07.04.21

[Домашняя]

Маломощные УКВ-ЧМ (FM) передатчики широко используются для так называемой «беспроводной коммутации» аудиосигналов, когда нужно подключить выход одного аппарата к другому, у которого для связи с «внешним миром» есть только УКВ-радиоприемник, а так же в различных радиомикрофонах, передающих сигнал на бытовой УКВ-ЧМ приемник, других системах, например, для дистанционного прослушивания комнаты, где спит ребенок.

1. УКВ-ЧМ передатчик для «беспроводной коммутации»...

На рисунке 1 показана схема однотранзисторного маломощного УКВ-ЧМ передатчика, работающего на фиксированной частоте в диапазоне 88-108 МГц.

С его помощью можно подать сигнал от карманного источника, например, МР-3 плеера, на вход автомобильной магнитолы, у которой нет соответствующего разъема либо нет желания искать к нему доступ (линейный НЧ разъем может быть и на задней панели автомагнитолы). Схема очень простая и не передает стерео-сигнал. Сигналы обоих каналов приходят на базу транзистора Q1 через сумматор на резисторах R3 и R4, которые в то же время служат и средством разделения ВЧ и НЧ сигналов (увеличивают выходное сопротивление НЧ источника сигнала). На транзисторе Q1 сделан генератор ВЧ, частота зависит от контура L1-C1. При помощи подстроечного конденсатора С1 его можно перестраивать в пределах всего диапазона. ПОС необходимая для генерации осуществляется через емкость эмиттер-коллектор Q1, плюс дополнительная емкость С2. Антенна - кусок монтажного провода длиной 10-15 см. Для связи с автомагнитолой в пределах дальности ограниченной размерами салона автомобиля этого достаточно. Модуляция без варикапов. Как показывает практика вполне хороших результатов можно достигнуть, модулируя напряжение на базе транзистора. При этом изменяется емкость его переходов, что приводит к изменению частоты настройки коллекторного контура. Таким образом, происходит ЧМ. Хотя, этому процессу сопутствует и AM, так как от величины напряжения на базе транзистора зависит и амплитуда генерируемых им сигналов. Но с AM эффективно борется ЧМ-детектор приемника, так что на качество звука это практически не влияет. Влияние проявляется только при неуверенном приеме, - на грани дальности приема. Источник питания - гальваническая батарея напряжением 3V (два элемента типа «AAA»). Катушка L1 - бескаркасная, содержит 7-8 витков толстого обмоточного провода, намотанных предварительно на любом цилиндрическом предмете диаметром 5-6 мм. После намотки и формовки выводов предмет из катушки извлекают. Транзистор типа 2N2222 можно заменить на КТ3102Е или любой другой аналог. Конденсатор С1 - керамический. Можно заменить с другой максимальной емкостью, например, 25 пФ, но диапазон перекрытия сужается в области низких частот. Налаживание вообще не вызывает проблем. Но сначала нужно выбрать пустое место в эфире (найти на шкале УКВ-ЧМ приемника, работающего в диапазоне 88-108 МГц место, где нет радиостанций, лучше для этого воспользоваться простым приемником с механической шкалой). Затем, подать на вход передатчика НЧ сигнал и подстраивая С1 добиться приема сигнала на контрольный УКВ-приемник, стрелка, шкалы которого установлена на пустой участок диапазона. Эту схему (рис.2,) можно использовать как простой эстрадный радиомикрофон, чтобы провод не сковывал движения артиста, или как средство для дистанционного прослушивания детской комнаты.  

