DIY isang wireless FM transmiter test

 

Ang larawan ay nagpapakita ng isang wireless FM transmiter, bulsa radyo at dilaw disk para sa mga paghahambing ng laki. Magsalita sa transmiter at iba pa naririnig mo sa anumang FM na radyo. Ang mga transmiter ay maaaring binuo sa isang hapon na may simple, abot-kayang at malawak na magagamit ang mga bahagi. Construction ay masaya at magkano ang maaaring natutunan bagaman pagganap ay katamtaman, halimbawa, ang iyong boses ay makakakuha ng mahirap na makarinig sa mga distansyang mas malaki kaysa sa 25 paa.

 

 

Pagganyak at Madla

Ang aming pang-matagalang layunin na may tulad na circuits ay nasa remote control at ang data acquisition. Touch tone ma-naililipat sa mga wireless i-on / off actuators isang robot ni. Sensor data ma-convert sa Morse-code tulad ng mga tunog at deciphered sa pamamagitan ng isang microcontroller sa wireless monitor environment. Ang audience na ito tutorial ni ay din motivated sa pamamagitan ng naturang mga application. Pagbuo ng isang simpleng FM transmiter ay magiging isang unang-hakbang patungo sa naturang mga layunin.

Hindi upang bigyan ka ng huwad na mga inaasahan, ang FM transmiter ay malayo mula sa perpekto na nag-aalok lamang katamtaman pagganap. Una, tuning ang transmiter ay maaaring maging nakakabigo. Kahit bahagyang liko sa mga variable kapasitor ay maaaring magresulta sa malaking mga pagbabago dalas. Pangalawa, transmiter tuning madalas na nagresulta sa isang maharmonya dalas. Sa halip ng inilaang MHz 108 halimbawa, kapasitor tuning yielded isang transmiter 216 MHz dalas. Bilang karagdagan sa marinig ang iyong boses ay maaaring isa bahagya marinig broadcast radio station.

 

Isang sagot ay na magkano ang maaaring natutunan at tutorial na ito ay may appendixed ang kalakip na matematika upang makalkula ang mga parameter tulad ng (1) tranmitter dalas, output kapangyarihan at saklaw (2) antena at haba (3) kinakailangan likawin paikot-ikot. Madalas sa web, isa lang hinahanap ng isang eskematiko. Sa pamamagitan ng pagdaragdag ng pag-aaral (na may mataas na paaralan matematika antas), maaari isa magbuntis ng mga pagpapabuti sa pagganap transmiter.

Ang audience na ito tutorial ay kaya mahilig sa electronics na:

• walang magkano ang FM na radyo o-dalas (RF) karanasan
• nais na bumuo ng isang FM transmiter
• nais upang malaman kung paano tulad transmitters gumana
• nais upang malaman kung paano mga bahagi ay pinili eg kinakalkula ang bilang ng mga liko kapag pagbuo ng isang naka likawin, antena haba atbp

 

 

Muli tutorial na ito emphasizes na pagganap ng transmiter ay katamtaman, ngunit natutunan sa pagbuo nito. Ang tutorial na breakdown ay ang mga sumusunod:

 

• Mga Bahagi List at Pinagmumulan
• Konstruksyon / eskematiko
• Teorya
• Operasyon
• Saan Upang Pumunta Mula Rito
• May-akda Impormasyon

 

Mga Bahagi List at Pinagmumulan

US-based vendor isama Jameco, Digikey, JDR at Radio Shack. Tandaan: Boondog ay walang kaugnayan sa mga nagbebentang ito. Pagtatangka ay makakuha ng lahat ng mga bahagi mula sa isang solong vendor. Bahagi numero para sa karaniwang mga resistors ay hindi naibigay.

 

Ang isang pagsusumikap ay ginawa upang mahanap ang isang solong supplier pinagmulan ng lahat ng bahagi. Jameco ay may halos bawat bahagi Nabanggit ang mga talahanayan. Mga Detalye ng konstruksiyon iyong air core inductor gamit soda dayami isang McDonald na ito ay inilarawan sa susunod na seksyon.

konstruksyon

Ang isang kumbinasyon ng mga wirewrapping at paghihinang ay ginagamit upang bumuo ng ang FM transmiter. Prototyping card Jameco ay nagbibigay ng sapat na puwang para sa (hindi-kritikal) bahagi pagkakalagay. Dapat mong subukan upang panatilihin ang lahat ng bahagi isara magkasama at panatilihin wire humahantong maikli. Ang mga larawan sa ibaba ilarawan posibleng bahagi placement (kaliwa) at ang panghinang side (kanan).

