Простые УКВ и FM передатчики на транзисторах (КТ3102, КТ315, КП305)

Простые УКВ и FM передатчики на транзисторах (КТ3102, КТ315, КП305) Квадрокоптеры

Описание

Здесь представлена ​​очень стабильная и простая схема FM-передатчика. С соответствующей антенной этот передатчик может работать на расстоянии около 200 метров. Я собирал его несколько лет и получил очень хорошие результаты. Теперь посмотрим, как работает схема.

Конденсаторный микрофон (K1) используется для выбора передаваемого звука. Конденсатор C1 — это развязка по постоянному току, а звуковой сигнал подается на базу транзистора Q1, который подключен как предусилитель. R2 и R3 — резисторы смещения для Q1. Усиленный звуковой сигнал поступает на коллектор Q1 и эмиттер транзистора Q2 через конденсатор C4 и индуктивность L1 1 мГн.

Конденсатор C4 отделяет постоянную составляющую от выхода предусилителя, а Q2 выполняет работу генератора и модулятора. Индуктивность L2 и переменный конденсатор C5 образуют контур резервуара, необходимый для создания колебаний. Конденсатор C6 — это конденсатор обратной связи. Модулированная FM-волна будет присутствовать на коллекторе Q1 и передается с помощью антенны A1.

Fm передатчик (87-108 мгц) с плоской катушкой

Катушки колебательных контуров могут быть не только традиционными (объемными), но и выполнены печатным способом – вытравлены непосредственно на печатной плате (плоские катушки), на которой выполняется монтаж всего устройства. Подобное конструктивное решение может быть целесообразным при сравнительно высоких частотах, например, для УКВ ЧМ-передатчиков на частотах 65-108 МГц.

В качестве примера использования такого, плоского, конструктивного исполнения контурных катушек для УКВ ЧМ-передатчиков можно привести рисунок контурной катушки и две схемы на рисунок 9.

Рис.9. Схема УКВ ЧМ-передатчика с плоской катушкой ВЧ-генератора на биполярном транзисторе ; а – контурная катушка задающего ВЧ-генератора.

Элементы для схем УКВ ЧМ-передатчиков (87-108 МГц) на рисунке 9:

  • R1=500к-1м, R2=3.0к-4.7к, R3=20к, R4=75-120, R5=1к-10к, R6=10к-15к;
  • С1=1н-10н, С2=4.7мкФ-20мкФ, С3=5-30, С4=10-20, С5=5-15, С6=1н-10н, С7=4.7мкФ-20мкФ, С8=4.7мкФ-20мкФ;
  • Т1 – КТ3102, КТ315 или аналогичные ВЧ-транзисторы.

Настройка. Резисторами RЗ, R6 устанавливается ток транзистора генератора (Т2) – 3-5 мА, резистором R1 – напряжение на эмиттере (на R2) транзистора УНЧ (Т1) – 0.5-1 В (примерно 1/2 напряжения источника питания). Подбором величины емкости конденсатора С4 устанавливается устойчивая генерация, изменением величины С3 задается частота ВЧ-колебаний задающего генератора – частота передатчика.

Fm-передатчик 2 километра

В этой части статьи вы узнаете, как создать FM-передатчик большого радиуса действия, который имеет дальность охвата 2 километра (2 км). По сути, это простая схема для хобби, сделанная своими руками, и вы можете попробовать ее у себя дома, используя при этом минимальное количество компонентов. Начните создавать этот высокочастотный FM-передатчик и посмотрите, какой вы получите результат.

Fm-передатчик большого радиуса действия: принципиальная схема

Как видно на рисунке, схема сама по себе очень проста, ее легко построить и протестировать любому, даже начинающему радиолюбителю. Поэтому, переходим к более подробному объяснению принципа построения FM-передатчика дальнего действия, согласно предложенной схеме.

Задающие генераторы для передатчиков

В качестве основы для построения схем ЧМ-передатчиков можно применить схемы задающих генераторов, которые представлены на рисунке 1 (а) и рисунке 1 (б). Первая схема создана на основе биполярного ВЧ-транзистора и вторая – схема на основе полевого транзистора с изолированным затвором.

Для высоких частот – десятки мегагерц провод для катушки колебательного контура задающего генератора желательно использовать посеребренный. Это повысит добротность катушки колебательного контура генератора. Это позволит упростить запуск генератора, повысить стабильность частоты, уменьшить размеры кату шки и всего устройства.

При соответствующим выборе высокочастотного транзистора, тщательного и продуманного монтажа генератора, схема на рисунке 1 (а) обеспечивает генерацию на сравнительно высоких частотах – до сотен мегагерц.

Схема генератора, построенного на основе полевого транзистора с изолированным затвором (МОП-транзистора), представленная на рис.5.1.в, в ходе экспериментов показала устойчивую работу на частоте 150 МГц (задача генерации более высоких частот не ставилась).

