Att bygga en FM-sändare och sända våra egna signaler i luften är verkligen ett roligt projekt att göra. Speciellt med den här kretsen eftersom den inte kräver att du spolar din egen induktor eller använder en trimmer och spenderar timmar på att ställa in din krets för att få den att fungera ordentligt. I det här projektet lär du dig hur en FM-sändare fungerar och hur du kan bygga din egen med subtila komponenter. Vi anpassar den krets som ges av Tony Van Roon i boken ”Circuits for Hobbyists” (Sida 75). Det här är en utmärkt bok till att börja med om du vill tänka på elektronik.
Obs! Att generera frekvenser som kan påverka ditt FM-band eller något annat kommunikationsband kan övervägas mot lagen i ditt land. Använd den här kretsen endast för utbildningsändamål och se till att din signal inte är för stark för att störa kommunikationen nära dig. För eventuella missöden kan varken webbplatsen eller författaren hållas ansvariga.
Komponenter som krävs:
Huvudtemat för denna enkla FM-sändarkrets är att bygga den med minsta tillgängliga komponenter utan att använda induktorspole och variabel kondensator och ändå få den att fungera till sin maximala potential. Komponenterna som krävs för att bygga detta projekt listas nedan
- SN74LS13 - 4 ingångar NAND-grind Schmitt Trigger
- LM386 –Audioförstärkare
- 3,5 mm ljuduttag
- 7805 Spänningsregulator
- 1000uf, 100uf, 10uf, 0.1uf, 22pf kondensatorer
- 9V batteri
- Brödbräda
- Anslutande ledningar
- Högtalare för testning
Funktion av FM-sändare:
Innan vi dyker in i kretsen och börjar bygga den, tror jag att vi borde veta hur en FM-sändare fungerar så att det skulle vara vettigt när vi byggde den. Om du inte är intresserad av denna teori kan du hoppa över det här avsnittet och falla ner i kretsschemat.
En översikt över FM-sändaren ges med hjälp av blockdiagrammet nedan
Termen FM står för "Frequency Modulation", vilket betyder att vi kommer att variera frekvensen för en ljudsignal så att den blir kapabel att färdas långt över luften. Varje ljudenhet som en iPod eller musikspelare producerar ljudsignaler i form av sinusvågor; dessa kallas moduleringssignalen eller moduleringsfrekvensen. Denna modulerande signal har fullständig information om låten eller musiken som spelas. Men de här killarna är veckor; de kan inte resa långa sträckor och kommer sannolikt att dö innan de når mottagaren (Radio).
Så vi måste hitta någon som är riktigt starka och faktiskt kan bära veckans modulerande signaler till sina mottagare. Dessa starka signaler kallas bärarsignaler eller bärfrekvens. Tekniken där vi kombinerar denna starka bärfrekvens med moduleringsfrekvensen kallas för frekvensmodulation (FM). Här modifieras bärvågens frekvens i enlighet med frekvensen för den modulerande signalen.
Som visas i ovanstående blockschema produceras den modulerande signalen i rutan Ljudsignal och förstärks sedan med en förförstärkare. Oscillatorn producerar en stark bärfrekvens till vilken signalen moduleras med hjälp av en modulator. För att ytterligare öka räckvidden används en RF-förstärkare och en antenn.
I vår krets ges ljudsignalen av en telefon eller iPod. Förförstärkningen görs med hjälp av LM386 Audio Amplifier IC. Den 74LS138 tillsammans med 22pF kondensator fungerar som en tank krets som alstrar en stark bärfrekvens och modulerar den med vår förstärkta ljudsignalen. Vi har ingen RF-förstärkare i vår krets, men den kan läggas till om du behöver uppnå ett högre intervall.
Kretsschema:
Kretsschemat för denna enkla FM-sändare visas i bilden nedan.
Den kan byggas på en brädbräda eller lödas till en Perf-bräda. Hela kretsen kan drivas med ett 9V batteri. Om du använder en adapter för att driva den, se till att du lägger till filterkondensator för att minska bruset från omkopplingen. Kretsen använder en LM386 ljudförstärkare som fungerar som en förförstärkare, denna IC förstärkte ljudsignalerna från ljudenheten och matar den till den oscillerande kretsen.
Den oscillerande kretsen ska ha en induktor och en kondensator. I vårt projekt är IC 74LS13, som är en NAND-grind med 4 ingångar, Schmitt Trigger utformad för att oscillera vid tredje ordningens harmonik som är cirka 100 MHz. En filterkondensator över IC-spåren är mycket viktig för att den ska fungera.
3,5 mm ljuduttag har tre terminaler i vilka för kanal L, kanal R och mark. Vi kortsluter kanalstiften så att den blir monokanal enligt bilden nedan och ansluter den till stift 3 och jord är ansluten till stift 2 på LM386.
En 8 ohm högtalare används för att testa förstärkarkretsen. Denna högtalare ska kopplas bort medan vi ställer in kretsen.
Ställa in rätt FM-band:
Tack vare Tony Van Roons tillvägagångssätt är det enkelt att justera FM-sändarkretsen jämfört med andra kretsar eftersom den inte har en induktor eller en trimmer. Börja med att helt enkelt sätta på kretsen och anslut högtalaren till kretsen som visas i kretsen ovan. Anslut nu IPod eller någon ljudenhet till 3,5 mm-uttaget och spela musiken. Du bör kunna höra ditt ljud genom högtalaren. Om inte bör problemet vara med dina LM386-anslutningar. Om ljudet hörs, koppla bort högtalaren och fortsätt med inställningen.
Använd en radio med tuner och börja vrida på ratten för att veta vid vilken frekvens du oscillatorn sänder. Det bästa sättet är att kontrollera cirka 100 MHz eftersom det sannolikt skulle fungera runt denna frekvens. Håll volymen maximalt och ställ in långsamt tills du kan höra låten som spelas via din ljudkälla. Du kan också se videon nedan för att veta hur jag stämde in den.
Du kan prova följande om du träffar en vägg:
- Om du hör ett konstigt ljud vid en viss frekvens och vill ta reda på om det här är din oscillatorfrekvens. Stäng bara av kretsen och slå in den igen, din radio ska producera ett knakande ljud om frekvensen är korrekt
- Förläng antennen på din radio till sin fulla längd och placera den nära kretsen från början
- Ändra driftspänningen inom 4,5 till 5 V för att ändra frekvensen vid vilken du sänder eftersom ibland kan din frekvens ha kolliderat med ett annat populärt FM-band.
- (Helt valfritt) Om du har en variabel kondensator i intervallet 0-22pf kan du byta ut 22pf-locket med denna trimmer och försöka ändra dess värden.
När du har fått reda på vid vilken frekvens du arbetar kan du placera antennen i rätt riktning och njuta av din sända musik. Hoppas du har fått projektet att fungera. Om några frågor kan du nå mig via kommentarsektionen nedan.