 

 

Eskematiko

fmTx031402a.pdf ay ang Acrobat file ng parehong eskematiko. Kakailanganin mo ng Adobe Acrobat libreng reader upang tingnan ito.

Ang eskematiko at bumuo ng ang circuit ay medyo straight-forward. Ang ilang mga highlight at mga paglilinaw patungo sa circuit konstruksiyon ay binibigyan susunod.

Electret Mikropono

Isang electret mikropono ay may dalawang mga pin na kumonekta sa positibo at negatibong lead ng isang baterya. Tulad ng ipinapakita sa larawan sa ibaba, isa tumitingin sa ibaba ng mikropono electret. Ang pad na pisikal na touch casing ang mikropono ng nag-uugnay sa mga negatibong ng lead ang baterya ni.

 

 

Baterya

Maaari mong palitan ang mga cell barya, karaniwang matatagpuan sa calculators at mga relo, may regular 1.5V AA, C o D-cells. Ang coin cell gayunpaman gumugugol ng mas kaunting kuwarto at maaari panghinang papunta sa protoboard.

2N2222A transistor

Ang 2N2222A ay isang napaka-karaniwang mga NPN transistor. Ang isa ginamit dito (Jameco # 38236) ay metal ang maaaring mag-type (TO-18 casing). Ang tatlong mga pin ay para sa base ng transistor ni (B), maniningil (C) at emitter (E). Walang standard pinout para sa transistors. Gaya ng nabanggit, humiling spec sheet ng transistor kapag pag-order ito upang kilalanin ang pinout, o kung nagmamay-ari ka ng isang multimeter na may transistor tester, gamitin ito.

Ang 2N2222A ay dumarating rin sa isang itim na plastic casing (SA 92-style) na maaari mong gamitin kung gusto mo. Ang T0-18 mas ginugusto dahil maaaring ang mga ito ay may maliit na tab Karaniwan kumakatawan sa emitter pin.

Tiyakin na tama ang makilala ang 2N2222A ni pinout at tamang wire ang base, kolektor at emitter sa eskematiko. Madalas, circuit malfunctions dahil ang mga pin ay di-wired.

Variable kapasitor

Ang mga lead para sa mga variable kapasitor ay hindi magkasya sa normal 0.1 inch protoboards. Maaari kang dremel-drill sa protoboard upang gawin ang mga lead fit. Bilang kahalili maaari mong panghinang wire sa lead, ngunit kung gagawin mo ito, panatilihin wire bilang maikling hangga't maaari upang maiwasan ang mga ligaw na hayop capacitances.

Inductor

Ang isang inductor lamang ang likaw ng kawad at kailangan mong i-wind isa para sa circuit. Ang isang inductor ay nailalarawan sa pamamagitan ng radius nito haba, at ang bilang ng mga liko ng wire sa likawin. Magneto wire (Radio Shack bahagi 278-1345) ay ginagamit upang bumuo ng mga inductor ngunit maaari mong gamitin ang karaniwang solid malagay sa kagipitan 22 AWG gauge tanso wire.

Ang ilang mga on-line at naka-print na mga artikulo ilarawan ang paikot-ikot na wire sa paligid ng isang lapis. Sa kasamaang palad, lapis dumating sa iba't-ibang diameters at samakatuwid isang soda McDonald ng dayami ay ginamit; ang dilaw na-red-white may mga guhit dayami, na natagpuan sa bawat McDonalds sa mundo, ay ang parehong laki. Ang radius dayami ay eksakto 0.1325 pulgada (lapad = 0.2650 pulgada) at 1 / 4 pulgada ay snipped off ang dayami.

 

Susunod, isang tuwid na wire piraso ay sugat sa paligid ito 1 / 4 inch snippet anim na beses at pagkatapos ay soldered sa board prototyping. Ang katapusan ng resulta ay isang inductor (kilala rin bilang isang naka core likawin) na may isang 0.1325 inch radius. Kung nais mo, maaari mong ilapat ang ilang mga womens 'malinaw na kuko polish upang permanenteng panatilihin ang wire sa snippet dayami.

 

 

antena

Isang 30 inch mahabang piraso ng 22 gauge solid stramd tanso wire ay isang angkop antena. Gayunpaman kapag dala ang transmiter, ipagsapalaran mo tangling ang wire. Dahil dito maaari mong maluwag ang tornilyo isang teleskopiko antena, tulad ng mga bago nahanap ng radios, sa board prototyping.