Здесь и далее в приведенных схемах задающих генераторов на МОП-транзисторах можно использовать транзисторы, у которых при нулевом напряжении на затворе ток стока составляет несколько миллиампер, например, транзисторы КП305Ж, КП305Е и т.д. При незначительном усложнении схем можно применять МОП-транзисторы и с другими характеристиками (ток стока от напряжения на затворе).

Следует обратить внимание на то, что транзисторы с изолированными затворами (МОП-транзисторы) могут быть выведены из строя статическими зарядами. Поэтому при выполнении конструкций, имеющих в своем составе подобные радиоэлементы, необходимо принимать все досту пные меры защиты этих элементов от статического электричества: использовать паяльник с заземленным жалом, применять браслеты, соединенные с заземляющей шиной, перед установкой МОП-транзисторов в конструкцию следует временно соединить вместе все его выводы и т.д.

В домашних условиях заземлять жало паяльника и браслет на кисти руки можно только при использовании трансформатора, обеспечивающего надежную гальваническую развязку с электрической сетью 220 В, иначе возможно поражение электрическим током.

Ниже даны значения радиоэлементов для задающих генераторов для частот 65-108 МГц.

Рис.5.1. Примеры схем задающих генераторов для радиопередатчиков: а,в – без цепей модуляции, б,г – с цепями ЧМ-модуляции.

Элементы для схемы на рисунка 1 (а):

  • R1=6.2к, R2=20к, R3=510;
  • С1=20-30, С2=10-50, С3=1н-3н, С4=1н-10н, С5=10;
  • Т1 – КТ368, КТ315 или любой другой ВЧ-транзистор;
  • катушка L1 – бескаркасная, внутренний диаметр – 6 мм, диаметр провода – 0.8 мм и содержит 3 1 витка.

Настройка генератора для рисунка 1 (а):: при отсутствии генерации подстроить (подобрать) С2, а частота устанавливается конденсатором С1 и подстройкой индуктивности катушки колебательного контура. Как правило, эта операция выполняется с помощью подстроечного сердечника. Для сравнительно высоких частот, например 65-108 МГц, катушки обычно содержат несколько витков.

Поэтому изменение их параметров возможно сжатием и/или растягиванием витков катушки, например, в данном случае – катушки L1.

Элементы для рисунка 1 (в):

Настройка схемы генератора для рисунка 1 (в): при отсутствии генерации подстроить (подобрать) R1. Чем меньше резистор, тем легче осуществляется генерация, но ток стока не должен превышать максимально допустимого значения для этих транзисторов. При токе стока менее 5 мА генерация иногда не осуществляется (не для всех вариантов контура L1С1 задающего генератора).

Частота устанавливается конденсатором С1 и сжатием и/или растягиванием катушки L1. Оптимальный ток стока – 10-14 мА. Необходимо помнить, что для данных транзисторов ток стока не должен превышать предельно допустимого значения для тока стока – более 15 мА.

Для обеспечения возможности ЧМ-модуляции схемы автогенераторов должны быть дополнены соответствующими электронными цепями, которые обычно создают на основе варикапов – диодов обладающих емкостью, изменяемой в соответствии с поданным напряжением. И так, под действием модулирующего сигнала, подаваемого на цепь ЧМ-модуляции с предыдущих каскадов усилителя низкой частоты, варикап меняет свою емкость.

На рисунке 1 (6) и (г) представлены примеры схем задающих автогенераторов с цепями ЧМ-модуляции на варикапах. На рисунке 1 (6) – вариант схемы на биполярном транзисторе, на рисунке 1 (г) – вариант схем на полевом транзисторе с изолированным затвором – МОП-транзисторе.

Элементы для рисунке 1 (б):

  • R1=6.2к, R2=20к, R3=510;
  • С1=20-30, С2= 10-50, С3=1н-3н, С4=1н-10н, С5=10, С6=10;
  • Т1 – КТ368, КТ315 или любой другой ВЧ-транзистор;
  • D1 – варикап Д901 А,В, КВ102 и аналогичные;

Катушки:

Настройка схемы на рисунке 1 (б): при отсутствии генерации подстроить (подобрать) С2 и R2. Частота устанавливается конденсатором С1 и сжатием и/или растягиванием катушки L1. Не рекомендуется с целью увеличения глубины модуляции значительно увеличивать емкость конденсаторов связи (С6) варикапов с контурами.

Смотрите про коптеры:  Радиоуправляемые вертолеты Chinook в Москве: 352-товара: бесплатная доставка, скидка-53% [перейти]

Это связано с тем, что добротность варикапов низкая, и увеличение емкости связи приведет к уменьшению добротности контуров и уменьшению выходного ВЧ-сигнала.

