Abans de començar:
Sóc molt conscient de l'escena de la ràdio pirata que hi ha en diversos països. Mentre estic cent per cent a favor de la llibertat d'expressió, també estic al cent per cent convençut que l'espectre radioelèctric ha de ser organitzada i controlada, per tal d'evitar interferències i permetre l'accés equitatiu a tots els interessats. Per aquesta raó, els demano als meus lectors a abstenir-se d'utilitzar el meu treball per a la creació de qualsevol tipus de clandestina, pirata, estació de ràdio sense llicència. D'altra banda, qualsevol persona jugar net, i fer les coses d'acord a la llei, és fer ús de la meva disseny.
Història del projecte
A Xile una proporció significativa de les emissores utilitzen transmissors de mà. La qualitat varia. Alguns transmissors estan ben fetes, altres són molt pobres, i també n'hi ha que són ben dissenyat, però mal construït, que és el resultat típic d'un mal tècnic després d'haver intentat copiar un disseny fet per una altra persona.
El 2002 em van demanar que reparés un transmissor que era un exemple particularment pobre del gènere. El propietari em va dir que això molt dolent era el millor que es podia permetre. Li vaig dir que es podria construir un transmissor molt millor per menys diners. Una cosa va conduir a la següent i em vaig comprometre a desenvolupar un transmissor d’alta qualitat i econòmic per a petites estacions de FM.
Durant els propers mesos he dissenyat, construït i depurant els tres mòduls principals de la meva transmissor: el processador d'àudio i alimentació codificador estèreo, l'excitació sintetitzada, i l'amplificador de potència. Però quan estava en aquest moment, el meu estimat amic amb el transmissor pèssim va sortir del negoci, pel que no tenia sentit més veritable de l'emissora que estava construint! Això va portar al projecte de ser deixat de costat, malgrat el fet que només el circuit de control bastant simple encara faltava.
Els tres mòduls realitzats han estat mentint tot al meu taller durant quatre anys. A la meva ciutat el disc s'omple d'estacions que transmeten principalment música molt baixa qualitat, i tothom sembla estar d'acord en que simplement no hi ha espai, ni l'espectre-savi, ni en nombre d'oients, per una estació addicional que transmeti la bona música. .. I de totes maneres, jo no tinc el temps per executar una estació de radiodifusió, ni tan sols un u semi-automatitzat! Així que no hi ha motivació per mi per completar el projecte transmissor.
En comptes de llençar tot per la borda i l'oblit (la qual cosa és una cosa que no puc fer de totes maneres!), Ara m'he decidit a posar el disseny al domini públic, pel que almenys algú per aquí podria beneficiar-se del temps he invertit.
El concepte:
Aquest transmissor va ser dissenyat des de zero per proporcionar alta qualitat de so, juntament amb l'excel · lent estabilitat de freqüència, fiabilitat, etc Pot ser utilitzat com a transmissor autònom per servir a una ciutat de mida mitjana, o com excitador per conduir un quilowatt- amplificador de potència classe per servir a una gran ciutat. Està dissenyat per treballar des 13.8V tensió nominal, de manera que es pot executar a partir d'una font d'alimentació comú de comunicacions en paral · lel amb una bateria de còpia de seguretat. En cas d'un tall d'energia, el transmissor pot seguir operant de la bateria, una lleu reducció en el poder com les caigudes de tensió.
Consta de quatre mòduls, els tres més importants dels quals estan a punt, provat, i es descriu a continuació. El quart mòdul encara no s'ha construït, i potser mai es va construir, però vaig a descriure les seves funcions bàsiques perquè pugui dissenyar, si ho desitja.
Per tant, anem a començar!
El processador d'àudio i el codificador estèreo
La forma de llibres de text de processar i codificar un senyal estèreo per a la transmissió de FM és el següent:
1) Prendre els dos canals i els de pas baix filtre en 15kHz, amb atenuació pronunciada;
2) Apliqueu un èmfasi previ. Segons la part del món, hauria de tenir una constant de temps de 75 µs o una de 50 µs;
3) limitar estrictament el nivell d'àudio per assegurar-se que overdeviation no pot succeir;
4) Crear, una ona senoidal neta 38kHz estable;
5) Restar la cama esquerra des del carril esquerre, i multiplicar el resultat amb el transportista 38kHz;
6) Crea una ona sinusoïdal 19kHz neta, enganxament de fase a 38kHz un;
7) Afegir al canal esquerre, canal dret, la * senyal 38kHz (LR), i el senyal 19kHz, amb amplituds específiques.
