Vezje stereo FM oddajnika z uporabo IC BA1404

V naslednjih objavah je razloženo, kako z IC BA1404 zgraditi preprosto vezje FM stereo oddajnika.

O IC BA1404

Spodaj je predstavljeno izjemno stereo avdio FM brezžično oddajniško vezje.

Vezje se opira na IC BA1404 podjetja ROHM Semiconductors.

BA1404 je monolitni FM stereo modulator, ki vključuje integrirani stereo modulator, FM modulator, RF ojačevalno vezje.

FM modulator je bilo mogoče krmiliti od 76 do 108MHz, vir napajanja vezja pa je lahko skoraj vse od enega do 25 voltov.

Delovanje vezja

V vezju R7, C16, C14 in R6, C15, C13 je sistem prednapetosti za desno in levo postajo.

To je doseženo z dopolnjevanjem frekvenčnega odziva FM oddajnika s sprejemnikom FM.

Induktor L1 in kondenzator C5 sta uporabljena za določitev frekvence oscilatorja. Skupine C9, C10, R4, R5 izboljšajo delitev postaje.

38 kHz kristal X1 je povezan med zatiči 5 in 6 IC. Kompozitni stereo sprejem tvori vezje stereo modulatorja, ki uporablja kvarčno regulirano frekvenco 38 kHz.

Konstruirajte vezje na visokokakovostni PCB.

Upravljanje vezja iz akumulatorja zmanjša motnje.

Kot antena delajte z bakrenim kablom dolžine 80 cm.

Za L1 poskusite narediti tri zavoje po 0,5 mm emajlirane bakrene žice na 5-milimetrskem feritnem jedru.

Shema stereo FM oddajnika

Izboljšana različica zgornje zasnove je pojasnjena v naslednjem prispevku.

Spodaj opisano vezje FM stereo oddajnika lahko uporabite za oddajanje bistro jasnejše stereo FM glasbe na vse bližnje FM radijske postaje.

Osnove FM

Večina osnovnih brezžičnih FM oddajniki ponavadi samo monofonične. Stereo oddajni signal vsebuje par kanalov: levi in ​​desni. Zvočna frekvenca pokriva pasovno širino od 50 do 15.000 Hertz, skupaj z višjimi frekvencami pa je zagotovila visokotonsko ojačanje ali prednapetost za zmanjšanje hrupa.

Vsi kanali so združeni skupaj in se predvajajo kot zvok primarnega kanala (L + R), da se zagotovi, da bodo monofonski sprejemniki FM uspeli reproducirati celotno vhodno glasbeno vsebino, da bo občinstvo lahko uživalo.

Skupaj z glasbo glavnega kanala stereo signal vključuje 19-kHz nosilca pilota pri 10% amplitudi primarnega kanala in tudi nosilca bočnega pasu od 23 kHz do 53 kHz, ki je sestavljen iz razlike med desnim in levim zvočnim signalom ( L - R).

Stereo sprejemnik uporablja signal 19 kHz za kopiranje fazno zaklenjenega signala 38 kHz (ki je pod nadzorom na oddajniku) za dekodiranje nosilcev bočnega pasu nazaj v desni in levi kanal. Naslednja slika prikazuje frekvenčni spekter FM stereo signala.

Sprejemnik poleg tega ponuja visokotonsko rezanje (znano tudi kot odstranjevanje poudarka), ki nadomesti prednapetost, ki je bila vključena v oddajnik.

Kako deluje

Glavni del te zasnove vezja je IC1, a BA1404 FM stereo oddajnik kot je prikazano na zgornji sliki. Vhodni signal levega kanala RI prilagodi na pravilno raven.

Visoke tone (prednapetost) zagotavlja vzporedna mešanica Cl in R3.

Ta se v skladu s pravili FCC ujema z akustičnimi specifikacijami na standardnih 75 mikrosekund. Zvok seznani C10 z levo-kanalskim vhodom IC1 na zatiču 1. Slabe radiofrekvenčne motnje se prek C2 izognejo tlom, da se zaščitijo pred neželenimi povratnimi informacijami.

Vhodna stopnja desnega kanala na pin 18 ICI je pravzaprav enaka kot leva. Ločevanje napajanja, izvedeno s C14, in morebitno predhodno ojačanje vhoda zvoka je ločeno s C12 na zatiču 2 čipa.

Za multipleksiranje dohodnega zvoka in razvoj predhodnega nosilnega signala je potreben signal 38 kHz.

Stopnje notranjega vezja IC1 olajšajo uporabo kristala SX-cut 38 kHz, kar dokazuje črtkana črta v shemi zgoraj na sliki.

Vendar je kristale z 38 kHz težko dobiti na trgu, poleg tega pa lahko stanejo veliko, če jih slučajno dobite.

Na voljo je lahko veliko lažje dostopen kristal, ki deluje pri 38.400 kHz.

