Sebelum kita mulai:
Aku tahu dari adegan radio bajak laut yang ada di sejumlah negara. Sementara aku seratus persen mendukung kebebasan berbicara, aku juga seratus persen yakin bahwa spektrum radio harus diatur dan dikendalikan, untuk menghindari gangguan dan memungkinkan akses yang adil untuk semua tertarik. Untuk alasan ini, saya meminta pembaca untuk menjauhkan diri dari menggunakan pekerjaan saya untuk mengatur apapun klandestin, bajak laut, stasiun non-lisensi radio. Di sisi lain, siapa pun bermain adil, dan melakukan hal-hal menurut hukum, dipersilahkan untuk menggunakan desain saya.
Sejarah proyek ini
Di Chile proporsi yang signifikan dari stasiun siaran menggunakan pemancar buatan tangan. kualitas bervariasi. Beberapa pemancar yang dibuat dengan baik, orang lain sangat miskin, dan ada juga beberapa yang dirancang dengan baik tapi buruk dibangun, yang merupakan hasil khas seorang teknisi yang buruk setelah mencoba untuk menyalin desain yang dibuat oleh orang lain.
Pada tahun 2002 saya diminta untuk memperbaiki pemancar yang merupakan contoh yang buruk dari genre tersebut. Pemiliknya memberi tahu saya bahwa barang yang sangat buruk ini adalah yang terbaik yang dia mampu. Saya mengatakan kepadanya bahwa pemancar yang jauh lebih baik dapat dibuat dengan biaya lebih sedikit. Satu hal mengarah ke hal berikutnya, dan saya berkomitmen untuk mengembangkan pemancar murah berkualitas tinggi untuk stasiun FM kecil.
Selama bulan-bulan berikutnya saya dirancang, dibangun dan debugged tiga modul utama pemancar saya: Prosesor audio dan stereo encoder papan, exciter disintesis, dan power amplifier. Tapi ketika saya berada di titik itu, teman baik saya dengan pemancar buruk keluar dari bisnis, dan sehingga tidak ada nyata digunakan lagi untuk pemancar saya membangun! Hal ini menyebabkan proyek yang disimpan, meskipun fakta bahwa hanya rangkaian kontrol agak sederhana masih hilang.
Tiga modul selesai telah tergeletak di bengkel saya selama empat tahun. Di kota saya dial diisi dengan stasiun yang mengirimkan musik berkualitas sebagian besar sangat rendah, dan semua orang tampaknya setuju bahwa hanya ada ada ruang, tidak spektrum-bijaksana dan tidak di sejumlah pendengar, untuk stasiun tambahan yang akan mengirimkan musik yang bagus. .. Lagi pula, aku tidak punya waktu untuk menjalankan stasiun siaran, bahkan tidak satu semi-otomatis! Jadi tidak ada motivasi yang nyata bagi saya sekarang untuk menyelesaikan proyek pemancar.
Alih-alih membuang segalanya dan melupakan itu (yang merupakan sesuatu yang saya tidak bisa melakukan pula!), Saya sekarang telah memutuskan untuk menempatkan desain dalam domain publik, jadi setidaknya seseorang di luar sana mungkin manfaat dari waktu saya diinvestasikan.
Konsep:
pemancar ini dirancang dari bawah ke atas untuk memberikan kualitas suara yang sangat tinggi, ditambah dengan stabilitas frekuensi yang sangat baik, keandalan, dll Hal ini dapat digunakan sebagai pemancar standalone untuk melayani sebuah kota berukuran sedang, atau sebagai exciter untuk drive kilowatt sebuah kelas power amplifier untuk melayani kota besar. Hal ini dirancang untuk bekerja dari 13.8V tegangan nominal, sehingga dapat dijalankan dari komunikasi power supply umum secara paralel dengan baterai cadangan. Dalam hal terjadi pemadaman listrik, pemancar bisa tetap beroperasi dari baterai, pada daya sedikit berkurang karena tegangan turun.
Ini terdiri dari empat modul, tiga yang paling penting yang siap, diuji, dan dijelaskan di bawah. Modul keempat belum dibangun, dan mungkin tidak akan pernah dibangun, tapi saya akan menjelaskan fungsi dasar sehingga Anda dapat merancang, jika Anda ingin.
Jadi, mari kita mulai!
Prosesor audio dan encoder stereo
Cara buku teks pengolahan dan pengkodean sinyal stereo untuk transmisi FM berjalan seperti ini:
1) Ambil kedua saluran dan-pass-menyaring rendah mereka di 15kHz, dengan rolloff curam;
2) Terapkan penekanan awal. Tergantung pada bagian dunia, ia harus memiliki konstanta waktu 75μs atau 50μs;
3) Strictly membatasi tingkat audio untuk memastikan bahwa overdeviation tidak bisa terjadi;
4) Buat stabil, bersih 38kHz gelombang sinus;
5) Kurangi saluran yang tepat dari saluran kiri, dan kalikan hasilnya dengan operator 38kHz;
6) Buat 19kHz gelombang sinus bersih, fasa-terkunci ke 38kHz satu;
7) Tambahkan saluran kiri, saluran kanan, (LR) * sinyal 38kHz, dan sinyal 19kHz, dengan amplitudo tertentu.
