Stereo FM-zendercircuit met behulp van IC BA1404

In de volgende berichten wordt uitgelegd hoe u een eenvoudig te bouwen FM-stereozendercircuit kunt bouwen met behulp van IC BA1404.

Over de IC BA1404

Een uitzonderlijk stereo-audio FM draadloos zendcircuit wordt hieronder weergegeven.

Het circuit is gebaseerd op de IC BA1404 van ROHM Semiconductors.

BA1404 is een monolithische FM-stereomodulator met geïntegreerde stereomodulator, FM-modulator en RF-versterkerschakelingen.

De FM-modulator kan worden bestuurd van 76 tot 108 MHz en de stroombron voor het circuit kan van bijna alles zijn tussen één, 25 en drie volt.

Circuitwerking

In de schakeling R7, C16, C14 en R6, C15, maakt C13 het pre-accentuatiesysteem voor respectievelijk de rechter en linker stations.

Dit wordt bereikt om de frequentierespons van de FM-zender aan te vullen met de FM-ontvanger.

Inductor L1 en condensator C5 worden gebruikt om de oscillatorfrequentie vast te leggen. Groep C9, C10, R4, R5 verbetert de splitsing van het station.

38 kHz kristal X1 is gekoppeld tussen pennen 5 en 6 van de IC. Composiet stereo-ontvangst wordt gevormd door het stereomodulatorcircuit dat gebruikmaakt van de 38 kHz gereguleerde kwartsfrequentie.

Bouw de schakeling op een hoogwaardige printplaat.

Door het circuit op een accu te laten werken, worden storingen tot een minimum beperkt.

Werk met een 80 cm koperen kabel als antenne.

Probeer voor L1 drie windingen te maken van geëmailleerd koperdraad met een diameter van 0,5 mm op een ferrietkern van 5 mm diameter.

Schakelschema stereo FM-zender

Een verbeterde versie van het bovenstaande ontwerp wordt uitgelegd in het volgende bericht.

Het hieronder beschreven FM-stereo-zendcircuit kan worden gebruikt voor het uitzenden van een veel duidelijkere stereo FM-muziek naar alle nabijgelegen FM-radio's.

FM basics

De meeste standaard draadloze FM-zenders zijn meestal alleen monofoon. Een stereo-uitzendsignaal heeft een paar kanalen: links en rechts. De geluidsfrequentie beslaat een bandbreedte van 50 tot 15.000 Hertz, samen met de hogere frequenties die een hoge tonen boost of pre-nadruk voor ruisonderdrukking bieden.

Elk kanaal is collectief opgenomen en wordt uitgezonden als primair kanaalaudio (L + R) om ervoor te zorgen dat monofone FM-ontvangers erin slagen om de volledige muziekinhoud te reproduceren zodat het publiek er plezier van kan hebben.

Samen met de muziek van het hoofdkanaal omvat een stereosignaal een 19-kHz pilootdraaggolf met een amplitude van 10% van het primaire kanaal, en ook een zijband-subdraaggolf van 23 kHz tot 53 kHz die bestaat uit het verschil tussen de rechter en linker audiosignalen ( L - R).

De stereo-ontvanger maakt gebruik van het 19 kHz-signaal om een ​​fasevergrendeld 38 kHz-signaal te dupliceren (onder controle gehouden bij de zender) om de zijbanddragers terug te decoderen naar de rechter- en linkerkanalen. De volgende afbeelding toont het frequentiespectrum van een FM-stereosignaal.

De ontvanger biedt bovendien een treble-cut (bekend als de-accentuering), die de vooraccentuering compenseert die is opgenomen bij de zender.

Hoe het werkt

Het belangrijkste onderdeel van dit circuitontwerp is de IC1, a BA1404 FM stereo zender zoals weergegeven in de bovenstaande afbeelding. Het ingangssignaal van het linkerkanaal wordt door RI naar het juiste niveau getweakt.

Treble boost (pre-benadrukking) wordt geleverd door de parallelle mix van Cl en R3.

Dit komt overeen met de akoestische specificaties met de standaard 75 microseconde volgens de regels van de FCC. Geluid wordt door C10 gekoppeld aan de linkerkanaalingang van IC1 op pin 1. Slechte RF-storingen worden via C2 omgeleid naar aarde om te beschermen tegen ongewenste feedback.

De ingangstrap van het rechterkanaal naar pin 18 van ICI is eigenlijk hetzelfde als het linkerkanaal. Ontkoppeling van de voeding uitgevoerd door C14, en eventuele eerdere versterking voor de geluidsinvoer wordt ontkoppeld door C12 op pin 2 van de chip.

Een 38 kHz-signaal is nodig om het binnenkomende geluid te multiplexen en het voorlopige draaggolfsignaal te ontwikkelen.

