فرستنده FM چهار وات

مقدمه:

این پروژه یک فرستنده FM کوچک ولی قدرتمند است که دارای سه طبقه RF به همراه یک پیش تقویت کننده صوتی برای سوارسازی (مدولاسیون) بهتر است. توان خروجی این فرستنده 4Watt است و با ولتاژ VDC 18-12 کار می کند که آن را به سادگی قابل حمل می سازد و یک پروژه ایده آل برای علاقه مندان ورود به دنیای جذاب فرستنده FM است که یک مدار خوب و ساده برای آزمایش می خواهند.

مشخصات فنی

Modulation type: ........ FM

Frequency range: .... 88-108 MHz

Working voltage: ..... 12-18 VDC

Maximum current: ....... 450 mA

Output power: ............ 4 W

Parts List

R1 = 220K

R2 = 4,7K

R3 = R4 = 10K

R5 = 82 Ohm

VR1 = 22K trimmer

C1 = C2 = 4,7uF 25V electrolytic

C3 = C13 = 4,7nF ceramic

C4 = C14 = 1nF ceramic

C5 = C6 = 470pF ceramic

C7 = 11pF ceramic

C8 = 3-10pF trimmer

C9 = C12 = 7-35pF trimmer

C10 = C11 = 10-60pF trimmer

C15 = 4-20pF trimmer

L1 = 4 turns of silver coated wire at 5,5mm diameter

L2 = 6 turns of silver coated wire at 5,5mm diameter

L3 = 3 turns of silver coated wire at 5,5mm diameter

L4 = printed on PCB

L5 = 5 turns of silver coated wire at 7,5mm diameter

RFC1=RFC2=RFC3= VK200 RFC tsok

TR1 = TR2 = 2N2219 NPN

TR3 = 2N3553 NPN

TR4 = BC547/BC548 NPN

MIC = crystalic microphone

طرز کار مدار

همان طوری که گفته شد این یک فرستنده سیگنال FM است ، به این معنا که دامنه سیگنال حامل(carrier) ثابت می ماند و فرکانس آن متناسب با تغیرات دامنه سیگنال صوتی تغییر می کند. زمانی که دامنه سیگنال ورودی افزایش می یابد (در نیم سیکل مثبت) فرکانس سیگنال حامل نیز افزایش می یابد و از سوی دیگر زمانی که دامنه سیگنال ورودی کاهش می یابد (در نیم سیکل منفی) فرکانس سیگنال حامل نیز کاهش می یابد. فرکانس خروجی بین 88MHZ تا 108MHZ قابل تنظیم است که باند FM ای است که برای فرستنده های رادیویی استفاده می شود.مداری که معرفی شد دارای چهار طبقه است.سه طبقه RFویک طبقه پیش تقویت کننده برای سوارسازی.اولین طبقه RFیک نوسان ساز (Oscillator) است که اطراف TR1 ساخته شده.فرکانس نوسان ساز توسط شبکه LC متشکل ازL1 وC15 کنترل می شود.خازن C7 برای اطمینان از نوسان سازی پیوسته وC8 برای تعدیل(Coupling) بین نوسان ساز و طبقه RF بعد که یک تقویت کننده است می باشد.این طبقه اطراف TR2ساخته شده است ودر کلاسCعمل می کندوبوسیله L2وC9تنظیم می شود. آخرین طبقه RF نیز تقویت کننده ساخته شده اطراف TR3است که در کلاس C بر ورودی تنظیم شده توسط C10و L4عمل می کند. از خروجی این طبقه آخر که توسط L3وC12 تنظیم می شود سیگنال خروجی گرفته می شود که از طریق مدار قایل تنظیم L5وC11 ارسال می شود.مدار پیش تقویت کننده بسیار ساده است و اطراف TR4 ساخته شده است.حساسیت ورودی طبقه به منظور ایجاد امکان استفاده از فرستنده در سیگنال های ورودی مختلف بسته به ولتاژR1 قابل تنظیم است.در این فرستنده می توان از میکروفون پیزوالکتریک،دستگاه ضبط کاست کوچک و... استفاده کرد همچنین امکان استفاده از میکسر صوتی در ورودی برای نتایج قوی تر نیز وجود دارد.