Hi ha diverses formes d'implementar aquest algorisme. Fàbrica moderna feta transmissors solen fer tot digitalment, en un DSP. Però encara és més barat i més fàcil de fer en el domini analògic. Això es pot fer de diverses maneres massa, i massa molts transmissors aquests dies utilitzar Ultra, mètodes mediocres barats com multiplicadors dur-commutats basats en commutadors CMOS. Ells fan la feina, però molt sorollós! El meu disseny en lloc utilitza un cert multiplicador analògic d'alta qualitat per a aquesta tasca. Com a resultat, el senyal de la meva transmissor és tan bo com les millors senyals que puc rebre localment, i molt millor que la major part d'ells!
Aquí està el diagrama esquemàtic. Vostè probablement no serà capaç de llegir-lo en la present resolució, així que millor faci clic, guardar-lo en resolució completa, imprimir-lo, i es refereixen a ell per al següent explicació. Si té problemes per obrir la versió gran problema, feu clic al diagrama, perquè puguis guardar-lo al disc, i després obrir-lo amb IrfanView o qualsevol altre visor d'imatges GOOD. Això és vàlid per a tots els dibuixos en aquesta pàgina. Els dibuixos de resolució completa són grans, i depenent de la quantitat de memòria en el seu ordinador, alguns navegadors no poden obrir-les i reportaran un enllaç trencat.
Les dues senyals d'àudio d'una sola terminal de nivell de línia entren a través de condensadors de pas de cables, i són rebuts per un LC filtre de pas baix per eliminar qualsevol senyal de radiofreqüència que podria ser en ells. A cada canal hi ha una etapa tampó i, a continuació, un pre-èmfasi i suau etapa limitador combinat. L'avantatge de fer la delimitació i pre-èmfasi en un sol pas és que evita overdeviating de sons aguts forts, o que té el baix volum del so de aplanar els aguts, sense la necessitat d'un limitador multibanda. El guany de la porció no-limitat de les senyals d'àudio és ajustable per mitjà de potenciòmetres. Després ve un filtre de sis pols de pas baix que elimina els senyals per sobre 15kHz.
Un xip 74HC4060 deriva els senyals 38kHz i 19kHz, com ones quadrades, d'un cristall de quars a mida. Dos circuits ressonants amb nuclis de ferrita olla converteixen aquestes ones quadrades en ones sinusoïdals soroll molt nets i baixos. Trimpots permeten establir els nivells, mentre que els nuclis dels inductors ajustables permeten ajust precís. Ponts permeten desactivar cadascuna d'aquestes senyals per a fins d'ajust i les proves.
Un cop passat de moda, però l'encenall multiplicador analògic de baix soroll i baixa distorsió modula el senyal LR, produïda per un amplificador diferencial amplificador operacional, a la subportadora 38kHz. Aquest circuit té tres ajustos d'equilibri. El seu nivell de sortida és ajustable també. Els senyals que només siguin necessaris per estèreo poden ser desconnectats per a la prova per mitjà d'un pont.
El sumador de sortida combina el senyal L, R del senyal, (LR) * Senyal 38kHz, i el to pilot. Els primers dos senyals es fixen en aquesta etapa, mentre que el (LR) * 38kHz es pot ajustar pel seu propi potenciòmetre, i el to pilot pel potenciòmetre d'ajust abans del seu circuit LC. Llavors hi ha un ajust final de nivell, que s'utilitza per establir la desviació del transmissor, i després una etapa tampó amb baixa impedància de sortida, que impulsa la sortida a través d'una resistència per evitar la inestabilitat de les càrregues capacitives.
Hi ha un circuit addicional que consisteix, bàsicament, d'un detector de superdiode dual amb una constant de temps i el conductor amb sortida ajustable. Aquest circuit recull el senyal múltiplex completa just abans del control de nivell final, i produeix un senyal de CC per conduir directament una petita metres, per a la indicació de desviació. Aquesta és una eina molt important per a l'operador del transmissor per ajustar el nivell d'àudio adequat durant l'operació de rutina!
Aquí teniu la placa de circuits impresos. Feu-hi clic per obtenir-la en alta resolució .... Es veu "a través del tauler", de manera que pugueu imprimir-la directament i posar la tinta en contacte amb el coure per obtenir un patró de coure correcte.
Tot el circuit està construït sobre aquest circuit imprès d'una sola cara. Només uns pocs cables de pont són necessaris, així que no és que val la pena fer un PCB de doble cara per això.
I aquesta és una superposició de peces en brut, només per veure que una part va. Exactament que part on va, és una cosa que haurà de treballar amb l'esquema! No sigui mandrós!
I així és com es veu el equip de música complet encoder. Aquí hi havia soldat temporalment una placa de connectors phono antiquada a les entrades. Més tard, el PCB ha de ser tancat en una caixa blindada, amb totes les entrades i sortides que van a través dels condensadors del pas de cables.