To deluje v večini pogojev: študije, opravljene med razvojem te posebne zasnove, so potrdile, da si nekaj FM stereo sprejemnikov morda ne bo zanesljivo 'stisnilo roke' pilotnemu nosilcu, ustvarjenemu iz kristala 38.400 kHz.

Sredstvo je bilo delo z izjemno varnim alternativnim oscilatorjem Hartley, zgrajenim z uporabo poceni, lahko dostopnih komponent namesto katerega koli kristalnega oscilatorja.

Sinusni val 38 kHz proizvaja Q1 in sosednji deli (Hartleyev oscilator). Visoko ojačani tranzistor Q1 ima dobitek več kot 300: naprave z nižjim ojačanjem morda ne bodo delovale zaradi zmanjšane napajalne napetosti (1,5 volta enosmernega toka), ki jo napaja ena celica AA.

Spremenljivi induktor, uporabljen za T1, je transformator 1. vmesne frekvence (IF), ki ga pogosto vidimo v prenosnih tranzistorskih radijskih sprejemnikih, in je namenjen za obdelavo 455 kHz.

Tuljava v T1 je opremljena z veliko kapacitivnostjo do C23, da se njena delovna frekvenca zniža na približno 38 kHz. Tijevo jedro je mogoče natančno prilagoditi tako, da oscilator natančno postavi na frekvenco.

Kljub dejstvu, da lahko oscilator v primerjavi s kremenovim kristalom odnese veliko več, to zagotovo ni težava zgolj zato, ker sprejemniki uporabljajo fazno zaklenjene zanke, ki bi lahko spremljale trivialno plavanje.

Upoštevajte, da vezje ne bo nihalo, če je ožičenje transformatorja Ti obrnjeno ali obrnjeno. Osnovni pogled na Ti je prikazan na sliki, da vam pomaga pri povezavah.

Multipleksirani zvočni posnetki izhajajo iz zatiča 14 IC1 in se s pomočjo vezja R5, R6, C22 in C13 mešajo s pilotnim nosilcem na zatiču 13.

Nastali avdio izhod se pošlje na vhod modulatorja na zatiču 12. Da bi se izognili kakršnim koli zapletom RF povratne zveze, zatič 12 obide skozi C6. Oscilator Colpitts, ki deluje od 88 do 95 MHz, je ustvarjen na nožicah 9 in 10 skupaj z vezji od C15 do C17, C20 in L3.

Preusmeritev surove frekvence se izvede s prilagoditvijo vrzeli zavoja tuljave L3 in finim prilagajanjem preko C20.

RF-energija, ki se razvije skozi krogotok rezervoarja, se prepreči, da bi se spet vrnila v faze napajanja z uporabo obvodnega kondenzatorja C7 in RF dušilke L2.

Preusmeritev surove frekvence se izvede s prilagoditvijo vrzeli zavoja tuljave L3 in finim prilagajanjem preko C20. RF-energija, ki se razvija skozi vezje rezervoarja, se prepreči, da bi se z obvodnim kondenzatorjem C7 in RF-dušilko L2 vrnila nazaj v faze napajanja.

Modulirani prenos na zatiču 10 ICI je interno kombiniran z RF izhodnim ojačevalnikom, ki vsebuje C18, C19 in L4, pritrjene na zatič 7.

Ta stopnja izboljša zvok oscilatorja za pot do antene, kar preprečuje spremembe obremenitve antene s preklapljanjem frekvence oscilatorja.

Na točki na L4 na anteni se izvleče pipa, ki ima največji možni prenos moči.

Struktura IC1 je trdno ožičena in je namenjena za delovanje 1,5 volta z absolutnim največ 3,5 volta.

Začetna preučitev tega vezja je pokazala, da se obseg oddajanja ni močno razširil, ko so za napajanje vezja uporabili 3 volte, trenutna poraba pa se je povečala 3-krat.

Posledično dvig delovne napetosti v resnici ni priporočljiv. Vezje FM oddajnika porabi približno 5 mA, zato lahko le ena celica AA deluje nekaj časa.

Gradnja

Vsako vezje, ki deluje z visokimi frekvencami, zahteva ustrezno ozemljitev in zaščito. Vendar. da bi bilo to dodeljevanje čim lažje, PCB ni bil uporabljen.

Namesto tiskanega vezja je bil uporabljen prazen enostranski plašč, prevlečen z bakrom, pri čemer je baker na komponentni strani ustvaril ozemljitveno ploščo, ožičenje pa na nasprotni strani.

Konstruktor bo lahko identificiral vsako bistveno komponento, namenjeno tej zasnovi vezja.

Kot je prikazano na glavni sliki, je večino komponent mogoče videti z enim terminalom usmerjenim naravnost proti tlom. Za te komponente morate skozi ploščo izvrtati luknjo samo za neutemeljen zatič.

