DIY juhtmevaba FM saatjaga test

 

Fotol on näha, juhtmevaba FM saatjaga, tasku raadio ja kollane ketta suurus võrdlusi. Rääkige saatja ja teised kuulevad teid iga FM-raadio. Saatja saab ehitada pärastlõunal lihtne, taskukohane ja laialdaselt kättesaadav osad. Ehitus on lõbus ja on palju õppida, kuigi tulemused on tagasihoidlikud, näiteks oma hääl muutub raske kuulata, kui vahemaa on üle 25 jalgu.

 

 

Motivatsioon ja publiku

Meie pikaajalised eesmärgid selliste ahelatega on puldiga ja andmehõive. Touch toonid oleks võimalik edastada juhtmevabalt lülitada sisse / välja roboti ajamid. Sensor andmeid võidakse ümber morse kood nagu helid ja dešifreeritud poolt mikrokontrolleri juhtmevabalt jälgida keskkondades. See õpetus publik oleks ka ajendatud selliseid taotlusi. Ehitus lihtne FM saatja oleks esimese sammuna selliste eesmärkide saavutamiseks.

Mitte teile ootusi, see FM saatja on kaugel täiuslikkusest, mis pakub ainult tagasihoidlikud tulemused. Esiteks, tuuning saatja võib olla heidutav. Isegi kerge pöördega muutuva kondensaator võib põhjustada suur sagedus muutub. Teiseks saatja tuning sageli tulemuseks harmooniline sagedus. Selle asemel, et kavandatavad 108 MHz näiteks kondensaator tuning andnud 216 MHz saatja sagedus. Lisaks kohtuistungil oma hääl võiks pisut kuulda raadiojaama saateid.

 

Üks vastus on see, et on palju õppida ja see õpetus on on appendixed koos nende aluseks matemaatika arvutada parameetrid nagu (1) tranmitter sagedus, võimsus ja ulatus (2) antenni pikkus ja (3) nõutav mähiste. Sageli veebis, üks lihtsalt leiab skemaatiline. Lisades analüüs (keskkooli tasemel matemaatikat), keegi ei suuda kujutleda parandusi saatja jõudlust.

See õpetus publik seega elektroonika entusiastid, kes:

• ei ole palju FM või raadiosageduse (RF) kogemus
• tahavad ehitada FM transmitter
• tahan teada, kuidas sellised saatjad tööle
• tahad õppida, kuidas komponendid on valitud näiteks arvutamisel pöörete arv kui hoone õhku mähis, antenni pikkus jne

 

 

Jälle see õpetus rõhutab, et saatja jõudlus on tagasihoidlik, kuid on õppinud oma ehitus. Juhendaja jaotus on järgmine:

 

• Parts List ja allikad
• Ehitus / skemaatiline
• Teooria
• töö
• Kuhu minna SIIT
• Autor Info

 

Parts List ja allikad

USA-s asuva tarnijate hulka Jameco, DigiKey, JDR ja Radio Shack. Märkus: Boondog puudub seos need müüjad. Püüti omandada kõik osad ühest müüja. Osade numbrid ühiste takisteid ei anta.

 

Püüti leida ühest allikast tarnija kõik osad. Jameco on peaaegu iga osa viidatud tabelid. Detailid ehitus oma õhu core drosseli abil McDonald'si sooda õled, mida kirjeldatakse järgmises osas.

Ehitus

Kombinatsioon wirewrapping ja jootmine kasutati ehitada FM transmitter. Jameco on prototüübiks kaart annab piisavalt ruumi (mitte-kriitiline) osa paigutus. Sa peaksid püüdma hoida kõik osad lähestikku ja hoida juhe viib lühike. Fotod allpool illustreerivad võimalik osa paigutus (vasakul) ja joodist pool (paremal).

 

 

Skemaatiline

fmTx031402a.pdf on Acrobat fail sama skeem. Te peate Adobe Acrobat Reader, et vaadata seda.

Skemaatiline ja ehitamise circuit on suhteliselt sirgjooneline. Mõned esile ja selgitused suunas circuit ehitus on antud järgmine.

Electret Microphone

Elektreetemulsioonil mikrofon on kaks nõela, mis ühendavad positiivsed ja negatiivsed juhtmed ja aku. Nagu joonisel näidatud allpool vaadeldakse põhja elektreetemulsioonil mikrofon. Pad, mis füüsiliselt puudutab mikrofon korpuse ühendub aku negatiivne eeskuju.