Элементы для рисунка 1 (г):

Катушки для генератора:

Настройка генератора на рисунке 1 (г): при отсутствии генерации подстроить (подобрать) R1, не превышая допустимого предела максимального тока транзистора – 15 мА. Частота устанавливается конденсатором С1 и сжатием и/или растягиванием катушки L1. Для этой схемы также не рекомендуется увеличивать емкость конденсатора С6.

Если дополнить предыдущие схемы генераторов с цепями ЧМ-модулиции соответствующими усилителями низкой частоты, то можно построить малогабаритные ЧМ-передатчики. Такие устройства вместе с микрофонами и источниками питания можно уместить в нескольких кубических сантиметрах.

При антенне длиной в несколько сантиметров данные устройства обеспечивают устойчивую связь на расстоянии и несколько десятков метров при чувствительности УКВ-приемника 10 мкВ. При длине антенны равной четверти длины волны, напряжении питания 9В и чувствительности УКВ-приемника 10 мкВ дальность может составить 100 м и даже более 100 м.

Монтаж и печатная плата

Монтаж выполнен на печатной плате. Разводка платы показана на рисунке 2 в натуральную величину (вид со стороны печатных дорожек).

Рис. 2. Печатная плата для радиопередатчика на транзисторе КТ3102.

На рисунке 3 показана монтажная схема (вид со стороны деталей). Транзистор VT1 показан как он будет выглядеть сверху, когда будет установлен на плате. Дроссель L1 установлен вертикально, и приклеен каплей клея «БФ-4».

Рис. 3. Схема расположения компонентов на плате передатчика и его подключения.

Для кабеля с разъемом Х1 нужно купить любой USB-кабель с соответствующей вилкой (USB, miniUSB, microUSB) и просто второй разъем отрезать. Затем разделать провод. Там будет четыре провода, нужны черный и красный.

ВНИМАТЕЛЬНО! Если эти провода перепутать, можно испортить транзистор VT1 или устройство, которому Х1 будет подключаться.

Для Х2 нужно купить любой кабель со штекером, соответствующим аудиовыходу вашего устройства. Разъем (или разъемы) на другом конце отрезать. Там будет два экранированных провода. Обычно они красного и белого цвета.

Бывают желтого и красного или одинаковые. Оплетки нужно скрутить вместе и припаять к точке «G». А два провода к резисторам R1 и R2, в каком порядке значения не имеет.

Мощные укв передатчики с дополнительным унч

На рисунке 8 представлены схемы ЧМ-передатчиков на полевых транзисторах с изолированными затворами с однотранзисторными УВЧ и УНЧ на ИС 122УС1Д. Схемы высокочастотных частей данных устройств аналогичны схемам на рис.5.

Как и в случае предыдущего устройства (схема рис. 7) использование ИС упростило настройку УНЧ и повысило чувствительность по входу.

Рис. 8. Схемы УКВ ЧМ-передатчиков повышенной мощности на полевых транзисторах с изолированными затворами, с усилителями мощности, с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на ИС 122УС1Д.

Элементы для схем ЧМ-передатчиков на рисунке 8:

  • R1=1к-10к, R2=50-100, R6=360, R3=20к, R4=50к-100к,
  • R5=20к, С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ,
  • СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость),
  • С5=10мкФ-20мкФ, С6=10, С7=20-30, С8= 10мкФ-50мкФ,
  • С9=1н-10н, С10=10-15, С11=10-15, С12=1н-10н;
  • А1 – ИС 122УС1Д;
  • Т1 – КП305Ж,Е, Т2 – КТ603А,Б;
  • D1 – варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
  • L1, LЗ, L4 – дроссели, например, Д0.1 20-100 мкН;
  • катушка (74МГц) L2 – бескаркасная, внутренний диаметр – 6 мм, диаметр провода – 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 – 3 1 витка.

Настройка ВЧ-частей и особенности монтажа УКВ ЧМ-передатчиков аналогичны устройствам на рисунке 5.

Мощные укв радиопередатчики

В случае необходимости мощность ЧМ-передатчика можно существенно увеличить добавив к предыдущей схеме дополнительный усилитель. высокой частоты (УВЧ) на одном транзисторе. Два варианта таких схем ЧМ-передатчиков представлены на рисунке 6.

В обоих представленных вариантах применены одинаковые схемы УВЧ.

Особенностью используемых однотранзисторных усилительных каскадов является то, что транзисторы, входящие в их состав, в приведенных схемах работают с нулевым смещением, т.е. с нулевым начальным током. Это увеличивает коэффициент полезного действия, что позволяет получать сравнительно большую мощность при использовании транзисторов относительно небольшой мощности.