Quant als components: totes les resistències crítiques són pel·lícules metàl·liques, amb una tolerància de l’1%, tant per a l’estabilitat com per al baix soroll. Els amplificadors operatius són de baixa distorsió i de baix nivell de soroll, excepte l’opamp del circuit de mesura, que és un tipus senzill de BiFET. Tots els trimpots són unitats multitorn d'alta qualitat. Els condensadors són majoritàriament de polièster, però al filtre de pas baix he utilitzat un 5% de mica de plata, simplement perquè en tenia molts i podia coincidir molt bé amb els valors. Fer coincidir els condensadors és una bona idea, perquè la seva tolerància del 5% és una mica àmplia per obtenir la resposta del filtre òptimament plana. En llocs poc crítics hi trobareu condensadors ceràmics i electrolítics. Els estranguladors són aquells que es treuen d’un videograbador no desitjat, però es poden comprar de similars. Els nuclis de ferrita provenien del descodificador estèreo d'una antiga ràdio (de fusta!), Que tenia en un estat massa incomplet per restaurar-la. No en tinc informació, de manera que haureu de seleccionar els vostres propis nuclis i calcular el nombre de voltes per obtenir la inductància que s’indica a l’esquema. Tingueu en compte que els nuclis del test han de tenir un buit d’aire important per tal de ser prou estables. El cristall es pot demanar als cristalls JAN, especificant una freqüència de 2.432 MHz, mode fonamental, ressonant paral·lel, capacitat de càrrega de 30pF, suport HC-49, amb índexs de temperatura, estabilitat i tolerància estàndard.
Vostè ha d'entendre aquest circuit per poder calibrar correctament. I necessites un oscil · loscopi, és clar! El procés s'inicia per ajust tots els paràmetres als punts mitjans, l'aplicació d'una font d'alimentació de + /-15V, i una ona sinusoïdal d'àudio de 1kHz a ambdós canals, a un nivell de 1V de bec a bec. Establir R5 i R23 exactament 4.5V pp a les sortides dels filtres de pas baix, com s'indica en el diagrama. Després d'ajustar L4 i R44 repetidament mentre observa la sortida del U9A, l'ajust de la bobina per la màxima senyal i el potenciòmetre per pp. Exactament 4.4V Després d'aplicar la senyal 1kHz a una sola entrada de la placa, i talla l'altra entrada a la sòl. Amb l'oscil · loscopi a la sortida del U11A, hauria d'aparèixer una senyal de dos tons clàssics. Ara ajustar R60, R61 i R62 repetidament a la millor planta de centrat, la simetria i la linealitat. Això és més fàcil de fer mitjançant l'ús d'un abast de doble canal i posant l'altre canal en el senyal d'entrada al multiplicador analògic (sortida de U6A), la superposició de les dues empremtes. Després d'ajustar el guany dels canals d'oscil · loscopi, el senyal de dos tons modulada d'omplir amb precisió l'ona sinusoïdal 1kHz.
Ara instal un pont a JP2 i posar a l'abast de la sortida de U6B. Allà podrà veure la suma del senyal 1kHz i el senyal de doble to provinent del multiplicador. Ajusteu el nivell del senyal * (LR) 38kHz amb R55, pel que és exactament igual al nivell del senyal d'1 kHz. Això és molt fàcil, perquè quan la configuració és correcta, el senyal de 38 kHz sempre es mou entre zero volt i el nivell instantani de l’ona sinusoïdal d’1 kHz. Per tant, només heu d’ajustar el trimpot per aconseguir que aquesta línia de zero volt sigui agradable i recta. Si mai no heu construït un circuit com aquest, ara no podreu entendre el que vull dir, però quedarà clar immediatament quan estigueu jugant amb l’ajustament. Assegureu-vos de fer aquest ajust amb la màxima precisió, ja que en depèn la bona separació estèreo d’aquest codificador.
Ara tregui el pont en JP2 i instal al JP1. Apliqui la senyal 1kHz 1V als dos canals. L5 Tune per al senyal màxima 19kHz i establir R45 perquè el senyal pilot sobre l'abast és d'aproximadament 10% de l'amplitud del senyal 1kHz. Ara col · locar les dues sondes d'oscil · loscopi en les sortides de U9A i U9B, retiri el pont de JP1, i retoc L5 per alinear les fases de les dues ones sinusoïdals, de manera que l'encreuament per zero ocorre exactament al mateix temps. L'augment del guany d'abast del senyal 19kHz ajuda a obtenir les formes d'ona més paral · lel per obtenir una major precisió.
R68 s'ajustarà una vegada que l'excitador és completa. Per ara, acaba d'establir a prop de gamma mitjana, que donarà sobre 1V a la sortida. Si vostè ja té el seu mesurador per a la mesura de la desviació (qualsevol mesurador de panell de 10uA a escala 1mA hauria de funcionar), pot dibuixar una escala per a això i ajustar R73 perquè es llegeixi 100% de desviació (o 75kHz, el que vostè prefereixi). Fer això amb un senyal de més de 1V s'aplica a les entrades, de manera que el senyal està sent limitat. Per cert, la lectura ha de ser el mateix, independentment de si s'aplica el senyal d'àudio a una entrada, o bé a tots dos. Quan no hi ha entrada d'àudio, el mesurador ha de llegir sobre 10% del valor de la desviació total. Aquest és el to pilot, i és possible que vulgueu marcar el seu nivell en el mesurador.
