DIY a útvarpstæki FM sendandi próf

 

Myndin sýnir þráðlausa FM sendinum, vasa útvarp og gult diskur fyrir samanburð stærð. Tala í sendinum og aðrir heyra þig á hvaða FM útvarp. Sendirinn er hægt að byggja í síðdegi með einfalt, affordable og víða í boði hlutum. Framkvæmdir er gaman og mikið hægt að læra þó árangur er lítil, td rödd þín fær erfitt að heyra á vegalengdir meiri en 25 fætur.

 

 

Hvatning og Áhorfendur

Langtíma markmið okkar með slíkum rafrásirnar eru í fjarstýringunni og gögn kaup. Snerta tónum gæti borist í þráðlaust kveikja / slökkva actuators vélmenni er. Sensor gögn gæti verið breytt í Morse-kóða eins hljóð og deciphered af microcontroller að þráðlaust fylgjast umhverfi. Áhorfendur Þessi kennsla yrði einnig áhugasamir um slíkar umsóknir. Byggja upp einfaldur FM sendandi væri fyrsta skrefið í átt að slíkum markmiðum.

Ekki að gefa þér falskar vonir, þetta FM sendandi er langt frá því fullkominn bjóða aðeins hóflega árangur. Fyrst, stilla sendirinn getur verið pirrandi. Jafnvel lítilsháttar snýr í breytilegum þétti getur leitt til mikilla breytinga tíðni. Í öðru lagi, sendandi Tuning leiddi oft í harmonic tíðni. Í stað þess að fyrirhugaðri 108 MHz td þétti Tuning skilað 216 MHz sendandi tíðni. Auk þess að heyra rödd þína mátti aðeins heyra útvarpsstöðva útsendingar.

 

Eitt svarið er að mikið er hægt að læra og þetta kennsla er er appendixed með undirliggjandi stærðfræði til að reikna breytur eins (1) tranmitter tíðni, máttur framleiðsla og svið (2) loftnet lengd og (3) þarf spólu vinda. Oft á vefnum, finnur einn bara aðaldráttum. Með því að bæta greiningu (með menntaskóla stigi stærðfræði), einn geta ímynda úrbætur á frammistöðu sendandi.

Áhorfendur Þessi kennsla er því rafeindatækni áhugamenn sem:

• hafa ekki mikið FM eða útvarp-tíðni (RF) reynslu
• vilja til að byggja FM sendandi
• vilja til læra hvernig slík sendandi vinna
• langar til að læra hvernig þættir eru valdir td reikna fjölda snýr þegar byggja loft spólu, loftnet lengd o.fl.

 

 

Aftur leggur áherslu þetta einkatími að árangur sendirinn er lítil, en er að læra í byggingu þess. The kennsla sundurliðun er sem hér segir:

 

• Varahlutir Listi og Heimildir
• Smíði / Yfirlit
• Theory
• Notkun
• Hvar á að fara héðan
• Höfundur Upplýsingar

 

Varahlutir Listi og Heimildir

US-undirstaða smásali eru Jameco, Digikey, JDR og Radio Shack. Ath: Boondog hefur engin tengsl við þessa framleiðendur. Tilraunir voru eignast alla hluti frá einum seljanda. Part númer fyrir venjulegt resistors eru ekki gefin.

 

Var leitast við að finna eina uppspretta birgir öllum hlutum. Jameco hefur nánast alla hluti vitnað í töflunum. Upplýsingar byggingu loft algerlega inductor using gos hey a McDonalds verður lýst í næsta kafla.

Framkvæmdir

Sambland af wirewrapping og lóða var notuð til að smíða FM sendandi. Prototyping kort Jameco veitir nægilegt pláss fyrir (ekki mikilvægt) hluti staðsetningu. Þú ættir að reyna að halda öllum hlutum loka saman og halda vír leiðir stutt. Myndirnar hér að neðan sýna mögulega hluti staðsetningu (til vinstri) og lóðmálmur hliðinni (hægri).

 

 

Teikning

fmTx031402a.pdf er Acrobat skrá á sama aðaldráttum. Þú þarft frjáls Adobe Acrobat Reader til að sjá það.

Teikning og smíða rásinni eru tiltölulega beinn-áfram. Sumir hápunktur og skýringar gagnvart byggingu hringrás er gefið næsta.

Electret Hljóðnemi

An Electret hljóðnema hefur tvo pinna sem tengjast jákvæðum og neikvæðum leiðir af rafhlöðunni. Eins og sýnt er á teikningunni hér að neðan, lítur einn á the botn af the electret hljóðnema. The púði sem líkamlega snertir hlíf á hljóðnemanum er tengist neikvæðum leiða rafhlöðuna.

