Site Loader
Posted on 25.03.2023

2.Структурная схема радиопередатчика.

Любой вид радиосвязи осуществляется при помощи электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве со скоростью света.

Электромагнитные волны образуются вокруг антенного устройства, которое питается переменным током высокой частоты. Токи высоких частот вырабатываются (генерируются) передатчиком радиостанции.

Радиопередатчиком называется устройство, предназначенное для выполнения двух основных функций:

1) генерирования колебаний высокой частоты, т. е. преобразования энергии источников электропитания в электромагнитные колебания высокой частоты;

2) модуляции этих колебаний в соответствии с сигналами, подлежащими передаче.

Получаемые в радиопередатчике модулированные колебания высокой частоты передаются в антенну и далее излучаются в виде свободных электромагнитных волн.

В зависимости от предназначения, диапазона рабочих волн, мощности, вида управления колебаниями передатчиков их конструкция и схемы могут быть различными.

Каждый радиопередатчик состоит из нескольких каскадов, выполняющих определенную роль. Блок-схема радиопередатчика показана на рис. 1..

Основным элементом радиопередатчика является возбудитель, предназначенный для генерирования колебаний высокой частоты в заданном диапазоне при высокой их стабильности. В качестве возбудителя обычно применяют маломощный ламповый генератор с самовозбуждением (автогене­ратор).

Полученные в возбудителе высокостабильные колебания высокой частоты подаются на следующий элемент—промежуточный усилитель. В этом каскаде осуществляется предварительное усиление колебаний высокой частоты до величины, обеспечивающей нормальную работу следующего каскада — каскада усилителя мощности. В усилителе мощности происходит усиление сигнала высокой частоты до необходимой мощности. Усиленный сигнал передается в передающую антенну. В антенне высокочастотный ток преобразуется в электромагнитные волны, распространяющиеся в пространстве.

Рисунок 1

Основы построения схемы передатчика.

Передатчик обычно включает в себя:

  • возбудитель;

  • усилитель мощности ;

  • согласующее и симетрирующее устройство;

  • антенное устройство.

ОА – источник первичных сигналов.

Возбудитель – осуществляет преобразование первичных сигналов в первичные высокочастотные сигналы (радиосигналы), синтезируется рабочая сетка частот в заданном диапазоне и осуществляется перенос избранного для работы первичного радиосигнала на рабочую частоту.

Усилитель мощности – обеспечивает усиление сигнала и может содержать ряд последовательных ступеней усиления.

Согласующее антенное устройство – обеспечивает согласование передатчика с антенным устройством, при котором антенна излучает максимум мощности. При работе на симметричные антенны это же устройство обеспечивает их симметричное питание.

Фидер антенно-фидерной системы, если он есть, обеспечивает передачу энергии сигнала в антенну, а последняя излучает ее в заданном направлении.

Радиопередатчик характеризуется определенными техническими показателями:

  • Диапазон рабочих частот передатчика. Большинство передатчиков имеет органы настройки, при помощи которых можно изменять частоту передачи. Перестройка передатчика обычно возможна в пределах широкого диапазона волн. Она может быть плавной и дискретной. При дискретной перестройке передатчик работает только на определенных (фиксированных) волнах.

  • Мощность передатчика. Это есть мощность электрических колебаний, направляемых передатчиком в антенну. Она может быть от долей вата до мегаватт.

  • Коэффициент полезного действия передатчика. Это есть отношение мощности, отданной в антенну, к мощности, потребляемой передатчиком от его источников питания. КПД передатчика определяет его экономичность. У передатчиков малой мощности КПД бывает 10-20%, у передатчиков большой мощности 40-60%.

  • Стабильность частоты передатчика. Она характеризует допустимое отклонение несущей частоты передатчика за определенное время его работы в конкретных условиях.