ВНИМАНИЕ! Учитывая значительную мощность излучения и, как следствие, сравнительно большое расстояние, на котором возможен прием, необходимо напомнить о недопустимости экспериментов по радиопередаче (с передающей антенной) на Радиовещательных диапазонах. Это может создать нежелательные помехи.

Эксперименты такого рода могут быть проведены только в удаленных местностях: далеко за городом, в сельской местности, в горах и т.д.

Рис.6. Схемы УКВ ЧМ-передатчиков повышенной мощности с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на 1 транзисторе.

Первый вариант ЧМ-передатчика с дополнительным усилительным каскадом представлен на рисунке 6 (а). В этой схеме антенна ЧМ-передат-чика подключена непосредственно (только через разделительный конденсатор) к выходу УВЧ – к коллектору транзистора. Такое решение отличается простотой, но отсутствие правильного согласования с антенной (нагрузка не является оптимальной для выходного транзистора) снижает излучаемую мощность, увеличивает ток выходного транзистора, приводит к появлению дополнительных гармоник в спектре излучаемого сигнала.

На рисунке 6 (б) представлен второй вариант подобного ЧМ-передатчика. В данной схеме между выходом однотранзисторного УВЧ и антенной включен специальный П-образный фильтр, обеспечивающий необходимое согласование с антенной. Это позволяет увеличить излучаемую мощность при уменьшении тока потребления от источника питания.

Настройку подобных фильтров осуществляют по известным методикам, подробно описанным в технической литературе. Настройка сводится к изменению величины емкостей и индуктивности, входящих в состав фильтра.

При настройке П-образного фильтра с целью оптимального согласования передающей антенны с выходным каскадом передатчика целесообразно воспользоваться описанными выше устройствами – схемами-индикаторами, облегчающими процесс настройки передатчиков.

Элементы для схем ЧМ-передатчиков на рисунка 6:

  • R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к,
  • R7=360, R4=20к, R5=50к-100к, R6=20к;
  • С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость),
  • С3=10, С4=20-30, С5=5.0-50.0, С6=1н-10н, С7=10-15, С8=10-15, С9=1н-10н;
  • Т1 – КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100,
  • Т2 – КП305Ж,Е, Т3 -КТ603А,Б;
  • D1 – варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
  • L1, LЗ, L4 – дроссели, например, Д0.1 20-100 мкН; катушка (74МГц),
  • L2 – бескаркасная, внутренний диаметр – 6 мм, диаметр провода – 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 – 3 1 витка.

Настройка и монтаж данных устройств аналогичны настройке и монтажу предыдущего ЧМ-передатчика – схема на рисунке 5.

Дальность данных устройств в экспериментах на открытой местности (в горах в пределах прямой видимости) при использовании УКВ-приемника с чувствительностью 5 мкВ составила более 3 км.

ЧМ-передатчик, схема которого представлена на рисунке 6, было использовано в качестве резервного (аварийного) средства связи альпинистов.

Чувствительность УНЧ по микрофонному входу у описанных ЧМ-передатчиков можно значительно повысить, если вместо используемого однотранзисторного усилителя применить УНЧ на базе специализированных интегральных схем или операционных усилителей.

Налаживание

Прежде всего нужно все хорошенько проверить. Затем подключить и R3 поставить в среднее положение. Попытаться приемником поймать сигнал. Если не ловится, немного подвигать витки L2 (сжать, раздвинуть). Как только сигнал будет принят, нужно, опять же, сжатием или растяжением L2, сдвинуть его по шкале приемника в свободное от радиовещательных станций место.

Резистором R3 и регулятором громкости источника аудио-сигнала добиться наилучшего качества звука.

Иванов А. РК-2022-03.

Перестраиваемые чм передатчики

Представленные на рисунке 4 и 5 схемы отличаются наличием цепей подачи дополнительного напряжения смещения на варикапы, входящие в контуры задающих генераторов. Величины напряжений смещения могут быть изменены с помощью специальных переменных резисторов.

Дальность работы каждого из приведенных ЧМ-передатчиков на Частоте 74 МГц с излучающей антенной 1 м и с УКВ-радиоприемником чувствительностью 10-15 мкВ составляет 150-200 м. С антеннами меньшей длины – дальность меньше. Поэтому при нежелательности излучения на столь значительное расстояние приведенное устройство должно быть соответствующим образом экранировано и снабжено короткой антенной.