 

 

rafhlöður

Þú getur skipt út mynt frumur, oftast finnast í reiknivél og klukkur, með reglulegu 1.5V AA, C eða D-frumum. The mynt frumur taka þó minna herbergi og getur lóðmálmur inn á protoboard.

2N2222A Smári

The 2N2222A er mjög algengt NPN smári. Sá notað hér (Jameco # 38236) er málmur getur slegið (TO-18 hlíf). Þrír pinna hennar eru til að stöð að smári er (B), safnara (C) og emitter (E). Það er enginn staðall pinout fyrir smára. Eins og svo, óska ​​sérstakur lak smári þegar pantað það að bera kennsl á pinout, eða ef þú átt multimeter með smári prófanir, nota það.

The 2N2222A kemur einnig í svörtu plast hlíf (TO-92 stíl) sem þú getur notað ef þú vilt. The T0-18 er valinn vegna þess að CAN hefur lítið flipi sem venjulega táknar emitter pinna.

Gakktu úr skugga um að þú þekkja rétt pinout í 2N2222A og rétt vír grunn, safnari og emitter í aðaldráttum. Oft, því hringrás bilana voru pinna not-hlerunarbúnað.

Variable Þéttir

The leiðir fyrir breytu þétti passa ekki í venjulegum 0.1 tommu protoboards. Þú getur Dremel-bora í protoboard að gera leiðir passa. Einnig þú getur lóðmálmur vír til leiðir, en ef þú gera, halda vír eins stutt og mögulegt er til að forðast villast capacitances.

Spanspóla

An Spanspóla er bara spólu með vír og þú þarft að vindur einn fyrir þessa hringrás. An Spanspóla einkennist af lengd þess, radíus og fjölda snúninga vír í spólu. Magnet vír (Radio Shack hluti 278-1345) var notað til að byggja spólunnar en þú getur notað staðlaða solid strandar 22 AWG mál kopar vír.

Sumir á-lína og prentað greinar lýsa vinda vírinn kringum blýanti. Því miður, blýanta koma í mismunandi þvermál og þess vegna McDonald gos hey var notað, en gul-rautt-hvítt röndóttur hey, finnast í öllum McDonalds í heiminum, er í sömu stærð. Radíus strá er nákvæmlega 0.1325 cm (þvermál = 0.2650 tommur) og 1 / 4 tommur var snipped af strá.

 

Næst var beint stykki vír sár í kringum þetta 1 / 4 tommu runu sex sinnum og þá soldered á prototyping borð. The endir afleiðing er inductor (einnig þekkt sem loft algerlega spólu) með 0.1325 tommu radíus. Ef þú vilt, getur þú sótt skýr fingurnögl sumra kvenna 'polish til frambúðar halda vírinn á hálmi runu.

 

 

Antenna

A 30 tommu löng stykki af 22 mál solid stramd kopar vír er hentugur loftnet. Hins vegar þegar vopnaður sendandi, áhættumat þú flækja vír. Eins og svo er hægt að skrúfa innfellanlegu loftnet, eins sjálfur fann útvarp, í prototyping borð.

Theory: Hvernig virkar FM Sendandi Vinna?

Breytan þétti og sjálf-liðinu inductor mun titra á tíðni í FM útvarp band (88 til 108 MHz). The Electret hljóðnema hefur viðnám sem veltur á því hversu hátt þú talar inn í það. Þessi hljóðnemi er rafhlaða máttur og í samræmi við V = IR Law óm er, breytingar á ónæmi fyrir fasta spennu leiða hlutfallskosningu breytingar á núverandi. Þetta núverandi straumar í the undirstaða af the 2N2222 NPN smári sem er tengt við mismunandi þétti, spólunnar og loftnet. Nettó áhrif er að ráðast á gildi breytu Þéttir þíns, rödd þín verður mótuð til að senda á tíðni milli 88 og 108 MHz. Ef nágrenninu vasa FM útvarp er stillt þessari tíðni, munt þú heyra þegar talað inn sendinn.

The hluti gildi í rásinni eru fengnar til að skilja betur hvernig þessi FM sendandi vilja vinna. Undirliggjandi stærðfræði er frekar einfalt og hægt er að finna í flestum grunn háskólanám eðlisfræði kennslubækur.

Spanstuðul af Air Core Coil

Sjálf-liðinu inductor þitt hefur gildi sem ákvarðast af radíus hennar r, Lengd x og fjöldi snúninga vír n.

 

Fyrir gos strá Spanspóla McDonald þíns, r = 0.1325 tommu, x = 0.25 cm og n = 6 beygjur og úrslit í L = 0.171 microHenry eða 0.000000171 Henry.

