух литиевых по 4В. Катушка L1 состоит из 7 витков на оправке 4 мм. Витки можно чуть растягивать, чтобы настраивать передатчик. Фактический диапазон, на тестовом устройстве, перекрывает частоты от 80 МГц до 120 МГц. Фото самодельного FM-передатчика    Антенна — кусок проволоки. Длина антенного провода должна быть пол метра. Схема, по сути, состоит из генератора, который работает на частотах около 80-120 МГц. На аудиовход подается сигнал микрофона, далее на усилитель звука на базе первого транзистора. Выход с коллектора подается в второй транзистор, где он модулирует высокие радиочастоты с промежуточным контуром при различной распределительной емкости транзистора. Схема работает надёжно, настраивается легко, поэтому и рекомендована для начинающих радиолюбителей. Ещё одна аналогичная схема показана ниже. Схема передатчика для новичков — 2    Тут катушка мотается на оправке (сверле) 3мм, количество витков — 5, провод диаметром 0,5 мм. Детали — планарные, для уменьшения размера устройства. Поделитесь полезными схемами ИМПУЛЬСНЫЕ ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ    Известно, что источники электропитания являются неотъемлемой частью радиотехнических устройств, к которым предъявляется целый ряд требований; они представляют собой комплекс элементов, приборов и аппаратов, вырабатывающих электрическую энергию и преобразующих ее к виду, необходимому для обеспечения требуемых условий работы радиоустройств. МИГАЛКА НА МОТОЦИКЛ    Мотоцикл с полицейской мигалкой — схема двухцветного светодиодного сигнала для имитации полиции. КАК СДЕЛАТЬ БЛОК ПИТАНИЯ    Как самому сделать блок простейший питания, с изменяемым по желанию напряжением на выходе. ДОРАБОТКА ПИТАНИЯ ЧАСОВ    У многих имеются стоят простые настольные электронные часы с большим ЖКИ дисплеем и питающимися от небольшого дискового литий ионного элемента на три вольта. Часы хороши всем — и небольшая цена, и надёжность, и многофункциональность. Но вот одна проблема — периодически приходится менять элемент питания. Вроде ничего сложного тут нет, но во первых — батарейка садится как правило в самый неподходящий момент, а во вторых — стоит она почти половину цены самих часов. САМОДЕЛЬНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ПАЯЛЬНИК     После нажатия на кнопку, паяльник разогревается в течении 5 секунд, то есть по принципу мы замкнули выводы вторичной обмотки трансформатора, в следствии которого проволока (жало) нагревается. —> Ремонт блоков питания компьютера Ремонт компьютеров различной степени сложности осуществить  сложно Как ленточные конвейеры облегчают работу шахты? Ленточные конвейеры — это профессиональные рабочие устройства, которые используются во многих отраслях промышленности и хозяйства.  Как самостоятельно сделать угольную маску? В период, когда пандемия коронавируса бушует по всему миру, каждый хочет защититься от опасных вирусов. Особенности зимней стройки Строительство обычно проводится в теплое время года. Однако кто сказал, что строить зимой нельзя? Что собой представляет сварочный инвертор Сегодня сварку активно используют не только для строительных и монтажных процедур, но и при выполнении различных бытовых работ. Игровые автоматы Плей Фортуна Для любителей азартных игр на просторах интернета представлены много игровых площадок, удовлетворяющих требования своих игроков. Что делать если зависает компьютер Постепенное снижение работоспособности и производительности компьютера — одна из наиболее частотных проблем, с которой сталкиваются пользователи любого ПК. Gaminator Slot — игровые автоматы бесплатно Несмотря на большой ассортимент игровых автоматов, наибольшей популярностью пользуются Гаминаторы. Для тех, кто любит и знает мир спорта — полная версия Вулкан ставка на спорт Отличные знания спортивных игр и событий могут значительно улучшить финансовое положение. Для этого существуют букмекерские конторы, где можно воспользоваться опытом прогнозирования в спорте и заработать. Игровые автоматы на деньги в 2020 году Очень много игроков уже давно просиживают вечера в казино-онлайн.

