Transmissor de FM estéreo 80w

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Antes de começar:

Eu estou bem ciente da cena de rádio pirata que existe em vários países. Enquanto eu estou cem por cento a favor da liberdade de expressão, eu também sou cem por cento convencido de que o espectro de radiofrequências tem de ser organizado e controlado, a fim de evitar interferências e permitir o acesso justo a todos os interessados. Por este motivo, peço aos meus leitores a se abster de usar o meu trabalho para configurar qualquer tipo de clínicas clandestinas, sem estação de rádio pirata-licenciados. Por outro lado, qualquer pessoa justa, e fazendo as coisas de acordo com a lei, é bem-vinda para usar o meu projeto.

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História do projeto

No Chile, uma proporção significativa de estações de transmissão usam transmissores artesanais. A qualidade varia. Alguns transmissores são bem feitas, outras são muito pobres, e há também algumas que são bem concebido mas mal construído, que é o resultado típico de um técnico ruim ter tentado copiar um desenho feito por outra pessoa.Em 2002 fui convidado para reparar um transmissor que foi um exemplo particularmente pobre do gênero. O proprietário disse-me que esta coisa muito ruim foi o melhor que podia pagar. Eu lhe disse que um transmissor muito melhor poderia ser construído por menos dinheiro. Uma coisa levou a outra, e me comprometi a desenvolver uma alta qualidade, transmissor de baixo custo para pequenas estações de FM.
Durante o mês seguinte, projetado, construído e testado, o três módulos principais do meu transmissor: O processador de áudio e codificador placa de som, a excitatriz sintetizado, eo amplificador de potência. Mas quando eu estava naquele momento, meu caro amigo com o transmissor péssimo saiu do negócio, e assim não havia mais nenhum uso real para o transmissor que eu estava construindo! Isso levou ao projeto que está sendo arquivado, apesar do fato de que somente o melhor circuito de controle simples ainda estava faltando.
Os três módulos foram concluídos cerca de mentir na minha oficina de quatro anos. Na minha cidade o disco é preenchido com as estações que transmitem música de qualidade muito baixa na maior parte, e todos parecem concordar que há espaço nenhum, nem o espectro sábio, nem no número de ouvintes, por uma estação adicional que iria transmitir a boa música. .. E de qualquer maneira, eu não tenho o tempo para executar uma estação de transmissão, nem mesmo uma semi-automática um! Portanto, não há real motivação para mim agora para concluir o projeto do transmissor.
Ao invés de jogar tudo fora e esquecê-lo (o que é algo que eu não posso fazer de qualquer maneira!), Eu já decidiu colocar o projeto no domínio público, por isso, pelo menos, alguém lá fora, pode se beneficiar a partir do momento que eu investido.

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O conceito:

Este transmissor foi projetado desde o início para oferecer alta qualidade de som, juntamente com excelente estabilidade de frequência, confiabilidade, etc Pode ser usado como um transmissor autônomo para atender uma cidade de tamanho médio, ou como um excitador de conduzir um quilowatt - amplificador de potência classe para servir uma grande cidade. Ele é projetado para trabalhar a partir de 13,8 V de tensão nominal, para que ele possa ser executado a partir de uma fonte comum de comunicações de energia em paralelo com uma bateria de reserva. No caso de um corte de energia, o transmissor pode manter funcionamento da bateria, a potência um pouco menor que as quedas de tensão.É composto de quatro módulos, os três mais importantes do que está pronto, testado e descrito abaixo. O quarto módulo ainda não foi construído, e nunca poderia ser construído, mas vou descrever as suas funções básicas para que você possa projetá-lo, se quiser.
Então, vamos começar!

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O processador de áudio e codificador estéreo