Sértæk tíðni f mynda er nú ákvörðuð af capacitance C og spanstuðul L mæld í Farads og Henry sig:

 

 

Resonant tíðni Samhliða LC Circuit

FM útvarpsstöðvar starfa á tíðni milli 88 og 108 MHz. Breytan þétti og sjálf-liðinu inductor þinn mynda samsíða LC hringrás. Það er einnig kallað tankur hringrás og mun titra á a resonant tíðni sem verður valinn upp vasa FM útvarp þinn.

Í hringrás tankur, undirliggjandi eðlisfræði er að þéttir geymir raforku í rafsviði milli plötum sínum og að inductor verslunum orku í segulsviði völdum spólu vinda. Vélrænni jafngildi er orkan jafnvægi í kasthjól, skörpum skriðþunga (hreyfiorka) er rólegur við vorið (stöðuorka). Annað dæmi er Pendulum þar er hreyfiorka móti stöðuorka jafnvægi sem ræður tímabil (eða tíðni) af sveiflum.

Gefið breytilegum þétti bilinu 4 til 34 PF, tankur hringrás mun resonant milli 66 og 192 MHz, vel innan FM útvarp svið. Til að reikna þessi gildi fyrir mismunandi gildi C, n, r og x einföld Excel töflureikni, heitir calcFreq.xls var búin. Einfaldlega sláðu inn gildin og spanstuðul og tíðni eru sjálfkrafa reiknuð.

 

Loftnet Length

Þú byggt loftnet annaðhvort með stykki af solid strandar 22 mál vír 30 cm langur eða notaði telescopically extendable loftnet. Lengd þess ætti að vera um það bil 1 / 4 FM bylgjulengd, muna að margfalda tíðni og bylgjulengd jafngildir hraða ljóssins. Þú munt sennilega að starfa sendinn nálægt 108 MHz, eins og svo:

 

 

Varanlegir þétta

Vísa til aðaldráttum, C2 og C4 starfa sem decoupling þétta og venjulega 0.01 UF (Eða 0.1 UF) Eru notuð. C4 tilraunir til að viðhalda stöðugu spennu yfir öllu hringrás þrátt spennu sveiflur sem rafhlaðan deyr.

A þétti má hugsun af eins og a tíðni-háð viðnám (e. launviðnám). Mál samanstendur af mismunandi tíðni og þétti C1 hamlar þeim. Nettó áhrif er að C1 mótar núverandi fara í smári. Using stór gildi fyrir C1 styrkir bassa (lág tíðni) en smærri gildi uppörvun treble (hár tíðnir).

The C3 þétti yfir 2N2222A smári þjónar að halda tankur hringrás titringur. Í orði, svo lengi sem það er framboð spenna yfir samhliða spólunnar og breytilegum þétti, ætti það titra á resonant tíðni indefinetely. Í raun og veru þó, tíðni tannskemmda vegna hita tap. C3 er notað til að koma í veg fyrir rotnun og 2N2222A sérstakur lak bendir capacitance milli 4 til 10 pf.

Viðnám fyrir Mic electret

The sérstakur lak fyrir Jameco # 136573 Electret hljóðnema segir hámark straumur er 0.5 mA. Þegar rafhlaða máttur á 6V, Þá er spenna falla yfir R1 is V1 = 1.92V. Sú núverandi gegnum hljóðnema er undir metna hámark síðan

 

Resistors og 2N2222A

The 2N2222A smári hefur hlutfall maximums svona krefjandi spennu divider gert með R2 og R3 og emitter núverandi takmarka með R4.

Hámark á 2N2222A er hlutfall orku er Pmax = 0.5 W. Þetta vald hefur áhrif á endanum vegalengd sem þú getur sent. Feikilegur smári mun hita og eyðileggja það. Til að forðast þetta, getur maður reikna að FM-sendirinn framleiðsla um 124 mW og er vel undir hlutfall hámarki. The stærðfræði upplýsingar eru gefnar í rfMath.pdf.

Aflið er náinn tengist flutningskerfinu svið. Á 124 mW og 30% geislun skilvirkni, hámarks fjarlægð milli FM sendandi og a rafhlaða-máttur útvarp verður á bilinu betweem 35 til 112 fætur. Útreikningar eru gefin upp í rfDistance.pdf.

Notkun

Fyrst, nota rafhlaða-máttur vasa útvarp sem símtól. AC máttur Boom-box og heimili græjur (110 eða 220 V) eru ekki mælt, rafhlaða-máttur stöðvar eru miklu betri á móti sendingum en AC-máttur einingar.

