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    FM PLL gesteuerten VCO-Einheit (Teil II)

     

    Dieser Teil II ist das Herz des Senders Projekt.
    Dieser Teil II erläutert die PLL-Einheit und den VCO (Voltage Controlled Oscillator)
    das schafft die FM-modulierte HF-Signal bis zu 400mW.
    Alle Beiträge auf dieser Seite sind herzlich willkommen!

    Hintergrund
    Viele Leute haben mich für dieses Projekt gebeten und speziell über die Komponenten und Leiterplatten zu unterstützen. Am unteren Ende dieser Seite finden Sie alle Informationen über meine Unterstützung zu finden, also lasst uns beginnen.
    Alle Sender und Empfänger muss eine Art von Oszillator.
    Der Oszillator muss spannungsgesteuerten und es muss stabil sein.
    Der einfachste Weg, einen HF-Oszillator stabil zu machen ist, irgendeine Art von Frequenz regulierendes System zu implementieren.
    Ohne regulierendes System, wird der Oszillator in Frequenz starten, um aufgrund von Temperatur-Verschiebung oder sonstige Einflüsse schieben.
    Eine einfache und gemeinsame Regel-System wird als PLL. Ich werde es später erklären.



    Um diese Einheit zu verstehen Ich schlage vor, wir in einem Block Diagramm rechts schauen.
    Auf der linken Seite finden Sie die Schnittstelle von der Steuereinheit Teil I:
    Digital gesteuerte FM-Transmitter mit 2 zeiliges LCD-Display

    Es gibt 3 Drähte und Boden. Die Drähte 3 geht der PLL-Schaltung.
    In der rechten Ecke (Xtal) ein Kristall-Oszillator.
    Dieser Oszillator ist sehr stabil und wird die Referenz des regulierenden Systems sein.

    Die Haupt-Oszillator ist in blau gedruckt und Spannung gesteuert.
    Bei dieser Konstruktion ist die VCO-Bereich 88 zu 108 MHz. Wie Sie aus den blauen Pfeilen sehen können, geht ein Teil der Energie an einen Verstärker und ein Teil der Energie geht in die PLL-Einheit. Sie können auch sehen, dass die PLL-Schaltung kann die Frequenz des VCO zu steuern. Was die PLL-, ist, dass sie die VCO-Frequenz zu vergleichen, mit der Referenzfrequenz (das sehr stabil ist) und dann reguliert die VCO-Spannung, um den Oszillator an gewünschten Frequenz zu verriegeln. Der letzte Teil, der die VCO auswirken wird ist der Audio-Eingang. Die Amplitude des Audiosignals wird die VCO-Änderung frequnency FM (Frequenzmodulation).
    Ich werde das alles im Detail zu erklären gemäß § Hardware und schematisch.

    Es ist nicht gut, zu viel Energie aus dem Oszillator zu laden oder zu "stehlen", da dieser aufhört zu schwingen oder schlechte Signale liefert. Deshalb habe ich einen Verstärker hinzugefügt.
    Der Oszillator über 15mW von Energie zu geben und die folgende Verstärker öffnet sich die Macht, 150mW.
    Der Verstärker kann ein wenig mehr gedrückt werden (vielleicht 400mW-500mW) aber das ist nicht die beste Lösung.
    In Teil III dieses Projekt werde ich beschreiben, eine 1.5W Leistungsverstärker und in Teil IV finden Sie eine 7W Endstufe zu finden.

    Im Moment wird dieses Gerät über 150mW liefern.
    150mW klingt nicht viel, aber es wird Ihnen übertragen RF-Signale 500m einfach.
    In einem meiner Versuche hatte ich 400mW Ausgangsleistung und ich konnte 4000m im offenen Bereich mit einem Sender der Dipol-Antenne.
    In städtischer Umgebung bekam ich 3 4-Blöcke. Beton-und Gebäude feucht RF wirklich viel.

    Zunächst einige Worte über Synthesizer und PLL
    Bevor ich keine Zukunft gehen werde ich erklären, das Regelsystem einer PLL. Einige von euch sind vertraut mit PLL und anderen nicht vertraut sind.
    Deshalb habe ich kopieren Sie diesen Abschnitt aus meinem RC-Empfänger, der PLL-System zu erklären.
    (PLL Synthesizer und kann brach in komplexen Regelsystem mit viel Mathematik. Ich hoffe, alle PLL-Experten haben Nachsicht mit meinen vereinfachter Erklärung unten. Ich versuche, so zu schreiben, sogar frisch geboren Selbstbauer können mir folgen.)

    Also, was ist ein Frequenz-Synthesizer, und wie funktioniert es?
    Schau dir das Bild unten und lassen Sie mich erklären.


    Das Herz des Synthesizers ist die so genannte Phasendetektor, So wollen wir zunächst untersuchen, was es tut.
    Das Bild oben zeigt Ihnen die Phasendetektor. Es hat zwei Eingänge A ,B und einen Ausgang. Der Ausgang des Phasendetektors eine Strompumpe. Die aktuelle Pumpe hat drei Zustände. Eine besteht darin, einen konstanten Strom und der andere um einen konstanten Strom zu liefern sinken. Der dritte Zustand ist ein 3-Zustand. Sie können die aktuelle Pumpe als aktuelle Lieferung von positiven und negativen Strom zu sehen.