El excitador sintetitzat
Errata: Els transistors identificats com 2SC688 en l'esquema són realment 2SC668! Gràcies per denunciar la incoherència, Fausto!
El excitador té les funcions de proporcionar una estable, de poc soroll, freqüència seleccionable de senyal RF, modula amb el senyal multiplex proporcionada per la placa d'àudio i amplificar a una potència controlable suficient per impulsar l'amplificador de potència. El meu excitador utilitza un sintetitzador de freqüència PLL, que cobreix la banda de FM a passos 100kHz. El VCO cobreix només alguns MHz sense reajustament, el que resulta en baix nivell de soroll. La modulació es realitza de forma independent de control de freqüència, i amb la consideració especial per reduir el soroll. La potència de sortida pot controlar des de zero a 4 watts. Un detector de desbloqueig PLL està inclòs, per apagar el transmissor en el cas d'un error de funcionament.
El cor de l'excitació és un VCO Colpitts. Està alimentat per un regulador local 9V, i té la freqüència controlada per dos varactors back-to-back, el que resulta en la càrrega mínima i per tant molt baix soroll de fase. Una mostra del senyal del VCO es divideix per un pre-escalador IC i es va aplicar a un xip PLL, que rep el seu referència d'un cristall de quars per encàrrec i la divideix cap avall per 6250 Hz La freqüència s'estableix en forma binària per un interruptor DIP deu vies, que controla el principal divisor programable. Si el PLL està desbloquejat, interruptors Q1 en una sortida que s'ha d'utilitzar per desactivar l'etapa de potència. La sortida del detector de fase del PLL xip es filtra i el nivell-va canviar per un amplificador operacional, que s'injecta en els varactors de control de freqüència del VCO.
El senyal de modulació s'aplica a un varactor separades, que està esbiaixada per executar-se en un rang raonablement lineal, i ser separada des del circuit de control de freqüència, que no està afectat per la tensió de PLL. Tot senyal i control d'acoblament de tensió es realitza a través ofega, en lloc dels inductors, per obtenir menys soroll. L'ample de banda de l'entrada de modulació és prou àmplia com per no només estèreo, però també per permetre l'addició posterior d'un senyal subportadora d'utilitat (SCA).
La sortida del VCO passa a través d'una etapa tampó de seguidor d'emissor, a continuació, a través d'un amplificador de classe A en termes generals sintonitzat, seguit per un conductor de classe B i un amplificador de potència de classe C, que utilitzen mitjà-Q sintonitzat xarxes d'adaptació d'impedància. Aquestes dues últimes etapes són alimentats des d'una entrada separada, de manera que la potència de sortida pot ser controlat des de zero a 4 W amb la configuració d'aquesta tensió de zero a 15V. La intenció utilitzeu aquesta funció per al control de la unitat automàtica de les etapes finals, i la protecció del transmissor.
Tingueu en compte que la sortida d'aquest mòdul no té prou filtratge d'harmònics per connectar directament a una antena. Si voleu utilitzar aquest excitador com un transmissor de baixa potència independent, s'ha d'afegir un filtre de pas baix.
L'excitació es basa en un PCB de doble cara, que té el seu costat esquerre superior de coure sobretot tranquil com un pla de terra. El coure s'extreu només al voltant pins no connectats a terra. Les connexions a terra es solden a la part superior, així que no cal comptar amb forats metal · litzats.
Aquest dibuix mostra els dos costats de la placa, pel que pot imprimir i doblegar per la meitat per veure com s'alineen les dues parts. Vostè haurà d'invertir la imatge per imprimir-la per a la presa de la placa, de manera que la tinta entra en contacte amb el coure.
El PCB està equipat amb escuts soldades al voltant i entre les etapes, en ambdós costats de la junta. Ells són els més instal · lats abans d'omplir.
Aquesta imatge mostra el disseny de peces. Una vegada més, vostè haurà de saber quina part és la que, utilitzant l'esquema. Ha de ser bastant fàcil. Aneu amb compte, perquè hi ha un component en l'esquema que no està inclòs en el disseny del tauler! Es va afegir més tard, durant la depuració, i solda sota de la taula! Per fer les coses més interessants i desafiament una mica, no vaig a dir-te quina part és! Vostè descobrirà quan vostè acaba damunt de tenir una part que queda després d'acoblar el tauler! :-)
Els dibuixos de les bobines són raonablement prop d'un partit de les seves mides reals.