 

1. Lag útvarp til dauður loft, Þ.e. tíðni innan FM útvarp band sem eru hljóður eða bara hafa sumir hvæs. Tíðni nálægt 108 MHz eru yfirleitt dauður loft. The Radio-Locator vefsíðu listi útvarpsstöðvar á þínu svæði. Þetta getur hjálpað þér að finna dauður tíðni lofti.
2. Kveikja á FM-sendinum skaltu lengja loftnetið hennar og halda sendinn um 2 fet í burtu frá FM útvarp. Talað í mic á meðan hægt stilla breytilega loki. Notaðu fingurnögl eða non-málmi skrúfjárn þar til þú heyrir sjálfur yfir á útvarpið. Þetta ferli er frustratingly leiðinlegur og krefst því þétti Tuning. Þú hefur stillt þegar þú heyrir æpandi (einnig þekkt sem heitt Mic) Sem gefur til kynna sendandi-móttökutæki endurgjöf.
3. Auka sendandi til útvarp fjarlægð. Til hamingju - þú ert með þráðlausa hljóðnemanum!

Hvar á að fara héðan

Eins og fram kemur fyrr, árangur er lítil. Reynsla rekstri höfundar í stórborg (Philadelphia, USA) með rafhlaða-máttur útvarp stillt á 108 MHz skilaði um 25 fætur innandyra og 50 fætur utandyra. Einnig, til viðbótar við rödd höfundar, gæti útvarpsstöð útsendingar vera örlítið heyrt.

Til klip árangur, getur A Spectrum Analyzer er að nota. Það er tæki sem sjónrænt sýnir tíðni er mest ríkjandi. Höfundur komst rásinni var sendir af u.þ.b. 200 til 220 MHz, fremur en viðkomandi 108 MHz! 216 MHz er harmonic, vera tvisvar viðeigandi 108 MHz. Sending svið er þannig minnka og næm noice (útvarpsstöð útsendingar).

Að senda á viðkomandi 108 MHz, höfundur talið eftirfarandi:

 

• A hönd-spólu sem er 0.1 uh er erfitt að prófa. Spanstuðull metra til að mæla á ör Henry svið eru dýr.
• Rýmd metra mæla picoFarads eru líka dýr.
• A 0.111 uh loft algerlega spólu var keyptur frá Coilcraft, sem inductor framleiðanda.
• Spectrum greina í þætti kostar þúsundir dollara. Raunhæfur valkostur er $ 130 USD Elenco F-2800 tíðni gegn. Þetta er ágætur eining til afla ef þú ætlar að byggja FM sendandi meira alvarlega.

Fyrir the hluti, tíðni gegn birtist nálga 200 MHz jafnvel með Coilcraft Spanspóla! Þannig líklegast breyta þétti er ekki sannarlega gefa 4 til 34 pf svið. Þar sem sending tíðni var lokað 200 MHz, sýna calcFreq.xls að breyta þétti raun helst nálægt 4 pf frekar en að fara upp á einkunnir 34 pf. Þetta ætti að vænta þar frávik í rýmd eru sjaldan nákvæmar. Nettó áhrif er að án picoFarad upplausn rýmd þú munt vera senda á 216 MHz harmonic sveigjanlegur minni svið og næm fyrir hávaða.

Final Words

Þessi kennsla ásamt viðbæti smáatriðum fullkomlega einn smári FM sendandi byggingu og undirliggjandi stærðfræði. Rásinni er hægt að byggja á hádegi með minna en $ 10 USD á sameign, sem leiðir í 25 til 50 fæti sending svið.

Eins höfundi, kannski lesendur vera spennt um horfur byggja FM sendandi. Margir hönnun hringrás og aðaldráttum vera til á netinu og á prenti en ekki oft veita miklu greiningu. Þessi kennsla er reynt að fylla skarð, sérstaklega fyrir fyrsta skipti FM smiðirnir sendandi. Greiningin gerir eitt til að læra hvaða hlutverk og gildi þeirra leika í rásinni. Slík greining gefur lesanda a stepping benda til að bæta eða sérsníða hringrás.

Sýna stærðfræði og raunverulegur-veröld starfsemi er gildi kennsluborðið er. Sumir efni til að læra meira gæti verið keypt frá tilvísanir neðan. Hamingjusamur bygging!

önnur varan okkar:

Faglegt eldingavarnarkerfi fyrir Tower	Faglegur FM útvarpsstöð búnaðarpakki	FMUSER FU-1000C 1000W FM sendandi með USB hljóðinntakstengi
FMUSER 200W FM útvarpspakki	Hótel IPTV lausn	FMUSER FSN-1000T V5.0 1KW FM útvarpssendingar