 

 

AKUD

Saate asendada mündi rakkude, mida tavaliselt leidub kalkulaatorid ja kellad regulaarselt 1.5V AA, C või D-rakke. Mündi rakud aga võtab vähem ruumi ja saab jootma peale PROTOBOARD.

2N2222A Transistor

2N2222A on väga levinud NPN transistor. Üks siin kasutatud (Jameco # 38236) on metallist tippida (TO-18 mantel). Selle kolm sõrmed on suurus transistori baasi (B), kollektor (C) ja emitter (E). Ei ole standard pinout transistorid. Nagu näiteks, taotleda transistori spec sheet tellides see tuvastada pinout või kui te ise multimeeter transistor tester, kasuta seda.

2N2222A ka kaasas must plastkorpus (TO-92 stiil), mida saab kasutada, kui soovite. T0-18 on eelistatud, sest kui purk on väike sakk, mis tüüpiliselt esindab emitter pin.

Veenduge, et olete õigesti tuvastada 2N2222A on pinout ja õigesti traat Baasi, kollektori ja emitteri skemaatiline. Sageli ringkonnakohtu rikkeid, sest sõrmed olid valesti traadiga.

Kondensaator

Viib muutuja kondensaator ei sobi tavaline 0.1 tolline protoboards. Võite dremel-puurige PROTOBOARD teha viib sobib. Võite jootma juhtme juhtmetega, kuid kui te seda teete, hoida juhtmed võimalikult lühikesed, et vältida juhuslikke capacitances.

Induktor

Drossel lihtsalt spiraal traat ja pead tuule üks selle ahela. Drossel iseloomustavad pikkus, raadius ja pöörete arv traadist spiraali. Magnet traat (Radio Shack osa 278-1345) kasutati ehitada drossel kuid mida saab kasutada standard tahke tegevussuund 22 AWG mõõtur vasktraadist.

Mõned on-line ja trükitud artiklites kirjeldatakse mähis traat ümber pliiatsi. Kahjuks pliiatsid tulevad erineva läbimõõduga ja seega McDonald'si sooda õled kasutati; kollane-punane-valge triibuline õled, leidub igas McDonalds maailmas, on sama suurusega. Õled raadius on täpselt 0.1325 tolli (läbimõõt = 0.2650 tolli) ja 1 / 4 tolli oli snipped off õlgi.

 

Järgmiseks sirge tükk traati lõpetati umbes sel 1 / 4 tolline koodijupi kuus korda ja siis joodetud prototüüpide pardal. Lõpptulemus on drosseli (tuntud ka kui õhk core spiraal) koos 0.1325 tollise raadiusega. Kui soovite, võite taotleda mõned Naiste selge sõrmeküüs Poola püsivalt hoida juhe õled koodijupi.

 

 

antenn

30 tolline pikk tükk 22 mõõtur tahke stramd vasktraadist on sobiv antenn. Kuid tehes transmitter, siis risk tangling traat. Sellisena saab keerata teleskoopantenn, nagu need, mis leiti raadiod sisseveo prototüüpide pardal.

Teooria: Kuidas FM Transmitter tööd?

Kondensaator ja oma isetehtud drosselit vibreerib sagedustel on FM-raadio sagedusala (88 et 108 MHz). Elektreetemulsioonil mikrofon on takistus, mis sõltub sellest, kui valjusti sa räägi seda. See mikrofon on akutoitega ja vastavalt V = IR Ohmi seadus, muutusi vastupanu fikseeritud pinge toob kaasa proportsionaalse muutusi praegune. See vool toidab baasi 2N2222 NPN transistor, mis on ühendatud teie muutuja kondensaatori, pooli ja antenn. Netomõju on, et sõltuvalt teie kondensaator väärtus, sinu hääl on moduleeritud edastama sagedusel vahel 88 ja 108 MHz. Kui lähedal tasku FM raadio on häälestatud seda sagedust, siis saad kuulnud rääkides oma saatja.

Komponendi väärtuste ahelasse on saadud, et paremini mõista, kuidas see FM transmitter töötab. Aluseks matemaatika on üsna lihtne ja võib leida kõige bakalaureuse ülikooli füüsika õpikuid.

Induktiivsus Air Core Coil

Teie isetehtud drossel on väärtus, mille määravad selle raadius r, Pikkus x ja traatide arvu pöördeid n.

 

Teie McDonald'si sooda õled pooli, r = 0.1325 tolli, x = 0.25 tolli ja n = 6 pöördeid ja tulemused L = 0.171 microHenry või 0.000000171 Henry.

