Krug stereo FM odašiljača pomoću IC BA1404

Sljedeći postovi objašnjavaju kako izraditi jednostavan sklop FM stereo odašiljača pomoću IC BA1404.

O IC BA1404

Izuzetan stereo audio FM bežični odašiljački krug predstavljen je u nastavku.

Krug se oslanja na IC BA1404 tvrtke ROHM Semiconductors.

BA1404 je monolitni FM stereo modulator koji uključuje integrirani stereo modulator, FM modulator, RF pojačalo u krugu.

FM modulatorom se moglo upravljati od 76 do 108 MHz, a izvor napajanja za krug mogao bi biti gotovo sve između jedan, 25 do tri volta.

Kružni rad

U krugu R7, C16, C14 i R6, C15, C13 izrađuje se sustav prednapona za desnu i lijevu postaju.

To se postiže nadopunom frekvencijskog odziva FM odašiljača s FM prijamnikom.

Induktor L1 i kondenzator C5 koriste se za fiksiranje frekvencije oscilatora. Skupina C9, C10, R4, R5 pojačava razdvajanje stanica.

Kristal X1 od 38 kHz povezan je između pinova 5 i 6 IC. Kompozitni stereo prijem formiran je krugom stereo modulatora koji koristi kvarcno reguliranu frekvenciju od 38 kHz.

Konstruirajte sklop na visokokvalitetnoj PCB.

Upravljanje krugom iz baterijske jedinice smanjuje smetnje.

Radite s bakrenim kabelom od 80 cm kao antenom.

Za L1 pokušajte napraviti tri zavoja od emajlirane bakrene žice prečnika 0,5 mm na feritnoj jezgri prečnika 5 mm.

Šema stereo FM odašiljača

Poboljšana verzija gore navedenog dizajna objašnjena je u sljedećem postu.

Dolje opisan krug FM stereo odašiljača može se koristiti za emitiranje puno jasnije stereo FM glazbe na sve obližnje FM radio stanice.

Osnove FM-a

Većina osnovnih bežičnih FM odašiljači imaju tendenciju biti samo monofoni. Stereo emitirani signal sadrži par kanala: lijevi i desni. Frekvencija zvuka pokriva širinu pojasa od 50 do 15 000 Hertza, zajedno s višim frekvencijama koje pružaju visoki tonalitet ili pred-naglasak za smanjenje šuma.

Svi su kanali zajednički integrirani i emitiraju se kao zvuk primarnog kanala (L + R) kako bi se osiguralo da će monofonski FM prijamnici uspjeti reproducirati cjelokupni ulazni glazbeni sadržaj kako bi publika mogla uživati.

Zajedno s glazbom glavnog kanala, stereo signal uključuje 19-kHz pilot nosač s amplitudom 10% primarnog kanala, kao i bočnu opseg od 23 kHz do 53 kHz koji čine razlika između desnog i lijevog audio signala ( L - R).

Stereo prijemnik koristi signal od 19 kHz za dupliciranje fazno zaključanog signala od 38 kHz (koji se kontrolira na odašiljaču) za dekodiranje nosača bočnog pojasa natrag u desni i lijevi kanal. Sljedeća slika prikazuje frekvencijski spektar FM stereo signala.

Prijemnik dodatno nudi visoki ton (poznat kao uklanjanje naglaska), koji nadoknađuje prednaglašavanje koje je bilo uključeno u odašiljaču.

Kako radi

Glavni dio ovog dizajna sklopa je IC1, a BA1404 FM stereo odašiljač kako je prikazano na gornjoj slici. Ulazni signal lijevog kanala RI dotjeruje na ispravnu razinu.

Pojačanje visokih tonova (pred-naglasak) pruža se paralelnom smjesom Cl i R3.

To odgovara zvučnim specifikacijama na standardnih 75 mikrosekundi prema pravilima FCC-a. Zvuk je uparen s C10 s lijevokanalnim ulazom IC1 na pinu 1. Loši RF smetnji zaobilaze se putem C2 da bi se zaštitili od neželjenih povratnih informacija.

Stupanj ulaza desnog kanala na pin 18 ICI zapravo je isti kao i lijevi kanal. Rastavljanje napajanja izvedeno C14, a svako prethodno pojačanje za ulaz zvuka odvojeno je C12 na pinu 2 čipa.

Signal od 38 kHz potreban je za multipleksiranje dolaznog zvuka i razvijanje preliminarnog signala nosača.

Stupnjevi unutarnjeg kruga IC1 olakšavaju primjenu kristala SX-izrezanog 38 kHz, što je dokazano isprekidanom linijom u shemi gornje slike.

Međutim, kristale od 38 kHz može biti teško naći na tržištu, plus mogu koštati puno ako ih slučajno nabavite.

Može biti dostupan mnogo lakše dostupan kristal koji radi na 38.400 kHz.