    Der Phasendetektor vergleicht die beiden Eingangsfrequenzen f1 und f2 und Sie haben 3 verschiedene Zustände:

    • Wenn die zwei Eingänge hat genau die gleiche Phase (Frequenz) der Phasendetektor aktiviert nicht Strompumpe,
      so dass kein Strom fließen (3-Zustand).
       
    • Wenn die Phasendifferenz positiv ist (f1 ist höheren Frequenz als f2) der Phasendetektor aktiviert die Strompumpe
      und es wird Strom liefern (positiv) mit dem Schleifenfilter.
    • Wenn die Phasendifferenz negativ ist (f1 niedriger Frequenz als f2) der Phasendetektor aktiviert die Strompumpe
      und es wird Stromsenke (negativ Strom) auf die Loop-Filter.


    Wie Sie verstehen, wird die Spannung über den Loop-Filter depentent der aktuellen, um es zu variieren.

    Okay, lets go Weinkenntnisse und machen eine Phase loocked Loop (PLL)-System.


    Ich habe ein paar Teile zum System hinzugefügt. Spannungsgesteuerter Oszillator (VCO) und einen Frequenzteiler (N-Teiler), wobei der Teiler-Rate auf eine beliebige Anzahl eingestellt werden kann. Lassen Sie uns erklären, das System mit einem Beispiel:

    Wie Sie sehen können wir füttern die A Eingang des Phasendetektors mit einer Referenzfrequenz der 50kHz.
    In diesem Beispiel weist der VCO diese Daten.
    Vout = 0V geben 88MHz aus dem Oszillator
    Vout = 5V geben 108MHz aus dem Oszillator.
    Die N-Teiler eingestellt ist, um mit 1800 liebigen.

    Zuerst wird die (V ) Ist 0V und der VCO (F ) Wird bei etwa 88 MHz schwingen. Die Frequenz des VCO (F ) Mit 1800 (N-Teiler) und der Ausgang wird über 48.9KHz sein unterteilt. Diese Frequenz ist mit dem Eingang gespeist B der Phasendetektor. Der Phasendetektor vergleicht die zwei Eingangsfrequenzen und da A höher ist als B, Wird die aktuelle Pumpe Strom an dem Ausgang Schleifenfilter. Die gelieferte Strom in die Schleife Filter und wird in eine Spannung umgewandelt (V ). Seit dem (V ) Zu steigen beginnt, den VCO (F -) Frequenz ebenfalls zunimmt.

    Wenn (V ) Ist 2.5V die VCO-Frequenz 90 MHz. Der Teiler teilt es mit 1800 und der Ausgang wird = 50KHz sein.
    Nun sind beide A und B der Phasenkomparator ist 50kHz und die Pumpe stoppt aktuellen Strom zu liefern und der VCO (F ) Bei 90MHz bleiben.

    Was dann geschieht, wenn der (V ) Ist 5V?
    Bei 5V den VCO (F -) Frequenz ist 108MHz und nach dem Teiler (1800) wird die Frequenz über 60kHz sein. Jetzt B Eingang des Phasendetektors eine höhere Frequenz als A und der Strom Pumpe anläuft Zink Strom von dem Schleifenfilter und dadurch die Spannung (V ) Wird sinken.
    Die reslut der PLL-Systems ist, dass der Phasendetektor die VCO-Frequenz sperrt auf die gewünschte Frequenz unter Verwendung eines Phasenkomparators.
    Durch Änderung des Wertes der N-Teiler, können Sie die VCO einem der Frequenz zu verriegeln, um von 88 108 MHz in Schritt des 50kHz.
    Ich hoffe, dieses Beispiel haben Sie Verständnis für die PLL-System.
    In Frequenzsynthesizer Schaltungen LMX-Serie kann programmiert werden sowohl die N-Teiler und die Referenzfrequenz, die viele Kombinationen.
    Die Schaltung hat auch empfindliche Hochfrequenz-Eingang für die Erforschung der VCO mit dem N-Teiler.
    Für weitere Informationen empfehle ich Ihnen das Datenblatt herunterzuladen der Schaltung.

    Hardware und schematische
    Klicken Sie hier um in einem neuen Fenster geöffnet Bitte schauen Sie auf den Schaltplan zu meiner Beschreibung der Funktion folgen. Der Hauptoszillator ist um den Transistor Q1 bezogen. Dieser Oszillator wird als Colpitts-Oszillator und es wird eine Spannung gesteuert, um FM (Frequenzmodulation) und PLL-Steuerung zu erreichen. Q1 sollte ein HF-Transistor, um gut zu funktionieren, aber in diesem Fall habe ich eine billige und gemeinsame BC817 Transistor die großen Werke verwendet.
    Der Oszillator muss eine LC-ordnungsgemäß schwingt. In diesem Fall wird die LC-aus L1 mit der Varicap D1 und der zwei Kondensatorplatten (C4, C5) an der Basis-Emitter des Transistors. Der Wert der C1 setzt den VCO-Bereich.
    Der große Wert der C1 die breitere der VCO-Bereich liegen. Da die Kapazität der Kapazitätsdiode (D1) ist abhängig von der Spannung darüber bewegen, wird die Kapazität mit geänderten Spannung ändern.
    Wenn die Spannung ändern, so wird die Oszillationsfrequenz. Auf diese Weise erreichen Sie eine VCO-Funktion.
    Sie können viele verschiedene Varicap diod, um es arbeiten. In meinem Fall verwende ich einen Kapazitätsdiode (SMV1251), die eine breite Palette 3-55pF, um den VCO Bereich zu sichern (88 zu 108MHz) hat.