Ada beberapa cara untuk mengimplementasikan algoritma ini. Modern buatan pabrik pemancar sering melakukan semuanya digital, dalam DSP. Tapi masih lebih murah dan sederhana untuk dilakukan dalam domain analog. Yang dapat dilakukan dengan berbagai cara juga, dan terlalu banyak pemancar hari ini menggunakan metode ultra murah, biasa-biasa saja seperti pengganda keras-switched berdasarkan CMOS switch. Mereka melakukan pekerjaan, tetapi sangat bising! desain saya bukan menggunakan benar, pengali analog berkualitas tinggi untuk tugas itu. Akibatnya, sinyal dari pemancar saya adalah sebagai baik sebagai sinyal terbaik saya dapat menerima secara lokal, dan jauh lebih baik daripada sebagian besar dari mereka!
Berikut adalah diagram skematik. Anda mungkin tidak akan dapat membacanya pada resolusi ini, jadi lebih baik klik di atasnya, menyimpannya dalam resolusi penuh, mencetak, dan lihat untuk penjelasan berikut. Jika Anda memiliki masalah dalam membuka versi besar, klik kanan pada diagram, sehingga Anda dapat menyimpannya ke disk, kemudian buka menggunakan IrfanView atau penampil gambar BAIK lainnya. Ini berlaku untuk semua gambar pada halaman ini. Gambar-gambar resolusi penuh besar, dan tergantung pada jumlah memori di komputer Anda, beberapa browser web tidak dapat membuka mereka dan akan melaporkan link yang rusak.
Dua sinyal line-tingkat audio single-ended masuk melalui kapasitor feedthrough, dan disambut oleh LC low-pass filter untuk menyingkirkan setiap RF yang bisa mereka. Dalam setiap channel ada tahap penyangga, dan kemudian gabungan pra-penekanan dan tahap limiter lembut. Keuntungan dari melakukan membatasi dan pra-penekanan dalam satu langkah adalah bahwa ia menghindari overdeviating dari suara treble keras, atau memiliki bass suara keras meratakan keluar treble, tanpa perlu limiter multiband. Keuntungan dari bagian non-terbatas sinyal audio disesuaikan dengan cara trimpots. Kemudian datang enam tiang low pass filter yang menghilangkan sinyal di atas 15kHz.
Sebuah chip 74HC4060 berasal yang 38kHz dan 19kHz sinyal, gelombang persegi, dari kristal kuarsa custom-made. Dua sirkuit resonan menggunakan ferrite core pot mengubah gelombang persegi menjadi sangat bersih, gelombang sinus kebisingan yang rendah. Trimpots memungkinkan untuk mengatur tingkat, sedangkan core disesuaikan dari induktor memungkinkan tuning yang tepat. Jumper memungkinkan untuk menonaktifkan masing-masing sinyal untuk tujuan pengujian dan penyesuaian.
Sebuah agak kuno, tapi suara rendah dan rendah distorsi multiplier chip analog memodulasi sinyal LR, diproduksi oleh penguat diferensial op amp, ke subcarrier 38kHz. Sirkuit ini memiliki tiga penyesuaian untuk keseimbangan. tingkat output adalah disesuaikan juga. Sinyal yang diperlukan hanya untuk stereo dapat terputus untuk pengujian dengan cara jumper.
Output penambah menggabungkan sinyal L, sinyal R, (LR) * sinyal 38kHz, dan nada pilot. Dua sinyal pertama adalah tetap pada tahap ini, sementara (LR) * 38kHz dapat disesuaikan dengan trimpot sendiri, dan nada pilot oleh trimpot sebelum sirkuit LC nya. Maka ada penyesuaian akhir tingkat, digunakan untuk mengatur penyimpangan transmitter, dan kemudian tahap buffer dengan impedansi output yang rendah, yang mendorong output melalui resistor untuk menghindari ketidakstabilan dari beban kapasitif.
Ada sebuah sirkuit tambahan yang pada dasarnya terdiri dari detektor superdiode ganda dengan konstanta waktu dan sopir dengan output disesuaikan. Sirkuit ini mengambil sinyal multipleks lengkap sebelum kontrol tingkat akhir, dan menghasilkan sinyal DC untuk langsung drive meter kecil, untuk indikasi penyimpangan. Ini adalah alat yang paling penting untuk operator pemancar untuk mengatur level audio yang tepat selama operasi rutin!
Ini papan sirkuit tercetaknya. Klik di atasnya untuk mendapatkannya dalam resolusi tinggi .... Ini terlihat "melalui papan", sehingga Anda dapat mencetaknya secara langsung dan menempatkan tinta di kontak dengan tembaga untuk mendapatkan pola sisi tembaga yang benar.
Seluruh rangkaian dibangun pada PCB satu-sisi ini. Hanya beberapa kabel jumper diperlukan, sehingga tidak berharga membuat PCB sisi ganda untuk ini.
Dan ini adalah bagian overlay kasar, hanya untuk melihat mana bagian pergi. Persis yang bagian pergi ke mana, adalah sesuatu yang Anda akan harus bekerja dengan skema! Jangan malas!
Dan ini adalah bagaimana encoder stereo lengkap terlihat. Di sini saya telah sementara disolder papan konektor phono kuno ke input. Kemudian, PCB harus terbungkus dalam kotak terlindung, dengan semua input dan output akan melalui kapasitor feedthrough.