Drugi zatič lahko spajkamo naravnost na površino tal na vrhu PCB-ja. Priporočljivo je, da dele vrtate in spajkate korak za korakom. S tem je morda enostavneje pravilno popraviti vsako komponento.

Poskrbite, da bodo vsi terminali čim manjši.

Poleg tega zagotovite, da so ločevalni kondenzatorji nameščeni čim bližje zatičem ICI, L3 in L4.

Tuljavo L3 lahko sestavite tako, da kompaktno navijete 3 zavoje # 20 emajlirane žice na gred 3/16 palčnega svedra in jo raztegnete na 1/4 palca takoj po njenem snemanju iz svedra.

Če želite ustvariti tuljavo L4, privijte štiri zavoje žice št. 20, kot je bilo predlagano prej, in izvlecite zavoje do 3/8 palca po odstranitvi s svedra. Vsaka tuljava je nameščena na plošči 1/46 palca, dvignjeni nad bakreno površino plošče.

Postavite tuljave pravokotno drug proti drugemu in ločite najmanj 1 cm, da zmanjšate sklopko med njima. RF dušilke (L1 in L2) je treba namestiti tudi pravokotno na tuljave L3 in L4.

Nakup in uglasitev Vzemite si nekaj minut, da preverite svoje trdo delo. Prepričajte se, da je baker odstranjen po vseh režah, namenjenih komponentnemu prehodu.

Preden vklopite napajanje, opravite nekaj pregledov z ohmmetrom od zatičev ICI do tal, da preverite, ali obstajajo kakršne koli kratke hlače, kjer te v resnici ne bi smele.

Poleg tega poiščite ustrezno polarnost elektrolitskih kondenzatorjev. Pritrdite baterijo in določite, koliko trenutnega izpraznitve mora biti pod 5 miliamperov.

Priključite anteno na vrh L4, že na prvem obratu s konca, ki je povezan z zatičem 7 IC1.

17-palčna antena, prikazana za prototip, bo v večini primerov identificirana na prenosnih radijskih sprejemnikih, in sicer ravno prav velika za anteno, da prepreči motnje v bližini radijskih sprejemnikov. Integrirajte stereo glasbeni signal v oddajnik levo na J1 in desno na J2.

Prilagodite svoj FM radio po celotnem pasu, da nastavite oddajni signal. Prilagodite C19 in C20 na osrednji točki in natančno nastavite L3 na približno 92 MHz. Zdaj lahko uporabite C20 za poravnavo za določeno frekvenco.

Čeprav imate najverjetneje dober obseg oddajanja, je mogoče vezje optimizirati za največjo moč tako, da sledite indikatorju moči signala na FM sprejemniku, s katerim morda delate, in raztegnete ali stisnete vrzel tuljave med zavoji L4 z uporabo izolirani, nemagnetni instrument.

Ko se približate optimalni točki, so tuljave ponavadi nekoliko interaktivne, zato lahko spreminjanje ene samo vpliva na drugo. Nadaljujte s postopkom, dokler ne dosežete najvišjega možnega rezultata.

Če stereo signal postavite na J1 in J2, se prilagodite izhodu iz sprejemnika FM, idealno prek slušalk, in natančno nastavite R1 in R2 na raven nekoliko nižje, kjer pride do popačenja na hrupnih delih zvoka. Na vhodu je priporočljiva raven signala nekoliko pod 200 mV.

Oscilator 38 kHz je idealno nastavljen s frekvenčnim števcem, pritrjenim na zatič 5 ICI.

Če oprema ni dostopna, lahko natančno nastavite jedro T1, tako da odčita položaje, kjer se stereo indikatorska lučka sprejemnika sproži in vklopi. Jedro prilagodite na sredini med tema dvema položajema.

Dodatne prilagoditve

Obstajajo primeri, ko bi radi predvajali monofonski prenos, na primer izhod zvočnika na zvočni sistem avditorija.

V vezje lahko vključite preklopno stikalo, da vstavite kondenzator 0,01 µF čez IC IC 6 ICI in ozemljitev, da omejite stereo delovanje.

Če je morda dolgoročno monofonsko delovanje prednostno, bi lahko elemente oscilatorja 38 kHz in C5 odstranili iz vezja.

Vključitev elektretnega mikrofona v vhod J1 z uporom 2.2K, pritrjenim na + 1,5 voltov, bo to vezje spremenilo v brezžični mikrofon za sledenje otroški sobi ali za uporabo v predavalnicah. Priklopite komponente v vezje namesto R1, kot je prikazano spodaj.

Stereo funkcija omogoča skupno uporabo dveh vhodov. Lahko bi razmislili o vključitvi vokala na enem kanalu in glasbila na drugem za program iz vašega avdio sistema.

Lahko pa tudi sledite telefonu ali dojenčku na levem kanalu in se pri čiščenju vozila, košenju vrta ali pri nošenju slušalk nastavite na svojo optično bralno napravo na desnem kanalu. .