Teorya: Paano gumagana ang FM transmiter sa Trabaho?

Ang variable na kapasitor at ang iyong mga self-made inductor ay tumaginting sa frequency sa banda FM na radyo (88 sa 108 MHz). Ang electret mikropono ay may pagtutol na ay depende sa kung paano malakas nagsasalita ka sa ito. Mikropono Ito ay pinagagana ng baterya at ayon sa mga V = IR Oum ang Batas, ang mga pagbabago sa paglaban para sa nakapirming boltahe ay magreresulta sa proportional na mga pagbabago sa kasalukuyang. Ang kasalukuyang mga feed papunta sa base ng transistor 2N2222 NPN na kung saan ay konektado sa iyong mga variable na inductor kapasitor, at antena. Ang net effect ay na depende sa halaga ng iyong mga variable kapasitor, ang iyong tinig ay magiging modulated upang magpadala sa dalas sa pagitan ng 88 at 108 MHz. Kung ang isang malapit na bulsa FM na radyo ay nakatutok sa dalas na ito, ikaw ay narinig kapag nagsasalita sa iyong transmiter.

Ang component mga halaga sa circuit ay nagmula upang mas mahusay na maunawaan kung paano ito FM transmiter ay gagana. Ang kalakip na matematika ay sa halip simple at maaaring matagpuan sa karamihan ng mga aklat-aralin undergraduate unibersidad pisika.

Inductance ng isang likawin Air Core

Ang iyong self-made inductor ay may halaga natutukoy sa pamamagitan ng radius nito r, Haba x at bilang ng mga liko wire n.

 

Para sa soda dayami iyong McDonald ni inductor, r = 0.1325 pulgada, x = 0.25 pulgada at n = 6 liko at mga resulta sa L = 0.171 microHenry o 0.000000171 Henry.

Ang tiyak na dalas f na nabuo na ngayon ang tinutukoy sa pamamagitan ng ang kapasidad C at inductance L sinusukat sa Farads at Henry ayon sa pagkakabanggit:

 

 

Mataginting Dalas ng isang Parallel LC Circuit

FM na mga istasyon ng radyo ay nagpapatakbo sa mga frequency sa pagitan ng 88 at 108 MHz. Ang variable na kapasitor at ang iyong mga self-made inductor nangangahulugan ng isang parallel circuit LC. Ito din ay tinatawag na isang tangke circuit at manginig sa isang mataginting dalas na kung saan ay kinuha ang iyong bulsa FM na radyo.

Sa circuits tangke, ang kalakip na pisika ay ang kapasitor isang tindahan mga de-koryenteng enerhiya sa electric patlang sa pagitan nito plates at isang inductor enerhiya mga tindahan sa magnetic field na sapilitan sa pamamagitan ng mga likawin paikot-ikot. Ang mekanikal katumbas ay ang balanse ng enerhiya sa isang bolante; angular momentum (kinetiko enerhiya) ay balanse sa pamamagitan ng tagsibol (potensyal na enerhiya). Isa pang halimbawa ay isang palawit kung saan mayroong isang kinetiko kumpara sa mga potensyal na balanse ng enerhiya na dictates ang panahon (o kadalasan) ng oscillations.

Given ang iyong mga variable kapasitor mga saklaw mula sa 4 34 pf, ang iyong mga tangke circuit kalooban malagong pagitan 66 at 192 MHz, mahusay sa loob ng hanay ng FM radio. Upang makalkula ang mga halaga para sa iba't ibang mga halaga ng C, n, r at x isang simpleng spreadsheet sa Excel, na tinatawag na calcFreq.xls ay nilikha. Ipasok lamang ang mga halaga at ang inductance at dalas ay awtomatikong kalkulahin.

 

Haba ng antena

Ikaw binuo ang iyong antena alinman sa isang piraso ng solid malagay sa kagipitan 22 gauge pulgada wire 30 mahaba o ginamit ng telescopically extendable antena. Ang haba ay dapat na humigit-kumulang 1 / 4 ang FM wavelength; isipin ang na-multiply dalas at wavelength ay katumbas ng bilis ng liwanag. Makikita mo pinaka-malamang ay operating ang iyong transmiter malapit 108 MHz, bilang tulad:

 

 

Fixed Capacitors

Nagre-refer sa eskematiko, C2 at C4 kumilos bilang decoupling capacitors at karaniwang 0.01 uF (O 0.1 uF) Ay ginagamit. C4 pagtatangka upang mapanatili ang isang pare-pareho ang boltahe sa buong circuit boltahe sa kabila ng pagbabago-bago ng mga namatay baterya.