Tentang komponen: Semua resistor kritis adalah film logam, toleransi 1%, baik untuk stabilitas dan kebisingan rendah. Penguat operasional adalah distorsi rendah, tipe kebisingan rendah, kecuali untuk opamp rangkaian pengukuran, yang merupakan tipe BiFET sederhana. Semua trimpot adalah unit multiturn berkualitas tinggi. Kapasitor sebagian besar terbuat dari poliester, tetapi pada filter lolos rendah saya menggunakan 5% perak mika, hanya karena saya memiliki banyak sekali dan dapat menyesuaikan nilainya dengan sangat baik! Menyesuaikan kapasitor adalah ide yang bagus, karena toleransi 5%-nya agak lebar untuk mendapatkan respons filter datar yang optimal. Di tempat yang tidak kritis, Anda akan menemukan kapasitor keramik dan elektrolitik. Choke yang dicelup dikeluarkan dari VCR sampah, tetapi yang serupa bisa dibeli baru. Inti pot ferit berasal dari dekoder stereo radio tua (kotak kayu!), Yang saya dapatkan dalam kondisi terlalu tidak lengkap untuk dipulihkan. Saya tidak memiliki informasi tentang mereka, jadi Anda harus memilih inti Anda sendiri dan menghitung jumlah belokan untuk mendapatkan induktansi yang dinyatakan pada skema. Harap diperhatikan bahwa inti pot HARUS memiliki celah udara yang signifikan, agar cukup stabil. Kristal dapat dipesan dari JAN Crystal, dengan menentukan frekuensi 2.432 MHz, mode fundamental, resonansi paralel, kapasitansi beban 30pF, pemegang HC-49, dengan suhu standar, peringkat stabilitas dan toleransi.
Anda harus memahami sirkuit ini untuk dapat mengkalibrasi dengan benar. Dan Anda perlu osiloskop, tentu saja! Proses dimulai dengan presetting semua penyesuaian pertengahan poin mereka, menerapkan power supply +/- 15V, dan gelombang sinus audio 1kHz untuk kedua saluran, pada tingkat 1V puncak puncak ke-. Set R5 dan R23 untuk persis 4.5V pp di output dari low pass filter, seperti yang tercantum dalam diagram. Maka Anda menyesuaikan L4 dan R44 berulang sambil melihat output dari U9A, tuning kumparan untuk sinyal maksimum dan trimpot untuk persis 4.4V pp. Kemudian Anda menerapkan sinyal 1kHz hanya satu input dari papan, dan Anda pendek input lain untuk tanah. Dengan osiloskop pada output U11A, Anda akan melihat sinyal dua-nada klasik. Sekarang Anda menyesuaikan R60, R61 dan R62 berulang-ulang untuk terbaik tanah centering, simetri dan linearitas. Ini paling mudah dilakukan dengan menggunakan lingkup dual channel dan menempatkan saluran lain pada sinyal input ke pengali analog (output U6A), melapiskan dua jejak. Setelah menyesuaikan gain dari saluran lingkup, sinyal termodulasi dua-nada harus tepat mengisi 1kHz gelombang sinus.
Sekarang memasang jumper pada JP2 dan menempatkan ruang lingkup pada output U6B ini. Di sana Anda akan melihat jumlah dari sinyal 1kHz dan sinyal dual-tone yang datang dari multiplier. Sesuaikan tingkat (LR) * 38kHz sinyal dengan R55, sehingga persis sama dengan level sinyal 1kHz. Itu sangat mudah, karena jika pengaturannya tepat, sinyal 38kHz selalu bergerak antara volt nol dan level instan gelombang sinus 1kHz. Jadi, Anda hanya perlu menyesuaikan trimpot untuk mendapatkan garis volt nol ini bagus dan lurus! Jika Anda belum pernah membangun sirkuit seperti ini, Anda mungkin tidak mengerti sekarang apa yang saya maksud, tetapi akan segera menjadi jelas ketika Anda bermain dengan penyesuaian! Pastikan untuk membuat penyesuaian ini dengan presisi terbaik, karena pemisahan stereo yang baik dari pembuat enkode ini bergantung padanya!
Sekarang menghapus jumper pada JP2 dan menginstalnya pada JP1. Terapkan sinyal 1kHz 1V untuk kedua saluran. Tune L5 untuk sinyal 19kHz maksimum, dan menetapkan R45 sehingga sinyal pilot pada lingkup adalah tentang 10% amplitudo sinyal 1kHz. Sekarang tempat dua probe ruang lingkup pada output dari U9A dan U9B, menghapus jumper dari JP1, dan retouch L5 untuk menyelaraskan fase kedua gelombang sinus, sehingga persimpangan nol terjadi pada waktu yang sama. Meningkatkan keuntungan lingkup pada sinyal 19kHz membantu dalam mendapatkan bentuk gelombang lebih paralel untuk mendapatkan presisi yang lebih baik.