ساخت مدار

پیش ازهرکاردیگراجازه دهید در مورد ساخت مدارالکترونیکی روی PCB) Printed Circuit Board) صحبت کنیم.برد از یک ماده عایق که توسط یک لایه نازک از رسانا(مس) پوشانده شده تشکیل شده است که این رسانا به شکلی که برای ایجاد اتصال بین عناصر مداری مختلف لازم است در می آید.طرح PCB مناسب به منظور افزایش قابل توجه سرعت ساخت و کاهش احتمال ایجاد خطا مطلوب است.لحیم عناصر مدار به برد تنها راه ساخت مدار شماست که موفقیت یا ناکامی وابستگی زیادی با آن دارد و کار خیلی دشواری نیست و اگر با کمی دقت و حوصله انجام شود با مشکلی روبه رو نخواهید شد.هویه ای که استفاده می کنید باید سبک باشد و توان آن از 25Watt بیشتر نباشد.نوک آن نیز باید تمیز باشد و دائما تمیز شود.برای این کار اسفنج های مخصوصی وجود داردکه نم می مانند و شما می توانید هر از چند گاهی بوسیله مالش نوک داغ هویه تمام ضایعات باقی مانده را پاک کنید. هرگز نوک کثیف یا کهنه هویه را توسط کاغذ سنباده یا سوهان تمیز نکنید و اگر نوک آن تمیز نشد آن را عوض کنید. سیم لحیم های متفاوتی وجود دارد و شما باید آنی را انتخاب کنید که دارای روان سازی(Flux) کافی برای اطمینان از ا تصال کامل باشد.هرگز از سیم لحیمی که قبلا در لحیم کاری مصرف شده استفاده نکنید. استفاده بیش از حد از سیم لحیم می تواند باعت مشکلات فراوانی شود و یکی از دلایل اصلی خرابی مدار است.

طرح فيبر مدار چاپي :

برای لحیم صحیح عناصر باید به صورت زیر عمل کنید:

پایه های عناصر را بوسیله یک کاغذ سمباده کوچک تمیز کنید و آنها را با فاصله مناسب از بدنه عناصر خم کرده و عناصر را در جای خود روی برد قرار دهید.

گاهی ممکن است با عناصری با قطر پایه های بزرگتر ازمعمول روبه رو شوید که برای ورود به حفره های PCB خیلی ضخیم هستند.در این موارد از یک مینی دریل برای کمی بزرگتر کردن حفره ها استفاده می شود.

مراقب باید که حفره ها بیش از حد بزرگ نشوند تا بعدا برای لحیم کردن با مشکل مواجه شوید.

سپس هویه را برداشته و نوک آن تا را زمانی که انتهای سیم لحیم را در محلی که پایه عنصر از برد خارج شده قرار دهید روی پایه عنصر بگذارید.نوک هویه باید پایه عنصر را کمی بالاترPCB لمس کند.هنگامی که لحیم شروع به ذوب و جاری شدن می کند صبرمی کنیم تا نواحی اطراف حفره به صورت یکنواخت پوشانده شود .

عملیات صحیح نباید بیشتر از 5 ثانیه باشد. سپس بدون دمیدن هوا یا حرکت دادن قطعه اجازه دهید که لحیم یه طور طبیعی خنک شود.اگر همه کارها به خوبی انجام شود سطح اتصال بایدمتالیک براق باشد و لبه های آنها به صورت یکنواخت برروی پایه عناصر و مسیر های برد پخش شده باشند.اگر لحیم تیره،ترک خورده یا پراکنده شده است،اتصال شما خشک و خراب است و باید توسط پمپ یا افروزه لحیم آن را کنده و دوباره لحیم کنید.

مراقب باشید که مسیر های برد بیش از حد گرم نشوند چون به راحتی از برد جدا می شوند.

برای جلوگیری از خسارت دیدن عنصر بر اثر انتقال حرارت بهتر است در هنگام لحیم کاری تمرین کنید که توسط انبرهای دم باریک عنصر را با فاصله از برد نگه دارید.

برای جلوگیری از خطر اتصال کوتاه شدن عناصر مجاور،به خصوص عناصری که بسیار به هم نزدیک اند مطمئن شوید که بیش از اندازه از لحیم استفاده نکرده اید.

پس از پایان کار قسمت های اضافی پایه عناصررا قطع کنید و برد را توسط حلال مناسب کاملا ازضایعات باقی مانده تمیز کنید.

این پروژه یک مدار RF است، به همین دلیل در هنگام لحیم عناصر باید بیشتر دقت کرد چون بی دقتی در هنگام ساخت می تواند باعث کاهش یا نداشتن خروجی،کاهش پایداری(Stability) و مشکلات دیگر شود. پس از انجام هر مرحله قبل از رفتن به مرحله بعد همه چیز را چک کنید و از انجام صحیح مراحل اطمینان حاصل کنید.محل تمام عناصر را به صورت واضح روی برد مشخص کنید تا در زمان قرار دادن عناصر با مشکل روبه رو نشوید.پس از اطمینان از درست قرار گرفتن پین ها(شناسه محل عناصر) ابتدا شبکه های RFC، مقاومت ها ، خازن ها و در آخر عناصر الکترولیتی(پولاریته) و متغیر(Trimmer) را لحیم کنید.اطمینان حاصل کنید که عناصر الکترولیتی با پولاریته مناسب در جای خود قرار گرفته باشند و مراقب باشید که عناصر متغییر بیش از حد گرم نشوند.در همین مرحله برای بازدید انجام صحیح کار دست نگه دارید ودرصورت درست بودن همه چیز ترانزیستورها را در محل خود لحیم کنید و مراقب باشید که بیش از حد گرم نشوند چون آنها حساس ترین عناصر به کار رفته در این پروژه هستند.