To funkcionira u većini uvjeta: studije provedene tijekom razvoja ovog određenog dizajna potvrdile su da se nekoliko FM stereo prijamnika možda neće 'rukovati' pouzdano s pilot nosačem stvorenim od kristala od 38.400 kHz.

Lijek je bio raditi s izuzetno sigurnim alternativnim Hartleyevim oscilatorom izrađenim od jeftinih, lako dostupnih komponenata umjesto bilo kojeg kristalnog oscilatora.

Sinusni val od 38 kHz proizvodi Q1 i susjedni dijelovi (Hartleyev oscilator). Tranzistor Q1 s velikim pojačanjem ima dobitak od preko 300: uređaji s nižim pojačanjem možda neće raditi zbog smanjenog napona napajanja (1,5 V DC) koji napaja jedna AA ćelija.

Varijabilni induktor koji se koristi za T1 je transformator 1. međufrekvencije (IF) koji se obično viđa u prijenosnim tranzistorskim radio-uređajima i namijenjen je za obradu od 455 kHz.

Zavojnica u T1 prepuna je dovoljnog kapaciteta C23 da smanji radnu frekvenciju na približno 38 kHz. Moguće je fino podesiti Tiovu jezgru da se oscilator postavi točno na frekvenciju.

Unatoč činjenici da oscilator možda puno više zanosi u odnosu na kvarcni kristal, to sigurno nije problem samo zato što prijemnici koriste fazno zaključane petlje koje bi mogle pratiti trivijalno plutanje.

Imajte na umu da krug neće oscilirati ako je ožičenje transformatora Ti preokrenuto ili obrnuto. Osnovni prikaz Ti prikazan je na slici kako bi vam pomogao u vezi.

Multipleksirani audio zapisi izlaze iz pina 14 na IC1 i miješaju se s pilot nosačem na pinu 13 uz pomoć sklopova R5, R6, C22 i C13.

Rezultirajući audio izlaz šalje se na ulaz modulatora na pinu 12. Kako bi se zaobišle ​​bilo kakve komplikacije RF povratnih veza, pin 12 se zaobilazi kroz C6. Na pinovima 9 i 10 stvoren je Colpittsov oscilator, koji radi od 88 do 95 MHz, zajedno sa sklopovima od C15 do C17, C20 i L3.

Preuređenje sirove frekvencije vrši se podešavanjem razmaka zavoja zavojnice L3 i finim dotjerivanjem izvedenim preko C20.

RF energija koja se razvija kroz krug spremnika zadržava se da se vrati u faze napajanja pomoću premosnog kondenzatora C7 i RF prigušnice L2.

Preuređenje sirove frekvencije vrši se podešavanjem razmaka zavoja zavojnice L3 i finim dotjerivanjem izvedenim preko C20. RF energija koja se razvija kroz krug spremnika zadržava se od povratka u faze napajanja pomoću premosnog kondenzatora C7 i RF prigušnice L2.

Modulirani prijenos na pin 10 ICI interno se kombinira s RF izlaznim pojačalom koji sadrži C18, C19 i L4 pričvršćen na pin 7.

Ova faza poboljšava zvuk oscilatora za putovanje antene, a to sprečava promjene u opterećenju antene prebacivanjem frekvencije oscilatora.

U točki na L4 na anteni izvlači se slavina koja ima najveći mogući prijenos snage.

Struktura IC1 je žičana, namijenjena za rad od 1,5 volta, a apsolutni maksimum je 3,5 volti.

Prvo ispitivanje ovog kruga otkrilo je da se opseg emitiranja nije uspio značajno proširiti kada su se za napajanje kruga koristila 3 volta, a trenutna potrošnja povećala se 3 puta.

Kao rezultat, porast radnog napona zapravo se ne savjetuje. Krug FM odašiljača troši samo oko 5 mA, stoga bi samo jedna AA stanica mogla poslužiti neko vrijeme.

Izgradnja

Bilo koji krug koji radi s visokim frekvencijama zahtijeva odgovarajuće uzemljenje i zaštitu. Međutim. kako bi ovaj zadatak bio što lakši, PCB nije korišten.

Umjesto PCB-a, korišten je prazan jednostrani bakar obložen, s bakrom na komponentnoj strani koji stvara ravninu uzemljenja, a spojevi ožičenja izvedeni na suprotnoj strani.

Konstruktor će moći identificirati svaku od bitnih komponenata namijenjenih ovom dizajnu sklopa.

Kao što je prikazano na glavnoj slici, većina komponenata može se vidjeti s jednim terminalom usmjerenim ravno na tlo. Za ove komponente trebate izbušiti rupu kroz ploču samo za neuzemljenu iglu.

Drugi zatik mogao bi se zalemiti točno na površinu tla na vrhu PCB-a. Preporučuje se da dijelove izbušite i zalemite korak po korak. To bi moglo biti jednostavnije ispravno popraviti svaku komponentu.