Старший преподаватель кафедры связи: А.М. Болдырев

Замечания и предложения по содержанию методического пособия:

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Схема радиопередатчика на 27МГц (звуковые и двухтональные сигналы)

Передатчик работает с узкополосной частотной модуляцией на частоте 27,12МГц, он позволяет передавать звуковые и двухтональные сигналы. Его можно использовать в составе системы радиоуправления, радиоохраны, а так же для удаленного акустического контроля. На схеме для передачи двухтональных сигналов обозначена стандартная телефонная клавиатура, но вместо кнопок всех или отдельных, а так же и совместно с кнопками, путем параллельного включения им, можно использовать замыкающие датчики или замыкающие контакты реле для автоматической подачи двухтональных сигналов под воздействием каких-то внешних факторов или устройств, в зависимости от конкретного применения данного передатчика.

Прием сигнала передатчика возможен на любую портативную или стационарную СВ-радиостанцию (или приемный тракт) способную принимать сигнал на частоте 27,12 МГц с узкополосной модуляцией и устройством для декодирования стандартного DTMF-сигнала.

Передатчик рассчитан на работу на 75-омную нагрузку. Напряжение питания может быть от 8 до 15V, при питании от аккумулятора напряжением 13,5V он развивает мощность 0,3-0,5 Ватт. Ток потребления при передаче около 75мА.

Работает передатчик на частоте 27,12 МГц.

Принципиальная схема

Высокочастотная часть схемы передатчика состоит из задающего генератора, объединенного с выходным усилителем мощности, выполненного на транзисторах VT1 и VT2. Транзисторы VT1 и VT2 включены по составной схеме, в результате мощность радиочастоты на коллекторе VT2 достигает 0,3-0,5Ватт.

С коллектора VТ2 сигнал поступает в антенну через согласующий контур и коаксиальный разъем Х1. Ток потребления каскадом около 55-65 мА.

Рис. 1. Схема передатчика на 27МГц для передачи звуковых и двухтональных сигналов.

Выходной сигнал через согласующий контур С15, L3, С16, С14 поступает в антенну через Х1. Контур настроен на волновое сопротивление антенны 75 Ом, но его, в процессе налаживания, можно перестроить и на другое волновое сопротивление, например, на 50 Ом.

Частота генерации задается кварцевым резонатором Q2. Она должна соответствовать любой частоте в диапазоне 27 МГц, в данном случае, это частота 27,12 МГц (зависит от используемого кварцевого резонатора).

Источником звукового модулирующего сигнала служит импортный электретный микрофон М1 (от телефона трубки). Его чувствительность можно установить подстроечным резистором R4. Основное усиление НЧ сигнала возложено на операционный усилитель А1.

Его коэффициент усиления можно установить подбором сопротивления резистора R8. Напряжение с выхода А1 поступает на модулятор на варикапе VD2 и катушке L1. Оптимальный режим модуляции можно установить подстройкой конденсатора С9 и катушки L1.

Для генерации двухтональных кодов используется микросхема D1 КР1008ВЖ16, она представляет собой генератор тонального набора телефонного аппарата. Чтобы передать сигнал, соответствующей определенной цифре, нужно на клавиатуре нажать соответствующую кнопку.

Как уже было сказано, вместо клавиатуры или вместе с клавиатурой могут работать и замыкающие контактные датчики, включенные вместо кнопок или параллельном определенным кнопкам. В этом случае переданный код будет на приемном устройстве показывать какой из датчиков сработал.

При этом на выводе 12 D1 возникнет двухчастотное НЧ напряжение, несущее информацию о коде, и через подстроечный резистор R3 и конденсатор С5 это напряжение звуковой частоты поступит на вход операционного усилителя А1. Уровень вызывного сигнала устанавливают подстроечным резистором R3.

Детали и конструкция

Клавиатура используется готовая, от телефона — трубки. Для катушки L1 используется каркас от контура модуля цветности МЦ-3, МЦ-31, МЦ-41 от телевизора типа 2…4-УСЦТ. На сегодняшний день это самые доступные и зачастую совершенно бесплатные каркасы для контуров, работающих на частотах до 30-40 МГц. Катушка содержит 16 витков провода ПЭВ 0,1.