ورودی سیگنال صوتی به نقاط 1(زمین) و2(سیگنال) ، منبع تغزیه به نقاط 3(-) و 4(+) وآنتن به نقاط 5(زمین) و 6(سیگنال) متصل هستند.

همان گونه که قبلا گفته شد سیگنالی که برای سوارسازی فرستنده استفاده می کنید باید از خروجی پیش تقویت کننده یا میکسرگرفته شود و یا در صورتی که بخواهید سوار سازی را مستقیما توسط صدا انجام دهید می توانید از میکروفون های پیزوالکتریک به صورت کیت به صورتی که شماتیک آن در زیرآمده استفاده کنید(کیفیت این میکروفون ها خیلی خوب نیست اما اگر می خواهید فقط برای صحبت از آن ها استفاده کنید کاملا مناسب هستند).

تنظیمات مدار

اگر از فرستنده خود انتظاردارید که همیشه حداکثرخروجی را تحویل دهد باید تمام طبقات RF را به گونه ای تنظیم کنید که بهترین انتقال انرژی بین آنها برقرار باشد.برای این کار بسته یه اینکه SWR meter داشته باشید یا نه دو راه وجود دارد.اگر SWR meterداشته باشید فرستنده را روشن کنید و SWR meter را در خروجی به صورت سری با آنتن قرار دهید، و C15 را برای تنظیم نوسان ساز در فرکانسی که می خواهید مداردرآن کار کند بچرخانید سپس شروع به تنظیم C8,9,10,12 وC11 کنید تا حداکثر توان خروجی را در SWR meter دریافت کنید.اگر SWR meter ندارید روش دیگری وجود دارد که نتیجه قابل قبولی می دهد.شما فقط باید مدار کوچک شکل زیر را بسازید که در خروجی فرستنده نصب می شود وخروجی آن(16C) به مولتی متر که در وضعیت ولت متر تنظیم شده متصل می شود.C15 را بچرخانید تا مدار در فرکانس مورد نظر قرار گیرد سپس خازن های متغیر را همان گونه که در بالا گفته شد تنظیم کنید تا حداکثر توان خروجی در مولتی متر مشاهده شود. اگر فرستنده درست تنظیم شده باشد شما باید 20v تا30v را در خروجی دریافت کنید.مدار را آنقدر تنظیم کنید تا بیشترین مقدار خوانده شود. مشکل این روش آن است که فرستنده توسط اتصال به خروجی آنتن واقعی تنظیم نمی شود و ممکن است لازم باشد برای تطبیق کامل با آنتن تنظیمات توسط C11و C12 تراز شود.

فراموش نکنید که هرگاه محیط یا فرکانس کار خود را تغیر دادید فرستنده را مجددا تنظیم کنید.

هشدار: در تمام فرستنده های موجود غیراز فرکانس خروجی اصلی سایر هارمونیک ها معمولا برد کمی دارند.به منظور اطمینان از تنظیم نشدن فرستنده در یکی از این فرکانس ها مدار را تاجایی که ممکن است دورتر از گیرنده تنظیم کنید یا برای دیدن طیف خروجی و اطمینان از اینکه فرستنده در فرکانس صحیح تنظیم شده ااز طیف سنج(spectrum analyzer) استفاده کنید.“طیف سنج یکی از اصلی ترین دستگاه های اندازه گیری رشته مخابرات است که در مقاله ای جداگانه به آن خواهیم پرداخت.”

توجه: به خاطر سادگی مدارگول نخورید.این فرستنده با 4Watt توان یک اسباب بازی نیست ! چون این فرستنده در باند FM 88-108MHZ کار می کند برای پخش رادیویی به مجوز نیازدارد. با نصب یک آنتن خوب و مناسب این baby می تواند بردی بیشتر از 50km داشته باشد.البته مطمئنا در نواحی کوهستانی یا شهر های پر از ساختمان این برد کاهش می یابد.

منبع اصلی: یک مجله رادیوآماتور ایتالیایی به نام “MegaHertz “

منبع انگلیسی : www.electronics-lab.com

فرستنده FM چهار وات

مطالب مشابه :

مدار فرستنده جاسوسی /به همراه طرز ساخت

فرستنده FM

فرستنده جاسوسی FM ( با توضیحات کامل و تصاویر )

فرستنده FM چهار وات

مدار گیرنده Fm بسیار ساده

فرستنده FM

فرستنده FM

فرستنده fm

مدار فرستنده قوی و ساده FM