    Innerhalb der gestrichelten blauen Box finden Sie die Audio-Modulations-Einheit. Diese Einheit auch eine zweite Kapazitätsdiode (D2). Diese Varicap wird mit einer Gleichspannung über 3-4 Volt vorgespannt. Diese varcap sich auch in der LC-durch einen Kondensator (C2) der 3.3pF enthalten. Das Eingangsaudiosignal wird übergibt den Kondensator (C15) und an die DC-Spannung hinzugefügt werden. Da der Eingang Audio-Spannung Änderung der Amplitude werden mit dem Gesamtbetrag Spannung über der Kapazitätsdiode (D2) auch ändern. Als ein Effekt dieser die Kapazität wird sich ändern und so wird das LC-Frequenz.
    Sie haben eine Frequenz-Modulation des Trägersignals. Die Modulationstiefe wird durch die Eingabe Amplitude eingestellt. Das Signal sollte um 1Vpp sein.
    Schließen Sie einfach das Audio auf negative Seite C15. Jetzt können Sie fragen, warum ich nicht mit dem ersten Kapazitätsdiode (D1) das Signal zu modulieren?
    Ich könnte das machen, wenn die Frequenz festgeschrieben würden, aber in diesem Projekt der Frequenzbereich ist 88 zu 108MHz.
    Wenn man sich die Varicap Kurve nach links von der schematischen. Sie können leicht erkennen, dass die relative Kapazität mehr ändern bei niedrigerer Spannung, als es bei höheren Spannung tut.
    Stell dir vor ich ein Audio-Signal mit konstanter Amplitude. Wenn ich würde das modulierte (D1) Varicap mit dieser Amplitude die Modulationstiefe unterscheiden sich in Abhängigkeit von der Spannung über der Kapazitätsdiode (D1) würde. Denken Sie daran, dass die Spannung über Varicap (D1) über 0V bei 88MHz und + 5V bei 108MHz ist. Durch die Verwendung zwei Varicap (D1) und (D2) bekomme ich die gleiche Modulationstiefe von 88 zu 108MHz.

    Jetzt, mit der rechten Seite des LMX2322 Schaltung schauen und finden Sie den Referenzfrequenzoszillator VCTCXO.
    Dieser Oszillator basiert auf einer sehr genauen VCTCXO (Voltage Controlled Crystal Oscillator Temperaturgesteuert) bei 16.8MHz basiert. Pin 1 ist die Kalibrierung Eingang. Die Spannung sollte hier 2.5 Volt sein. Die Leistung des VCTCXO Kristall in dieser Konstruktion ist so gut, dass Sie nicht brauchen, um jeden Hinweis Tuning machen.

    Ein kleiner Teil des VCO Energie Rückkopplung der PLL-Schaltung über den Widerstand (R4) und (C16).
    Die PLL wird dann mit dem VCO-Frequenz, um die Tuning-Spannung zu regulieren.
    An Pin 5 von LMX2322 finden Sie eine PLL-Filter auf die Form (VMelodie) Aufweist, der die Regelspannung des VCO.
    Die PLL versuchen, die (regulierenVMelodie), So dass die VCO Oszillatorfrequenz auf die gewünschte Frequenz verriegelt ist. Dort finden Sie auch die TP (Testpunkt) hier.

    Im letzten Teil haben wir nicht besprochen haben, ist der HF-Leistungsverstärker (Q2). Einige Energie aus dem VCO wird durch (C6) an der Basis des (Q2) aufgezeichnet.
    Q2 sollte ein HF-Transistor am besten HF-Verstärkung zu erhalten. Um einen BC817 verwenden hier funktionieren wird, aber nicht gut.
    Der Emitterwiderstand (R12 und R16) stellt den Strom durch diesen Transistor ein und mit R12, R16 = 100 Ohm und + 9V Spannungsversorgung haben Sie leicht 150 mW Ausgangsleistung in 50 Ohm Last. Sie können die Widerstände (R12, R16) absenken, um eine hohe Leistung zu erzielen. Überlasten Sie diesen schlechten Transistor jedoch nicht. Er wird heiß und verbrennt.
    Stromaufnahme von VCO-Einheit = 60 mA @ 9V.

    PCB
    Klicken Sie auf das Bild zum Vergrössern rhe.

    168tx.pdf PCB-Datei für FM-Transmitter (pdf).

    Oberhalb können Sie eine (pdf) Filer, die das schwarze PCB ist. Die Leiterplatte ist gespiegelt, weil der bedruckten Seite nach Seite sollte nach unten werden die Platine bei UV-Exposition gegenüber.
    Auf der rechten Seite finden Sie ein Bild zeigt die Montage aller Komponenten auf dem gleichen Brett.
    Dies ist, wie die wirkliche Board aussehen sollte, wenn man zum Löten der Bauteile gehen.
    Es ist eine Baugruppe für aufliegende Komponenten, so dass die cuppar ist auf der oberen Schicht.
    Ich bin sicher, Sie können immer noch Loch montiert Komponenten.

