حلبة مرسل FM ستيريو باستخدام IC BA1404

تشرح المشاركات التالية كيفية بناء دائرة إرسال استريو FM بسيطة باستخدام IC BA1404.

حول IC BA1404

ترد أدناه دائرة إرسال لاسلكية FM صوت ستيريو استثنائية.

تعتمد الدائرة على IC BA1404 من ROHM أشباه الموصلات.

BA1404 عبارة عن مُعدِّل استريو FM متآلف يشتمل على مُعدِّل استريو مُدمج ومُحَوِّل FM ودائرة مضخم RF.

يمكن التحكم في معدل FM من 76 إلى 108 ميجاهرتز ويمكن أن يكون مصدر الطاقة للدائرة تقريبًا بين 25 إلى 3 فولت.

تشغيل الدائرة

في الدائرة R7 و C16 و C14 و R6 و C15 و C13 ، يصنع نظام التركيز المسبق للمحطات اليمنى واليسرى على التوالي.

يتم تحقيق ذلك لاستكمال استجابة التردد لمرسل FM مع مستقبل FM.

يتم استخدام محث L1 ومكثف C5 لإصلاح تردد المذبذب. تعزز المجموعة C9 و C10 و R4 و R5 تقسيم المحطة.

38 كيلو هرتز الكريستال X1 مرتبط بين الدبابيس 5 و 6 من IC. يتم تكوين استقبال الاستريو المركب من خلال دائرة المغير المجسم التي تستخدم تردد الكوارتز المنظم 38 كيلو هرتز.

قم ببناء الدائرة على PCB عالي الجودة.

يعمل تشغيل الدائرة من حزمة بطارية على تقليل الاضطرابات.

يعمل بكابل نحاسي 80 سم كهوائي.

بالنسبة إلى L1 ، حاول عمل ثلاث لفات من الأسلاك النحاسية المطلية بقطر 0.5 مم على قلب من الفريت بقطر 5 مم.

مخطط دائرة مرسل FM ستيريو

تم شرح نسخة محسنة من التصميم أعلاه في المنشور التالي.

يمكن استخدام دائرة مرسل FM الاستريو الموضحة أدناه لبث موسيقى FM ستريو أكثر وضوحًا لجميع أجهزة راديو FM القريبة.

أساسيات FM

معظم الشبكات اللاسلكية الأساسية أجهزة إرسال FM تميل إلى أن تكون أحادية الصوت فقط. تتميز إشارة البث المجسم بزوج من القنوات: يسار ويمين. يغطي تردد الصوت نطاقًا تردديًا يتراوح من 50 إلى 15000 هرتز ، جنبًا إلى جنب مع الترددات الأعلى التي توفر دفعة ثلاثية أو تأكيدًا مسبقًا لتقليل الضوضاء.

يتم دمج كل قناة بشكل جماعي ويتم بثها كصوت قناة أساسي (L + R) لضمان أن أجهزة استقبال FM أحادية الصوت ستتمكن من إعادة إنتاج محتوى الموسيقى بالكامل ليتمتع الجمهور به.

جنبًا إلى جنب مع موسيقى القناة الرئيسية ، تشتمل إشارة الاستريو على ناقل تجريبي 19 كيلو هرتز بسعة 10٪ من القناة الأساسية ، وأيضًا حامل فرعي للنطاق الجانبي من 23 كيلو هرتز إلى 53 كيلو هرتز يتكون من الفرق بين إشارات الصوت اليمنى واليسرى ( L - R).

يستخدم مستقبل الاستريو إشارة 19 كيلو هرتز لتكرار إشارة 38 كيلو هرتز مقفلة طورًا (يتم فحصها عند جهاز الإرسال) لفك تشفير الموجات الحاملة للنطاق الجانبي مرة أخرى في القنوات اليمنى واليسرى. يعرض الشكل التالي طيف التردد لإشارة ستيريو FM.

يوفر جهاز الاستقبال أيضًا قطعًا ثلاثي الأبعاد (يُعرف باسم إزالة التركيز) ، والذي يعوض عن التركيز المسبق الذي تم تضمينه في جهاز الإرسال.

كيف تعمل

الجزء الرئيسي من تصميم هذه الدائرة هو IC1 ، a جهاز إرسال ستيريو BA1404 FM كما هو موضح في الشكل أعلاه. يتم تعديل إشارة إدخال القناة اليسرى لتصحيح المستوى بواسطة RI.