I així és com es veu l'excitador muntat. És possible que noteu la part d’alumini mecanitzat que tanca el transistor de sortida. Ho vaig fer al meu torn d’afició. És una manera força sofisticada de connectar el transistor amb carcassa TO-5 a un dissipador de calor extern. També funcionarà un claudàtor més senzill. La meva idea original era posar aquest mòdul a la vora d’un xassís o contra una paret de l’armari, per utilitzar-lo com a dissipador de calor. De tota manera, el circuit és tan eficient que el transistor amb prou feines necessita un dissipador de calor addicional. Vaig fer totes les proves sense afegir res més que el que es mostra aquí.
Moltes de les peces procedien d'equips ferralla. Això inclou als trimmers i els ofega encreuament. No obstant això, les peces compatibles estan disponibles nous. El vidre es va fer pels vidres de gener Per demanar-ho, especifiqueu una freqüència de 6.4000 MHz, la manera fonamental, paral · lel ressonant, 30pF capacitat de càrrega, suport d'HC-49, amb puntuacions de temperatura, estabilitat i tolerància estàndard.
La sortida es connecta mitjançant un sòcol BNC. La resta de connexions passen per condensadors d’alimentació. L'escut es completa amb tapes empentes, fetes del mateix material que les parets d'escut que es mostren aquí. No és res més que llaunes de cafè, obertes i aplanades! Alguns bombons i galetes també es presenten en llaunes adequades.
L’alineació d’aquest circuit no és difícil. Primer, configureu tots els retalladors a rang mitjà i programeu la freqüència. Per a aquesta tasca, només cal afegir els pesos del commutador: el commutador menys significatiu produeix 100 kHz, el segon afegeix 200 kHz, els següents 400 kHz, etc., fins al vuitè, que suma 12.8 MHz. El novè en realitat es connecta a dues entrades del xip PLL, de manera que afegeix 76.8 MHz, amb el desè commutador que suma 102.4 MHz. Per calcular els paràmetres de commutació per a una freqüència determinada, simplement descomponeu-lo en els seus components binaris i configureu els commutadors adequats. Tingueu en compte que un commutador ACTIVAT NO afegeix la seva contribució de freqüència. Per exemple, si voleu transmetre a 96.5 MHz, definiu els commutadors 9, 8, 7, 3 i 1 a OFF, els altres a ON. El rang complet de freqüències que podeu configurar al sintetitzador cobreix tota la banda d'emissió FM i una mica més, però la resta del circuit s'ha dissenyat només per a la banda d'emissió.
Ara s'ha de connectar una font d'alimentació 15V només a l'entrada principal d'alimentació, amb un voltímetre a la sortida del U3, i un comptador de freqüència en el col · lector del Q4. Si obté la freqüència correcta, que està en greus sort i ha d'anar a jugar a la loteria! En general, el VCO estarà fora del rang de captura. Si el voltímetre llegeix tot 14V, vol dir que la freqüència és massa baixa. Si es llegeix prop de zero, vol dir que la freqüència és massa alta. El comptador de freqüència ha d'estar d'acord amb això. Cal ajustar la freqüència central del VCO per posar-la en rang. Per a aquesta tasca té dos punts d'ajust: Un és C20, l'altre s'inclina L4! En general, el retallador per si sola no proporciona suficient varietat, així que sigues lliure per doblar la bobina. Quan hagi ajustat el VCO o menys bé, el PLL es bloquejarà, i vostè tindrà una freqüència de sortida estable, molt propera a la que vostè desitja. Ajust L4 i C20 perquè el voltímetre llegeix més o menys 9V. Tal tensió relativament alta varactor és convenient per al millor funcionament de soroll, ja que manté els varactors entrin conducció en els pics de RF. L'ideal és ajustar la bobina de manera que el tall no estigui a prop de camp del centre de la tensió a 9V. Això li dóna la correcció més fàcil després.
Ara vostè pot fixar el vidre referència a la freqüència necessària, ajustant C12 manera que la freqüència al taulell és exactament la correcta.
Anirem a les etapes de potència: Connecteu un mesurador de potència de RF i un ohm càrrega fictícia 50 a la sortida, i aplicar uns pocs volts a l'entrada de voltatge variable. Ajust C28, C32, C37 i C38 de major potència. Si es queda fora de l'abast de qualsevol condensador d'ajust, corregir aquesta doblegant les bobines connectades a la mateixa: L5, L7, L11, L10. Ara augmenta la tensió i retocar aquests trimmers. Vostè ha d'obtenir a la sortida 4 5 watts a 15V de la tensió d'alimentació.
Per evitar sorolls micrònics, després de completar l'ajust, heu de segellar la bobina de l'oscil·lador i potser també les altres bobines enrotllades per aire, amb cera d'abelles o algun altre material adequat. Podria ser necessari un lleuger reajust dels retalladors després d’això.