    Grauer Bereich ist cuppar und jede Komponente ist in verschiedenen Farben alle ziehen, um es einfach für Sie zu identifizieren.
    Die Skala der pdf ist 1: 1 und das Bild rechts ist mit 4-fach vergrößert.
    Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrößern.

    Versammlung
    Eine gute Erdung ist sehr wichtig in einer HF-System. Ich benutze untere Schicht als Boden und ich verbinden Sie es mit der obersten Schicht an mehreren Orten (fünf über-Löcher), um eine gute Erdung zu bekommen.
    Bohren Sie ein kleines Loch durch die Platine löten ein ein Draht in jedem Durchgangsloch-Verbindung, um die obere Schicht mit der unteren Schicht, die die Masseschicht ist.
    Die fünf Durchgangslöcher befinden sich leicht auf der Leiterplatte und sind im Montagebild rechts mit "GND" gekennzeichnet und rot markiert.

    Dies ist, wie es aussieht. Leicht zu bauen und mit großer Leistung. Größe = 75mm x 50 mm Powerline:
    Der nächste Schritt ist, um die Macht zu verbinden.
    Fügen Sie V1 (78L05), C13, C14, C20, C21

    Referenzoszillator VCTCXO 16.8 MHz.
    Der nächste Schritt ist, um die Referenz-Quarzoszillator Laufen zu bringen.
    Fügen Sie die VCTCXO (16.8MHz), C22, R5, R6.
    Test:
    Verbinden Sie den Hauptschalter aus und stellen Sie sicher, + 5V Volt nach V1.
    Schließen Sie ein Oszilloskop oder Frequenzmesser zu pin3 des VCTCXO und stellen Sie sicher, dass eine Schwingung von 16.8MHz.

    VCO:
    Der nächste Schritt ist, um sicherzustellen, dass der Oszillator beginnt zu schwingen.
    Fügen Sie Q1, Q2,
    L1, L2, L3, L4
    D1, D2,
    C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, C9, C10, C11, C12, C18, C19,
    R7, R8, R9, R10, R11, R12, R13, R14, R15, R16, R17

    Schließen Sie nun einen 50-Ohm-Widerstand von RF-Out an Masse als "Dummy" -Last an.
    Wenn Sie nicht über eine Dummy-Last oder eine Antenne ist der Transistor Q2 brechen leicht.

    Wenn Sie den Hauptschalter anschließen, sollte der Oszillator beginnt zu schwingen.
    Sie können ein Oszilloskop an den HF-Ausgang anschließen, um das Signal zu sondieren.
    Vergewissern Sie sich, 3-4V DC an der Kreuzung der R13-R14.

    Im KIT finden Sie eine hochwertige Leiterplatten für den FM-PLL-gesteuerten VCO-Einheit erhalten (Teil II) TP ist ein "Testpunkt" welche Spannung (VMelodie) Wird durch die PLL-Schaltung eingestellt werden.
    Sie können diese Ausgabe auf die VCO-Spannung messen, um das Gerät zu testen. Da die PLL-Schaltung ist noch nicht hinzugefügt wurden, können wir diese TP als Eingabe für die Prüfung der VCO und den VCO-Bereich.
    Die Spannung am TP wird die Schwingungsfrequenz eingestellt.
    Wenn Sie eine Verbindung TP zu Boden, wird der VCO auf seinen niedrigsten Frequenz schwingen werden.
    Wenn Sie eine Verbindung TP bis + 5V, wird der VCO auf seinen höchsten Frequenz schwingen werden.
    Durch Änderung der Spannung am TP Sie können den VCO auf eine beliebige Frequenz einstellen in der VCO-Bereich.
    Wenn Sie ein Radio im selben Raum haben, können Sie es verwenden, um die VCO-Frequenz zu finden.
    An diesem Punkt gibt es keine Modulation des Senders, aber Sie werden immer noch die Träger mit der FM-Empfänger.

    Die Induktivität der L1 wird die VCO-Frequenz und VCO-Bereich sehr stark beeinflussen.
    Mit Abstand / Komprimieren L1 werden Sie leicht ändern Sie die VCO-Frequenz.
    In meinem Test habe ich temporäre TP mit der Erde verbunden und benutzte meine Frequenzzähler um zu überprüfen,
    welche Frequenz der VCO wurde am schwingt. Ich habe dann Abstand / komprimiert L1 bis ich 88MHz bekam.
    Da TP wurde mit Masse verbunden Ich weiß 88MHz wird die niedrigste Schwingungsfrequenz des VCO.
    Ich dann wieder TP bis + 5V und überprüfte die Schwingungsfrequenz wieder. Diesmal bekam ich 108MHz.
    Wenn Sie nicht über einen Frequenzzähler können Sie einen beliebigen UKW-Radio, um die Trägerfrequenz zu finden.
    An diesem Punkt der Referenz-Oszillator arbeitet und so tun, den VCO.
    Es ist Zeit, die letzten Komponenten hinzuzufügen.