Кварцевый резонатор Q2 лучше выбрать с частотой, обозначенной в кГц. Кварцевый резонатор Q1 от телефонного аппарата или тракта изображения телевизора или видеомагнитофона на стандарт НТСЦ-3,5.

Дроссель L2 намотан на постоянном резисторе МЛТ-1, сопротивлением более 100 кОм, он содержит 50 витков провода ПЭВ 0,35.

Катушка L3 выполнена проводом ПЭВ 0,61, она бескаркасная, внутренний диаметр 10 мм, всего 12 витков. Все подстроечные конденсаторы КПКМ. На транзисторе VТ2 сделан импровизированный радиатор из гайки и стопки широких шайб, чередующимися с шайбами малого диаметра.

Агапов В.Н. РК-2016-04.

Литература: 1. Агапов В.Н. «СВ-радиостанция с индивидуальным вызовом». РК2006-07.

FM-передатчик 4 Вт — Electronics-Lab.com

Авторские права на эту схему принадлежат smart kit electronics . На этой странице мы будем использовать эту схему для обсуждения улучшений и внесем некоторые изменения на основе оригинальной схемы.

Общее описание

Это небольшой, но достаточно мощный FM-передатчик с тремя ВЧ-каскадами и предусилителем звука для лучшей модуляции. Он имеет выходную мощность 4 Вт и работает от 12-18 В постоянного тока, что делает его портативным. Это идеальный проект для новичка, который хочет начать работу в увлекательном мире FM-вещания и хочет иметь хорошую базовую схему для экспериментов.

Технические характеристики.

Характеристики
  • Тип модуляции: FM
  • Диапазон частот: 88–108 МГц
  • Рабочее напряжение: 12–18 В постоянного тока
  • Максимальный ток: 450 мА
  • Выходная мощность: 4 Вт

Как это работает

Как уже упоминалось, передаваемый сигнал является частотно-модулированным (ЧМ), что означает, что амплитуда несущей остается постоянной, а ее частота изменяется в соответствии с изменениями амплитуды аудиосигнала. Когда амплитуда входного сигнала увеличивается (т.е. во время положительных полупериодов), частота несущей также увеличивается, с другой стороны, когда входной сигнал уменьшается по амплитуде (отрицательный полупериод или отсутствие сигнала), частота несущей соответственно уменьшается. На рисунке 1 вы можете увидеть графическое представление частотной модуляции, как она выглядит на экране осциллографа, вместе с модулирующим сигналом ЗЧ. Выходная частота передатчика регулируется от 88 до 108 МГц, что является FM-диапазоном, используемым для радиовещания. Схема, как мы уже упоминали, состоит из четырех ступеней. Три ВЧ каскада и один звуковой предусилитель для модуляции. Первый ВЧ каскад представляет собой осциллятор и построен вокруг TR1. Частота генератора управляется цепью LC L1-C15. C7 предназначен для обеспечения того, чтобы цепь продолжала колебаться, а C8 регулирует связь между генератором и следующим каскадом RF, который является усилителем. Он построен вокруг TR2, который работает в классе C и настраивается с помощью L2 и C9.. Последний каскад ВЧ также представляет собой усилитель, построенный на TR3, который работает в классе C, вход которого настраивается с помощью C10 и L4. С выхода этого последнего каскада, настроенного с помощью L3-C12, снимается выходной сигнал, который через настроенный контур L5-C11 поступает на антенну.

Схема предварительного усилителя очень проста и построена на TR4. Входная чувствительность каскада регулируется, чтобы можно было использовать передатчик с различными входными сигналами, и зависит от настройки VR1. Так как передатчик можно модулировать непосредственно с помощью пьезоэлектрического микрофона, небольшого кассетного магнитофона и т. д. Конечно, можно использовать аудиомикшер на входе для получения более профессиональных результатов.