Ara vostè pot connectar la placa d'àudio a l'excitació. Aplicar un senyal 1kHz al panell d'àudio (dos canals és el millor), prou fort com per impulsar la placa a la limitació moderada, i ajustar R68 al port d'àudio per obtenir + / - desviació 75kHz. Si vostè no té un mesurador de desviació, pot acostar-se al enganxar un marge per a la sortida d'àudio d'un receptor de FM, l'ajust a diverses emissores locals, tingui en compte els nivells d'àudio produïts per ells, i després sintonitzar seva emissora i ajust seva desviació d'igualar aquest nivell. Però aquest sistema és molt imprecisa. El millor és aconseguir o fer un metre desviació real.
Si mai voleu canviar la freqüència, el que ha de reprogramar els commutadors DIP i després retocar totes les variables, i possiblement les bobines, excepte C12, que només hauria de requerir retocs després de diversos anys, quan el vidre ha envellit.
L'amplificador de potència Watt 80
Això és un disseny bastant convencional, amb transistors bipolars en un circuit sintonitzat classe C. Gràcies a la utilització de dues etapes, l'amplificador pot ser conduït a plena potència amb menys de 1 watts de potència de conducció, de manera que els resultats d'un gran marge de guany en aquest transmissor.
Transistors bipolars de potència VHF tenen una afinitat forta per la baixa freqüència d'auto-oscil · lació. Per obtenir l'estabilitat en aquest amplificador, he emprat diverses tècniques, com ara la col · locació de les ressonàncies de base i ofega col · lector distants, humitejant els ofega amb resistències, utilitzant combinacions de RC per a l'absorció de les freqüències no desitjades, utilitzant condensadors feedtrough per passar al tauler, etc . Va prendre alguns ajustos, però l'amplificador acabar incondicionalment estable.
La xarxa d'adaptació d'impedància entre els dos transistors de flama per una inductància tan baixa, que no seria pràctic fer-ho amb cable real. Així que he fet servir una línia de cinta micro gravat a la PCB. A més, el poder i el sensor de SWR a la sortida va ser feta amb línies planes micro.
Feu clic en l'esquema per obtenir una versió completa resolució que també inclou detalls sobre les línies de cinta micro i altres parts.
Aquest amplificador té un filtre de pas baix a la sortida, el que resulta en un senyal prou neta per a ser directament connectat a una antena. El mesurador de cables d'acer es va col · locar abans del filtre, per tal de netejar els harmònics produïts pels díodes. En qualsevol cas, mentre que el senyal és prou neta per satisfer fàcilment els requisits legals i tècnics habituals, aquest transmissor no s'ha d'utilitzar en un lloc multi-transmissor sense més filtre de banda estreta! Això és així perquè les altres senyals forts en freqüències properes serien recollits per l'antena i s'acoblen al transistor de potència, que podrien barrejar-se amb la pròpia senyal, creant una àmplia gamma dels productes d'intermodulació, alguns dels quals es tornaran a radiada! Aquest és un problema comú i molt gran en molts llocs multitransmitter. En aquells llocs, ni fins i tot 1 transmissor ha de ser permès en l'aire sense filtre de banda estreta! Tals filtres es porta a terme fàcilment per mitjà d'una sola cavitat sintonitzada, que pot ser construït a partir de tub o làmina de coure.
Aquí hi ha el disseny de la PCB, incloent el microtiras. La junta és 20cm llarg i és de doble cara, amb la part posterior de ser un pla de terra continu a excepció de dues petites coixinets a la base del transistor conductor i el col · lector. Vaig tallar aquestes pastilles amb un ganivet, en lloc de fer un dibuix de tot l'equip per això!
Vostè haurà de perforar i tallar les obertures per als transistors. El transistor de potència està muntat des de dalt, mentre que el transistor conductor, causa de la seva petita alçada, està muntat sota de la taula. Tots dos transistors estan muntats després de làmines de coure de soldadura en les obertures de PCB, per unir-se als plans de terra superior i inferior, i el transistor conductor també té com corretges de coure que connecten els coixinets de base i de col · lector al costat superior de la placa. Aquí es pot veure com els transistors estan soldats a la placa, i els separadors que vaig utilitzar per donar-li l'alçada correcta. La primera vegada que vaig muntar al tauler i els transistors al dissipador de calor, i després soldar el transistor de sortida en encaix, i després virar soldat emissor de la unitat del transistor condueix des de dalt, a través de l'obertura, després es retira de nou el tauler i soldat completament el transistor conductor. D'aquesta manera s'assegura l'ajust mecànic apropiat. Comproveu que les superfícies de muntatge transistor són planes! El meu transistor de potència va arribar amb una superfície lleugerament arrodonida, de manera que primer va haver de polir pla! Això és fonamental per a una bona transferència de calor. Per descomptat, fer servir un bon lubricant tèrmic quan finalment muntar l'amplificador al dissipador de calor.