يتم توفير التعزيز الثلاثي (التركيز المسبق) من خلال مزيج متوازي من Cl و R3.

هذا يطابق المواصفات الصوتية مع 75 ميكروثانية القياسية وفقًا لقواعد لجنة الاتصالات الفيدرالية. يتم إقران الصوت بواسطة C10 بإدخال القناة اليسرى لـ IC1 على الطرف 1. يتم تجاوز اضطرابات التردد اللاسلكي السيئة إلى الأرض عبر C2 للحماية من ردود الفعل غير المرغوب فيها.

مرحلة إدخال القناة اليمنى للدبوس 18 من ICI هي في الواقع نفس القناة اليسرى. يتم فصل مصدر الطاقة عن طريق C14 ، ويتم فصل أي تضخيم مسبق لمدخل الصوت بواسطة C12 على السن 2 من الشريحة.

إشارة 38 كيلو هرتز ضرورية لتعدد إرسال الصوت الوارد وتطوير إشارة الموجة الحاملة الأولية.

تسهل مراحل الدائرة الداخلية لـ IC1 تطبيق بلورة مقطوعة بمقدار 38 كيلو هرتز SX ، كما ثبت من خلال الخط المنقط داخل المخطط التخطيطي للشكل أعلاه.

ومع ذلك ، قد يكون من الصعب الحصول على بلورات 38 كيلو هرتز في السوق ، بالإضافة إلى أنها قد تكلف الكثير إذا حصلت على واحدة.

قد يتوفر بلورة يمكن الوصول إليها بسهولة أكبر تعمل عند 38.400 كيلو هرتز.

يعمل هذا في معظم الظروف: أكدت الدراسات التي أجريت في سياق تطوير هذا التصميم المعين أن عددًا قليلاً من أجهزة استقبال استريو FM قد لا `` تتصافح '' بشكل موثوق مع الناقل التجريبي الذي تم إنشاؤه من الكريستال 38.400 كيلو هرتز.

كان العلاج هو العمل مع مذبذب هارتلي البديل الآمن للغاية المصمم باستخدام مكونات رخيصة يسهل الوصول إليها بدلاً من أي مذبذب بلوري.

يتم إنتاج الموجة الجيبية 38 كيلو هرتز بواسطة Q1 والأجزاء المجاورة (مذبذب هارتلي). يتميز الترانزستور عالي الكسب Q1 بمكاسب تزيد عن 300: قد لا تعمل الأجهزة ذات الكسب المنخفض بشكل جيد بسبب جهد الإمداد المنخفض (1.5 فولت تيار مستمر) الذي يتم توفيره بواسطة خلية AA واحدة.

المحرِّض المتغير المستخدم في T1 هو محول التردد المتوسط ​​الأول (IF) الذي يُشاهد عادةً في أجهزة الراديو الترانزستور المحمولة ، وهو مخصص لمعالجة 455 كيلو هرتز.

يتم تعبئة الملف في T1 بسعة وافرة بواسطة C23 لنقل تردد التشغيل إلى ما يقرب من 38 كيلو هرتز. من الممكن ضبط قلب Ti بدقة لوضع المذبذب على التردد بدقة.

على الرغم من حقيقة أن المذبذب قد ينجرف كثيرًا مقارنةً بكريستال الكوارتز ، إلا أنها بالتأكيد ليست مشكلة لمجرد أن أجهزة الاستقبال تستخدم الحلقات المغلقة الطورية والتي يمكنها تتبع الطفو التافه بعيدًا.

ضع في اعتبارك أن الدائرة لن تتأرجح إذا تم قلب أو عكس أسلاك المحول Ti. يظهر عرض قاعدة Ti في الشكل لمساعدتك في التوصيلات.

تخرج المسارات الصوتية متعددة الإرسال من دبوس 14 من IC1 ويتم مزجها مع الحامل التجريبي في السن 13 بمساعدة الدوائر R5 و R6 و C22 و C13.

يتم إرسال إخراج الصوت الناتج إلى إدخال المغير في الطرف 12. للتحايل على أي نوع من مضاعفات التغذية الراجعة للترددات اللاسلكية ، يتم تجاوز السن 12 عبر C6. يتم إنشاء مذبذب Colpitts ، الذي يعمل من 88 إلى 95 ميجاهرتز ، في المسامير 9 و 10 مع الدوائر من C15 إلى C17 و C20 و L3.

تتم إعادة محاذاة التردد الخام عن طريق ضبط فجوات دوران الملف في L3 ، والتعديل الدقيق الذي يتم عبر C20.