Принципиальная схема FM-передатчика

— полные иллюстрации различных вариантов

Принципиальная схема FM-передатчика имеет отношение к объяснению того, как распространяются радиоволны, и общего принципа работы FM-радиостанций. В нашей статье будет представлена ​​блок-схема этой схемы, а также другие важные сведения о конструкции передатчика.

Что такое схема FM-передатчика?

Портативное FM-радио

Схема FM (частотная модуляция) представляет собой беспроводную связь, обеспечиваемую BJT или одним транзистором. Звуковые сигналы в этой цепи перемещаются за счет смещения частот несущей волны в зависимости от преобладающего сигнала сообщения.

FM-передатчики работают на очень высокой несущей частоте и на выходных частотах от 87,5 Гц до 108 МГц. Кроме того, FM-передатчик обеспечивает превосходную громкость звука при относительно низком потреблении электроэнергии.

Наконец, как было сказано ранее, катушка индуктивности и переменный конденсатор являются двумя важными компонентами схемы.

 

Принцип работы FM-передатчика

Радиоприемник FM-передатчика

FM-передача происходит в три основных этапа, а именно: 

• Предварительное усиление звука 
• Модуляция
• Передача

Аудиоусилитель облегчает процесс усиления звука, который имеет решающее значение в таких приложениях, как телефонные разговоры. Затем схема генератора переменной частоты берет на себя модуляцию и последующую генерацию несущего сигнала.

Кроме того, усилитель мощности повышает мощность FM-сигнала, обеспечивая выходной сигнал с низким импедансом, соответствующий выходному сигналу внешней антенны.

FM-радиочастоты

Мы проиллюстрируем схему беспроводного FM-передатчика с радиочастотным передатчиком на транзисторе. Прежде всего, он работает как стабильный генератор с колебательной схемой, позволяющей генерировать необходимую частоту колебаний.

Ознакомьтесь с электрической схемой и списком деталей.

Схема цепи

Список деталей

Минимальное количество компонентов для этой простой схемы:

Обзор всей схемы

Во-первых, это однотранзисторная шпионская схема FM со следующими недостатками: функция. Это ограничивает его общие возможности.

Таким образом, дополнительный транзистор и динамический микрофон могут значительно улучшить характеристики схемы. Система излучает электромагнитные волны в диапазоне 88-108 МГц.

Шпионская схема FM с одним транзистором

Схема ниже представляет эту схему.

С учетом добротности

Принципиальная схема

Обладая добротностью, схема может создавать высокое напряжение смещения. Во время сборки убедитесь, что вы подключили конденсатор к катушке, чтобы улучшить производительность системы.

Учитывая характеристики этой схемы, она часто используется в системах передатчиков мощности, которым требуется максимальная дальность передачи.

Лучшая способность к насыщению

Эта конструкция FM-передатчика представляет собой обычный тип излучателя, а не основу, как в приведенных выше схемах. Прежде всего, он имеет катушку индуктивности в основании для улучшения способности к насыщению. В свою очередь, это улучшает работу транзистора.

Также он дает впечатляющую дальность передачи и максимально точный прием звука, особенно при хорошей чувствительности микрофона.

Регулируемый змеевик

Принципиальная схема

Он оснащен дросселем переменной индуктивности, что делает его превосходным по сравнению с предыдущими конструкциями. Соответственно, индуктор регулирует передатчик, замедляя ядро ​​снаряда.

Возможно, этот дизайн является лучшим с точки зрения эмоционального качества, качества звука и дальности передачи. Но у него, вероятно, будут проблемы со стабильностью, хотя вы можете улучшить это, внеся незначительные изменения в его конструкцию, чтобы получить максимально чистый прием звука.