Конструкция

Прежде всего, давайте рассмотрим несколько основ построения электронных схем на печатной плате. Плата изготовлена ​​из тонкого изоляционного материала, покрытого тонким слоем проводящей меди, форма которой позволяет сформировать необходимые проводники между различными компонентами схемы. Использование правильно спроектированной печатной платы очень желательно, так как это значительно ускоряет сборку и снижает вероятность ошибок. Платы Smart Kit также поставляются с предварительно просверленными отверстиями и контурами компонентов и их идентификацией, напечатанными на стороне компонентов, чтобы упростить сборку. Для защиты платы при хранении от окисления и гарантии того, что она попадет к вам в идеальном состоянии, при производстве медь лужится и покрывается специальным лаком, предохраняющим ее от окисления, а также облегчающим пайку.

Припаивание компонентов к плате — единственный способ собрать схему, и от того, как вы это сделаете, во многом зависит ваш успех или неудача. Эта работа не очень сложная, и если вы будете придерживаться нескольких правил, у вас не должно возникнуть проблем. Паяльник, который вы используете, должен быть легким, а его мощность не должна превышать 25 Вт. Наконечник должен быть в порядке и всегда должен содержаться в чистоте. Для этого очень удобны специально изготовленные губки, которые держат во влажном состоянии и время от времени можно протирать ими горячий наконечник, чтобы удалить все остатки, которые имеют свойство скапливаться на нем. ЗАПРЕЩАЕТСЯ шлифовать или обрабатывать наждачной бумагой грязный или изношенный наконечник. Если наконечник невозможно очистить, замените его. На рынке представлено множество различных типов припоев, и вы должны выбрать качественный припой, который содержит необходимый флюс в своей сердцевине, чтобы каждый раз обеспечивать идеальное соединение. НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ флюс для пайки, кроме того, который уже включен в ваш припой.
Слишком большой поток может вызвать много проблем и является одной из основных причин неисправности схемы. Если все-таки приходится использовать дополнительный флюс, как это бывает при лужении медных проводов, то после окончания работы очень тщательно очистите его.

Для правильной пайки компонента необходимо выполнить следующие действия:

  • Зачистить выводы компонента небольшим кусочком наждачной бумаги.
  • Согните их на правильном расстоянии от корпуса компонента и вставьте компонент на место на плате.
  • Иногда вы можете найти компонент с проводами большего сечения, чем обычно, которые слишком толсты, чтобы войти в отверстия ПК. доска. В этом случае используйте мини-дрель, чтобы немного увеличить отверстия.
  • Не делайте отверстия слишком большими, так как впоследствии это затруднит пайку.
  • Возьмите горячий утюг и поместите его кончик на вывод компонента, удерживая конец припоя в точке, где вывод выходит из платы. Наконечник утюга должен касаться грифеля чуть выше п.к. доска. – Когда припой начнет плавиться и течь, дождитесь, пока он равномерно покроет область вокруг отверстия, а флюс закипит и выйдет из-под припоя. Вся операция не должна занимать более 5 секунд. Снимите утюг и дайте припою остыть естественным образом, не дуя на него и не перемещая компонент. Если все сделано правильно, то поверхность стыка должна иметь блестящий металлический блеск, а его края должны плавно заканчиваться на выводе компонента и дорожке платы. Если припой выглядит тусклым, потрескавшимся или имеет форму капли, значит, вы сделали сухое соединение, и вам следует удалить припой (с помощью насоса или фитиля для припоя) и переделать.
  • Следите за тем, чтобы гусеницы не перегревались, так как их очень легко снять с доски и сломать.
  • Когда вы припаиваете чувствительный компонент, рекомендуется удерживать вывод со стороны компонента с помощью пары плоскогубцев, чтобы отвести любое тепло, которое может повредить компонент.
  • Убедитесь, что вы не используете больше припоя, чем необходимо, так как вы рискуете закоротить соседние дорожки на плате, особенно если они расположены очень близко друг к другу.
  • Когда вы закончите работу, отрежьте излишки выводов компонентов и
    тщательно очистите плату подходящим растворителем, чтобы удалить все остатки флюса, которые могут остаться на ней.