Рис.4. Схема УКВ ЧМ-передатчика на биполярном транзисторе с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на 1 транзисторе.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунке 4:

  • R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к,
  • R4=20к, R5=50к-100к, R6=20к, R7=510, R8=6.2к, R9=20к;
  • С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость),
  • СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=10, С5=1н-10н, С6=10-50, С7=20-30, С8=10-15, С9=1н-10н;
  • Т1 – КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ- или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100,
  • Т2 – КТ368, КТ361 или любой другой ВЧ-транзистор с граничной частотой не менее 300 МГц;
  • D1 – варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
  • L1 – дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 – бескаркасная, внутренний диаметр – 6 мм, диаметр провода – 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 – 3 1 витка.
Смотрите про коптеры:  TOP-10 бюджетных квадрокоптеров с хорошей камерой

Рис.5. Схема УКВ ЧМ-передатчика на полевом транзисторе с изолированным затвором, с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на 1 транзисторе.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунке 5:

  • R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к, R7=360, R4=20к, R5=50к-100к, R6=20к;
  • С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость), С3=10, С4=20-30, С5=1н-10н, С6=1н-10н, С7=10-15;
  • Т1 – КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ- или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100, Т2 – КП305Ж,Е;
  • D1 – варикап Д901А,В, КВ 102 или аналогичные;
  • L1 – дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 – бескаркасная, внутренний диаметр – 6 мм, диаметр провода – 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 – 3 1 витка.

Настройка (рисунок 5). Изменением величины резистора R2 установить напряжение на коллекторе транзистора Т1 равным половине напряжения питания, при 9В – это ЗВ-6В. Увеличение сопротивления в коллекторе транзистора Т1 ведет к увеличению коэффициента усиления каскада.

Однако не рекомендуется уменьшать коллекторный ток менее 0.5 мА, т.е. устанавливать R3 более 10к-15к.

При отсутствии генерации подстроить (подобрать) R7, не превышая допустимого предела максимального тока транзистора – 15 мА. Частота устанавливается конденсатором С4 и сжатием и/или растягиванием катушки L2. Для этой схемы также не рекомендуется увеличивать емкость конденсатора СЗ.

R4-R6 могут иметь другие номиналы, однако необходимо помнить, что уменьшение значений R4 н R6 без увеличения значения емкости С2 может привести к ослаблению низких частот, при 0.2мкФ и 20к нижняя частота передаваемого сигнала – не менее 40 Гц. Возможно использование в качестве С2 оксидного конденсатора, но при выборе деталей и настройке необходимо учитывать полярность напряжения на конденсаторе при крайних положениях переменного резистора R5.

Монтаж (рисунок 5). Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотектолите. Одна сторона (со стороны деталей) используется как общий про-иод и экран, другая – для печатных проводников схемы. Проводники, соединяющие детали, должны иметь минимальную длину.

Использование I-стороннего фольгированного стеклотекстолита и выполнение монтажа без учета данных рекомендаций (традиционным способом) может привести к самовозбуждению схемы (например, на инфранизких частотах) и даже к срыву генерации. Для повышения стабильности частоты целесообразно поместить задающий генератор или все устройство и экран. При этом частота генератора, возможно, несколько изменится (увеличится).

Других особенностей в монтаже и настройке данная схема не имеет.

Примечания

  • Соберите схему на печатной плате хорошего качества.
  • Схема может получать питание от 9 до 24 В постоянного тока.
  • Катушка индуктивности L3 может быть RFC типа VK220J.
  • Для L1 сделайте 3 витка эмалированного медного провода диаметром 1 мм на пластиковом каркасе диаметром 10 мм. На этом же сердечнике сделайте 2 витка эмалированного медного провода диаметром 1 мм рядом с L1, и это будет L2.
  • Частоту можно регулировать, изменяя емкость C9.
  • R9 можно использовать для регулировки усиления.
  • Для оптимальной производительности необходимо также отрегулировать значение C8.
  • Использование батареи для питания схемы снизит шум.

Принципиальная схема со списком деталей

Простые УКВ и FM передатчики на транзисторах (КТ3102, КТ315, КП305)
Схема FM-передатчика средней мощности

Примечания

  • Вы можете собрать схему на печатной плате общего назначения.
  • Схема может питаться от батареи PP3 напряжением 9 В.
  • Антенна A1 может представлять собой провод длиной 1 м.
  • Индуктор L1 может быть изготовлен из 6 витков 0,8 мм эмалированного медного провода на пластиковом каркасе диаметром 5,5 мм и длиной 4,5 мм.
  • С соответствующей антенной и правильной настройкой этот передатчик может иметь диапазон до 100 метров.

Принципиальная схема со списком деталей.

Простые УКВ и FM передатчики на транзисторах (КТ3102, КТ315, КП305)
Универсальный FM-передатчик

Примечания

  • Все электролитические конденсаторы должны быть рассчитаны на 10 В.
  • Используйте любой конденсаторный микрофон общего назначения, который легко достать от старого телефона или магнитофона.
  • В качестве антенны используйте провод длиной 10 см.
  • Входной шлюз с N1 по N6 принадлежат одной микросхеме CD4069.
  • Батарея может представлять собой транзисторную батарею для радиоприемника на 9 В. Использование адаптеров не рекомендуется, поскольку они могут создавать помехи в цепи.