R68 akan disesuaikan setelah exciter selesai. Untuk saat ini, hanya menetapkan sekitar mid range, yang akan memberikan sekitar 1V pada output. Jika Anda sudah memiliki meteran untuk metering deviasi (setiap panel meter dari 10uA ke 1mA skala penuh harus bekerja), Anda dapat menarik skala untuk itu dan menyesuaikan R73 sehingga berbunyi 100% penyimpangan (atau 75kHz, apa pun yang Anda suka). Lakukan ini dengan sinyal lebih dari 1V diterapkan pada masukan, sehingga sinyal sedang terbatas. By the way, membaca harus sama terlepas dari apakah Anda menerapkan sinyal audio hanya satu input, atau keduanya. Ketika tidak ada input audio, meteran harus membaca tentang 10% dari nilai deviasi penuh. Ini adalah nada pilot, dan Anda mungkin ingin menandai tingkat menggunakan argo.
exciter disintesis
Errata: The transistor diidentifikasi sebagai 2SC688 dalam skema yang benar-benar 2SC668! Terima kasih telah melaporkan adanya inkonsistensi, Fausto!
exciter memiliki fungsi memberikan stabil, kebisingan rendah, sinyal RF frekuensi-dipilih, memodulasi dengan sinyal multipleks disediakan oleh dewan audio, dan memperkuat ke output daya dikendalikan cukup untuk drive power amplifier. exciter saya menggunakan frekuensi PLL synthesizer, yang meliputi band FM di langkah 100kHz. VCO hanya mencakup beberapa MHz tanpa penyesuaian, mengakibatkan kebisingan yang rendah. Modulasi dilakukan secara independen dari kontrol frekuensi, dan dengan pertimbangan khusus untuk kebisingan rendah. Daya output terkendali dari nol ke 4 watt. Sebuah detektor PLL membuka dimasukkan, untuk mematikan pemancar dalam hal kerusakan.
Perapian exciter adalah Colpitts VCO. Hal ini didukung dari regulator 9V lokal, dan memiliki frekuensi dikendalikan oleh dua back-to-back varactors, sehingga memuat minimal dan fase noise sehingga ultra rendah. Sebuah sampel dari sinyal VCO dibagi jatuh oleh sebuah prescaler IC dan diterapkan untuk chip PLL, yang mendapat referensi dari kristal kuarsa custom made dan membaginya ke 6250 Hz. Frekuensi diatur dalam mode biner oleh dip saklar sepuluh cara, yang mengontrol pembagi diprogram utama. Jika PLL tidak terkunci, Q1 beralih pada output yang harus digunakan untuk menonaktifkan power amplifier. Output detektor fase chip PLL disaring dan tingkat-bergeser oleh op amp, yang akan disuntikkan ke dalam varactors kontrol frekuensi dari VCO.
Modulasi sinyal diterapkan pada varactor terpisah, yang bias berjalan dalam rentang linier yang cukup, dan menjadi terpisah dari rangkaian kontrol frekuensi, itu tidak terpengaruh oleh tegangan PLL. Semua sinyal dan kontrol tegangan kopling dilakukan melalui choke, bukannya induktor, untuk mendapatkan suara yang lebih rendah. Bandwidth dari input modulasi cukup luas tidak hanya untuk stereo, tetapi juga untuk memungkinkan penambahan kemudian subcarrier utilitas (SCA) sinyal.
Output dari VCO melewati tahap penyangga pengikut emitor, kemudian melalui disetel kelas luas Sebuah penguat, diikuti oleh sopir kelas B dan power amplifier kelas C, yang menggunakan media-Q tuned pencocokan impedansi jaringan. Kedua tahap terakhir yang didukung dari input terpisah, sehingga daya keluaran dapat dikendalikan dari nol sampai 4 W dengan menyesuaikan tegangan ini dari nol sampai 15V. Tujuannya adalah menggunakan fitur ini untuk mengontrol dorongan otomatis dari tahap akhir, dan perlindungan dari pemancar.
Perhatikan bahwa output dari modul ini tidak memiliki cukup harmonis penyaringan untuk terhubung secara langsung ke antena. Jika Anda ingin menggunakan exciter ini sebagai kekuatan pemancar yang berdiri sendiri rendah, Anda harus menambahkan low pass filter.
exciter ini dibangun pada PCB bersisi ganda, yang memiliki top sisi tembaga meninggalkan sebagian besar tidak terganggu sebagai pesawat tanah. tembaga dihapus hanya sekitar pin non-ground. Koneksi tanah yang disolder di sisi atas, sehingga tidak perlu memiliki berlapis-melalui lubang-lubang.
Gambar ini menunjukkan dua sisi PCB, sehingga Anda dapat mencetak dan lipat di tengah untuk melihat bagaimana dua bagian sejajar. Anda harus membalikkan gambar untuk mencetaknya untuk membuat papan, sehingga tinta bisa masuk kontak dengan tembaga.
PCB ini dilengkapi dengan perisai disolder di sekitar dan antara tahap, di kedua sisi papan. Mereka yang terbaik diinstal sebelum mengisi itu.
Gambar ini menunjukkan tata letak bagian. Sekali lagi, Anda harus mengetahui bagian yang mana, menggunakan skema. Ini harus cukup mudah. Hati-hati, karena ada satu komponen pada skema yang TIDAK termasuk dalam desain papan! Itu ditambahkan kemudian, selama debugging, dan disolder papan bawah! Untuk membuat hal-hal yang lebih menarik dan menantang Anda sedikit, saya tidak akan memberitahu Anda bagian yang itu! Anda akan mengetahui ketika Anda akhirnya memiliki satu bagian yang tersisa setelah perakitan papan! :-)
Gambar-gambar dari kumparan adalah pertandingan cukup dekat dengan ukuran mereka yang sebenarnya.