Obavezno održavajte sve terminale što je moguće manjim.

Uz to, osigurajte da kondenzatori za odvajanje budu postavljeni što je moguće više moguće na zatiče ICI, L3 i L4.

Zavojnicu L3 možete konstruirati kompaktnim namotavanjem 3 zavoja # 20 emajlirane žice na osovinu svrdla od 3/16 inča i istezanjem na 1/4 inča odmah nakon što je izvađen iz svrdla.

Da biste stvorili zavojnicu L4, namotajte četiri zavoja žice br. 20 kako je prethodno predloženo i povucite zavojnice do 3/8 inča nakon uklanjanja s osovine bušilice. Svaka zavojnica ugrađena je na ploču od 1/46 inča podignutu preko bakrene površine ploče.

Postavite zavojnice pod pravim kutom jedni prema drugima i odvojene na najmanje 1 inč kako biste smanjili spajanje na njih. RF prigušnice (L1 i L2) također je potrebno instalirati pod pravim kutom u odnosu na zavojnice L3 i L4.

Plaćanje i podešavanje Odvojite nekoliko minuta da biste ispitali svoj naporan rad. Provjerite je li bakar izvađen iz svih utora predviđenih za prolazni terminal.

Prije uključivanja napajanja, napravite nekoliko pregleda s ommetrom od ICI-ovih pinova do uzemljenja kako biste provjerili postoje li kratke hlače tamo gdje to stvarno ne bi trebale.

Dodatno potražite odgovarajući polaritet elektrolitskih kondenzatora. Pričvrstite bateriju i odredite da trenutni praznik mora biti ispod 5 miliampera.

Spojite antenu na vrh L4, na prvom zavoju s kraja koji je povezan sa zatikom 7 IC1.

Antena od 17 inča prikazana za prototip bit će veličine u većini slučajeva identificirana na prijenosnim radio uređajima. Koristite upravo onu veličinu da antena spriječi smetnje s radijima u blizini. Integrirajte stereo glazbeni signal u odašiljač lijevo na J1 i desno na J2.

Podesite svoj FM radio na cijelom opsegu ugađajući odabrani signal. Podesite C19 i C20 na njihove središnje točke i fino podesite L3 na oko 92 MHz. Sada možete upotrijebiti C20 za poravnanje za navedenu frekvenciju.

Iako najvjerojatnije imate pristojan opseg emitiranja, moguće je optimizirati krug za najveći izlaz praćenjem indikatora snage signala na FM prijamniku s kojim možda radite i istezanjem ili komprimiranjem razmaka zavojnice između zavoja L4 pomoću izolirani, nemagnetski magnetni instrument.

Kako se približavate optimalnoj točki, zavojnice su pomalo interaktivne, stoga izmjena samo jedne može utjecati na drugu. Nastavite raditi postupak dok ne postignete najviši mogući ishod.

Imajući stereo signal postavljen na J1 i J2, podesite izlaz iz FM prijamnika, idealno preko slušalica, i fino podesite R1 i R2 do razine malo ispod razine gdje dolazi do izobličenja na bučnim dijelovima zvuka. Na ulazu se preporučuje razina signala malo ispod 200 mV.

Oscilator od 38 kHz idealno je dotjeran pomoću brojača frekvencija pričvršćenog na pin 5 ICI-ja.

Ako oprema nije dostupna, možete fino podesiti jezgru T1 očitavajući položaje na kojima se stereo-indikatorska lampica prijemnika okida i uključuje. Podesite jezgru na sredinu između ova dva položaja.

Dodatne prilagodbe

Mogu biti slučajevi kada želite emitirati monofonski prijenos, recimo, na primjer izlaz zvučnika na zvučni sustav gledališta.

S krugom se može uključiti preklopni prekidač za umetanje kondenzatora od 0,01 µF preko IC pin 6 ICI i uzemljenja kako bi se ograničilo stereo funkcioniranje.

Ako je možda poželjno dugoročno monofonsko funkcioniranje, elementi oscilatora od 38 kHz i C5 mogu se ukloniti iz kruga.

Uključivanje elektretnog MIC-a u ulaz J1 s otpornikom od 2,2 K pričvršćenim na + 1,5 volti pretvorit će ovaj krug u bežični mikrofon za praćenje dječje sobe ili za upotrebu u predavaonicama. Spojite komponente u krug umjesto R1 kao što je prikazano u nastavku.

Stereo funkcija omogućuje vam upotrebu dva ulaza zajedno. Možda biste mogli razmisliti o uključivanju vokala na jednom kanalu i glazbenog instrumenta na drugom za program iz vašeg audio sustava.

Također biste mogli pratiti telefon ili novorođenče na lijevom kanalu i prilagoditi se uređaju za skeniranje na desnom kanalu, sve dok počistite vozilo ili kosite vrt, ili kada nosite slušalicu sa slušalicama .