Obvod stereofonního vysílače FM pomocí IC BA1404

Následující příspěvky vysvětlují, jak vytvořit obvod FM stereofonního vysílače s jednoduchým sestavením pomocí IC BA1404.

O IC BA1404

Níže je uveden výjimečný obvod bezdrátového vysílače stereo zvuku FM.

Obvod spoléhá na IC BA1404 od ROHM Semiconductors.

BA1404 je monolitický stereofonní modulátor FM, který obsahuje integrovaný stereofonní modulátor, modulátor FM a obvody RF zesilovače.

FM modulátor mohl být řízen od 76 do 108MHz a zdroj energie pro obvod mohl být téměř cokoli mezi jedním. 25 až třemi volty.

Obvodový provoz

V obvodech R7, C16, C14 a R6, C15, C13 tvoří systém předpětí pro pravou a levou stanici.

Toho je dosaženo doplněním frekvenční odezvy FM vysílače s FM přijímačem.

Induktor L1 a kondenzátor C5 se používají k fixaci frekvence oscilátoru. Skupina C9, C10, R4, R5 zvyšuje rozdělení stanice.

38kHz krystal X1 je propojen mezi piny 5 a 6 IC. Kompozitní stereofonní příjem je tvořen stereofonním modulátorovým obvodem využívajícím 38kHz křemennou regulovanou frekvenci.

Vytvořte obvod na vysoce kvalitní desce plošných spojů.

Provoz obvodu z akumulátoru minimalizuje rušení.

Pracujte s 80 cm měděným kabelem jako anténou.

U L1 zkuste provést tři otáčky smaltovaného měděného drátu o průměru 0,5 mm na feritovém jádru o průměru 5 mm.

Schéma zapojení stereofonního vysílače FM

Vylepšená verze výše uvedeného designu je vysvětlena v následujícím příspěvku.

Níže popsaný obvod stereofonního vysílače FM lze použít k vysílání mnohem jasnější stereofonní hudby FM do všech blízkých rádií FM.

FM základy

Většina základního bezdrátového připojení FM vysílače mají tendenci být pouze monofonní. Stereofonní vysílací signál obsahuje dvojici kanálů: levý a pravý. Zvuková frekvence pokrývá šířku pásma 50 až 15 000 Hertzů, spolu s vyššími frekvencemi poskytuje zesílení výšek nebo před-důraz na redukci šumu.

Každý kanál je začleněn kolektivně a vysílán jako zvuk primárního kanálu (L + R), aby bylo zajištěno, že monofonní FM přijímače zvládnou reprodukovat celý vstupní hudební obsah, z něhož si mohou diváci užívat.

Spolu s hudbou hlavního kanálu obsahuje stereofonní signál 19kHz pilotní nosnou s 10% amplitudou primárního kanálu a také postranní nosnou frekvenci od 23 kHz do 53 kHz tvořenou rozdílem mezi pravým a levým zvukovým signálem ( L - R).

Stereofonní přijímač využívá signál 19 kHz k duplikování signálu fázového závěsu 38 kHz (udržovaný na úrovni vysílače) k dekódování nosičů postranního pásma zpět do pravého a levého kanálu. Následující obrázek zobrazuje frekvenční spektrum stereofonního signálu FM.

Přijímač navíc nabízí výškový střih (známý jako de-důraz), který kompenzuje pre-důraz, který byl zahrnut do vysílače.

Jak to funguje

Hlavní částí tohoto návrhu obvodu je IC1, a BA1404 FM stereo vysílač jak je znázorněno na obrázku výše. Vstupní signál levého kanálu je vylepšen na správnou úroveň pomocí RI.

Zvýšení výšek (pre-důraz) je dodáváno paralelní směsí Cl a R3.

To odpovídá akustickým specifikacím standardním 75 mikrosekundám podle pravidel FCC. Zvuk je spárován C10 se vstupem levého kanálu IC1 na kolíku 1. Špatné rušení RF je přemostěno na zem přes C2, aby bylo chráněno před nežádoucí zpětnou vazbou.

Vstupní stupeň pravého kanálu na kolík 18 ICI je ve skutečnosti stejný jako levý kanál. Odpojení napájení provedeno C14 a jakékoli předchozí zesílení pro zvukový vstup je odděleno C12 na kolíku 2 čipu.

K multiplexování příchozího zvuku a vývoji předběžného nosného signálu je nutný signál 38 kHz.

Stupně vnitřního obvodu IC1 usnadňují použití 38 kHz krystalu SX-cut, což dokazuje tečkovaná čára ve schématu výše uvedeného obrázku.

Krystaly o frekvenci 38 kHz však mohou být na trhu těžké získat, navíc mohou stát hodně, pokud je náhodou získáte.

Může být k dispozici mnohem snadněji přístupný krystal, který pracuje při 38 400 kHz.