يتم منع طاقة التردد اللاسلكي التي يتم تطويرها من خلال دائرة الخزان من العودة إلى مراحل إمداد الطاقة باستخدام مكثف الالتفاف C7 وخنق التردد اللاسلكي L2.

تتم إعادة محاذاة التردد الخام عن طريق ضبط فجوات دوران الملف في L3 ، والتعديل الدقيق الذي يتم عبر C20. يتم منع طاقة التردد اللاسلكي التي يتم تطويرها من خلال دائرة الخزان من العودة إلى مراحل إمداد الطاقة باستخدام مكثف الالتفاف C7 و RF-choke L2.

يتم دمج الإرسال المُعدَّل عند الطرف 10 من ICI داخليًا مع مضخم خرج التردد اللاسلكي المشتمل على C18 و C19 و L4 المُلحق بالطرف 7.

تعمل هذه المرحلة على تحسين صوت المذبذب لتحويل الهوائي ، وهذا يمنع الاختلافات في تحميل الهوائي من خلال تبديل تردد المذبذب.

يتم استخراج صنبور عند نقطة على L4 على الهوائي للحصول على أعلى نقل طاقة ممكن.

هيكل IC1 مزود بأسلاك صلبة مصمم لتشغيل 1.5 فولت بحد أقصى 3.5 فولت.

كشف الفحص الأولي لهذه الدائرة أن نطاق البث فشل في التوسع بشكل كبير عند استخدام 3 فولت لتزويد الدائرة ، وزاد الاستهلاك الحالي 3 مرات.

نتيجة لذلك ، لا ينصح حقًا بزيادة جهد التشغيل. تستهلك دائرة إرسال FM حوالي 5 مللي أمبير ، لذلك قد تعمل خلية AA واحدة لفترة طويلة.

بناء

تتطلب أي دائرة تعمل بترددات عالية التأريض المناسب والتدريع. ومع ذلك. من أجل جعل هذه المهمة سهلة قدر الإمكان ، لم يتم استخدام ثنائي الفينيل متعدد الكلور.

بدلاً من ثنائي الفينيل متعدد الكلور ، تم استخدام غطاء نحاسي فارغ من جانب واحد ، مع النحاس الموجود على جانب المكون يخلق مستوى أرضيًا ، ويتم إجراء توصيلات الأسلاك على الجانب الآخر.

سيتمكن المُنشئ من تحديد كل مكون من المكونات الأساسية المخصصة لتصميم الدائرة.

كما هو موضح في الشكل الرئيسي ، يمكن رؤية غالبية المكونات مع طرف واحد يتجه مباشرة إلى الأرض. بالنسبة لهذه المكونات ، تحتاج إلى حفر ثقب عبر اللوحة فقط من أجل الدبوس غير المؤرض.

يمكن لحام الدبوس الآخر مباشرة على سطح الأرض أعلى PCB. يوصى بأن تقوم بحفر الأجزاء ولحامها خطوة بخطوة. قد يكون القيام بذلك أسهل لإصلاح كل مكون بشكل صحيح.

تأكد من الحفاظ على جميع المحطات صغيرة بقدر ما تستطيع.

بالإضافة إلى ذلك ، تأكد من وضع مكثفات الفصل في أقرب مكان ممكن من دبابيس ICI و L3 و L4.

يمكنك إنشاء ملف L3 عن طريق لف 3 لفات من السلك المطلي بالمينا رقم 20 بشكل مضغوط على عمود مثقاب 3/16 بوصة وتمديده إلى 1/4 بوصة مباشرة بعد أخذه من لقمة الحفر.

لإنشاء ملف L4 ، قم بلف أربع لفات من السلك رقم 20 بشكل وثيق كما هو مقترح من قبل ، واسحب المنعطفات حتى 3/8 بوصة بعد إزالتها من عمود الحفر. يتم تثبيت كل ملف على اللوح بارتفاع 1/46 بوصة فوق سطح النحاس.

ضع الملفات في زوايا قائمة على بعضها البعض وعلى الأقل 1 بوصة مفصولة لتقليل الاقتران عبر الاثنين. يجب أيضًا تثبيت خنق RF (L1 و L2) بزاوية قائمة للملفات L3 و L4.

تسجيل الخروج والضبط يستغرق بضع دقائق لفحص عملك الشاق. تأكد من خلع النحاس في جميع أنحاء الفتحات المخصصة لمرور طرف المكون.