O modo clássico de processamento e codificação de um sinal estéreo para a transmissão de FM vai como esta:1) Pegue os dois canais e passa-baixa-los no filtro 15kHz, com rolloff íngremes;
2) Aplicar pré-ênfase. Dependendo da parte do mundo, deve ter um 75μs e 50μs um tempo constante;
3) limitar estritamente o nível de áudio para garantir que overdeviation não pode acontecer;
4) Criar uma estável, 38kHz onda senoidal limpa;
5) Subtraia o canal direito do canal esquerdo, e multiplicar o resultado com a transportadora 38kHz;
6) Criar uma onda senoidal limpa 19kHz, phase-locked a 38kHz um;
7) Adicionar o canal esquerdo, canal direito, o LR () * sinal de 38kHz, eo sinal de 19kHz, com amplitudes específicas.
Existem várias maneiras de implementar este algoritmo. Fábrica moderna feita transmissores muitas vezes fazer a coisa toda digitalmente, em um DSP. Mas ainda é mais barato e mais simples de fazer no domínio analógico. Isso pode ser feito de diversas formas também, transmissores e demais hoje em dia usam ultra baratos, métodos medíocre como hard-multiplicadores de comutação baseada em switches CMOS. Eles fazem o trabalho, mas são muito barulhentos! Meu projeto usa preferivelmente um verdadeiro multiplicador analógico de alta qualidade para essa tarefa. Como resultado, o sinal do meu transmissor é tão bom como os melhores sinais de que posso receber localmente, e muito melhor do que a maior parte deles!
Aqui está o diagrama esquemático. Você provavelmente não será capaz de lê-lo na presente resolução, clique nela para melhor, guarde-o em resolução plena, imprimi-lo e consultá-lo para a seguinte explicação. Se você tiver problemas para abrir a versão grande, botão direito do mouse no diagrama, de modo que você pode salvá-lo para o disco, depois abri-lo usando o IrfanView ou qualquer outro visualizador de imagens GOOD. Isso é válido para todos os desenhos desta página. Os desenhos de resolução total são grandes, e dependendo da quantidade de memória do seu computador, alguns navegadores da Web não pode abri-los e irá reportar um link quebrado.

Os dois single-ended de nível de linha entre os sinais de áudio através de capacitores fibra óptica, e é recebido por uma LC filtro passa-baixa para se livrar de qualquer RF que poderia ser sobre eles. Em cada canal há um estágio de buffer e, em seguida, um conjunto pré-ênfase e estágio limitador suave. A vantagem de fazer a limitação e de pré-ênfase em uma única etapa é que ele evita overdeviating de sons altos agudos, graves ou que tenham alto achatam os sons agudos, sem a necessidade de um limitador multibanda. O ganho da parcela não limitado de sinais de áudio é ajustável por meio de trimpots. Em seguida, vem um período de seis filtro passa-baixa pólo que remove os sinais acima de 15kHz.
Um chip 74HC4060 deriva a 38kHz e 19kHz sinais, como ondas quadradas, de um dos feitos de cristal de quartzo. Dois circuitos ressonantes utilizando núcleos de ferrite pote transformar essas ondas quadradas em muito limpa, ondas senoidais de baixo ruído. Trimpots permitem definir os níveis, enquanto os núcleos dos indutores ajustável permite ajuste preciso. Jumpers permite desabilitar cada um desses sinais para fins de testes e adaptação.
A um pouco antiquado, mas baixo nível de ruído e baixa distorção chip analógico multiplicador modula o sinal LR, produzida por um amplificador AMP diferencial para a subportadora 38kHz. Este circuito tem três ajustes de equilíbrio. Seu nível de produção é ajustável também. Os sinais que são necessários somente para estéreo pode ser desligado para teste por meio de um jumper.
O somador combina o sinal de saída L, R sinal, (LR) * sinal de 38kHz, eo tom-piloto. Os dois primeiros sinais são fixos, nesta fase, enquanto o LR () * 38kHz pode ser ajustado pelo trimpot seu próprio, eo tom piloto pelo trimpot antes de seu circuito LC. Então há um ajustamento pelo nível final, usado para definir o desvio do transmissor, e em seguida, um estágio de amplificação com baixa impedância de saída, que dirige a saída através de um resistor para evitar a instabilidade das cargas capacitivas.

Existe um circuito adicional, que consiste basicamente de um detector superdiode dupla com uma constante de tempo e condutor com saída ajustável. Este circuito capta o sinal multiplex completo pouco antes do controle do nível final, e produz um sinal DC para uma unidade directamente metros de pequeno porte, para a indicação de desvio. Esta é uma ferramenta mais importante para o operador de transmissor para definir o nível adequado de áudio durante operação de rotina!

Aqui está a placa de circuito impresso. Clique nele para obtê-lo em alta resolução .... É visto "através da placa", para que você possa imprimi-lo diretamente e colocar a tinta em contato com o cobre para obter um padrão de cobre correcta face.
O circuito inteiro é construído sobre este single-sided PCB. Somente um jumper poucos fios são necessários, por isso não vale a pena fazer um PCB dupla face para isso.

E esta é uma sobreposição de peças em bruto, apenas para ver que uma parte vai. Exatamente queparte vai para onde, é algo que você terá que trabalhar com o esquema! Não seja preguiçoso!