Sageduse f loodud on nüüd kindlaks mahtuvuse C ja induktiivsus L mõõdetud farads ja Henry vastavalt:

 

 

Resonantssagedus Parallel LC Circuit

FM raadiojaamad toimivad sagedustel 88 ja 108 MHz. Kondensaator ja oma isetehtud drossel olla paralleelne LC circuit. Seda nimetatakse ka tank ringkonnakohtu ja vibreerima kõlav sagedusega, mis on kiirenenud taskus FM-raadio.

In tank ahelad, aluseks füüsika on, et kondensaator kauplustes elektrienergia elektrivälja vahel oma plaadid ja drosseli kauplustes energia magnetvälja poolt indutseeritud mähiste. Mehaaniline ekvivalent on energiabilanss hooratas; Pyörimismäärä (kineetiline energia) on tasakaalustada kevadel (potentsiaalne energia). Teine näide on pendel kus on kineetiline versus potentsiaalne energia tasakaalu, mis dikteerib perioodil (sageduse) võnget.

Arvestades teie kondensaator ulatub 4 et 34 pF, teie tank ringkonnakohtu kõlav vahel 66 ja 192 MHz, hästi FM raadio valik. Arvutada nende väärtused erinevad väärtused C, n, r ja x lihtsa Exceli tabeli, mida nimetatakse calcFreq.xls loodi. Sisestage väärtused ja induktiivsus ja sagedus arvutatakse automaatselt.

 

Antenni pikkus

Sa ehitatud antenn kas tükk tahke tegevussuund 22 mõõtur traat 30 tolli pikk või kasutada teleskoopiliselt pikendatav antenn. Selle pikkus peab olema umbes 1 / 4 FM lainepikkuse; meelde, et korrutades sagedus ja lainepikkus võrdne valguse kiirusega. Sa ilmselt töötama oma saatja lähedal 108 MHz, nagu näiteks:

 

 

Fixed kondensaatorid

Viidates skemaatiline, C2 ja C4 tegutsema lahtisidumist kondensaatorid ja tavaliselt 0.01 uF (Või 0.1 uF) Kasutatakse. C4 püüab säilitada pidev pinge kogu vooluringi vaatamata pinge kõikumine, kui aku sureb.

Kondensaator võib vaadelda kui sagedus takistina (nn reaktiiv). Kõne koosneb erineva sagedusega ja kondensaator C1 takistab neid. Netomõju on, et C1 moduleerib praegune laskumist transistor. Kasutades suure raha C1 tugevdab bass (madalad sagedused), samas kui väiksemad väärtused suurendada treble (kõrged sagedused).

. C3 kondensaator üle 2N2222A transistor aitab hoida tank circuit vibreeriv. Teoreetiliselt, kui on pinge üle paralleelselt drossel ja kondensaator, peaks vibreerima RESONANTSVÕNKESAGEDUSE indefinetely. Tegelikkuses aga sagedus laguneb kuumutamisel kahju. C3 kasutatakse, et vältida lagunemist ja 2N2222A spec sheet ütleb mahtuvuse vahel 4 et 10 pF.

Takistiga Electret Mic

Spec sheet for Jameco # 136573 elektreetemulsioonil mikrofon ütleb maksimaalne vool on 0.5 mA. Kui aku töösse 6V, Siis pingelang R1 is V1 = 1.92V. Saadud vool läbi mikrofoni on alla hinnatud maksimum alates

 

Takistid ja 2N2222A

2N2222A transistor on hinnatud ülempiiriga seega nõudlik pingejaguriga tehtud R2 ja R3 ja emitteri vool piiramine koos R4.

2N2222A maksimaalne nimivõimsus on Pmax = 0.5 W. See võim lõpuks mõjutab kaugus saate edastada. Vastupandamatu transistor kuumeneda ja see hävitada. Selle vältimiseks on võimalik arvutada, et FM transmitter väljundiks umbes 124 mW ja on oluliselt väiksem hinnatud maksimum. Matemaatilise üksikasjad on esitatud rfMath.pdf.

Võimsus on tihedalt seotud edastamise vahemikus. Juures 124 mW ja 30% kiirgusest tõhususe, maksimaalne vahemaa teie FM transmitter ja akutoitega raadio ulatuvad betweem 35 et 112 jalgu. Arvutused on esitatud rfDistance.pdf.

töö

Esmalt kasutage akutoitega tasku raadio kui vastuvõtja. AC powered buum-box ja Muusikakeskused (110 või 220 V) on mitte soovitatav akutoitega raadiod on palju paremini saavad ülekannetes kui AC-jõuallikaga.