Ang isang kapasitor ay maaaring inisip ng bilang isang dalas-umaasa risistor (tinatawag riektens). Speech ay binubuo ng iba't-ibang mga frequency at ang kapasitor C1 impedes ang mga ito. Ang net effect ay na C1 modulates ang kasalukuyang pagpunta sa transistor. Gamit ang isang malaking halaga para sa C1 reinforces bass (mababa ang frequency) habang ang mas maliit na mga halaga mapalakas tatlong beses (mataas na dalas).

Ang C3 kapasitor sa kabuuan ng transistor 2N2222A naghahain upang panatilihin ang mga tangke circuit vibrating. Sa teorya, hangga't mayroong isang supply ng boltahe sa kabuuan ng parallel inductor at variable kapasitor, dapat itong vibrate sa malagong dalas indefinetely. Sa katotohanan gayunpaman, kadalasan ang decays dahil sa kawalan heating. C3 ay ginagamit upang maiwasan ang pagkabulok at ang sheet 2N2222A spec nagmumungkahi ng kapasidad sa pagitan ng 4 sa 10 pf.

Risistor para Electret Mic

Ang spec sheet para ang Jameco # 136573 electret mikropono sabi ang maximum na kasalukuyang ay 0.5 MA. Kapag ang baterya pinapatakbo sa 6V, Pagkatapos ay ang boltahe drop sa kabuuan R1 is V1 = 1.92V. Ang resultang kasalukuyang sa pamamagitan ng mikropono ay mas mababa sa rated maximum mula noong

 

Resistors at ang 2N2222A

Ang 2N2222A transistor Na-rate maximums kaya hinihingi ng isang boltahe divider na gawa sa R2 at R3 at emitter kasalukuyang nililimitahan sa R4.

Ang 2N2222A ng maximum rate kapangyarihan ay Pmax = 0.5 W. Kapangyarihan na ito ay nakakaapekto sa huli ang distansya maaari kang magpadala. Nagpapasuko ang transistor ay init at wasakin ito. Upang maiwasan ito, maaari isa na kalkulahin ang FM transmiter output ng humigit-kumulang 124 mW at ay makabuluhang mas mababa ang maximum na rate. Ang mathematical mga detalye ay ibinigay sa rfMath.pdf.

Ang kapangyarihan ay intimately na nauugnay sa hanay ng transmisyon. Sa 124 mW at 30% kahusayan radiation, ang maximum na distansya sa pagitan ng iyong FM transmiter at isang baterya-powered radio ay Iba't betweem 35 sa 112 paa. Ang mga kalkulasyon ay ibinigay sa rfDistance.pdf.

Operasyon

Una, gumamit ng isang baterya-powered bulsa radyo bilang isang receiver. AC powered boom-box at home stereo (110 o 220 V) ay hindi inirerekomenda; baterya-powered radios ay magkano ang mas mahusay na sa pagtanggap ng mga pagpapadala sa AC-powered units.

 

1. Tune ang iyong radyo upang naka patay, Ibig sabihin, sa loob ng mga frequency ng FM radio band na silent o lamang magkaroon ng ilang mga sumutsot. Frequency sa malapit 108 MHz ay karaniwang naka patay. Ang Radio-Tagahanap ng web page naglilista ng mga lokal na istasyon ng radyo sa iyong lugar. Ito ay maaaring makatulong sa iyo na kilalanin ang mga frequency sa patay naka.
2. I-on ang iyong FM transmiter, pahabain ang antena at panatilihin ang mga transmiter tinatayang 2 talampakan ang layo mula sa iyong FM radio. Magsalita sa mic habang dahan-dahan pag-aayos ng mga variable na cap. Gamitin ang iyong mga kuko o non-metal destornilyador hanggang sa marinig mo ang iyong sarili sa ibabaw ng radyo. Ang prosesong ito ay frustratingly nakakainip, na nangangailangan ng maingat kapasitor tuning. Ikaw ay nakatutok sa sandaling marinig paungol (kilala rin bilang isang mainit mic) Na nagpapahiwatig transmiter-receiver puna.
3. Taasan ang transmiter-to-radyo distansya. Binabati kita - mayroon kang isang wireless mikropono!