    PLL:
    Fügen Sie die LMX2322 Schaltung, C15, C16, C17, R1, R2, R3, R4
    Die LMX Schaltung ist klein, so dass Sie aufpassen müssen, dass es Löten.

    Die Entlötbandes ist eine abgeflachte, geflochtenem Kupfermantel Löten der LMX2322
    Hier kommt die große Herausforderung.
    Klicken Sie hier, um das Foto zu sehen und zu lesen, wie das Löten von SMD-Bauteilen und SOIC.
    Die Schaltung ist ein Fine-Pitch-SO-IC-Schaltung und diese kleinen Fehler machen Ihnen das Leben elend ist.
    Mach dir keine Sorgen Ich werde erklären, wie man damit umgeht. Verwenden dünnen Blei-Lot und eine saubere Lötwerkzeug.
    Ich beginne mit fixate einem Bein auf jeder Seite der Schaltung und stellt sicher, es ist richtig platziert.
    Dann habe ich löten alle anderen Beine und ist mir egal, ob es irgendwelche Brücken führen sein wird.
    Danach ist es Zeit aufzuräumen und dafür benutze ich einen "Docht".
    Die Entlötlitze ist ein abgeflachter, geflochtenem Mantel auf der Suche nach die ganze Welt wie Abschirmung auf Cinch Kabel (außer, dass die Abschirmung verzinntes ist), ohne das Kabel.
    Ich imprägnieren Sie den Docht mit etwas Kolophonium und legen Sie es über die Beine und Brücken der Schaltung. Der Docht wird dann durch den Lötkolben erhitzt, und das geschmolzene Lötmittel strömt das Geflecht durch Kapillarwirkung.
    Danach werden alle Brücken verschwunden sein und die Schaltung perfekt aussieht.
    Sie können Docht und Kolophonium an meinem finden Komponente Seite.

    Mehr zu denken:
     

    • Es ist wichtig, dass Sie eine Dummy-Load von 50ohm verwenden, wenn Sie das Gerät zu testen.
    • Es ist wichtig, dass die Varicap in die richtige Richtung angebracht ist (siehe Schema).
    • Es ist wichtig, dass Sie vorsichtig und genau sind, wenn Sie löten die componets.
    • Stellen Sie sicher, haben noch keine Zinn / Blei-Brücken, die Kurzschluss-Streifen-Linien zu Boden.



    Die RF-Einheit ist nun bereit, um die angeschlossen werden Digital gesteuerte FM-Transmitter mit 2 zeiliges LCD-Display

    Wie erstellt man eine iductors L1
    Der Induktor wird L1 den Frequenzbereich:
     

    • 4 Wendungen geben 70-88 MHz.
    • 3 Wendungen geben 88-108 MHz.


    Dies ist, wie es gemacht wird:
    Diese Spule ist 4 dreht sich um und wurde für niedrigere Frequenzen (70-88 MHz) gemacht. Wenn diese Spulen ist 3 drehen wird 88-108MHz geben
    Ich benutze emailliert Cu-Draht von 0.8mm. Diese Spule soll 3 Umdrehungen mit einem Durchmesser von 6.5mm sein, so verwende ich einen Bohrer von 6.5 mm. (Bild oben zeigt eine Spule aus 4 Umdrehungen!)
    Zuerst mache ich eine "Dummy-Spule", um zu messen, wie lange ein Stück Draht benötigt wird. Ich wickle den Draht 3 Umdrehungen um und stelle die Verbindung gerade nach unten und schneide die Drähte ab.


    Ich strecke dann die "Dummy-Spule" zurück zu einem Draht, um zu messen, wie lang es war (der Draht oben). Ich nehme einen neuen Draht und mache ihn gleich lang (der Draht unten).
    Ich benutze einen scharfen Rasierklinge auf der Schmelz an beiden Enden der neuen geraden Draht zu kratzen. Dieser neue Draht ist perfekt in der Länge und ohne Emaille Deckel die beiden Enden.
    (Sie müssen den Zahnschmelz zu entfernen, bevor Sie die Cu-Draht umwickelt um den Bohrer, sonst die Spule wird sowohl in Form und Löt-Bad.)


    Ich nehme die neue Reihensechszylinder Cu-Draht und wickeln Sie es um den Bohrer zu machen und die Enden nach unten zeigen. Ich verlöten und die Spulen ist fertig.
    (Bild oben zeigt eine Spule aus 4 Umdrehungen!)


    Component Support
    Dieses Projekt wurde konstruiert, um Standard-(und leicht zu finden)-Komponenten verwenden.
    Viele Menschen schreiben mir und fragen Sie nach Komponenten, Baugruppen oder Bausätze für meine Projekte.
    Alle Komponente FM PLL gesteuerten VCO-Einheit (Teil II) sind im Kit enthalten sind (Klicken Sie hier, um die Komponente list.txt downloaden).