To funguje ve většině podmínek: studie provedené v průběhu vývoje tohoto konkrétního návrhu potvrdily, že několik stereofonních přijímačů FM nemusí spolehlivě „podávat ruce“ pilotnímu nosiči vytvořenému z krystalu 38 400 kHz.

Nápravou bylo pracovat s extrémně bezpečným alternativním Hartleyovým oscilátorem postaveným za použití levných, snadno přístupných komponent namísto krystalového oscilátoru.

Sínusová vlna 38 kHz je produkována Q1 a přilehlými částmi (Hartleyův oscilátor). Tranzistor Q1 s vysokým ziskem má zisk přes 300: zařízení s nízkým ziskem nemusí dobře fungovat kvůli sníženému napájecímu napětí (1,5 V DC), které je napájeno jedním článkem AA.

Variabilní induktor používaný pro T1 je první mezifrekvenční (IF) transformátor, který se běžně vyskytuje v přenosných tranzistorových rádiích, a je určen pro zpracování 455 kHz.

Cívka v T1 je nabitá dostatečnou kapacitou C23, aby unesla svou pracovní frekvenci až na přibližně 38 kHz. Je možné doladit jádro Ti tak, aby oscilátor byl umístěn přesně na frekvenci.

Navzdory skutečnosti, že oscilátor může ve srovnání s křemenným krystalem možná driftovat mnohem více, rozhodně to není problém jednoduše proto, že přijímače využívají smyčky fázového závěsu, které by mohly sledovat triviální plovoucí pryč.

Vezměte na vědomí, že obvod nebude oscilovat, pokud je zapojení transformátoru Ti převrácené nebo obrácené. Na obr. Je zobrazen základní pohled na Ti, který vám pomůže s připojením.

Multiplexované zvukové stopy vycházejí z kolíku 14 IC1 a jsou smíchány s pilotní nosnou na kolíku 13 pomocí obvodů R5, R6, C22 a C13.

Výsledný zvukový výstup je odeslán na vstup modulátoru na kolíku 12. Aby se předešlo jakýmkoli komplikacím vysokofrekvenční zpětné vazby, kolík 12 se obchází přes C6. Oscilátor Colpitts, pracující od 88 do 95 MHz, je vytvořen na pinech 9 a 10 společně s obvody C15 až C17, C20 a L3.

Přeladění surové frekvence se provádí úpravou mezer otáčení cívky L3 a jemným doladěním pomocí C20.

Vysokofrekvenční energie, která je vyvíjena obvodem nádrže, je zadržována zpět od běhu zpět do stupňů napájení pomocí obtokového kondenzátoru C7 a vysokofrekvenční tlumivky L2.

Přeladění surové frekvence se provádí úpravou mezer otáčení cívky L3 a jemným doladěním pomocí C20. Vysokofrekvenční energie, která je vyvíjena obvodem nádrže, je zadržována před zpětným chodem do napájecích stupňů pomocí obtokového kondenzátoru C7 a vysokofrekvenční tlumivky L2.

Modulovaný přenos na pinu 10 ICI je interně kombinován s RF výstupním zesilovačem obsahujícím C18, C19 a L4 připojený k pinu 7.

Tato fáze vylepšuje zvuk oscilátoru pro dojíždění antény a tím potlačuje změny v zatížení antény přepínáním frekvence oscilátoru.

V bodě na L4 na anténě je vytažen kohoutek, aby byl zajištěn nejvyšší možný přenos energie.

Struktura IC1 je pevně zapojena a je určena pro provoz 1,5 V s absolutním maximem 3,5 V.

Počáteční zkoumání tohoto obvodu odhalilo, že rozsah vysílání se podstatně nerozšířil, když byly k napájení obvodu použity 3 volty a spotřeba proudu se zvýšila třikrát.

Výsledkem je, že zvýšení provozního napětí se ve skutečnosti nedoporučuje. Obvod vysílače FM spotřebovává jen asi 5 mA, takže jen jedna AA buňka může nějakou dobu sloužit.

Konstrukce

Jakýkoli obvod pracující s vysokými frekvencemi vyžaduje odpovídající uzemnění a stínění. Nicméně. aby bylo toto přiřazení co nejjednodušší, nebyla použita PCB.

Namísto desky plošných spojů byl použit prázdný jednostranný měděný plášť, přičemž měď na straně součásti vytvořila zemní rovinu a kabelové připojení bylo provedeno na opačné straně.

Konstruktor bude schopen identifikovat každou ze základních komponent určených pro tento návrh obvodu.

Jak ukazuje hlavní obrázek, většinu komponent je možné vidět, když jeden terminál míří přímo na zem. U těchto komponentů musíte vyvrtat otvor v desce pouze pro neuzemněný kolík.

Druhý kolík mohl být připájen přímo k povrchu země na desce plošných spojů. Doporučuje se jednotlivé díly postupně vrtat a pájet. Pokud to uděláte, může být jednodušší opravit každou z komponent správně.