Это радиочастотный проект, и это требует еще большей осторожности во время пайки, так как небрежность во время сборки может привести к низкой производительности или ее полному отсутствию, низкой стабильности и другим проблемам. Убедитесь, что вы следуете общим правилам построения электронных схем, изложенным выше, и перепроверьте все, прежде чем переходить к следующему шагу. Все компоненты четко обозначены на стороне компонентов ПК. доска, и у вас не должно возникнуть трудностей с их поиском и размещением. Припаяйте в первую очередь выводы и продолжайте с катушками, стараясь не деформировать их, RFC, резисторы, конденсаторы и, наконец, электролит и подстроечные резисторы. Убедитесь, что электролиты установлены правильно с соблюдением их полярности и что триммеры не перегреваются во время пайки. На этом остановитесь, чтобы хорошенько осмотреть проделанную работу, и если вы видите, что все в порядке, продолжайте припаивать транзисторы на свои места, стараясь не перегревать их, так как они являются наиболее чувствительными из всех компонентов, используемых в проект. Вход звуковой частоты находится в точках 1 (земля) и 2 (сигнал), источник питания подключен к точкам 3 (-) и 4 (+), а антенна подключена к точкам 5 (земля) и 6 (сигнал). Как мы уже упоминали, сигнал, который вы используете для модуляции передатчика, может быть выходом предусилителя или микшера, или, если вы хотите модулировать его только голосом, вы можете использовать пьезоэлектрический микрофон, поставляемый с комплектом. (Качество этого микрофона не очень хорошее, но вполне достаточное, если вас интересует только речь.) В качестве антенны вы можете использовать открытый диполь или наземную плоскость. Перед тем, как вы начнете использовать передатчик или каждый раз, когда вы меняете его рабочую частоту, вы должны выполнить описанную ниже процедуру, которая называется юстировкой.

Список деталей

R1 = 220K
R2 = 4,7K
R3 = R4 = 10K
R5 = 82 Ом
R = 150OHM 1/2W X2 *
VR1 = 22K ТРИММЕР

C1 = 4, 4, 4, 4, 4, 4, 40058 VR1 = 22K Trimmer

C1 = 4, 4, 4, 4, 4, 40058. 7 мкФ 25 В, электролитический
C3 = C13 = 4,7 нФ, керамический
C4 = C14 = 1 нФ, керамический
C5 = C6 = 470 пФ, керамический
C7 = 11 пФ, керамический
C8 = 3–10 пФ подстроечный
C9 = C12 = 7–35 пФ подстроечный 1905 C11 = подстроечный резистор 10–60 пФ
C15 = подстроечный резистор 4–20 пФ
C16 = 22 нФ керамический *

L1 = 4 витка посеребренного провода диаметром 5,5 мм
L2 = 6 витков посеребренной проволоки диаметром 5,5 мм
L3 = 3 витка посеребренной проволоки диаметром 5,5 мм
L4 = напечатано на печатной плате
L5 = 5 витков посеребренной проволоки диаметром 7,5 мм

RFC1=RFC2=RFC3= VK200 RFC tsok

TR1 = TR2 = 2N2219 NPN
TR3 = 2N3553 NPN
TR4 = BC547/BC548 NPN
D1 = 1N4148 диод *
MIC = кварцевый микрофон с маркировкой

3 * 90 для настройки передатчика, если у вас нет моста стационарной волны.