Es pot veure que que també hi ha uns pocs llocs més, on les coses es connecten a través de la placa a la millor posada a terra. Per descomptat, l'escut al voltant de la junta també s'uneix als dos plans de terra.
I aquí està la superposició de peces, com de costum, sense identificació de peces!
Així és com l'amplificador de potència completa es veu des de dalt. Vostè pot veure les línies de cinta, la instal · lació dels taps feedtrough (utilitzat com col · lector de condensadors de desacoblament), etc Tingueu en compte que el coure revestits de condensadors de mica en el filtre de pas baix a la part superior dreta.
Però anem a veure-ho millor en detall algunes zones interessants:
Aquí podeu veure els dos transistors i la xarxa de joc entre ells. No vaig poder trobar trimmers de suportar la quantitat de corrent de RF present en aquest circuit! Cada condensador d'ajust fet a fàbrica que vaig trobar es fonen! Així que vaig fer les meves pròpies trimmers compressió mica, utilitzant llautó i làmina de coure, base de bronze, la volandera de compressió de llautó, i làmines de mica originalment destinats a l'A-247 muntatge càpsula. Totes les connexions dels trimmers són soldats, no només clavats com en molts trimmers fetes de fàbrica. Això va resoldre el problema, però fins i tot aquests trimmers s'escalfen en ús!
Observeu com els trimmers a l'entrada i la sortida del transistor de potència tenen les seves connexions a terra molt a prop de l'emissor condueix.
La xarxa de coincidència de sortida utilitza el mateix tipus de retalladors. El que apareix a la part inferior mitjana de la imatge és el que pren més freqüència, més de 15 amperes de RF. En servei continu i en VHF on la profunditat de la pell és molt petita, es tracta d’un corrent gran. El mateix passa amb la "bobina" del tanc, que es fa a partir d'una tira de xapa de coure de 0.5 mm doblegada en forma de "U". Tot i la seva bona connexió tèrmica amb el tauler, fa prou calor perquè sigui impossible de tocar. Per descomptat, no hauríeu de tocar-lo mentre el transmissor estigui engegat, perquè a més d’una cremada de calor obtindreu una cremada de RF encara més desagradable.
Un problema similar va ocórrer amb els condensadors per al filtre de pas baix de sortida. Vaig tractar d'usar RF-rated encreuament condensadors de mica de plata, com es mostra a la foto de dalt, a la cantonada superior dreta, però es va posar tan calent que van començar a olorar! Segurament els seus elèctrodes de plata són massa primes. Ells no haurien durat molt temps en aquest servei.
Jo no tenia cap millors condensadors de RF a la mà, i en lloc de demanar treball pesat de metall condensadors de mica revestits en diversos dòlars cada un, em vaig decidir a fer la meva pròpia. Heus aquí un exemple, que es mostra al costat d'un transistor A-92 de comparació de mida. He utilitzat una làmina de coure 0.5mm per l'elèctrode extern, làmina de coure 0.1mm per a l'interior un, i mica, tallades d'aïlladors A-247.
Aquí teniu un primer cop d’ull un dels meus condensadors de mica revestits de coure, que es mantenen a les mandíbules d’un clip de roba de fusta per a la fotografia.
Atès que el gruix d’aquests aïllants de mica per al muntatge de semiconductors varia molt, fer que aquests condensadors sigui un procés de tall i prova. Vaig mesurar el gruix de la mica el millor que vaig poder, vaig calcular la superfície necessària per als condensadors, els vaig construir i després els vaig mesurar amb una bobina de prova i un comptador de dip. Vaig escriure el valor de cadascun i vaig continuar fabricant condensadors fins que tenia uns valors prou propers al filtre de pas baix. La resta la vaig guardar en estoc per a altres projectes!
És divertit observar que cobri condensadors de mica revestides construïdes d'aquesta manera funcionen tan bé com els fets de la fàbrica, que pot fer que qualsevol valor que necessiti, i que costen al voltant de 1% tant com els bons els de marca brillant!
En el filtre de pas baix, aquests condensadors de mica revestits de coure reben tot just tèbia. Atès que estan ben soldades planes de la junta, no sé si es duen a terme la seva pèrdua de calor a la placa, o si només s'escalfen per les bobines de filtre! A causa de que aquestes bobines segurament no s'escalfen durant l'ús, tot i ser ferida de filferro molt gruixut.