Dan beginilah tampilan exciter yang telah dirakit! Anda mungkin memperhatikan bagian aluminium mesin yang membungkus transistor keluaran. Saya membuatnya atas hobi saya mesin bubut. Ini cara yang agak canggih untuk menghubungkan transistor TO-5-cased ke heat sink eksternal! Braket yang lebih sederhana juga bisa digunakan. Ide awal saya adalah meletakkan modul ini di tepi pada sasis atau di dinding kabinet, untuk menggunakannya sebagai heat sink. Bagaimanapun, rangkaian ini sangat efisien sehingga transistor hampir tidak membutuhkan heatsink tambahan sama sekali! Saya melakukan semua pengujian tanpa menambahkan apa pun selain yang ditampilkan di sini.
Banyak bagian berasal dari peralatan junked. Itu termasuk pemangkas dan tersedak mencelupkan. Tapi bagian yang kompatibel yang tersedia baru. kristal dibuat oleh Kristal Januari Untuk memesan, menentukan frekuensi 6.4000 MHz, modus dasar, paralel resonansi, kapasitansi beban 30pF, pemegang HC-49, dengan standar penilaian temperatur, stabilitas dan toleransi.
Outputnya dihubungkan melalui soket BNC. Semua koneksi lainnya melalui kapasitor feedtrough. Perisai dilengkapi dengan penutup tekan, terbuat dari bahan yang sama yang digunakan untuk dinding pelindung yang ditunjukkan di sini. Itu tidak lain adalah kaleng kopi, dibelah dan diratakan! Beberapa coklat dan kue juga tersedia dalam kaleng yang sesuai!
Penjajaran sirkuit ini tidak sulit. Pertama, Anda mengatur semua pemangkas ke kisaran menengah dan memprogram frekuensi. Untuk tugas ini, Anda cukup menambahkan bobot sakelar: Sakelar paling tidak signifikan menghasilkan 100kHz, sakelar kedua menambahkan 200kHz, 400kHz berikutnya, dan seterusnya, hingga kedelapan, yang menambahkan 12.8 MHz. Kesembilan sebenarnya terhubung ke dua input dari chip PLL, sehingga menambahkan 76.8 MHz, dengan sakelar kesepuluh menambahkan 102.4MHz. Untuk menghitung pengaturan sakelar untuk frekuensi tertentu, Anda cukup menguraikannya menjadi komponen binernya, dan mengatur sakelar yang tepat. Perhatikan bahwa sakelar yang ON TIDAK menambahkan kontribusi frekuensinya! Misalnya, jika Anda ingin mentransmisikan pada 96.5 MHz, Anda akan mengatur sakelar 9, 8, 7, 3, dan 1 ke OFF, yang lainnya ke ON. Rentang frekuensi lengkap yang dapat Anda atur di synthesizer mencakup seluruh pita siaran FM dan lebih banyak lagi, tetapi rangkaian lainnya dirancang hanya untuk pita siaran.
Sekarang Anda harus menghubungkan power supply 15V ke input daya utama saja, dengan voltmeter pada output U3, dan frekuensi counter pada kolektor Q4. Jika Anda mendapatkan frekuensi yang benar, Anda sedang beruntung besar dan harus pergi dan bermain lotre! Biasanya VCO akan keluar dari jangkauan penangkapan. Jika voltmeter membaca sekitar 14V, itu berarti frekuensi terlalu rendah. Jika membaca mendekati nol, itu berarti frekuensi terlalu tinggi. Frekuensi counter harus setuju dengan ini. Anda perlu menyesuaikan frekuensi pusat VCO untuk membawa ke kisaran. Untuk tugas ini Anda memiliki dua poin penyesuaian: Salah satunya adalah C20, yang lain adalah membungkuk L4! Biasanya pemangkas saja tidak memberikan cukup jangkauan, sehingga merasa bebas untuk menekuk koil. Ketika Anda telah disesuaikan VCO kasar yang tepat, PLL akan mengunci, dan Anda akan mendapatkan frekuensi output yang stabil, sangat dekat dengan yang Anda inginkan. Sesuaikan L4 dan C20 sehingga voltmeter membaca sekitar 9V. tegangan varactor relatif tinggi tersebut nyaman untuk kinerja noise terbaik, karena itu membuat varactors memasuki konduksi di puncak RF. Idealnya Anda harus menyesuaikan kumparan sehingga pemangkas dekat rentang pusat dengan tegangan pada 9V. Ini akan memberikan Anda koreksi termudah nanti.
Sekarang Anda dapat mengatur kristal referensi ke frekuensi yang tepat, dengan menyesuaikan C12 sehingga frekuensi pada konter ini persis yang benar.
Mari kita pergi ke tahap daya: Hubungkan power meter RF dan 50 ohm dummy load untuk output, dan menerapkan beberapa volt ke tegangan input variabel. Sesuaikan C28, C32, C37 dan C38 untuk kekuasaan tertinggi. Jika Anda kehabisan rentang pemangkas apapun, benar bahwa dengan menekuk kumparan terhubung ke: L5, L7, L11, L10. Sekarang meningkatkan tegangan dan retouch pemangkas ini. Anda harus mendapatkan 4 ke 5 watt output pada 15V dari tegangan suplai.