Настройки

Если вы ожидаете, что ваш передатчик сможет обеспечить максимальную мощность в любое время, вы должны выровнять все ВЧ каскады, чтобы обеспечить наилучшую передачу энергии между ними. Есть два способа сделать это, и это зависит от того, есть ли у вас КСВ-метр или нет, какой метод вы собираетесь использовать. Если у вас есть КСВ-метр, включите передатчик, подключив КСВ-метр к его выходу последовательно с антенной, и поверните С15, чтобы настроить генератор на частоту, которую вы выбрали для своих передач. Затем приступайте к регулировке триммеров С8,9.,10,12 и 11 в этом порядке, пока не получите максимальную выходную мощность на КСВ-метре. Для тех, у кого нет КСВ-метра, есть другой метод, дающий вполне удовлетворительные результаты. Вам нужно только построить небольшую схему на рис. 2, которая подключается к выходу передатчика, а к его выходу (через C16) вы подключаете свой мультитестер, выбрав подходящую шкалу ВОЛЬТ. Вы настраиваете C15 на желаемую частоту, а затем настраиваете другие триммеры в том же порядке, как это описано выше для максимальной производительности мультитестера. Недостатком этого метода является то, что вы не настраиваете передатчик с реальной антенной, подключенной к его выходу, и может потребоваться небольшая настройка C11 и C12 для идеального согласования антенны.
Не забывайте настраивать передатчик каждый раз, когда меняете антенну или рабочую частоту.
ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: В каждом передатчике помимо основной выходной частоты присутствуют различные гармоники, которые обычно имеют очень малый радиус действия. Чтобы убедиться, что вы не настроились на один из них, выполните настройку как можно дальше от вашего приемника или используйте анализатор спектра, чтобы увидеть выходной спектр и убедиться, что вы настраиваете свой передатчик на правильную частоту.

Предупреждение

Комплекты Smart продаются как самостоятельные комплекты для обучения.
Если они используются как часть более крупного узла и причиняются какие-либо повреждения, наша компания не несет ответственности.

При использовании электрических деталей обращайтесь с источником питания и оборудованием с большой осторожностью, соблюдая стандарты безопасности, описанные в международных спецификациях и правилах.

ОСТОРОЖНО
Все наборы RF продаются только для экспериментального и лабораторного использования. Их владение и использование ограничены законами, которые варьируются от штата к штату. Пожалуйста, получите информацию о том, что вы можете или не можете делать в вашем районе, и оставайтесь в установленных законом пределах. Следите за тем, чтобы своими экспериментами вы не мешали другим. Smart Kit не несет никакой ответственности за любое неправильное использование своих продуктов.

Если это не работает

  • Проверьте свою работу на возможные сухие соединения, перемычки между соседними дорожками или остатки паяльного флюса, которые обычно вызывают проблемы.
  • Еще раз проверьте все внешние подключения к цепи и от нее, чтобы убедиться, что там нет ошибки.
  • Убедитесь, что все компоненты отсутствуют или вставлены не в те места.
  • Убедитесь, что все поляризованные компоненты припаяны правильно.
  • Убедитесь, что источник питания имеет правильное напряжение и правильно подключен к цепи.
  • Проверьте проект на наличие неисправных или поврежденных компонентов.

Электронная схема

Также посетите этот сайт для получения дополнительной информации

Усовершенствования оригинальной конструкции

Томас [thomasciciyan @ yahoo.com] внес некоторые улучшения в исходную конструкцию:

  • Предусилитель для микрофона
  • Гнездо внешнего аудиовхода, например: для передачи звука с аудиокарты компьютера
  • Переключатель для выбора микрофона или входного разъема
  • Модернизация печатной платы

    • Добавленные детали

    C17 (1 мкФ)
    C18 (4 мкФ7)
    C19 (4 мкФ7)
    C20 (100NF)

    h2 (13*13*10 мм)
    JACK1 (СТЕРЕО) MIC (СТЕРЕО)

    2000RED

    R6 (1M8)
    R7 (1K5)
    R8 (560K)
    R9 (820R)
    R10 (4K7)
    R11 (4K7)
    R12 (1K)
    R13 (1K)
    R19 (2K) 680R)
    TR5 (BC547\BC548)
    VR1 (50K)

    Схема однотранзисторного FM-передатчика

    Gadgetronicx > Электроника > Схемы и схемы > Схемы трансиверов > Схема однотранзисторного FM-передатчика