Теперь у вас есть несколько схем, с которыми можно поиграть не менее 2 недель. Попробуйте все наши схемы и поделитесь своим мнением. Цепи FM-передатчика — хорошая отправная точка для изучения основных принципов коммуникационной инженерии в электронике. Надеюсь, вам понравится процесс обучения.

Принципиальная электрическая схема

FM-передатчик-3
FM-передатчик 200M

Примечания

  • Сборка схемы на хорошей печатной плате даст лучшие результаты.
  • Я использовал аккумулятор на 12 В для питания схемы. Батарея PP3 на 9 В тоже подойдет.
  • Аккумуляторный элиминатор тоже подойдет, но он будет вызывать шум.
  • Антенна A1 может быть в виде медного провода длиной 25 см.
  • К1 — конденсаторный микрофон.
  • C2 должен быть танталовым конденсатором.
  • Переменный конденсатор С5 можно использовать для регулировки частоты передачи.
  • Эта упрощенная формула поможет вам сделать катушки индуктивности L = (d²n²) / (18d 40l). Где L — индуктивность катушки в мкГн, d — диаметр катушки в дюймах, l — длина катушки в дюймах, а n — количество витков. Просто попробуйте сделать индуктор самостоятельно, используя эту формулу.

Мы опубликовали несколько схем радиопередатчиков, которые помогут вам узнать много нового об основах коммуникационной электроники.

Если вам интересно поработать еще с другими устройствами, я порекомендую схему FM-передатчика средней мощности:

Список компонентов для 1-ваттного передатчика

Резисторы:

R1 = 27kR2 = 330kR3 = 5k6R4, 5 = 10kR6 = 100R

Полупроводники:

TR1 = BC547TR2 = 2N2219 с радиаторомMIC = пьезоэлектрический микрофон

Конденсаторы:

C1, 2, 3 = 330 пФC4 = 2–10 пФ подстроечныйC5 = 4p7C6 = 1 нФC7, C8 = 40 мкФ/25 В электролитический

Итак, мы рассмотрели принципиальную схему и как собрать FM-передатчик дальнего действия.

А теперь вы можете прочитать о схеме FM-передатчика 2 км.

Схема радиопередатчика, рации, радиомикрофона и другое в данном разделе

§

Укв (fm) передатчики на транзисторах

На рисунках 2 и 3 приведены схемы ЧМ-передатчиков с задающими генераторами на биполярном транзисторе и на транзисторе с изолированным затвором (МОП-транзисторе).

Рис.2. Схемы УКВ ЧМ-передатчиков на биполярных транзисторах, УНЧ на 1 транзисторе (б).

При использовании источника питания 9 В данные схемы обеспечивают дальность передачи на частоте 74 МГц (верхняя граница отечественного диапазона) 150-200 м на открытом пространстве при токе потребления 12-14 мА, длине передающей антенны 1 м и чувствительности УКВ-приемника 10-15 мкВ.

В схемах на рис.2 (а) и рис.3 (а) для их упрощения каскады УНЧ отсутствует.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунка 2 (а):

  • R1= R2=1к-10к, R3=1к-2к, R4=510, R5=6.2к, R6=20к;
  • С1=0.1-1.0мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, С3=10, С4=1н-10н, С5=10-50, С6=20-30, С7=1н-10н, С8=10-15;
  • Т1 – КТ368, КТЗ107, КТ361 или любой другой ВЧ-транзистор с граничной частотой не менее 300 МГц;
  • D1 – варикап Д901А,В, КВ 102 или аналогичные;
  • D2 – стабилитрон на 1-2 В, например, 2С113А, 2С119А или светодиод: используемый здесь как стабилитрон;
  • М1 – микрофон МКЭ-3 или аналогичный;
  • L1 – дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 – бескаркасная, внутренний диаметр – 6 мм, диаметр провода – 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 – 3 1 витка.

Рис. 3. Схемы УКВ ЧМ-передатчиков на полевых транзисторах с изолированными затворами, УНЧ на 1 транзисторе (б).

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунка 3 (а):

  • R1= R2=1к-10к, R3=3к-10к, R4=360;
  • С1=0.1-1.0мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, С3=10, С4=20-30, С5=1н-10н, С6= 10-15;
  • Т1 – КП305Ж,Е;
  • D1 – варикап Д901А.В, КВ102 или аналогичные;
  • D2 – стабилитрон на 1-2 В, например, 2С113А, 2С119А или светодиод;
  • М1 – микрофон МКЭ-3 или аналогичный;
  • L1 – дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 – бескаркасная, внутренний диаметр – 6 мм, диаметр провода – 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 – 3 1 витка.
Смотрите про коптеры:  Радиоуправляемый самолет своими руками в домашних условиях

В схемах ЧМ-передатчиков на рисунке 2 (б) и 3 (6) УНЧ представлен каскадом на одном транзисторе. R1 – регулятор громкости, регу лирующий уровень входного сигнала с малогабаритного динамического или, например, конденсаторного или электретного микрофона.