    Das Kit Kosten 35 Euro (48 USD) und beinhaltet:
    1 Stück
    • PCB (Geätzt und gebohrt Vias)
    1 Stück
    • PLL-Schaltung LMX2322
    1 Stück
    • 16.800 VCTCXO MHz-Referenz-Oszillator (Sehr genau)
    1 Stück
    • BFG 193 RF NPN-Transistor
    1 Stück
    • BC817-25 NPN-Transistor
    1 Stück
    • 78L05 (V1)
    3 Stück
    • Induktivitäten (L2, L3 und L4)
    1 Stück
    • Wires für die Luftspule (L1)
    3 Stück
    • 100 Ohm (R7, R12, R16)
    1 Stück
    • 330 Ohm (R4)
    4 Stück
    • 1k Ohm (R1, R2, R3, R10)
    1 Stück
    • 3.3k Ohm (R11)
    4 Stück
    • 10k Ohm (R5, R6, R14, R17)
    1 Stück
    • 20k Ohm (R13)
    1 Stück
    • 43k Ohm (R9)
    2 Stück
    • 100k Ohm (R8, R15)
    2 Stück
    • 3.3pF (C2, C16)
    2 Stück
    • 15pF (C4, C6)
    1 Stück
    • 22pF (C5)
    6 Stück
    • 1nF (C1, C3, C8, C17, C22, C23)
    8 Stück
    • 100nF (C7, C9, C11, C12, C13, C14, C19, C20)
    2 Stück
    • 2.2uF (C15, C18)
    2 Stück
    • 220uF (C10, C21)
    2 Stück
    • SMV1251
    Varicap (D1, D2)
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    Antenne
    Die Antenne Teil eines Senders ist sehr wichtig.
    Jedes Stück Kabel nimmt wie Antenne und strahlt Energie zu handeln.

    Die Frage ist, wie viel Energie abgestrahlt wird?
    Eine schlechte Antenne kann strahlen weniger als 1% der übertragenen Energie, und wir wollen nicht, dass!

    Es gibt so viele Homepages beschreiben Antennen so will ich Ihnen nur eine kurze Version hier herunter.

    Die Antenne ist eine aufeinander abgestimmte Einheit bilden und selbst wenn es nicht richtig gemacht, die Energie aus dem Sender wird reflektiert (von Antenne) zurück in die HF-Einheit und verglühen als Wärme. Viel Lärm produziert werden und schließlich die Wärme wird die endgültige Transistor zerstören.

    Sine meiste Energie wird zurück in den Sender reflektiert, werden Sie nicht in der Lage, speziell lange Strecke entweder zu übertragen. Was wir wollen, ist ein stabiles System, in dem alle Energie verlässt die Antenne in die Luft.
    Eine richtige Antenne ist nicht schwierig zu bauen. Ich schlage vor, eine Dipolantenne. Es ist leicht zu bauen und arbeiten sehr gut.

    Die Basis-Dipolantenne hat das einfachste Design und wird weltweit am häufigsten verwendet. Der Dipol behauptet eine Verstärkung von 2.14 dBi gegenüber der isotropen Quelle. Der Mittelleiter geht zu einem Schenkel des Dipols und der Außenleiter (geflochtener Draht) zum anderen. Die Dipolantennenimpedanz reicht je nach verwendeter Übertragungsleitung von 36 Ohm bis 72 Ohm, wobei 52 Ohm die Norm sind. Die Trennung von Mittel- und Außenleiter, an der das Koaxialkabel oder eine andere Zuleitung angeschlossen ist, sollte nicht länger als 1 Zoll sein. Montieren Sie den Dipol immer mindestens in seiner Gesamtlänge oder in größerer Höhe über dem Boden oder dem Gebäude, um optimale Ergebnisse zu erzielen.

    Frequenz über Länge
    Ein Dipol wird auf Länge gemäß der Formel l = 468 / f (MHz) zu schneiden. Wobei L die Länge in Fuß ist und f die Mittenfrequenz. Die Metrik Formel l = 143 / f (MHz), wobei l die Länge in Metern. Die Länge der Dipolantenne etwa 80% eines tatsächlichen Halbwelle mit der Geschwindigkeit von Licht im freien Raum. Dies ist aufgrund der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Strom in Draht gegenüber elektromagnetischer Strahlung im freien Raum.

    Dipol mit Baluns
    Ein Dipol-Antenne wird als symmetrisch zu sein. Das Koaxialkabel ist unsymmetrisch.
    Sie sollten keine Verbindung ein unsymmetrische Koax direkt an die symmetrisch Dipol-Antenne, da die äußere Abschirmung des Koax wird als dritte Antennenstab handeln und es wird die Antenne (und Antennendiagramm) in Bad Weise beeinflussen.

    Sie können sagen, dass das Koax als einen Heizkörper, anstatt der Antenne. RF können in andere elektronische Geräte in der Nähe des strahlenden Speiseleitung induziert werden, was zu RF-Interferenzen. Darüber hinaus ist die Antenne nicht so effizient wie es sein könnte, weil es näher an den Boden und die Strahlung (und empfangen) Muster kann asymmetrisch verzerrt abstrahlt. Bei höheren Frequenzen, wobei die Länge des Dipols wird erheblich geringer als der Durchmesser der Zuführung Koax Vergleich wird dies zu einem größeren Problem. Eine Lösung für dieses Problem ist es, eine zu verwenden Balun.

    Also, was ist ein balune dann?