Принципиальная схема FM-передатчика: улучшенная стабильность

Принципиальная схема

Стабильность схемы можно значительно повысить, отводя проволочную антенну/стандартную телевизионную антенну от одного витка катушки. Это происходит двумя основными способами.

1. Во-первых, конструкция изолирует проволочную антенну от коллектора транзистора. В свою очередь, это освобождает его, снимая нагрузку.
2. Во-вторых, изоляция проводной антенны улучшает работу выходного напряжения системы.

Принципиальная схема FM-передатчика: передача музыки

Схема цепи

Вы также можете смоделировать схему передатчика для передачи музыки. Прежде всего, это позволяет одновременно комбинировать стереовход от источника входного сигнала. Кроме того, конструкция гарантирует, что стереосигналы с двух каналов будут транслироваться в эфир для обеспечения оптимального приема.

Передатчик IC 741 с проводным соединением

Выше мы в основном остановились на беспроводном FM-передатчике. Но также можно сделать проводной передатчик, в котором входной сигнал передается по проводам на громкоговоритель. Ниже приведена простая электрическая схема.

Примечательно, что микросхема IC 741 является микросхемой неинвертирующего усилителя и отвечает за предварительное усиление аудиосигнала в каскаде предварительного усиления.

Также вы можете повозиться с настройкой усиления, чтобы установить чувствительность усилителя. Часто вам следует установить настройку усиления на максимум, чтобы он мог различать разговоры с низким уровнем речи.

Перечень деталей

Некоторые из критических и пассивных компонентов этой схемы включают следующее:

Применение схемы FM-передатчика

FM-передатчик Mp3

1. Используется для передачи радиосигналов в беспроводных компонентах, таких как мобильные телефоны, сотовые телефоны, радиолюбители и электретные микрофоны.
2. Кроме того, его выходной сигнал/аудиосигнал удобен для снижения шума в определенных приложениях, таких как радиоприемники.
3. В-третьих, система необходима в электронных компонентах и ​​звуковых системах в качестве передатчиков сигналов.
4. Наконец, схема стереофонического FM-передатчика с фиктивной нагрузкой удобна для обучения в портативных передатчиках и других модулях передатчиков.

Преимущества схемы FM-передатчика

Винтажное FM-радио

1. Требуется небольшое количество компонентов, таких как спутниковый приемник, стандартный FM-приемник, проводная антенна и микросхема усилителя. Таким образом, его легко создать.
2. Кроме того, схема широкополосного FM-приемника обеспечивает эффективный диапазон передачи сигнала и превосходную стабильность частоты. Но лучше всего он работает как радиочастотный передатчик малого радиуса действия.
3. В-третьих, он удобен в демонстрационных передачах благодаря простоте сборки. Кроме того, он позволяет регулировать частоту, изменяя полосу частот.
4. С помощью всего лишь простого передатчика он обеспечивает оптимальный прием за несколько радиочастотных каскадов, не требуя сложных деталей. Кроме того, это облегчает упрощенные изменения частоты.
5. Мощный FM-радиопередатчик может подавлять шумовой сигнал за счет изменения амплитуды. Он оптимизирует выходную частоту, обеспечивая точную частоту без потерь.

Недостатки схемы FM-передатчика

1. Передатчик вещания требует широкого диапазона каналов для оптимальных звуковых частот.
2. Кроме того, в этой схеме передатчик вещания и широкополосный FM-приемник стремятся работать оптимально.
3. Кроме того, стандартный FM-приемник будет принимать некачественный аудиосигнал при средних помехах. Кроме того, самый четкий прием требует сложных деталей.
4. Схема непригодна для приложений с высокой и максимальной выходной мощностью.

Заключение

Схема полезна по-разному, как указано выше. Свяжитесь с нами для получения дополнительных сведений об этой схеме усилителя передатчика и ее компонентах для поверхностного монтажа.