Untuk menghindari suara mikroponik, setelah menyelesaikan penyetelan, Anda harus menutup gulungan osilator, dan mungkin juga gulungan luka udara lainnya, dengan lilin lebah atau bahan lain yang sesuai. Sedikit penyesuaian kembali pemangkas mungkin diperlukan setelah itu.
Sekarang Anda dapat menghubungkan papan audio ke exciter. Terapkan sinyal 1kHz kepada Dewan audio (baik saluran yang terbaik), cukup kuat untuk mendorong papan ke membatasi moderat, dan menyesuaikan R68 pada port audio untuk mendapatkan + / - deviasi 75kHz. Jika Anda tidak memiliki meter deviasi, Anda bisa mendekati oleh hooking lingkup ke output audio penerima FM, tuning ke beberapa stasiun lokal, perhatikan tingkat audio yang dihasilkan oleh mereka, dan kemudian tune ke pemancar Anda dan mengatur deviasi untuk mencocokkan tingkat itu. Namun sistem ini sangat tidak tepat. Hal terbaik untuk mendapatkan atau membuat meter deviasi nyata.
Jika Anda pernah ingin mengubah frekuensi, Anda harus memprogram ulang switch kemiringan dan kemudian meretus semua pemangkas, dan mungkin kumparan, kecuali untuk C12, yang seharusnya hanya membutuhkan retouching setelah beberapa tahun, ketika kristal telah berusia.
The 80 Watt power amplifier
Ini adalah desain yang cukup konvensional, menggunakan transistor bipolar dalam rangkaian kelas C disetel. Berkat penggunaan dua tahap, penguat dapat didorong dengan kekuatan penuh dengan kurang dari 1 watt tenaga penggerak, sehingga hasil margin keuntungan besar dalam transmitter ini.
Bipolar VHF transistor daya memiliki afinitas berat bagi frekuensi rendah diri osilasi. Untuk mendapatkan stabilitas di amplifier ini, saya bekerja beberapa teknik, seperti menempatkan resonansi dasar dan tersedak kolektor berjauhan, redaman yang tersedak dengan resistor, menggunakan kombinasi RC untuk penyerapan frekuensi yang tidak diinginkan, menggunakan kapasitor feedtrough untuk melewati di papan, dll . Butuh beberapa tweaking, namun penguat berakhir tanpa syarat stabil.
Jaringan pencocokan impedansi antara dua transistor panggilan untuk suatu induktansi rendah, bahwa akan tidak praktis untuk membuatnya dengan kawat yang sebenarnya. Jadi saya menggunakan stripline mikro terukir pada PCB. Juga, daya dan sensor SWR pada output dibuat dengan striplines mikro.
Klik pada skema untuk mendapatkan versi resolusi penuh yang juga termasuk detail tentang striplines mikro dan bagian lainnya.
Amplifier ini memiliki low pass filter pada output, sehingga sinyal cukup bersih untuk langsung terhubung ke antena. The SWR meter ditempatkan sebelum filter, dalam rangka untuk membersihkan harmonisa yang dihasilkan oleh dioda nya. Dalam kasus apapun, sementara sinyal cukup bersih untuk dengan mudah memenuhi persyaratan hukum dan teknis biasa, pemancar ini tidak boleh digunakan di sebuah situs multi-pemancar tanpa penyaringan narrowband lanjut! Hal ini terjadi karena setiap sinyal kuat lainnya pada frekuensi terdekat akan ditangkap oleh antena dan digabungkan ke transistor daya, yang akan mencampurnya dengan sinyal sendiri, menciptakan beragam produk intermodulasi, beberapa di antaranya akan kembali terpancar! Ini adalah masalah umum dan sangat besar di banyak situs multitransmitter. Di tempat seperti itu, TIDAK BAHKAN SATU pemancar harus diperbolehkan di udara tanpa narrowband penyaringan! Penyaringan semacam ini dengan mudah dicapai dengan cara rongga tuned tunggal, yang dapat dibangun dari pipa tembaga atau lembaran.
Berikut adalah layout PCB, termasuk microstrips. Dewan ini 20cm panjang dan double-sided, dengan bagian belakang menjadi groundplane terus menerus kecuali dua bantalan kecil di transistor driver basis dan kolektor. Aku memotong bantalan tersebut dengan pisau, daripada membuat gambar seluruh komputer untuk itu!
Anda akan harus mengebor dan memotong bukaan untuk transistor. Transistor daya terpasang dari atas, sedangkan transistor driver, karena ketinggian yang kecil, sudah terpasang papan bawah. Kedua transistor dipasang setelah foil tembaga solder ke PCB bukaan, untuk bergabung dengan groundplanes atas dan bawah, dan transistor driver juga memiliki tali tembaga seperti menghubungkan basis dan kolektor bantalan ke sisi atas papan. Di sini Anda dapat melihat bagaimana transistor yang disolder ke papan, dan spacer saya digunakan untuk memberikan ketinggian yang tepat. Saya pertama kali dipasang papan dan transistor untuk heatsink, kemudian disolder transistor output dalam renda, kemudian tack disolder emitor drive transistor mengarah dari atas, melalui pembukaan, kemudian lagi dihapus papan dan disolder transistor driver sepenuhnya. Dengan cara ini mekanik fit tepat terjamin. PASTIKAN transistor pemasangan permukaan yang datar! Transistor daya saya datang dengan permukaan agak bulat, jadi saya pertama harus pasir itu datar! Ini sangat penting untuk transfer panas yang baik. Tentu saja, gunakan pelumas termal yang baik ketika akhirnya pemasangan amplifier ke heatsink.