В качестве динамического микрофона можно использовать, например, микрофон от портативного магнитофона, громкоговоритель или капсуль от миниатюрных наушников. Усиленный сигнал с коллектора транзистора Т1 через развязывающий дроссель L1 подается на варикап для обеспечения ЧМ-модуляции основной частоты задающего генератора.

Элементы и их параметры даны для частот 65-108 МГц.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунка 2 (б):

  • R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к, R4=510, R5=6.2к, R6=20к;
  • С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, С3= 10, С4=1н-10н, С5=10-50, С6=20-30, С7=1н-10н, С8=10-15;
  • Т1 – КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ- или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100, Т2 – КТ368, КТ361 или любой другой ВЧ-транзистор с граничной частотой не менее 300 МГц;
  • D1 – варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
  • L1 – дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 – бескаркасная, внутренний диаметр – 6 мм, диаметр провода – 0.8 мм. желательно посеребренный, L2 – 3 1 витка.

Настройка схем передатчиков. Изменением величины резистора R2 установить напряжение на коллекторе транзистора Т1 равным примерно половине напряжения питания, при 9В – это ЗВ-6В. Увеличение сопротивления в коллекторе транзистора Т1 ведет к увеличению коэффициента усиления каскада.

Однако не рекомендуется уменьшать коллекторный ток менее 0.5 мА, т е. устанавливать RЗ более 10к-15к. При отсутствии генерации подстроить (подобрать) С5 и R6. Частота устанавливается конденсатором С6 и сжатием и/или растягиванием катушки L2.

Не рекомендуется с целью увеличения глубины модуляции увеличивать емкость конденсатора С3.

Монтаж передатчиков. Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотекстолите. Одна сторона (со стороны деталей) используется как общий провод и экран, другая – для печатных проводников схемы.

Проводники, соединяющие детали, должны иметь минимальную длину. Для повышения стабильности частоты целесообразно поместить задающий генератор или все устройство в экран. При этом частота генератора, возможно, несколько изменится (увеличится).

Других особенностей в монтаже и настройке данная схема малогабаритного ЧМ-передатчика не имеет.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунке 3 (б):

  • R1=1к-10к, R2=500к-1.0 (требует подстройки), R3=3к-10к, R4=360;
  • С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, С3=10, С4=20-30, С5=1н-10н, С6=10-15;
  • Т1 – КТ3102, КТ315 или любой другой НЧ- или ВЧ-транзистор с коэффициентом усиления более 100, Т2 – КП305Ж,Е;
  • D1 – варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
  • L1 – дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН; катушка L2 – бескаркасная, внутренний диаметр – 6 мм, диаметр провода – 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 – 3 1 витка.

Настройка для рисунка 3 (б). Изменением величины резистора R2 установить напряжение на коллекторе транзистора Т1 равным половине напряжения питания, при 9В – это ЗВ-6В. Увеличение сопротивления в коллекторе транзистора Т1 ведет к увеличению коэффициента усиления каскада.

Однако не рекомендуется уменьшать коллекторный ток менее 0.5 мА, т.е. устанавливать RЗ более 10к-15к. При отсутствии генерации подстроить (подобрать) R4, не превышая допустимого предела максимального тока транзистора – 15 мА, оптимальный ток стока должен составлять 12-14 мА.

При этом токе обеспечивается максимальная мощность излучения, дальность передачи, стабильность частоты, минимальное влияние антенны. При уменьшении тока стока МОП-транзистора повышается экономичность, но ухудшаются перечисленные параметры. Не рекомендуется уменьшать ток стока менее 5 мА, иначе при подключении передающей антенны возможен не только значительный уход частоты, но даже срыв генерации.

Возможно использование антенна укороченной длины, но при этом уменьшается мощность и дальность. Частота генерации устанавливается конденсатором С4 и сжатием и/или растягиванием катушки L2. Для этой схемы также не рекомендуется увеличивать емкость конденсатора СЗ.

Монтаж выполняется на 2-стороннем фольгированном стеклотекстолите. Одна сторона (со стороны деталей) используется как общий провод и экран, другая – для печатных проводников схемы. Проводники, соединяющие детали, должны иметь минимальную длину.

Для повышения стабильности частоты целесообразно поместить задающий генератор или все устройство в экран. При этом частота генератора,

возможно, несколько изменится (увеличится). Для обеспечения максимальной дальности длина антенны должна соответствовав» четверти длины волны.