E isto é como o codificador estéreo completo olhares. Aqui eu tive um soldado temporariamente old-fashioned board conector RCA às entradas. Mais tarde, o PCB deve ser encerrado em uma caixa blindada, com todas as entradas e saídas passando por capacitores feedthrough.
Sobre os componentes: Todos os resistores são críticos de cinema do metal, tolerância 1%, tanto para a estabilidade e para baixo ruído. Os amplificadores operacionais são uma baixa distorção, tipo de baixo ruído, exceto para o OP do circuito de medição, que é um tipo LOW simples. Todas as unidades são trimpots multivolta de alta qualidade.Os capacitores são principalmente de poliéster, mas no filtro passa-baixa usei uns 5% de mica prata, simplesmente porque eu tinha muito grande deles e poderia corresponder a valores muito bem!Coincidindo os capacitores é uma boa idéia, porque a tolerância de 5% é um pouco grande para a obtenção da resposta do filtro ideal apartamento. Em lugares acrítica você vai encontrar capacitores cerâmicos e eletrolíticos. O chokes estão mergulhados os removidos de um videocassete junked, mas similares podem ser comprados novos. Os núcleos de ferrite maconha veio do decodificador estéreo de uma caixa (de madeira!) De rádio, que eu tenho em uma condição muito incompleto para restaurar. Eu não tenho informações sobre eles, assim você terá para escolher o seu próprio núcleos e calcular o número de voltas para obter a indutância indicado no esquema. Basta ser alertados de que os núcleos panela deve ter um gap significativo, a fim de ser estável o suficiente. O cristal pode ser encomendado junto JAN Cristais, especificando uma freqüência de 2,432 MHz, de modo fundamental, paralelo ressonante, 30pF de capacitância de carga, HC-49 titular, com temperatura normal, estabilidade e avaliações de tolerância.
Você tem que compreender este circuito para ser capaz de calibrá-lo corretamente. E você precisa de um osciloscópio, é claro! O processo começa com a pré-ajuste todos os ajustes em seus pontos médios, aplicando um + /-15V da fonte de alimentação, e uma onda senoidal de áudio de 1kHz para ambos os canais R5, a um nível de 1V pico a pico. Definir e R23 para exatamente 4,5 V pp nas saídas dos filtros passa-baixa, como indicado no diagrama. Então você ajustar L4 e R44 repetidamente enquanto olha para a saída de U9A, ajuste a bobina para o sinal máximo eo trimpot para exatamente 4.4V pp. Em seguida, você aplicar o sinal de 1kHz para apenas uma entrada da placa, e você curta a outra entrada para o solo. Com o osciloscópio na saída do U11A, você deve ver um clássico sinal de dois tons. Agora você ajustar R60, R61 e R62 repetitiva para o melhor solo de centramento, a simetria ea linearidade. Isto é mais fácil de fazer usando um osciloscópio de dois canais e colocar o outro canal do sinal de entrada para a saída analógica (multiplicador de U6A), sobrepondo as duas marcas. Depois de ajustar o ganho dos canais de alcance, os dois sinais modulados-tom deve justamente preencher a onda senoidal 1kHz.
Agora instale um jumper JP2 e colocar a aplicação na produção U6B's. Lá você vai ver a soma do sinal de 1kHz e do sinal de tom dual provenientes do multiplicador.Ajuste o nível do LR () * sinal de 38kHz com R55, de modo que seja exatamente igual ao nível do sinal de 1kHz. Isso é muito fácil, porque quando a configuração está certa, o sinal de 38kHz move-se sempre entre zero volts eo nível instantâneo da onda senoidal 1kHz. Assim, você só tem que ajustar o trimpot para obter esta linha de zero volt nice and straight! Se você nunca construiu um circuito como este, você pode não entender agora o que eu digo, mas vai ficar claro imediatamente quando você está jogando com a ajuste! Certifique-se de fazer este ajuste com melhor precisão, porque a separação stereo bom deste codificador depende dele!

Agora remova o jumper JP2 e instalá-lo no JP1. Aplicar o sinal de 1kHz 1V para ambos os canais. L5 Tune para o sinal de 19kHz no máximo, e definir R45 para que o sinal piloto sobre o alcance é de cerca de 10% da amplitude do sinal de 1kHz. Agora coloque as duas sondas alcance nas saídas de U9A e U9B, remova o jumper JP1, e L5 retocar a alinhar as fases das duas ondas senoidais, de modo que o cruzamento zero acontece exactamente o mesmo tempo. Aumentar o ganho de escopo na o sinal de 19kHz ajuda na obtenção de onda mais paralelo para obter uma melhor precisão.
R68 será ajustado uma vez que o excitador está completo. Por ora, basta configurá-lo para cerca de gama média, o que dará cerca de 1V na saída. Se você já tem o seu contador para a medição de desvio (qualquer metros painel de 10uA de 1mA em toda a escala de trabalho), você pode desenhar uma escala para se ajustar e R73 para que ele lê 100% de desvio (ou 75kHz, o que você preferir). Faça isso com um sinal de mais de 1V aplicada aos insumos, de modo que o sinal está sendo limitado. By the way, a leitura deve ser o mesmo, independentemente de você aplicar o sinal de áudio com apenas um insumos, ou a ambos. Quando não há entrada de áudio, o contador deve ler-se cerca de 10% do valor do desvio total. Este é o sinal piloto, e você pode querer marcar o seu nível no medidor.

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A excitatriz sintetizado

O excitador tem as funções de fornecer um ruído, estável baixo, sinal RF selecionáveis, modulam-lo com o sinal multiplex dada pelo conselho de áudio e amplificá-lo para uma potência de saída controlável suficiente para conduzir o amplificador de potência. My excitatriz usa um sintetizador de frequência PLL, que abrange a faixa de FM em 100kHz. O VCO abrange apenas alguns MHz sem reajuste, resultando no baixo ruído. Modulação é realizada independentemente do controle de freqüência, e com especial atenção para o baixo nível de ruído. A potência de saída é regulável de zero a 4 watts. Um PLL desbloquear detector está incluído, para desligar o transmissor, no caso de uma avaria.

O coração do excitador é um VCO Colpitts. É alimentado a partir de um regulador de 9V local, e tem a freqüência controlada por dois back-to-back varactores, resultando em carga mínima e, portanto, ultra-baixo ruído de fase. Uma amostra do sinal do VCO é dividido por um prescaler IC e aplicado a um chip PLL, que é a sua referência de um personalizado feito de cristal de quartzo e divide-o até 6250 Hz. A frequência é ajustada de forma binária por um prazo de dez dip switch maneira, que controla o divisor principal programáveis. Se o PLL é desbloqueado, interruptores Q1 em uma saída que deve ser usado para desativar o amplificador de potência. A saída do detector de fase do chip PLL é filtrada e nível desviado por um amplificador operacional, que será injetado no varactores controle de freqüência do VCO.O sinal de modulação é aplicada a um varactor separado, que é inclinada para executar em um intervalo razoavelmente linear, e sendo separado do circuito de controle de freqüência, não é afetada pela tensão PLL. Todos os sinais e acoplamento tensão de controle é feito através de chokes, em vez de indutores, para obter menor ruído. A largura da entrada de modulação é larga o suficiente não só para estéreo, mas também para permitir a adição posterior de uma subportadora de utilidade (SCA sinal).
A saída do VCO passa por uma fase de buffer emissor seguidor, em seguida, através de uma classe amplamente sintonizado Um amplificador, seguido por um driver de classe B e um amplificador de potência classe C, que utilizam o meio-Q sintonizado impedância redes. Essas duas últimas fases são alimentados a partir de uma entrada separada, de modo que a potência de saída pode ser controlado a partir de zero a 4 W, ajustando esta tensão de zero a 15V. A intenção é usar esse recurso para o controle de acionamento automático das fases finais, e da protecção do transmissor.
Note que a saída deste módulo não tem bastante harmônico de filtragem para conectá-lo diretamente a uma antena. Se você quiser usar este excitatriz como um stand-alone transmissor de baixa potência, você deve adicionar um filtro passa-baixa.


A excitatriz é construído sobre uma dupla face PCB, que cobre o lado superior esquerdo principalmente imperturbável como um plano de terra. O cobre é removido apenas cerca de não aterrada pinos. As ligações à terra são soldadas no lado superior, portanto, não é necessário ter banhado pelos buracos.
Este desenho mostra os dois lados do PCB, para que você possa imprimi-lo e dobrá-lo no meio para ver como as duas partes alinhar. Você terá que inverter a imagem para imprimi-lo para fazer a bordo, de modo que a tinta entrar em contacto com o cobre.
Esta PCB está equipado com todos os escudos de soldados ao redor e entre as fases, em ambos os lados do tabuleiro. Eles são os melhores instalado antes de preenchê-lo.


Esta imagem mostra o layout de peças. Novamente, você terá que descobrir qual parte é que, usando o esquema. Deve ser bastante fácil. Tenha cuidado, porque há um componente no esquema, que não está incluído no projeto da placa! Foi adicionado mais tarde, durante a depuração, e soldado sob a bordo! Para tornar as coisas mais interessantes e desafiá-lo um pouco, eu não vou dizer qual a parte que é!Você vai descobrir quando você acaba tendo uma parte remanescente após a montagem da placa! :-)
Os desenhos das bobinas são razoavelmente perto corresponder às suas dimensões reais.


E isto é como a excitatriz montado looks! Você pode observar a parte de alumínio usinado que inclui o transistor de saída. I made it on my lathe hobby. É uma maneira bastante sofisticado para se conectar a TO-5-transistor cased a um dissipador de calor externo! Uma simples faixa vai funcionar tão bem. Minha idéia inicial era ficar este módulo em vantagem sobre um chassis ou contra uma parede do gabinete, para usar isso como dissipador de calor. Enfim, o circuito é tão eficiente que o transistor tem apenas um dissipador de calor adicional em tudo! Eu fiz todos os testes, sem acrescentar mais nada do que é mostrado aqui.
Muitas das peças vieram de material descartado. Isso inclui os taludes e as luzes engasga. Mas as peças são compatíveis disponível novo. O cristal foi feita por JAN Cristais. Para este fim, especificar uma freqüência de 6,4000 MHz, de modo fundamental, paralelo ressonante, 30pF de capacitância de carga, HC-49 titular, com temperatura normal, estabilidade e avaliações de tolerância.
A saída é ligado através de uma tomada BNC. Todas as outras ligações passam por capacitores feedtrough. O escudo é completado por "push-nas capas, feitas do mesmo material utilizado para as paredes escudo mostrado aqui. Não é nada mais do que latas de café, corte aberto e achatado! Alguns chocolates e biscoitos também vêm em latas apropriadas!
O alinhamento deste circuito não é difícil. Primeiro, você definir todos os aparadores de gama média e um programa a freqüência. Para esta tarefa, basta adicionar os pesos Switch: O switch menos significativo produz 100kHz, o segundo acrescenta 200kHz a 400kHz seguinte, e assim por diante, até o oitavo, o que aumenta 12,8 MHz.O nono realmente se conecta a duas entradas do chip PLL, por isso acrescenta 76,8 MHz, com a opção de adicionar décimo 102.4MHz. Para calcular as configurações de opção para uma determinada freqüência, basta decompor-lo em seus componentes binários, e definir os parâmetros adequados. Note-se que um interruptor que está não vai acrescentar a sua contribuição frequência! Por exemplo, se você quer transmitir em 96,5 MHz, você deve definir interruptores 9, 8, 7, 3 e 1 a OFF, o outro para ON. A gama completa de freqüências que você pode definir no sintetizador cobre toda a faixa de transmissão FM e um pouco mais, mas o resto do circuito foi projetado apenas para a banda de transmissão.
Agora você deve conectar uma fonte de 15V de alimentação à entrada de energia principal apenas, com um voltímetro na saída do U3, e um contador de freqüência no coletor de Q4. Se você começar a freqüência correta, você está na sorte grande e deve ir e jogar na lotaria! Normalmente, o VCO irá estar fora do alcance de captura. Se o voltímetro lê em torno de 14V, isso significa que a freqüência é muito baixa. Se ele lê perto de zero, significa que a freqüência é muito alta. A freqüência contador deve concordar com isso. Você precisa ajustar a freqüência central VCO para trazê-lo em série. Para esta tarefa você tem dois pontos de regulação: um é o C20, a L4 outra é dobrar! Normalmente, o aparador sozinho não dá ampla o suficiente, então sinta-se livre para dobrar a bobina. Quando tiver ajustado o VCO ou menos certo, o PLL travará dentro, e você terá uma freqüência de saída estável, muito próximo ao que você quer. Ajustar L4 e C20, para que o voltímetro lê cerca de 9V. Essa tensão varactor relativamente elevado é conveniente para o melhor desempenho de ruído, porque mantém o varactores de entrar na condução dos picos RF. Idealmente, você deve ajustar a bobina para que o aparador está próximo intervalo de centro com a tensão de 9V. Isto dá-lhe mais fácil correcção posterior.
Agora você pode definir o cristal de referência para a frequência precisa, ajustando C12 forma que a freqüência no balcão é exatamente o correto.
Vamos para as etapas de alimentação: Conecte um medidor de potência de RF e uma carga de 50 ohm manequim para a saída, e aplicar alguns volts para a tensão de entrada variável. Ajuste C28, C32, C37 e C38 para a mais alta potência. Se você funcionar fora do alcance de qualquer aparador, correto que dobrando as bobinas ligadas a ele: L5, L7, L11, L10. Agora, aumentar a tensão e retocar as roçadeiras. Você deverá receber 4-5 watts de potência de 15V de tensão de alimentação.
Para evitar ruídos de microfone, depois de completar o ajuste que você deverá selar a bobina do oscilador, e talvez também as bobinas outro ar, com cera de abelhas ou qualquer outro material adequado. Reajuste ligeira da taludes pode ser necessário depois disso.
Agora você pode conectar a placa de áudio para a excitação. Aplique um sinal de 1kHz para a placa de áudio (ambos os canais é melhor), forte o suficiente para dirigir a Câmara em moderada limitação, e ajustar o R68 na porta de áudio para obter + / - 75kHz de desvio. Se você não tem um metro, o desvio pode chegar perto ligando uma margem para a saída de áudio de um receptor de FM, sintonizando-lo para várias estações locais, observe os níveis de áudio produzidos por eles, e então sintonizar o transmissor e ajuste seu desvio para corresponder a esse nível. Mas este sistema é muito impreciso. É melhor para obter ou fazer um desvio metros reais.
Se você quiser alterar a freqüência, você tem que reprogramar as opções de mergulho e depois retocar todos taludes e, eventualmente, as bobinas, exceto para o C12, que só deve exigir retoques depois de vários anos, quando o cristal tem idade.

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O amplificador de potência de 80 Watt

Este é um projeto bastante convencional, utilizando transistores bipolares em um circuito sintonizado classe C. Graças à utilização de duas fases, o amplificador pode ser levado a plena potência, com menos de 1 watt de potência motriz, de modo que uma grande margem de ganho resultados neste transmissor.Transistores de potência bipolar VHF têm uma afinidade grave para o auto de baixa freqüência de oscilação.Para obter estabilidade neste amplificador, eu empregadas diversas técnicas, tais como a colocação das ressonâncias de base e engasga coletor distantes, o amortecimento engasga com resistências, utilizando combinações de RC para absorção de frequências indesejáveis, usando capacitores feedtrough para passar por cima da placa, etc . Demorou alguns ajustes, mas o amplificador acabou incondicionalmente estável.
A impedância de rede entre as chamadas dois transistores de tal indutância um baixo, que seria impraticável fazê-lo com fio de reais. Então eu usei um micro stripline gravado no PCB. Além disso, o sensor de cabos de energia e na saída foi feita com StripLines micro.
Clique no esquema para obter uma resolução versão completa, que também inclui detalhes sobre o StripLines micro e outras peças.
Este amplificador tem um filtro passa-baixa na saída, resultando em um sinal limpo o suficiente para ser diretamente conectado a uma antena. O medidor de cabos de aço foi colocado antes do filtro, a fim de limpar os harmônicos produzidos pelos seus diodos. Em qualquer caso, quando o sinal é limpa o suficiente para satisfazer facilmente usual requisitos legais e técnicos, este transmissor não deve ser utilizado em um multi-site transmissor sem filtro de banda estreita ainda mais! Isto é assim porque qualquer outro sinal forte em freqüências próximas seria escolhido pela antena e acoplado ao transistor de potência, o que seria misturar-se com o próprio sinal, criando uma vasta gama de produtos de intermodulação, alguns dos quais seriam re-irradiada! Este é um problema comum e muito grande em muitos sites multitransmitter. Em tais lugares, nem mesmo um transmissor deve ser permitido no ar sem filtro de banda estreita! Essa filtragem é facilmente realizada por meio de uma única cavidade sintonizada, que pode ser construído com tubos de cobre ou de folha.


Aqui está o layout do PCB, incluindo o microtira. A placa é 20 centímetros de comprimento e é dupla face, com o traseiro ser um groundplane contínua, exceto por duas pequenas almofadas na base do transistor motorista e cobrador. Eu cortei estas almofadas com uma faca, ao invés de fazer um desenho do computador inteiro para isso!

Você vai ter que furar e cortar as aberturas para os transistores. O transistor de potência é montada a partir de cima, enquanto o transistor condutor, devido à sua pequena altura, é montado sob a bordo. Ambos os transistores são montados depois de chapas de cobre de solda nas aberturas do PCB, para se juntar ao groundplanes superiores e inferiores, e o transistor condutor também tem tiras de cobre, ligando a base do coletor e almofadas para o lado superior da placa. Aqui você pode ver como o transistores são soldadas à placa, e os espaçadores que eu usei para dar-lhe a altura correta. A primeira vez montada a placa e transistores para o dissipador, soldada então o transistor de saída em rendas, orçada então soldado emissor do transistor drive leva de cima, através da abertura, em seguida, novamente removido do tabuleiro e soldados do transistor driver plenamente. Desta forma, o bom ajuste mecânico está garantida. Verifique se o transistor de montagem superfícies são planas! My transistor de poder veio com uma superfície ligeiramente arredondada, então eu primeiro tinha de areia é plana! Isto é crítico para a boa transferência de calor. Claro, uso pasta térmica boa quando finalmente montar o amplificador para o dissipador.
Você pode ver que que há também mais alguns locais onde as coisas se conectam através da placa para melhor ancoragem. Naturalmente, o escudo em volta da mesa também se junta os dois planos de terra.


E aqui é a sobreposição de peças, como de costume, sem identificação de peças!

                  
Isto é como o amplificador de potência completo olha de cima. Você pode ver o StripLines, como as tampas feedtrough (usado como bonés dissociação coletor) são instalados, etc Observe o cobre capacitores de mica vestido com o filtro passa-baixo no canto superior direito.

Mas vamos olhar melhor em pormenor algumas áreas interessantes:


Aqui você pode ver ambos os transistores e da rede de correspondência entre eles. Eu não poderia encontrar taludes que estaria a quantidade de RF presente corrente neste circuito! Cada fábrica feita trimmer Achei que derreter! Então eu fiz o meu aparadores de compressão próprio mica, com folha de cobre e latão, placa base de latão, arruela de compressão de bronze, e as folhas de mica originalmente destinados à TO-247 cápsula de montagem. Todas as conexões em taludes são soldados, não apenas como rebitadas na fábrica muitos feitos taludes. Isso resolveu o problema, mas mesmo estes aparadores se aquecer em uso!

Observe como os taludes, tanto de entrada e saída do transistor de poder têm suas conexões de solo muito próximo ao emissor leva.

A saída de rede correspondente usa o mesmo tipo de taludes. O único que aparece no meio de baixo da imagem é a que leva a mais atual, mais de 15 amperes de RF! Em serviço contínuo, e em VHF onde a profundidade da pele é muito pequena, esta é uma grande corrente. O mesmo vale para o tanque "coil", que é feita a partir de uma faixa de 0,5 milímetros dobrado folha de cobre em forma de "U". Apesar de sua boa ligação térmica para o conselho, fica quente o suficiente para tornar-se impossível de tocar! Claro, afinal você não deve tocar enquanto o transmissor está ligado, pois além de um calor queimar você começaria uma RF ainda mais desagradáveis queimar!

Um problema semelhante aconteceu com os capacitores para a saída do filtro passa-baixa. Eu tentei usar RF-rated cruzamento capacitores de mica prata, como mostrado na foto acima no seu canto superior direito, mas ficou tão quente que eles começaram a cheirar! Certamente eletrodos de prata são muito finos. Eles não teriam durado neste serviço.
Eu não tive qualquer capacitores melhor RF na mão e, em vez de ordenar metais pesados capacitores de mica folheados em vários dólares cada, eu decidi fazer a minha própria. Aqui está um exemplo, mostrado ao lado de um transistor TO-92 para a comparação de tamanho. Eu usei 0,5 milímetros folha de cobre para o eletrodo externo, 0,1 milímetros folha de cobre para o interior, e corte-mica da TO-247 isoladores.

Aqui está close-up ponta-a olhar para um dos meus cobre capacitores de mica folheados, realizada nas garras de um clipe de roupas de madeira para a foto!

Uma vez que a espessura dos isoladores de mica para montagem de semicondutores varia muito, fazendo com que estes capacitores é um corte e tente processo. Eu medi a espessura mica é o melhor que pude, calculou a superfície necessária para os capacitores, construiu-los, e então mediram-los, usando uma bobina de teste e um medidor de mergulho de grade. Eu escrevi o valor de cada um, e continuou fazendo capacitores até que eu tinha alguns valores próximos o suficiente para o meu filtro passa-baixa. O resto eu mantidos em estoque para outros projectos!
É divertido notar que capacitores de cobre revestido de mica construído desta maneira realizar tão boas quanto aquelas feitas de fábrica, que você pode fazer qualquer valor que você precisa, e que custou cerca de 1% tanto como o brilhante agradável marca queridos!
No filtro passa-baixa, estes cobre capacitores de mica folheados começar morno. Uma vez que eles estão bem soldadas apartamento ao conselho, eu não sei se eles realizam os seus perda de calor na placa, ou se são apenas aquecidos pelas bobinas de filtro! Porque estas bobinas certamente não se aquecer em uso, apesar de estar ferida de fio muito grosso.


Para os testes montei a placa do amplificador em um dissipador de calor bastante grande. É constituída por um 10 * 20 cm placa de cobre de 6mm de espessura, para que eu soldadas 20 aletas, feito de folha de cobre 0,5 milímetros, medindo também 10 * 20 centímetros cada um, tendo em forma de L bordas de solda. Eu fiz este dissipador de calor, alguns meses antes para fins de investigação (ver minha página de design térmico), e uma vez que foi em torno de mentir, eu usei. Mas, com a dissipação de energia total deste amplificador ser algo como 50 watts, um dissipador de calor muito menor seria bom o suficiente, se um pequeno ventilador é usado. Ainda assim, um dissipador de calor de cobre é uma boa idéia, porque o transistor de potência é utilizado em sua potência máxima.

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Os resultados

Esta foto mostra o transmissor que está sendo testado na minha bancada reconhecidamente não muito arrumado! Você pode ver o excitador na parte inferior esquerda, eo amplificador com a sua posição excessivamente grande dissipador de calor em alumínio suporta pente para não danificar as aletas finas. Lá é o meu poder e Aiwa metros cabos de aço, e um óleo de grande simulado pode carregar com segurança engolir a 80 watts (na verdade, de carga que pode ter simulado um quilowatt de energia por alguns minutos). Um multímetro analógico está mostrando o atual, eo resto são caixas de peças, ferramentas, etc O conselho de áudio acabou fora da foto, junto com o multímetro digital, contador de freqüência, osciloscópio, etc Foi bastante confusão, mas trabalhou muito bem!Corri vários testes sobre o transmissor. Um teste de resistência consiste em correr a 80 watts de potência de uma semana sem parar.Nenhum problema foi notado. Outros exames incluídos mudança de temperatura, vibração (para verificar a microfonia), variando as tensões de alimentação, etc O transmissor parece ser muito bem comportado em todos os aspectos.
Então os testes qualitativos foram feitos. A separação estéreo, medido através do meu caseiro receptor FM, saiu como 52dB. Isso é melhor do que a maioria. A relação sinal / ruído foi além das minhas capacidades de medição, que para fora em 82dB! Isso é melhor do que quase qualquer um pode ouvir a partir de estações comerciais! A distorção também foi muito baixa para ser medida, resultado da ponderação cuidadosa da não-linearidade varactor residual com o efeito da capacitância em série.
Em seguida veio o teste da orelha! Liguei o meu leitor de CD, transmissor, receptor FM, amplificador e alto-falantes, para que eu pudesse desligar o som em frente e para trás entre o sinal original a partir do CD, e atravessar o sinal do transmissor, a poucos metros de ar (a radiações provenientes das bobinas de filtro passa baixa é muito mais do que suficiente para essa distância) e do receptor. Joguei um CD por Roby Lakatos, o Rei dos violinistas ciganos, que eu gosto muito e que é ótimo para testes por causa de seu som fresco, limpo e completo. Fiquei bastante impressionado com o fato de que eu poderia mudar diante e para trás entre o original eo sinal transmitido, sem detectar uma diferença de ouvido! Então, eu estou feliz em dizer que este transmissor preserva toda a qualidade sonora de um primeiro sinal de CD-rate! A menos de separação stereo perfeito é nenhum problema em tudo, porque não escuta, mesmo no modo crítico, pode discernir entre 50dB de separação, e separação perfeita!

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O quarto módulo: Para ser feito!

O que falta para completar esse transmissor é um módulo do quarto, de um modo bastante simples, que devem implementar as seguintes funções:1) Um conversor DC-DC para aceitar a entrada 13.8V nominal e produzir + / - 15V para as placas de áudio e excitatriz. Este poderia ser um padrão de entrada de 12V, a fábrica fez unidade, ou um circuito caseiro.
2) Um circuito de controle de potência. Ele deve ler a potência do sinal emitido por cabos de aço / sensor de alimentação na placa do amplificador, compará-la com a criação de uma frente-Potenciômetro de painel, e ajustar um regulador passam a alimentação das duas últimas etapas da excitatriz de modo a ajustar a saída poder para o valor desejado. Além disso. este circuito deve implementar funções de proteção: Deve-se reduzir a potência do sinal de cabos de aço excede um certo valor, se a temperatura do dissipador de calor é muito alta (um sensor de temperatura termistor ou outro seria necessário), e deve cortar a energia totalmente Se o PLL torna-se desbloqueado, como indicado pelo sinal relevante proveniente da excitatriz. A alimentação deve ser ajustada para baixo rápido, e devagar, para ter melhor proteção.
3) Opcionalmente, o desvio pode ser monitorado, soando um sinal de alarme sonoro ou mesmo cortar a alimentação, se o desvio admissível é excedida.
Talvez algum dia eu começar a motivação para a construção deste módulo quarto e colocá-los todos em uma caixa. Se / quando eu faço, vou terminar esta página web com informações sobre esse módulo, e uma foto do transmissor concluída!

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