Anda dapat melihat bahwa ada juga lebih banyak tempat di mana hal-hal terhubung melalui papan untuk landasan terbaik. Tentu saja, perisai di sekitar papan juga bergabung dengan dua bidang tanah.
Dan di sini adalah bagian overlay, seperti biasa tanpa identifikasi bagian!
Ini adalah bagaimana power amplifier lengkap terlihat dari atas. Anda dapat melihat striplines, bagaimana feedtrough caps (digunakan sebagai kolektor topi decoupling) telah terinstal, dll Perhatikan berpakaian kapasitor mika tembaga di low pass filter di bagian kanan atas.
Tapi mari kita lebih baik melihat secara rinci pada beberapa daerah yang menarik:
Di sini Anda dapat melihat kedua transistor dan jaringan pencocokan antara mereka. Saya tidak bisa menemukan pemangkas yang akan berdiri jumlah RF hadir saat ini di sirkuit ini! Setiap pabrik membuat pemangkas saya menemukan akan meleleh turun! Jadi saya membuat mika sendiri pemangkas kompresi saya, menggunakan kuningan dan lembaran tembaga, pelat dasar kuningan, kuningan mesin cuci kompresi, dan lembaran mika awalnya ditujukan untuk KE-247 kapsul pemasangan. Semua koneksi di pemangkas yang disolder, tidak hanya terpaku seperti di banyak pabrik membuat pemangkas. Yang memecahkan masalah, tetapi bahkan pemangkas ini menjadi hangat digunakan!
Perhatikan bagaimana pemangkas baik pada input dan output dari transistor daya memiliki hubungan tanah mereka sangat dekat dengan emitor lead.
Jaringan pencocokan keluaran menggunakan jenis pemangkas yang sama. Yang muncul di tengah bawah gambar adalah yang mengambil paling banyak saat ini, lebih dari 15 ampere RF! Dalam layanan berkelanjutan, dan di VHF di mana kedalaman kulit sangat kecil, ini adalah arus yang besar. Hal yang sama berlaku untuk "koil" tangki, yang terbuat dari setrip lembaran tembaga 0.5 mm yang ditekuk dalam bentuk "U". Meskipun sambungan termal yang baik ke papan, itu menjadi cukup panas sehingga tidak mungkin untuk disentuh! Tentu saja, Anda tidak boleh menyentuhnya saat pemancar menyala, karena selain luka bakar panas, Anda juga akan mendapatkan luka bakar RF yang lebih parah!
Masalah serupa terjadi dengan kapasitor untuk output low pass filter. Saya mencoba menggunakan RF-rated kapasitor mika perak dicelup, seperti terlihat pada foto di atas di sudut kanan atas, tetapi mereka mendapat begitu panas bahwa mereka mulai berbau! Tentunya elektroda perak mereka terlalu tipis. Mereka tidak akan bertahan lama dalam layanan ini.
Aku tidak memiliki kapasitor RF yang lebih baik di tangan, dan bukannya memesan tugas berat logam kapasitor mika berpakaian di beberapa dolar masing-masing, saya memutuskan untuk membuat sendiri. Berikut adalah salah satu contoh, ditunjukkan di samping transistor KE-92 untuk perbandingan ukuran. Saya menggunakan lembaran tembaga 0.5mm untuk elektrode eksternal, foil tembaga 0.1mm untuk bagian dalam satu, dan mika dipotong dari isolator TO-247.
Ini adalah tampilan close-up edge-on salah satu kapasitor mika berlapis tembaga saya, yang dipegang di rahang klip pakaian kayu untuk foto!
Karena ketebalan isolator mika untuk pemasangan semikonduktor sangat bervariasi, membuat kapasitor ini merupakan proses potong dan coba. Saya mengukur ketebalan mika sebaik mungkin, menghitung permukaan yang diperlukan untuk kapasitor, membuatnya, dan kemudian mengukurnya, menggunakan kumparan uji dan meteran celup jaringan. Saya menulis nilainya pada masing-masing, dan terus membuat kapasitor sampai saya memiliki beberapa nilai yang cukup dekat untuk filter low pass saya. Sisanya saya simpan untuk proyek lain!
Sangat menyenangkan untuk melihat bahwa tembaga kapasitor mika berpakaian dibangun dengan cara ini melakukan sama baiknya dengan buatan pabrik yang, bahwa Anda dapat membuat nilai apapun yang Anda butuhkan, dan bahwa mereka biaya sekitar 1% sebanyak mengkilap yang bermerek bagus!
Dalam low pass filter, ini kapasitor mika tembaga berpakaian mendapatkan hampir hangat. Karena mereka juga disolder datar untuk papan, saya tidak tahu apakah mereka melakukan panas kerugian mereka ke papan, atau jika mereka hanya menghangat oleh kumparan penyaring! Karena kumparan ini pasti tidak mendapatkan hangat digunakan, meskipun luka dari kawat yang sangat tebal.