FM-передатчик | Circuitspedia.com

4 комментариев / FM-передатчик / Автор Администратор

  Легкая, простая и лучшая схема FM-передатчика для самодельной мини-радиостанции    Схема самодельного FM-передатчика Компоненты Транзистор- 2N3904-2 Резистор-1M-1, 470 Ом-1, от 22 кОм до 47 кОм-2, 10 кОм-1 Конденсатор-1нф-1 , 0.1мкф-3, 10пф-2, 33пф-2 Индуктор- 4-5 Виток катушки с воздушным сердечником диаметром 4 мм из медной проволоки Конденсаторный микрофон-1 Эта простая и легкая схема ЧМ передатчика может передавать …

Схема FM-передатчика 500 м Подробнее »

1 комментарий / FM-передатчик / Автор Администратор

Высококачественный стереофонический FM-передатчик Если вы хотите транслировать музыку по дому, вы можете создать свою собственную небольшую радиостанцию, создав проект с использованием этой схемы. Создайте свою собственную радиостанцию ​​с помощью этой схемы и транслируйте музыку по всему дому. Вы можете передавать с подключением вашего мобильного …

Схема цепи высококачественного стерео FM-передатчика Подробнее »

2 комментария / FM-передатчик / Автор Администратор

FM-передатчик дальнего действия FM-передатчик может покрывать максимальное расстояние, мы всегда стараемся получить максимальный диапазон с максимальной выходной мощностью. Существуют различные типы схем fm-передатчиков, доступных на разных онлайн-сайтах. но не все схемы способны покрыть участок площадью более 100-200 метров …

FM-передатчик дальнего действия на 5 км Подробнее »

Оставить комментарий / FM-передатчик / Автор Администратор

Цепь FM-передатчика дальнего действия Цепи FM-передатчика генерируют выходную мощность в зависимости от усилителя мощности. Если какая-либо схема передатчика должна состоять из каскада усилителя Rf, каскада генератора, то выходная мощность этого блока обеспечивает хороший сигнал мощности. Описанная здесь схема передатчика с дополнительным усилителем мощности ВЧ …

Цепь FM-передатчика дальнего действия Подробнее »

1 комментарий / FM-передатчик / Автор Администратор

 Высококачественный 4-этапный 1 Вт схема самодельного FM-передатчика  Как сделать FM-передатчик в домашних условиях Это очень качественная схема FM-передатчика, состоящая из четырех радиочастотных каскадов: УКВ-генератор на транзисторе BF494 (T1), каскад предварительного усилителя на транзисторе BF200 (T2), драйвер на транзисторе 2N2219 (T3)…

Самодельная схема передатчика мини FM-радиостанции Подробнее »

Оставить комментарий / FM-передатчик / Автор Администратор

FM-передатчик малого и дальнего действия Схема FM-передатчика всегда интересна. Эта схема обеспечивает частотный сигнал FM от 80 до 115 МГц. Вы можете принимать сигнал этого передатчика на приемник на расстоянии около 200 метров. Это портативный FM-передатчик небольшого радиуса действия …

маленький FM-передатчик Подробнее »

Оставить комментарий / FM-передатчик / Автор Администратор

 Схема простого FM-передатчика Это очень простая принципиальная схема FM-передатчика. Эта схема FM-передатчика требует очень меньшего количества компонентов. Эта схема основана на двух NPN-транзисторах 2N2222, которые представляют собой маломощный усилитель. На первом транзисторном каскаде происходит предварительное усиление входного сигнала и далее транзистор Т2…

Простой ЧМ передатчик Схема Подробнее »

Оставить комментарий / FM-передатчик / Автор Администратор

 Самодельный FM-радиопередатчик дальнего действия мощностью 1 Вт Схема передатчика, работающая на частотах от 88 до 108 МГц. должны быть хорошего качества в отношении хорошей передающей способности с хорошим охватом территории.