    Ein Balun, ausgesprochen /'bæl.?n/ ("bal-un"), ist ein passives Gerät, das zwischen symmetrischen und unsymmetrischen elektrischen Signalen konvertiert, z. B. zwischen Koaxialkabel und Antenne.

    Mehrere Art des Baluns sind häufig mit Dipole verwendet - Strom-und Coax-Baluns Baluns.
    Zwei einfache Balun sind Ferrit und induktive coiled Kabel, siehe Bild rechts.

    Der induktive coiled Balun ist einfach zu machen.
    Ein paar Windungen des Kabels um ein Rohr wird die Arbeit machen. (Es muss nicht ein Ferritkern sein)
    Der Balun sollte in der Nähe der Antenne platziert werden.
    Einige Links:
    Was ist ein Balun, und brauche ich sie?
    Balun 1
    Balun 2
    Balun 3
    Balun 4

    Inzwischen fühlt sich Ihr Gehirn ziemlich "unsymmetrisch" an ... Machen Sie eine Pause mit einer guten Tasse Kaffee oder Tee.

    Tuning und Test
    Einfache Testeinheit, die die Feldstärke zu messen. Es gibt vier Kondensatoren C11 zu C14 müssen Sie für die beste Leistung zu optimieren.
    Ein einfacher Weg, um den Verstärker zu testen, ist eine zusätzliche Dipol-Antenne bauen und verwenden Sie es als Empfänger.
    Werfen Sie einen Blick auf die schematische rechts. Ich eine Dipolantenne als Empfangsantenne und das Signal wird dann auf eine Gleichspannung von der Germanium-Diode und die Kappe 10nF gleichgerichtet.
    Ein 100uA-Meter zeigt dann die Signalstärke. Eine sehr einfache Einheit zu bauen.
    Sie können entfernen Sie die 100k Widerstand und die OP, und verbinden Sie das uA Meter direkt nach der Diode.
    Das Gerät wird nicht so empfindlich sein, dann, aber immer noch gut funktionieren.

    Ich lege die Empfangsantenne ein bisschen weg von der Sendeantenne und Melodie (C11 zu C14), bis ich stärkste Lesung aus dem 100uA Meter erreichen. Wenn Sie zu stark Lektüre bekommen Sie einen seriellen Widerstand mit der uA Meter hinzufügen oder verschieben Sie sie weiter weg. Wenn Sie auf Low-Signal bekommen, können Sie die OP und stellen hohe Verstärkung mit dem 10k Topf.
    Sie können auch einen (MSA-0636 Kaskadierbar Silicon Bipolar MMIC Verstärker) zwischen der Antenne und dem Gleichrichter.

    Natürlich können Sie Ihr System mit einem Dummy-Load oder Wattmeter zu stimmen, aber ich ziehe mein System mit der realen Antenne abzustimmen.
    Auf diese Weise kann ich die Endstufe tunen und Beurteilung der tatsächlichen Feldstärke mit meinem zweiten Antenne.

     

    • Eine Grundregel während der Abstimmung ist, um den Hauptstrom zu dem Verstärker zu messen.



    Wenn der Sender liegt in der Nähe zueinander passen (getunten korrekt) der wichtigste Strom beginnt zu fallen, und du wirst immer noch hoher Feldstärke. Die Feldstärke kann sogar zunehmen, wenn der Hauptstrom Tropfen. Dann wissen Sie, das Spiel ist gut, weil der Großteil der Energie wird aus geht der Antenne und nicht zurück in den Verstärker reflektiert.

    Wie weit wird es übertragen?
    Diese Frage ist sehr schwer zu beantworten. Die Sende-Abstand ist sehr abhängig von der Umgebung um dich herum. Wenn Sie in einer großen Stadt mit viel Beton und Eisen zu leben, wird der Sender wohl über 400m erreichen. Wenn Sie in kleinere Stadt mit mehr offenen Raum leben und nicht so viel Beton und Eisen Ihren Sender erreichen viel längeren Weg, bis zu 3km. Wenn Sie sehr offenen Raum haben Sie überträgt bis zu 10km.
    Eine Grundregel ist, um die Antenne auf einem hohen und offenen Position zu bringen. Das verbessert Ihre Sendeentfernung beenden eine Menge.

    Sehr Krause Schätzung der Übertragung Distanzen.

    Wie man eine Dipolantenne in 45 Minuten aufbauen
    Ich werde erklären, wie man eine einfache, aber sehr gut Dipol-Antenne zu bauen, und es dauerte nur Minuten, um 45 bauen.
    Der Antennenstab besteht aus Kupferrohr 6mm ich in einem Laden für Autos gefunden hat. Es ist tatsächlich Rohre für den Pausen, aber das Rohr eignet sich hervorragend als Antennenstäbe.
    Sie können alle Arten von Rohren oder Draht. Der Vorteil der Verwendung eines Rohres, ist, dass es stark ist und die breitere Rohrdurchmesser Sie verwenden, desto größeren Frequenzbereich (Bandbreite) erhalten Sie auch. Ich habe bemerkt, dass der Sender höchste Ausgangsleistung gibt rund 104-108 MHz, damit ich meinen Sender eingestellt 106 MHz.