Untuk tes saya dipasang papan amplifier pada heat sink agak besar. Ini terdiri dari 10 * 20 cm pelat tembaga ketebalan 6mm, yang saya patri sirip 20, terbuat dari lembaran tembaga 0.5mm, pengukuran juga 10 * 20cm masing-masing, memiliki tepi berbentuk L solder. Saya membuat panas ini tenggelam beberapa bulan sebelum untuk keperluan investigasi (lihat halaman desain termal saya), dan karena itu tergeletak di sekitar, aku menggunakannya. Tetapi dengan total disipasi daya penguat ini menjadi sesuatu seperti 50 watt, heat sink jauh lebih kecil akan cukup baik, jika Anda penggemar kecil digunakan. Namun, seorang penyebar panas tembaga adalah ide yang baik, karena transistor daya digunakan pada rating maksimum.
Hasil
Foto ini menunjukkan pemancar yang sedang diuji di meja kerja memang tidak sangat rapi saya! Anda dapat melihat exciter di bagian kiri bawah, dan amplifier dengan heatsink terlalu besar yang berdiri pada aluminium sisir mendukung untuk menghindari lentur sirip tipis. Ada kekuatan Aiwa saya dan SWR meter, dan minyak bisa besar boneka beban dengan aman menelan watt 80 (sebenarnya itu dummy load dapat mengambil kilowatt selama beberapa menit). Sebuah multimeter analog adalah menunjukkan saat ini, dan sisanya adalah kotak bagian, peralatan, dll papan audio berakhir di luar foto, bersama dengan multimeter digital, frekuensi counter, osiloskop, dll Itu cukup berantakan, tapi bekerja sangat baik!
Aku berlari beberapa tes pada pemancar. Satu uji ketahanan terdiri dalam berjalan pada 80 watt output selama satu minggu nonstop. Tidak ada masalah yang melihat. Tes-tes lain meliputi pergeseran, getaran (untuk memeriksa microphonics), memvariasikan tegangan suplai, dll pemancar tampaknya berperilaku sangat baik dalam setiap hal suhu.
Kemudian tes kualitatif dilakukan. Pemisahan stereo, diukur melalui penerima FM buatan saya, keluar sebagai 52db. Itu lebih baik daripada kebanyakan. Sinyal / rasio kebisingan berada di luar kemampuan mengukur saya, yang keluar di atas 82dB! Itu lebih baik dari hampir semua orang dapat mendengar dari stasiun komersial! Distorsi itu juga terlalu rendah untuk diukur, hasil dari keseimbangan cermat nonlinier varactor sisa dan pengaruh dari kapasitansi seri.
Kemudian tes telinga datang! Saya menghubungkan pemutar CD saya, pemancar, penerima FM, amplifier dan speaker, sehingga saya dapat mengalihkan suara bolak-balik antara sinyal asli dari CD, dan sinyal melewati pemancar, beberapa meter udara ( radiasi dari kumparan filter lolos rendah jauh lebih dari cukup untuk jarak ini), dan penerima. Saya memutar CD oleh Roby Lakatos, pemain biola Raja Gipsi, yang sangat saya sukai dan bagus untuk pengujian karena suaranya yang jernih, bersih, dan penuh. Saya cukup terkesan dengan kenyataan bahwa saya dapat beralih antara sinyal asli dan yang ditransmisikan, tanpa mendeteksi perbedaan dengan telinga! Jadi dengan senang hati saya sampaikan bahwa pemancar ini mempertahankan kualitas suara penuh dari sinyal CD kelas satu! Pemisahan stereo yang kurang sempurna bukanlah masalah sama sekali, karena tidak ada pendengar, bahkan dalam mode kritis, yang dapat membedakan antara pemisahan 50dB, dan pemisahan yang sempurna!
Modul keempat: Untuk harus dilakukan!
Apa yang kurang untuk melengkapi transmitter ini adalah modul keempat, yang cukup sederhana, yang harus melaksanakan fungsi-fungsi berikut:
1) Sebuah konverter DC-DC untuk menerima masukan nominal 13.8V dan menghasilkan + / - 15V untuk audio dan papan exciter. Ini bisa menjadi masukan standar 12V, buatan pabrik unit, atau suatu sirkuit buatan sendiri.
2) Sebuah rangkaian kontrol daya. Ini harus membaca sinyal output daya yang disampaikan oleh SWR / power sensor pada board amplifier, bandingkan dengan pengaturan potensiometer panel depan, dan menyesuaikan regulator lulus makan dua tahap terakhir dari exciter sehingga untuk mengatur output kekuatan untuk nilai yang diinginkan. Selain. sirkuit ini harus melaksanakan fungsi perlindungan: Ini harus mengurangi daya jika sinyal SWR melebihi nilai tertentu, jika suhu heatsink terlalu tinggi (a thermistor atau sensor suhu lainnya akan diperlukan), dan harus memotong daya sama sekali jika PLL menjadi terkunci, seperti yang ditunjukkan oleh sinyal yang relevan berasal dari exciter. Daya harus disesuaikan turun dengan cepat, dan kembali perlahan-lahan, untuk memiliki perlindungan terbaik.
3) Opsional penyimpangan bisa dipantau, terdengar sinyal alarm didengar atau bahkan memotong daya jika deviasi diijinkan terlampaui.
Mungkin beberapa hari saya mendapatkan motivasi untuk membangun modul keempat ini, dan menempatkan mereka semua ke dalam satu kotak. Jika / ketika saya lakukan, saya akan menyelesaikan ini halaman web dengan informasi tentang modul itu, dan foto dari pemancar selesai!
produk kami yang lain:
