Η κατασκευή ενός πομπού FM και η μετάδοση των δικών μας σημάτων στον αέρα είναι πραγματικά ένα διασκεδαστικό έργο. Ειδικά, με αυτό το κύκλωμα, καθώς δεν απαιτεί από εσάς να τυλίξετε το δικό σας πηνίο ή να χρησιμοποιήσετε ένα κουρευτικό και να περάσετε ώρες στο συντονισμό του κυκλώματός σας για να το κάνετε σωστά. Σε αυτό το έργο θα μάθετε πώς λειτουργεί ένας πομπός FM και πώς μπορείτε να φτιάξετε το δικό σας με λεπτά στοιχεία. Προσαρμόζουμε το κύκλωμα που έδωσε ο Tony Van Roon στο βιβλίο «Circuits for Hobbyists» (Σελίδα 75). Αυτό είναι ένα εξαιρετικό βιβλίο για να ξεκινήσετε, εάν θέλετε να κάνετε κάποιο παιχνίδι με τα ηλεκτρονικά.
Σημείωση: Η δημιουργία συχνοτήτων που θα μπορούσαν να επηρεάσουν τη ζώνη FM ή οποιαδήποτε άλλη ζώνη επικοινωνίας ενδέχεται να θεωρηθεί παράνομη στη χώρα σας. Χρησιμοποιήστε αυτό το κύκλωμα μόνο για εκπαιδευτικούς σκοπούς και βεβαιωθείτε ότι το σήμα σας δεν είναι πολύ δυνατό για να διακόψετε οποιαδήποτε επικοινωνία κοντά σας. Για τυχόν ατυχίες ούτε ο ιστότοπος ούτε ο συγγραφέας μπορούν να θεωρηθούν υπεύθυνοι.
Απαιτούμενα στοιχεία:
Το κύριο θέμα αυτού του απλού κυκλώματος πομπού FM, είναι να το φτιάξετε με ελάχιστα διαθέσιμα εξαρτήματα χωρίς να χρησιμοποιήσετε πηνίο πηνίου και μεταβλητό πυκνωτή και να το κάνετε να λειτουργήσει στο μέγιστο δυναμικό του. Τα στοιχεία που απαιτούνται για την κατασκευή αυτού του έργου παρατίθενται παρακάτω
- SN74LS13 - 4 είσοδος NAND πύλη Schmitt Trigger
- LM386 - Ενισχυτής ήχου
- Υποδοχή ήχου 3,5 mm
- 7805 Ρυθμιστής τάσης
- Πυκνωτές 1000uf, 100uf, 10uf, 0.1uf, 22pf
- Μπαταρία 9V
- Πίνακας ψωμιού
- Σύνδεση καλωδίων
- Ηχεία για δοκιμές
Λειτουργία πομπού FM:
Πριν βυθίσουμε στο κύκλωμα και αρχίσουμε να το χτίζουμε, νομίζω ότι πρέπει να γνωρίζουμε πώς λειτουργεί ένας πομπός FM, ώστε να έχει νόημα κατά την κατασκευή του. Εάν δεν σας ενδιαφέρει αυτή η θεωρία, μπορείτε να παραλείψετε αυτήν την ενότητα και να πέσετε στο διάγραμμα κυκλωμάτων.
Μια επισκόπηση του πομπού FM δίνεται χρησιμοποιώντας το διάγραμμα μπλοκ παρακάτω
Ο όρος FM σημαίνει «Συχνότητα διαμόρφωσης» που σημαίνει ότι πρόκειται να αλλάξουμε τη συχνότητα ενός ηχητικού σήματος έτσι ώστε να μπορεί να ταξιδεύει σε μεγάλη απόσταση πάνω από τον αέρα. Κάθε συσκευή ήχου όπως ένα IPod ή συσκευή αναπαραγωγής μουσικής παράγει ηχητικά σήματα με τη μορφή ημιτονοειδών κυμάτων. Αυτά ονομάζονται το σήμα διαμόρφωσης ή η συχνότητα διαμόρφωσης. Αυτό το σήμα διαμόρφωσης περιέχει τις πλήρεις πληροφορίες σχετικά με το τραγούδι ή τη μουσική που παίζεται. Αλλά αυτά τα παιδιά είναι εβδομάδα. Δεν μπορούν να ταξιδέψουν σε μεγάλη απόσταση και πιθανότατα θα πεθάνουν πριν φτάσουν στον δέκτη (Ραδιόφωνο).