Per a les proves he muntat el tauler de l'amplificador en un lloc de gran dissipador de calor. Es compon d'un 10 20 cm * placa de coure de gruix 6mm, a la qual vaig soldar aletes 20, de xapa de coure 0.5mm, mesurant també 10 20cm * cadascun, que tenen vores de soldadura en forma de L. Vaig fer aquest dissipador de calor alguns mesos abans de finals d'investigació (veure la meva pàgina de disseny tèrmic), i ja que estava mentint voltant, ho vaig fer servir. Però amb la dissipació de potència total d'aquest amplificador ser alguna cosa així com watts 50, un dissipador de calor molt més petita seria prou bona, si s'utilitza un petit ventilador. No obstant això, un difusor de calor de coure és una bona idea, ja que el transistor de potència s'utilitza en la seva màxima qualificació.
Els resultats
Aquesta foto mostra el transmissor està provat a la meva taula de treball sense dubte no molt ordenat! Vostè pot veure l'excitació a la part inferior esquerra, i l'amplificador amb el seu excessivament gran dissipador de peu a la pinta d'alumini compatible per evitar doblar les aletes primes. No és el meu poder Aiwa i mesurador de ROE, i un gran oli pot carregar maniquí d'empassar amb seguretat els watts 80 (en realitat, que la càrrega artificial pot prendre un quilowatt durant uns minuts). Un multímetre analògic mostra el corrent, i la resta són caixes de peces, eines, etc La targeta d'àudio va acabar fora de la foto, juntament amb el multímetre digital, comptador de freqüència, oscil · loscopi, etc Va ser un desastre, però va treballar molt bé!
Vaig córrer diverses proves en el transmissor. Una prova de resistència va consistir en carrera a la sortida 80 watts durant una setmana sense parar. No es van observar problemes. Altres proves inclouen canvi de temperatura, les vibracions (per verificar microfonia), la variació de les tensions d'alimentació, etc El transmissor sembla ser molt ben atesos en tots els aspectes.
Després es van realitzar les proves qualitatives. La separació estèreo, mesura a través del meu receptor de FM feta a casa, va sortir com 52db. Això és millor que la majoria. La relació senyal / soroll era més enllà de les meves capacitats de mesura, que arriben a un màxim de 82dB! Això és millor que gairebé qualsevol cosa es pot escoltar les estacions comercials! La distorsió també era massa baixa per ser mesura, un resultat de l'equilibri acurat de la no linealitat varactor residual amb l'efecte de la capacitància en sèrie.
Després va venir la prova de les orelles! Vaig connectar el reproductor de CD, l’emissor, el receptor FM, l’amplificador i els altaveus, de manera que podia canviar el so cap enrere entre el senyal original del CD i el senyal que passava pel transmissor, uns quants metres d’aire (el la radiació de les bobines del filtre de pas baix és molt més que suficient per a aquesta distància) i el receptor. Vaig reproduir un CD de Roby Lakatos, el violí del rei dels gitanos, que m’agrada molt i que és ideal per provar pel seu so net, net i complet. Em va impressionar molt el fet de poder canviar d’anada i tornada entre el senyal original i el transmès, sense detectar cap diferència per l’oïda. Per tant, em complau dir que aquest transmissor conserva la qualitat audible completa d’un senyal de CD de primer ordre. La separació estèreo menys que perfecta no té cap problema, perquè cap oient, fins i tot en mode crític, pot distingir entre la separació de 50 dB i la separació perfecta.
El quart mòdul: Per fer!
El que falta per completar aquest transmissor és un quart mòdul, un molt simple, que ha de realitzar les funcions següents:
1) Un convertidor DC-DC per acceptar l'entrada nominal 13.8V i produir + / - 15V per les taules de excitació i àudio. Això podria ser una entrada estàndard 12V, unitat feta de fàbrica, o un circuit casolà.
2) Un circuit de control de potència. Ha de llegir el senyal de potència de sortida subministrada pel sensor SWR / alimentació de la placa de l'amplificador, compareu-lo amb l'ajust d'un potenciòmetre del panell frontal, i ajustar el regulador passi alimentar les dues últimes etapes de l'excitació per tal de definir la sortida poder per al valor desitjat. A més. aquest circuit ha d'implementar funcions de protecció: S'ha de reduir la potència si el senyal SWR supera un cert valor, si la temperatura del dissipador de calor és massa alta (es necessitarien un termistor o un altre sensor de temperatura), i s'ha de tallar l'energia total si el PLL es converteix en desbloquejat, com s'indica pel senyal corresponent procedent del excitador. L'alimentació ha de ser ajustada a baix ràpidament, i cap endavant lentament, per tal de tenir la millor protecció.
3) Opcionalment, la desviació podria ser supervisat, sona un senyal d'alarma audible o fins i tot el tall de la potència si s'excedeix la desviació permissible.
Potser algun dia em dóna la motivació per construir aquest quart mòdul, i posar a tots en una sola caixa. Si / quan ho faci, vaig a acabar aquesta pàgina web amb informació sobre el mòdul, i una foto de l'emissora completat!
El nostre altre producte:
