FM-Sender-Design?

Ich bin online auf einen relativ einfachen UKW-Radiosender gestoßen.

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Ich wollte verstehen, wie es funktioniert (auf der Website heißt es "super einfach"), aber mehrere Stunden lang habe ich nur ein vages Verständnis.

Ich glaube, R2 , L1 , C3 bilden einen Oszillator, und dann wird der Transistor Q1 verwendet, um das Signal zu modulieren. C1 würde nur verwendet, um jeglichen DC-Offset zu entfernen. Dies lässt jedoch R1 , C2 , C4 , C5 und R3 übrig und für diese Komponenten habe ich keine Ahnung, was sie tun.

Könnte mir bitte jemand erklären, wie dieser "supereinfache" Sender funktioniert?

Antworten (3)

Dies ist eine Variation eines Colpitt-Oszillators .

L1 und C4 bilden den Haupt-LC-Resonanzkreis.

C5 wird verwendet, um eine Rückkopplung zum Emitter des Transistors bereitzustellen, der das Signal verstärkt und Verluste und die von der Antenne abgestrahlte Leistung ausgleicht.

Der Transistor befindet sich in einer Konfiguration, die als "gemeinsame Basis" oder "geerdete Basis" bekannt ist, da das zu verstärkende Signal in den Emitter eingespeist wird und aus dem Kollektor herauskommt, die Basis ist der gemeinsame Anschluss.

R2 und R1 liefern die Vorspannung für den Transistor, um sicherzustellen, dass er die richtigen Betriebsbedingungen hat. R3 bietet einen Weg für den Transistorstrom zurück zur Batterie, ermöglicht aber dennoch, dass das Signal von C5 in den Emitter eingespeist wird.

Diese Schaltung ist insofern etwas ungewöhnlich, als die Antenne mit dem Emitter verbunden ist, oft mit dem Kollektor verbunden ist, aber beide das oszillierende Signal haben. C3 ist ein Entkopplungskondensator, um eine stabile Stromversorgung bei hohen Frequenzen bereitzustellen.

Obwohl die Frequenz der Oszillation hauptsächlich von L1 und C4 bestimmt wird, wird sie auch etwas von den Eigenschaften des Transistors beeinflusst, die sich mit dem Audiosignal ändern, das in die Basis des Transistors durch C1 eingespeist wird. Diese Änderungen modulieren die Frequenz der Oszillation im Takt mit dem Audio.

L1 und C4 sind der Parallelresonanzkreis für den HF-Oszillator, und Q1 ist als Verstärker in Basisschaltung verdrahtet, der die für die Oszillation erforderliche Verstärkung liefert, wobei die Rückkopplung (und Ausgangskopplung) über C5 bereitgestellt wird.

In der Basisschaltung wird der Eingang an den Emitter angelegt und der Ausgang vom Kollektor abgenommen. Die Basis wird durch C2 auf Masse (bei Funkfrequenzen) gehalten.

C3 überbrückt das positive Ende von L1 bei Funkfrequenzen zur Erde und hat einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Frequenz.

R1 und R2 stellen die Basisvorspannung für den Transistor bereit, und R3 stellt den Gleichstrompfad für den Emitterstrom zur Erde bereit.

R1, C1 und C2 bilden einen Bandpassfilter für das Audiosignal. Wie Sie vermutet haben, blockiert C1 DC.

Die Audiosignale verändern die Basisvorspannung, wodurch sich der Arbeitspunkt des Transistors geringfügig verschiebt. Ein Effekt davon ist, dass die effektive Kapazität am Kollektorknoten leicht variiert, wodurch sich die Resonanzfrequenz des Tanks mit ihr verschiebt, was das FM-Signal am Ausgang erzeugt.

Q1 ist der Oszillatortransistor. Es liefert die Verstärkung, um die Schwingung aufrechtzuerhalten.

Der gesamte Oszillator wird mit Q1, L1, C4, C5, R3 gebildet.

C5 liefert das Feedback, das den Oszillator am Laufen hält.

R1 & R2 spannen den Transistor im linearen Bereich vor. C2 lässt die Basis des Transistors bei der Oszillatorfrequenz geerdet erscheinen.

C3 ist ein Bypass-Kondensator, der sicherstellt, dass die DC-Versorgung bei der Oszillatorfrequenz eine sehr niedrige Impedanz zu haben scheint.

C1 koppelt die Modulation in die Basis von Q1. Das variierende Signal am Audioeingang verschiebt den Arbeitspunkt von Q1 - dies verursacht sowohl eine Amplituden- als auch eine Frequenzmodulation. Die Amplitudenmodulation ist eigentlich nicht erwünscht, wird aber von FM-Empfängern ignoriert, zumindest solange sich der Sender in der Nähe des Empfängers befindet.

Die Kombination von L1, C4, C5 bestimmt die Oszillatorfrequenz.