قبل تشغيل الطاقة ، قم بإجراء بضع عمليات فحص باستخدام مقياس الأومتر من دبابيس ICI إلى الأرض للتحقق مما إذا كان هناك أي نوع من السراويل القصيرة حيث لا ينبغي أن تكون موجودة بالفعل.

بالإضافة إلى ذلك ، ابحث عن القطبية المناسبة للمكثفات الإلكتروليتية. قم بتوصيل البطارية وتحديد استنزاف التيار الذي يجب أن يكون أقل من 5 مللي أمبير.

قم بتوصيل الهوائي بأعلى L4 ، في أول منعطف من النهاية المرتبط بالدبوس 7 من IC1.

سيكون الهوائي 17 بوصة الموضح للنموذج الأولي هو الحجم في معظم الحالات المحددة على أجهزة الراديو المحمولة التي تستخدم فقط الحجم المناسب للهوائي لمنع الاضطرابات مع أجهزة الراديو القريبة. قم بدمج إشارة موسيقى ستيريو بجهاز الإرسال يسارًا عند J1 ويمينًا عند J2.

اضبط راديو FM عبر النطاق الكامل لضبط الإشارة المرسلة. اضبط C19 و C20 عند نقطتي المركز وضبط L3 بدقة حوالي 92 ميجاهرتز. الآن يمكنك استخدام C20 لمحاذاة التردد المحدد.

على الرغم من أن لديك على الأرجح نطاق بث لائق ، فمن الممكن تحسين الدائرة للحصول على أعلى خرج من خلال تتبع مؤشر قوة الإشارة على مستقبل FM الذي قد تعمل معه ، وتمديد أو ضغط فجوة الملف بين لفات L4 باستخدام أداة معزولة وغير مغناطيسية.

عندما تقترب من النقطة المثلى ، تميل الملفات إلى أن تكون تفاعلية إلى حد ما ، وبالتالي فإن تعديل أحدهما فقط قد يؤثر على الآخر. استمر في القيام بهذا الإجراء حتى تحقق أعلى نتيجة ممكنة.

بوجود إشارة استريو موضوعة على J1 و J2 ، قم بضبط الإخراج من مستقبل FM ، من الناحية المثالية عبر سماعات الرأس ، وقم بضبط R1 و R2 بدقة إلى المستوى الأدنى قليلاً حيث يحدث التشويه في الأجزاء الصاخبة من الصوت. يوصى بمستوى إشارة أقل بقليل من 200 مللي فولت عند الإدخال.

يتم تعديل مذبذب 38 كيلو هرتز بشكل مثالي باستخدام عداد تردد متصل بالطرف 5 من ICI.

إذا كان الجهاز لا يمكن الوصول إليه ، فيمكنك ضبط جوهر T1 بقراءة المواضع حيث يتم تشغيل ضوء مؤشر الاستريو بجهاز الاستقبال وإيقاف تشغيله. اضبط النواة في منتصف الطريق بين هذين الموضعين.

تعديلات إضافية

قد تكون هناك حالات ترغب فيها في بث إرسال أحادي الصوت ، على سبيل المثال إخراج مكبر الصوت إلى نظام صوت قاعة.

يمكن تضمين مفتاح تبديل مع الدائرة لإدخال مكثف 0.01 µF عبر IC pin 6 ICI والأرض لتقييد عمل الاستريو.

إذا كان من المحتمل أن يكون العمل أحادي الصوت مفضلاً على المدى الطويل ، فيمكن إزالة عناصر مذبذب 38 كيلو هرتز و C5 من الدائرة.

سيؤدي دمج ميكروفون كهربائي بمدخل J1 مع المقاوم 2.2K متصل بـ + 1.5 فولت إلى تحويل هذه الدائرة إلى ميكروفون لاسلكي لتتبع غرفة الأطفال أو للاستخدام في غرف المحاضرات. اربط المكونات بالدائرة بدلاً من R1 كما هو موضح أدناه.

تتيح لك وظيفة الاستريو استخدام مدخلين معًا. يمكنك التفكير في دمج غناء على قناة واحدة وآلة موسيقية من جهة أخرى للبرنامج من نظامك الصوتي.

بدلاً من ذلك ، يمكنك أيضًا تتبع الهاتف أو رضيع على القناة اليسرى وضبط جهاز المسح الضوئي الخاص بك على القناة اليمنى كل ذلك في وقت واحد أثناء تنظيف سيارتك أو جز حديقتك ، أو عند ارتداء جهاز استقبال سماعة رأس .