    Die Berechnung gab den Stab Länge von 67 cm. Also habe ich abgeschnitten zwei Stangen an jedem 67cm. Ich fand auch, Kunststoffrohr, um die Stangen zu halten und um ihm eine stabilere Konstruktion.
    Ich verwende ein Plastikrohr als Ausleger und einer zweiten, die beiden Stangen enthalten. Sie können sehen, wie ich schwarze Klebeband verwendet werden, um die beiden Rohre zusammen zu halten.
    Im Inneren des vertikalen Rohres sind die zwei Stangen und ich habe eine der beiden Stangen Koax verbunden. Der Koax ist 10 Windungen um die horizontalen Rohr gedreht, um ein Balun (HF-Drossel) zu bilden, um Reflektionen zu vermeiden. Dies ist eine schlechte Mans Balun und viel Verbesserung kann hier getan werden.

    Ich legte die Antenne auf meinem Balkon und verband es mit dem Sender und schaltete Stromversorgung. Ich lebe in einem Medium, Stadt, damit ich mein Auto und fuhr weg nahm, um die Leistung zu testen. Das Signal war perfekt mit kristallklarem Stereo-Audio. Es gibt viele Gebäude aus Beton um meinen Sender, die den Sendebereich beeinflusst.
    Der Sender arbeitete bis zu 5 km Entfernung, wenn die Sicht war klar, (konnte nicht erhalten Line-In-Sight). In städtischer Umgebung erreichte 1-2km, aufgrund der starken Beton.
    Ich finde diese Leistung sehr gut für eine 1W Verstärker mit einer Antenne, die mich nahm 45 min zu bauen. Man sollte auch in Betracht ziehen, dass das FM-Signal Breit FM, die viel mehr Energie als eine schmale FM-Signal tut konsumieren ist. Alle zusammen, ich war sehr zufrieden mit dem Ergebnis.

    Diese Antenne hat mich 45 Minuten zu bauen und gab ziemlich gute Leistung

    Antenne Prüfen und Messen
    Das Bild unten zeigt Ihnen die Leistung dieser Antenne.
    Dank eines komplexen Antennen-Analyzer, habe ich in der Lage, ein Grundstück von der Leistung der Antenne zu bekommen.
    Das roten Kurve zeigen den SWR und die grau Show Z (Impedanz). Was wir wollen, ist ein SWR von 1 und Z in der Nähe sein, um 50 Ohm passen.

    Wie Sie sehen können, ist die beste Übereinstimmung für diese Antenne an, wo wir 102 MHz SWR = 1.13 und Z = 53 Ohm haben.
    Ich habe meine Antenne am 106 MHz laufen, auf dem das Spiel schlimmer SWR = 1.56 und Z = 32 Ohm.
    Fazit: Meine Antenne war nicht perfekt für 106 MHz, sollte ich wieder laufen meine eingereicht Test bei 102 MHz. Ich werde wahrscheinlich bessere Ergebnisse und mehr Sendeentfernung.
    Oder sollte ich die Antenne ein wenig kürzer zu machen, um die Frequenz 106MHz entsprechen.
    (Ich bin sicher, ich komme zurück zu diesem Thema mit mehr Messungen und Tests, obwohl ich die Leistung des Senders, auch wenn die Antenne schlecht war beeindruckt bin.)

    Frequenz
    SWR
    Z (IMP)
    102.00 MHz
    1.13
    53.1
    106.00 MHz
    1.56
    32.2

    Messung des Dipols

    Spezielle Modifikation des VCO
    Diese Modifikation wird nur dann benötigt, wenn Sie den VCO Bereich erweitern möchten!
    Der VCO wird in Q1 Basis und der VCO Bereich von 88 um 108 MHz.
    Wenn der Transistor Q1 wird geändert FMMT5179 (Sie finden auf meiner Seite Komponente) Die VCO-Bereich wird sich grundlegend ändern. Dies wird die becasue FMMT5179 hat einen sehr geringen inneren Kapazitäten.

    Der Induktor wird L1 den Frequenzbereich:
    • 3 Wendungen geben 100-150 MHz.



    Spectrum Analyzer
    Marco aus der Schweiz hat das Glück, Zugang zu einem Spectrum Analyzer haben. Er war freundlich zu mir schicken diese große Messung der HF-Einheit.
    Er gab mir auch einige große Spitze, vielen Dank. Na ja, spricht das für sich selbst das Foto :-)

    RF Messung des FM PLL gesteuert VCO-Einheit. Das ist, was ich ein sauberes und schönes Signal an!


    Schlusswort
    Dieser Teil II beschreibt die FM-PLL-gesteuerten VCO-Einheit.
    Auch dies ist ein rein pädagogisches Projekt zu erklären, wie ein HF-Verstärker gebaut werden kann.
    Nach dem Gesetz ist es erlaubt, sie zu bauen, aber sie nicht zu verwenden.

    Teil III
    Klicken Sie hier, um zu gehen 1.5-W-Leistungsverstärker Typ-C-Klasse

    Sie können jederzeit mailen Sie mir, ob es etwas unklar.
    Ich wünsche Ihnen viel Erfolg bei Ihren Projekten und vielen Dank für den Besuch meiner Seite.

     

     

     

     

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