De binnenste circuitfasen van IC1 vergemakkelijken de toepassing van een 38 kHz SX-cut kristal, zoals blijkt uit de stippellijn in het schema van bovenstaande figuur.

De 38 kHz-kristallen kunnen echter moeilijk op de markt te krijgen zijn, en ze kunnen veel kosten als je er toevallig een krijgt.

Mogelijk is er een veel gemakkelijker toegankelijk kristal beschikbaar dat werkt op 38.400 kHz.

Dit werkt in de meeste omstandigheden: studies uitgevoerd tijdens de ontwikkeling van dit specifieke ontwerp bevestigden dat een paar FM-stereo-ontvangers de pilootdraaggolf gemaakt van 38.400 kHz-kristal mogelijk niet betrouwbaar 'de hand schudden'.

De remedie was om te werken met een extreem veilige alternatieve Hartley-oscillator, gebouwd met goedkope, gemakkelijk toegankelijke componenten in plaats van een van de kristaloscillatoren.

De sinusgolf van 38 kHz wordt geproduceerd door Q1 en de aangrenzende delen (de Hartley-oscillator). Transistor Q1 met hoge versterking heeft een versterking van meer dan 300: apparaten met een lagere versterking presteren mogelijk niet vanwege de verminderde voedingsspanning (1,5 volt DC) die wordt geleverd door een enkele AA-cel.

De variabele inductor die voor T1 wordt gebruikt, is een eerste middenfrequente (IF) transformator die vaak wordt gezien in draagbare transistorradio's, en is bedoeld voor verwerking op 455 kHz.

De spoel in T1 is gevuld met voldoende capaciteit door C23 om zijn werkfrequentie naar beneden te brengen tot ongeveer 38 kHz. Het is mogelijk om de kern van Ti nauwkeurig af te stemmen om de oscillator precies op frequentie te plaatsen.

Ondanks het feit dat de oscillator mogelijk veel meer drift in vergelijking met een kwartskristal, is het zeker geen probleem, simpelweg omdat ontvangers gebruik maken van fasevergrendelde lussen die het triviale wegzweven kunnen volgen.

Houd er rekening mee dat het circuit niet gaat oscilleren als de bedrading van de transformator Ti wordt omgedraaid of omgekeerd. Een basisaanzicht van Ti wordt getoond in Fig om u te helpen bij de aansluitingen.

De gemultiplexte audiotracks komen uit pin 14 van IC1 en worden gemengd met de pilootdrager op pin 13 met behulp van de schakelingen van R5, R6, C22 en C13.

De resulterende audio-uitgang wordt naar de modulator-ingang op pin 12 gestuurd. Om elke vorm van RF-terugkoppelingscomplicaties te omzeilen, wordt pin 12 omzeild via C6. Een Colpitts-oscillator, werkend van 88 tot 95 MHz, wordt gecreëerd op pennen 9 en 10 samen met de schakelingen van C15 naar C17, C20 en L3.

De ruwe frequentieherschikking wordt gedaan door de spoelspleten van L3 aan te passen, en het fijne tweaken gebeurt via C20.

HF-energie die door het tankcircuit wordt ontwikkeld, wordt tegengehouden om terug te lopen naar de voedingstrappen met behulp van omloopcondensator C7 en HF-smoorspoel L2.

De ruwe frequentieherschikking wordt gedaan door de spoelspleten van L3 aan te passen, en het fijne tweaken gebeurt via C20. HF-energie die door het tankcircuit wordt ontwikkeld, wordt tegengehouden om terug te stromen naar de voedingstrappen met behulp van omloopcondensator C7 en HF-smoorspoel L2.

De gemoduleerde transmissie op pin 10 van ICI wordt intern gecombineerd met de RF-uitgangsversterker die bestaat uit C18, C19 en L4 die is aangesloten op pin 7.

Deze fase verbetert de oscillatoraudio om de antenne te pendelen, en dit verhindert variaties in antennebelasting door de oscillatorfrequentie om te schakelen.

Er wordt een tik op een punt op L4 op de antenne afgetapt voor de hoogst mogelijke krachtoverdracht.

De structuur van IC1 is hard-wired bedoeld voor 1,5 volt werking met een absoluut maximum van 3,5 volt.

Uit eerste onderzoek van dit circuit bleek dat het zendbereik niet aanzienlijk werd uitgebreid wanneer 3 volt werd gebruikt om het circuit te voeden, en het stroomverbruik driemaal toenam.

Hierdoor wordt de verhoging van de bedrijfsspanning niet echt aangeraden. Het FM-zendercircuit verbruikt slechts ongeveer 5 mA, daarom kan slechts één AA-cel een hele tijd dienst doen.