Других особенностей в монтаже и настройке данная схема УКВ ЧМ-псрсдатчика не имеет.

Как видно из приведенных схем УКВ ЧМ-передатчиков на МОП-транзисторах они чрезвычайно просты, особенно схема на рисунке 3 (а). Использование малогабаритных деталей: светодиод вместо стабилитрона, катушка L2 меньших размеров, малогабаритный ВЧ-дроссель L2 или катушка в 30-100 витков ПЭВ 0.

Для схем с УНЧ с целью упрощения конструкции УКВ ЧМ-передатчиков, минимизации числа элементов и уменьшения габаритов переменный резистор R1 – регулятор громкости (чувствительности микрофона) может быть исключен из схем. Коэффициент усиления каскада (УНЧ) может быть в небольших пределах скорректирован изменением величины коллекторного резистора R1 и соответствующей подстройкой величины резистора R2 для установки необходимых режимов транзистора Т1.

Один из основных недостатков приведенных схем УКВ ЧМ-передатчиков заключается в невозможности перестройки основной частоты (65-108 МГц).

Этот недостаток преодолен в схемах ЧМ-передатчиков на рисунке 4 и 5. Данные схемы являются модернизацией схем рассмотренных выше ЧМ-передатчиков на биполярных и МОП-транзисторах (с изолированным затвором).

Укв передатчики с дополнительным унч

На рисунке 7 представлена схема ЧМ-передатчика на полевом транзисторе с изолированным затвором с УНЧ на ИС 122УС1Д. Высокочастотная часть этого устройства аналогична схеме на рисунке 4, поэтому все основные параметры (излучаемая мощность, дальность и т.д.), настройка, особенности конструктивного исполнения для обеих схем являются аналогичными.

Однако схема на рисунке 7 за счет применения ИС не требует какой-либо настройки и обладает значительно лучшей чувствительностью по микрофонному входу. Так при использовании микрофона МД47, МД64 и аналогичных слышен шепот на расстоянии 5 м при отсутствии фона и шумов.

Рис. 7. Схема УКВ ЧМ-передатчика на полевом транзисторе с изолированным затвором, с электронной перестройкой частоты и с УНЧ на ИС 122УС1Д.

Элементы для схемы ЧМ-передатчика на рисунке 7:

  • R1=1к-10к, R2=50-100, R6=360, R3=20к, R4=50к-100к, R5=20к, С1=4.7мкФ-20мкФ, С2=4.7мкФ-20мкФ, СЗ=4.7мкФ-20мкФ, С4=0.2мкФ-1.0мкФ (неполярная емкость), С5=10мкФ-20мкФ, С6=10, С7=20-30, С8=1н-10н, С9=1н-10н, С10=10-15;
  • А1 – ИС 122УС1Д; Т2 – КП305Ж,Е;
  • D1 – варикап Д901А,В, КВ102 или аналогичные;
  • L1 – дроссель, например, Д0.1 40-100 мкН;
  • катушка (74МГц) L2 – бескаркасная, внутренний диаметр – 6 мм, диаметр провода – 0.8 мм, желательно посеребренный, L2 – 3 1 витка.

Настройка ВЧ-части и особенности монтажа ЧМ-передатчика аналогичны устройству на рисунке 5.

Чувствительность

Чувствительность передатчика в значительной степени зависит от номинала нагрузочного резистора R1 электретного микрофона. В прототипе мы использовали сопротивление 39 кОм, так как используемый нами микрофон был очень чувствительным. Если вы хотите повысить чувствительность, то сопротивление этого резистора можно уменьшить до 33 кОм, но не опускайтесь ниже.

Электретные микрофоны бывают разных размеров. Все они работают по одному и тому же принципу — генерируют выходной сигнал при подаче напряжения. Некоторые из них обладают высокой чувствительностью, а другие — крайне низкой. Невозможно выяснить разницу не испытав их на деле.

Электретные микрофоны не производят напряжение или ток, а скорее изменяют напряжение на нагрузочном резисторе. Вот почему необходим нагрузочный резистор, подключенный последовательно с одним из выводов.

Заключение

Представленные и описанные устройства ЧМ-передатчиков могут быть использованы в составе радиостанций (приемопередатчиков).

Не рекомендуется строить радиопередающие устройства без оформления соответствующего разрешения в инспекции радиосвязи, радиоклубах, радиоспортивных обществах, школах и т.д. Эксплуатировать данные средства на частотах, отведенных для радиовещания – НЕДОПУСТИМО. Для этих целей имеются специально отведенные диапазоны частот.

К нарушителям могут быть применены различные меры воздействия, предусмотренные Законом.

Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е – Электроника и шпионские страсти-3.

Оцените статью
Радиокоптер.ру
Добавить комментарий

Adblock
detector