Схема аналогична схеме, приведенной на рисунке 2. С той разницей, что антенна подключается к контуру через отвод катушки. Это снижает влияние внешних емкостей через антенну на контур, иначе при движении артиста по сцене и перемещении микрофона относительно него происходил бы уход частоты из-за изменения расстояния от антенны до человека. Напряжение питания выше, поэтому и мощность больше и дальность приема больше. На приемник на основе ИМС К174ХА34 по типовой схеме без УРЧ при длинах антенн по 30 см дальность уверенного приема около 100 метров в открытом пространстве и около 20-30 метров в условиях кирпичного здания. Акустический сигнал принимается электретным микрофоном. Питание на него поступает через R4, R4 так же является нагрузкой его встроенного УНЧ. Через конденсатор С5 сигнал НЧ поступает на базу транзистора Q1. Модуляция осуществляется практически тем же способом, что в схеме на рисунке 1. Конденсатор С1 обеспечивает ПОС, необходимую для генерации, а контур L1- С2 должен быть настроен на пустое место в диапазоне 88-108 МГц. Антенна - кусок провода длиной 30 см. Катушка L1 - 8 витков толстого обмоточного провода (диаметр провода от 0,4 до 1,0 мм, но не столь это важно). Отвод от 3-го витка. Внутренний диаметр катушки 5-6 мм, конструкция точно такая же, как в схеме на рис.1.

3. Радионяня.

Радиомикрофон, схема которого показана на рисунке 2, больше подходит для использования как беспроводной микрофон на различных публичных мероприя­тиях. Чувствительность к звуку у него не очень высокая, - ведь человек его должен держать у рта и говорить или петь довольно громко. Если его попытаться использовать в детской комнате он будет реагировать, только на громкий плачь ребенка, но если ребенок проснулся и просто «гулит», ворочается, этого он не услышит. На рисунке 3 приводится схема значительно более чувствительного к звуку устройства.

Увеличение чувствительности достигается дополнительным усилительным каскадом на транзисторе Q1. Базовая цепь генератора ВЧ на Q2 питается коллекторным напряжением этого транзистора. Конденсатор С4 подавляет ВЧ составляющую на базе Q2. Конденсатор С5 создает ПОС необходимую для работы генератора. Контур здесь состоит из готового ВЧ-дросселя индуктивностью 0,156 мкГн и подстроенного конденсатора С6. Поэтому катушка не наматывается. Антенна подключена к коллектору Q2 через разделительный конденсатор С7, который развязывает антенну от передатчика по постоянному току и немного снижает влияние на контур внешних емкостей через антенну. Транзисторы можно заменить отечественными КТ3102 или КТ315, либо другими аналогами. Электретный микрофон - любой. Длина антенны - произвольная, от её длины зависит дальность приема. Оптимально -1 метр. Схема питается от сетевого адаптера напряжением 9V. На выходе выпрямителя сетевого адаптера должен быть конденсатор емкостью не менее 1000 мкФ. Если такового нет, - установите его. На рисунке 4 показана схема радиомикрофона с модуляцией в цепи эмиттера высокочастотного генератора.

Радиомикрофон предназначен для стационарного использования. Например, два таких радиомикрофона можно установить в квартирах домов, расположенных друг против друга и используя еще два УКВ-ЧМ радиовещательных приемника организовать радиосвязь. Его можно установить в автомобиле. При срабатывании сигнализации радиомикрофон будет передавать её звук в квартиру. Это особенно актуально зимой, когда окна закрыты, и звук сигнализации можно просто не услышать. Генератор ВЧ выполнен на транзисторе Q2. Частота генерации зависит от контура L2-C5. При помощи подстроенного конденсатора С5 его можно перестраивать в пределах всего диапазона. ПОС необходимая для генерации осуществляется через емкость эмиттер-коллектор Q2, плюс дополнительная емкость С6. Рабочая точка генератора устанавливается резистором R5, создающим напряжение смещения на базе транзистора Q2. Конденсатор СЗ «заземляет» базу по ВЧ. Антенна подключена непосредственно к коллектору Q2. Микрофон электретный, питание на него поступает через R4. НЧ усиливается каскадом на транзисторе Q1. Далее НЧ поступает в эмиттерную цепь транзистора Q2. Дроссель L1 служит для разделения НЧ и ВЧ. Под воздействием НЧ изменяется емкость переходов транзистора, что приводит к возникновению частотной модуляции. Катушка L2 - бескаркасная, содержит 14-15 витков толстого обмоточного про­вода, намотанных предварительно на любом цилиндрическом предмете диаметром 5-6 мм. После намотки и формовки выводов предмет из катушки извлекают.

Радиоконструктор №8 2013г стр. 4