Všechny terminály udržujte co nejmenší.

Dále zajistěte, aby byly oddělovací kondenzátory umístěny co nejblíže pinům ICI, L3 a L4.

Cívku L3 můžete zkonstruovat kompaktním navinutím 3 závitů smaltovaného drátu č. 20 na hřídel vrtáku 3/16 palce a jeho roztažením na 1/4 palce ihned po jeho vyjmutí z vrtáku.

Chcete-li vytvořit cívku L4, naviňte čtyři otáčky drátu # 20 těsně, jak bylo navrženo dříve, a po vyjmutí z vrtacího hřídele vytáhněte otáčky až do 3/8 palce. Každá cívka je instalována na desce 1/46 palce zvednuté přes měděný povrch desky.

Umístěte cívky k sobě navzájem v pravém úhlu a oddělte je minimálně o 1 palec, aby se minimalizovalo spojení mezi nimi. RF cívky (L1 a L2) je také třeba instalovat kolmo na cívky L3 a L4.

Pokladna a vyladění Věnujte několik minut zkoumání své tvrdé práce. Zajistěte, aby měď byla odstraněna všude kolem slotů určených pro terminál komponentu průchodem.

Před zapnutím napájení proveďte několik prohlídek pomocí ohmmetru od kolíků ICI k zemi, abyste ověřili, zda nejsou přítomny nějaké zkraty tam, kde by skutečně neměly.

Dále hledejte vhodnou polaritu elektrolytických kondenzátorů. Připojte baterii a určete odběr proudu, který musí být nižší než 5 miliampérů.

Připojte anténu k horní části L4, hned při prvním otočení od konce, který je spojen s pinem 7 na IC1.

17palcová anténa zobrazená pro prototyp bude mít velikost ve většině případů identifikovaných na přenosných rádiích, která používají správnou velikost pro anténu, aby se zabránilo rušení rádií v okolí. Integrujte stereofonní hudební signál do vysílače vlevo na J1 a vpravo na J2.

Upravte své FM rádio napříč celým pásmem a nalaďte přenášený signál. Upravte C19 a C20 ve středových bodech a dolaďte L3 na přibližně 92 MHz. Nyní můžete použít C20 k zarovnání pro zadanou frekvenci.

I když s největší pravděpodobností máte slušný vysílací rozsah, je možné optimalizovat obvod pro nejvyšší výkon sledováním indikátoru výkonu signálu na přijímači FM, se kterým pracujete, a roztažením nebo komprimací mezery mezi cívkami L4 pomocí izolovaný nemagnetický přístroj.

Když se přiblížíte k optimálnímu bodu, mají cívky tendenci být poněkud interaktivní, proto může úprava pouze jedné ovlivnit druhou. Pokračujte v postupu, dokud nedosáhnete nejvyššího možného výsledku.

Když máte stereofonní signál umístěný na J1 a J2, nalaďte si výstup z FM přijímače, nejlépe přes sluchátka, a dolaďte R1 a R2 na úroveň mírně pod úrovní, kde dochází ke zkreslení na hlučných částech zvuku. Na vstupu se doporučuje úroveň signálu mírně pod 200 mV.

Oscilátor 38 kHz je ideálně vylepšen pomocí frekvenčního čítače připojeného k pinu 5 ICI.

Pokud zařízení není přístupné, můžete doladit jádro T1 tak, že budete číst polohy, kde stereofonní kontrolka přijímače spíná ZAPNUTO a vypnuto. Upravte jádro uprostřed mezi těmito dvěma pozicemi.

Další úpravy

Mohou nastat případy, kdy byste chtěli vysílat monofonní přenos, například výstup reproduktoru do zvukového systému hlediště.

Do obvodu může být zahrnut přepínací spínač pro vložení kondenzátoru 0,01 µF přes IC pin 6 ICI a uzemnění, aby se omezila stereofonní funkce.

Pokud je možná preferována dlouhodobá monofonní funkce, mohly by být z obvodu odstraněny prvky oscilátoru 38 kHz a C5.

Začlenění elektretového MIC na vstup J1 s rezistorem 2,2 K připojeným na + 1,5 voltu změní tento obvod na bezdrátový mikrofon pro sledování dětského pokoje nebo pro použití v přednáškových sálech. Připojte komponenty do obvodu namísto R1, jak je ukázáno níže.

Funkce Stereo vám umožní používat dva vstupy společně. Možná byste mohli zvážit začlenění vokálů na jednom kanálu a hudebního nástroje na druhém pro program z vašeho audio systému.

Alternativně můžete také sledovat telefon nebo kojence na levém kanálu a naladit své skenovací zařízení na pravém kanálu najednou, když uklidíte vozidlo nebo posekáte zahradu nebo když nosíte sluchátkový přijímač .