 

1. Häälestage oma raadio surnud õhuEhk sagedused FM raadio bänd, mis on vaikne või ainult mõned susisema. Esinemissagedused lähedal 108 MHz on tavaliselt surnud õhku. Raadio-Locator veebileht loetletud kohalike raadiojaamade teie piirkonnas. See võib aidata teil leida surnud õhu sagedustel.
2. Lülitage FM transmitter, laiendada oma antenni ja hoida saatja umbes 2 meetri kaugusel oma FM-raadio. Rääkige mic samas aeglaselt reguleerides muutuja kork. Kasutage oma sõrmeküüs või mittemetallist kruvikeeraja kuni kuulete ise üle raadios. See protsess on frustratingly tüütu, vajavad hoolikat kondensaator tuning. Oled häälestatud kui te kuulete kisades (tuntud ka kui kuum mic), Mis näitab saatja-vastuvõtja tagasisidet.
3. Suurendage saatja-to-raadio kaugusel. Palju õnne - te olete traadita mikrofon!

Kuhu minna SIIT

Nagu varem märgitud, tulemused on tagasihoidlikud. Autori kogemus tegutsevad suuremas linnas (Philadelphia, USA) akutoitega raadio häälestatud kell 108 MHz andnud umbes 25 jalad siseruumides ja 50 jalad väljas. Samuti lisaks autori hääl, raadiojaama saateid võiks veidi kuulnud.

Näpistama tulemuslikkuse spektri analüsaator võib kasutada. See on seade, mis visuaalselt näitab sagedused on kõige ülekaalus. Autor avastas circuit edastas umbes 200 et 220 MHz asemel soovitud 108 MHz! 216 MHz on harmooniline, mis on kaks korda soovitud 108 MHz. Käigukast vahemik on seega vähendada ja vastuvõtlik noice (raadiojaama saateid).

Edastada soovitud 108 MHz, autor leidis järgmist:

 

• Käsitsi valmistatud mähis on 0.1 uH on raske kontrollida. Induktiivsus meetri mõõta mikrotasandi Henry valik on kallid.
• Elektrimahtuvus meetri mõõtmise picoFarads on ka kallis.
• 0.111 uH õhk core coil osteti Coilcraft, drossel tootja.
• Ostsilloskoopide maksab tuhandeid dollareid. Alternatiiv on $ 130 USD Elenco F-2800 sagedus counter. See on kena üksus omandada, kui te kavatsete hoone FM saatjad tõsisemalt.

Enamasti, sagedus counter Näidatud ühtlustada 200 MHz isegi Coilcraft drosselit! Seega ilmselt kondensaator ei ole tõesti annab 4-to-34 pF vahemikus. Kuna ülekande sagedus jäi suletuks 200 MHz, calcFreq.xls selgub, et kondensaator tegelikult jääb tiheda 4 pF asemel läheb kuni hinnatud 34 pF. See tuleb oodata kuna hälbed mahtuvus on harva täpselt. Netomõju on, et ilma picoFarad resolutsioon mahtuvuse saate edastava 216 MHz harmooniline saagikusega vähendatud vahemikus ja müra suhtes tundlikud.

Lõppsõna

See õpetus koos lisadega detail täielikult ühe transistor FM transmitter ehitus ja aluseks matemaatika. Circuit saab ehitada pärastlõunal alla $ 10 USD üldruumide tulemusena 25 et 50 suu edastamise ulatus.

Nagu autor, lugejad võivad olla põnevil väljavaated hoone FM saatjad. Paljud circuit kujundused ja skeemid olemas on-line ja printida, aga ei pakuvad sageli palju analüüsi. See õpetus püüab seda lünka täita, eriti esmakordselt FM transmitter ehitajad. Analüüs võimaldab ühe teada, milliseid rolle ja nende väärtused mängida circuit. Selline analüüs annab lugejale samm suunas, parandada või customizing circuit.

Illustreerib matemaatika ja reaalse töö on juhendaja väärtust. Mõned materjali suunas õppimine võib saadud viiteid allpool. Palju hoone!

Meie teise tootega:

Professionaalne piksekaitsesüsteem Towerile	Professionaalne FM-raadiojaama varustuspakett	USB-helisisendi liidesega FMUSER FU-1000C 1000W FM-saatja
FMUSER 200W FM-raadio ringhäälingupakett	Hotell IPTV lahendus	FMUSER FSN-1000T V5.0 1KW FM-raadiosaatja