Έτσι, πρέπει να βρούμε κάποιον που είναι πραγματικά ισχυρός και μπορεί να μεταφέρει σήματα διαμόρφωσης αυτών των εβδομάδων στους δέκτες του. Αυτά τα ισχυρά σήματα ονομάζονται σήματα φορέα ή συχνότητα φορέα. Η τεχνική με την οποία συνδυάζουμε αυτήν την ισχυρή συχνότητα φορέα με τη συχνότητα διαμόρφωσης ονομάζεται διαμόρφωση συχνότητας (FM). Εδώ η συχνότητα του κύματος φορέα τροποποιείται σύμφωνα με τη συχνότητα του σήματος διαμόρφωσης.
Όπως φαίνεται στο παραπάνω διάγραμμα μπλοκ, το σήμα διαμόρφωσης παράγεται στο πλαίσιο Audio Signal, και στη συνέχεια ενισχύεται χρησιμοποιώντας έναν προενισχυτή. Ο ταλαντωτής παράγει μια ισχυρή συχνότητα φορέα στην οποία διαμορφώνεται το σήμα χρησιμοποιώντας έναν διαμορφωτή. Για περαιτέρω αύξηση της εμβέλειας χρησιμοποιείται ένας ενισχυτής RF και μια κεραία.
Στο κύκλωμα μας, το σήμα ήχου παρέχεται από τηλέφωνο ή IPod. Η Προ-Ενίσχυση γίνεται χρησιμοποιώντας το LM386 Audio Amplifier IC. Ο 74LS138 μαζί με τον πυκνωτή 22pF λειτουργεί ως κύκλωμα Tank το οποίο παράγει μια ισχυρή συχνότητα φορέα και τη διαμορφώνει με το ενισχυμένο σήμα ήχου μας. Δεν έχουμε ενισχυτή RF στο κύκλωμα μας, αλλά μπορεί να προστεθεί εάν χρειαστεί να επιτύχετε υψηλότερο εύρος.
Διάγραμμα κυκλώματος:
Το διάγραμμα κυκλώματος αυτού του απλού πομπού FM εμφανίζεται στην παρακάτω εικόνα.
Μπορεί να χτιστεί πάνω σε ένα ψωμί ή να συγκολληθεί σε μια σανίδα Perf. Το πλήρες κύκλωμα μπορεί να τροφοδοτηθεί με μπαταρία 9V. Εάν χρησιμοποιείτε προσαρμογέα για τροφοδοσία, βεβαιωθείτε ότι έχετε προσθέσει πυκνωτή φίλτρου για να μειώσετε τον θόρυβο από την εναλλαγή. Το κύκλωμα χρησιμοποιεί έναν ενισχυτή ήχου LM386 που λειτουργεί ως προενισχυτής, αυτό το IC ενίσχυσε τα ηχητικά σήματα από τη συσκευή ήχου και το τροφοδοτεί στο κύκλωμα ταλαντώσεων.
Το κύκλωμα ταλαντώσεων πρέπει να έχει έναν επαγωγέα και έναν πυκνωτή. Στο έργο μας, το IC 74LS13 το οποίο είναι ένα 4-εισόδου πύλης NAND Schmitt Trigger έχει σχεδιαστεί για να ταλαντώνεται σε 3 ης τάξης αρμονικών η οποία είναι περίπου 100Mhz. Ένας πυκνωτής φίλτρου στις ράγες τροφοδοσίας του IC είναι πολύ σημαντικός για να λειτουργήσει.