Saan Upang Pumunta Mula Rito

Tulad ng isinasaad mas maaga, pagganap ay katamtaman. Operating karanasan ng may-akda sa isang pangunahing lungsod (Philadelphia, USA) na may mga baterya-powered radio nakatutok sa 108 MHz yielded tinatayang 25 loob ng bahay talampakan at paa 50 labas. Gayundin, bilang karagdagan sa boses ng may-akda, radio station broadcast ma-bahagyang narinig.

Upang baguhin ang pagganap, isang spectrum analisador maaaring magamit. Ito ay isang aparato na visual na nagpapakita ng mga frequency ay pinaka nangingibabaw. Ang may-akda natuklasan ang circuit ay pagpapadala sa humigit-kumulang sa 200 220 MHz, sa halip na ang gustong MHz 108! 216 MHz ay ​​isang maharmonya, pagiging dalawang beses sa nais na MHz 108. Transmission saklaw ay kaya binawasan at madaling kapitan sa noice (radio station broadcast).

Upang magpadala sa nais 108 MHz, may-akda ang isinasaalang-alang ang sumusunod:

 

• Isang hand-made likawin na 0.1 uH ay mahirap upang subukan. Inductance metro upang masukat sa hanay ng micro Henry ay mahal.
• Kapasidad metro pagsukat picoFarads din ang mahal.
• Isang 0.111 uH naka core likawin ay nabili mula Coilcraft, isang inductor tagagawa.
• Spectrum analyzers nagkakahalaga ng libo-libong mga dolyar. Ang isang maaaring mabuhay alternatibo ay isang $ 130 USD Elenco F-2800 dalas counter. Ito ay isang magaling na yunit upang makakuha ng kung plano mong sa pagbuo FM transmitters pa sineseryoso.

Para sa karamihan ng bahagi, ang dalas counter ipinapakita tinatayang 200 MHz kahit na may Coilcraft inductor! Kaya pinaka-malamang na ang mga variable kapasitor ay hindi tunay na nagbibigay sa isang 4-to-34 hanay ng pf. Dahil ang transmisyon dalas nagtutulog sarado sa 200 MHz, calcFreq.xls ihayag na variable kapasitor talagang nananatili malapit 4 pf sa halip na pagpunta ng hanggang sa ang rated 34 pf. Ito ay dapat na inaasahan dahil sa tolerances kapasidad ay bihirang tumpak. Ang net effect ay na walang picoFarad resolution kapasidad ikaw ay ipinapadala sa isang 216 MHz maharmonya mapagpakumbaba pinababang saklaw at madaling kapitan sa ingay.

Final Words

Tutorial na ito kasama ang mga detalye appendixes ganap isang solong transistor FM transmiter konstruksiyon at nakapailalim na matematika. Circuit ay maaaring binuo sa isang hapon na may mas mababa sa $ 10 USD ng mga karaniwang mga bahagi, na nagreresulta sa isang 25 sa 50 paa transmission range.

Tulad ng mga may-akda, mga mambabasa ay maaaring nasasabik tungkol sa mga prospects ng pagbuo FM transmitters. Maraming mga disenyo ng circuit at schematic umiiral ang on-line at sa print ngunit huwag madalas magbigay magkano ang pag-aaral. Ang tutorial na ito sumusubok upang punan ang puwang, lalo na para sa unang-time na builders FM transmiter. Ang pagtatasa ay nagbibigay-daan sa isa upang malaman kung ano ang mga tungkulin at ang kanilang mga halaga maglaro sa circuit. Ang nasabing pag-aaral ay nagbibigay ng isang mambabasa ang isang stepping point patungo sa pagpapabuti o pag-customize ang circuit.

Inilalarawan ang matematika at real-world na operasyon ay ang halaga ng tutorial. Ang ilang mga materyal patungo sa higit pang pag-aaral ay maaaring nakuha mula sa mga sanggunian sa ibaba. Maligayang gusali!

Ang aming iba pang mga produkto:

Propesyonal na sistema ng proteksyon ng kidlat para sa Tower	Propesyonal na FM Radio Station Equipment Package	FMUSER FU-1000C 1000W FM Transmitter Na May USB Audio Input Interface
Pakete sa Pag-broadcast ng FMUSER 200W FM Radio	Hotel IPTV Solution	FMUSER FSN-1000T V5.0 1KW FM Radio Broadcast Transmitter