Η υποδοχή ήχου 3,5 mm διαθέτει τρεις ακροδέκτες στους οποίους προορίζονται για το κανάλι L, το κανάλι R και τη γείωση. Συντομεύουμε τις ακίδες καναλιού έτσι ώστε να γίνει μονοφωνικό κανάλι όπως φαίνεται στην παρακάτω εικόνα και να το συνδέσουμε στον ακροδέκτη 3 και η γείωση να συνδέεται με τον ακροδέκτη 2 του LM386.
Ένα ηχείο 8 ohm χρησιμοποιείται για τη δοκιμή του κυκλώματος ενισχυτή. Αυτό το ηχείο πρέπει να αποσυνδεθεί ενώ συντονίζουμε το κύκλωμα.
Συντονισμός στη σωστή μπάντα FM:
Χάρη στην προσέγγιση που έδωσε ο Tony Van Roon η ρύθμιση αυτού του κυκλώματος πομπού FM είναι πολύ εύκολη σε σύγκριση με άλλα κυκλώματα, καθώς δεν διαθέτει πηνίο ή trimmer. Για να ξεκινήσετε απλώς ενεργοποιήστε το κύκλωμα και συνδέστε το ηχείο στο κύκλωμα όπως φαίνεται στο παραπάνω κύκλωμα. Τώρα συνδέστε το IPod ή οποιαδήποτε συσκευή ήχου στην υποδοχή 3,5 mm και παίξτε τη μουσική. Θα πρέπει να μπορείτε να ακούτε τον ήχο σας μέσω του ηχείου. Εάν όχι, το πρόβλημα πρέπει να είναι με τις συνδέσεις σας LM386. Εάν ο ήχος μπορεί να ακουστεί, αποσυνδέστε το ηχείο και συνεχίστε τη διαδικασία συντονισμού.
Χρησιμοποιήστε ένα ραδιόφωνο με δέκτη και ξεκινήστε να περιστρέφετε το κουμπί σας για να μάθετε σε ποια συχνότητα μεταδίδεται ο ταλαντωτής. Ο καλύτερος τρόπος είναι να ελέγξετε περίπου 100Mhz καθώς πιθανότατα θα λειτουργούσε γύρω από αυτήν τη συχνότητα. Διατηρήστε την ένταση στο μέγιστο και συντονίστε αργά μέχρι να ακούσετε το τραγούδι που αναπαράγεται μέσω της πηγής ήχου σας. Μπορείτε επίσης να δείτε το παρακάτω βίντεο για να μάθετε πώς το ρύθμισα.
Μπορείτε να δοκιμάσετε τα παρακάτω εάν χτυπήσετε έναν τοίχο:
- Εάν ακούσετε έναν παράξενο θόρυβο σε μια συγκεκριμένη συχνότητα και θέλετε να μάθετε εάν αυτή είναι η συχνότητα ταλαντωτή σας. Απλώς απενεργοποιήστε το κύκλωμα και γυρίστε ξανά, το ραδιόφωνο σας θα πρέπει να παράγει θόρυβο τσακίσματος εάν η συχνότητα είναι σωστή
- Επεκτείνετε την κεραία του ραδιοφώνου σας σε όλο το μήκος και τοποθετήστε την κοντά στο κύκλωμα αρχικά
- Αλλάξτε την τάση λειτουργίας εντός 4,5 έως 5 V για να αλλάξετε τη συχνότητα με την οποία μεταδίδετε, επειδή μερικές φορές η συχνότητά σας ενδέχεται να συγκρούστηκε με μια άλλη δημοφιλή ζώνη FM.
- (Εντελώς προαιρετικό) Εάν έχετε μεταβλητό πυκνωτή εύρους 0-22pf μπορείτε να αντικαταστήσετε το καπάκι 22pf με αυτό το trimmer και να προσπαθήσετε να αλλάξετε τις τιμές του.
Μόλις μάθετε σε ποια συχνότητα εργάζεστε, μπορείτε να τοποθετήσετε την κεραία στη σωστή κατεύθυνση και να απολαύσετε τη μουσική που μεταδίδετε. Ελπίζω να λειτουργήσει το έργο. Εάν ζητήσετε, μπορείτε να επικοινωνήσετε μαζί μου μέσω της παρακάτω ενότητας σχολίων.