Bouw

Elk circuit dat met hoge frequenties werkt, vereist passende aarding en afscherming. Echter. om deze toewijzing zo gemakkelijk mogelijk te maken, werd geen printplaat gebruikt.

In plaats van een printplaat was een lege eenzijdige koperen bekleding gebruikt, waarbij het koper aan de componentzijde een massaplaat vormde en de bedradingsaansluitingen aan de andere kant.

De constructeur kan elk van de essentiële componenten identificeren die bedoeld zijn voor dit circuitontwerp.

Zoals aangetoond in de hoofdafbeelding, zijn de meeste componenten te zien met één terminal die recht naar de grond wijst. Voor deze componenten moet je een gat door het bord boren, alleen voor de ongeaarde pin.

De andere pin kan op de printplaat worden gesoldeerd. Het verdient aanbeveling de onderdelen stap voor stap te boren en te solderen. Hierdoor is het wellicht eenvoudiger om elk van de componenten correct te repareren.

Zorg ervoor dat u alle aansluitingen zo klein mogelijk houdt.

Zorg er bovendien voor dat de ontkoppelingscondensatoren zo dicht mogelijk bij de pinnen van ICI, L3 en L4 worden geplaatst.

U kunt spoel L3 construeren door 3 windingen van # 20 geëmailleerde draad compact op de schacht van een boor van 3/16 inch te wikkelen en deze uit te strekken tot 1/4 inch onmiddellijk nadat deze uit de boor is gehaald.

Om spoel L4 te maken, wikkelt u vier windingen draad # 20 nauw zoals eerder voorgesteld, en trekt u de windingen tot 3/8 inch naar buiten nadat u ze van de booras hebt verwijderd. Elke spoelen zijn geïnstalleerd op het bord 1/46 inch verhoogd boven het koperen oppervlak van het bord.

Plaats de spoelen loodrecht op elkaar en minimaal 2,5 cm uit elkaar om koppeling tussen de twee te minimaliseren. De RF-smoorspoelen (L1 en L2) moeten ook haaks op de spoelen L3 en L4 worden geïnstalleerd.

Afrekenen en afstemmen Neem een ​​paar minuten de tijd om uw harde werk te onderzoeken. Zorg ervoor dat het koper is verwijderd rondom de sleuven die bedoeld zijn voor de doorvoer van de componentterminal.

Voordat u de stroom inschakelt, voert u een aantal inspecties uit met de ohmmeter van de ICI-pinnen naar de aarde om te controleren of er kortsluitingen aanwezig zijn waar deze echt niet zouden moeten.

Zoek daarnaast naar de juiste polariteit van de elektrolytische condensatoren. Bevestig de batterij en bepaal de huidige afvoer, deze moet onder de 5 milliampère zijn.

Sluit de antenne aan op de bovenkant van L4, bij de allereerste draai vanaf het uiteinde dat is verbonden met pin 7 van IC1.

De 17-inch antenne die voor het prototype wordt getoond, heeft de grootte die in de meeste gevallen wordt geïdentificeerd op draagbare radio's, gebruik precies de juiste maat voor de antenne om storingen met de radio's in de buurt te voorkomen. Integreer een stereomuzieksignaal naar de zender links op J1 en rechts op J2.

Pas uw FM-radio aan over de hele band en stem af op het uitgezonden signaal. Pas C19 en C20 aan op hun middelpunt en stel L3 af op ongeveer 92 MHz. Nu kunt u C20 gebruiken om uit te lijnen voor de opgegeven frequentie.

Ook al heb je hoogstwaarschijnlijk een behoorlijk uitzendbereik, is het mogelijk om het circuit te optimaliseren voor de hoogste output door de signaalsterkte-indicator op de FM-ontvanger waarmee je werkt te volgen, en de spoelspleet tussen de windingen van L4 uit te rekken of te comprimeren met een geïsoleerd, niet-magnetisch instrument.

Als u het optimale punt nadert, hebben de spoelen de neiging enigszins interactief te zijn, daarom kan het wijzigen van de ene invloed hebben op de andere. Blijf de procedure volgen totdat u een zo hoog mogelijk resultaat bereikt.

Met een stereosignaal op J1 en J2, stem je af op de output van de FM-ontvanger, idealiter via een koptelefoon, en stel je R1 en R2 fijn af op het niveau iets lager dan waar vervorming optreedt in luidruchtige delen van audio. Aan de ingang wordt een signaalniveau van iets minder dan 200 mV aanbevolen.

De 38 kHz-oscillator wordt idealiter getweakt met behulp van een frequentieteller die is bevestigd aan pin 5 van ICI.

Als de apparatuur niet toegankelijk is, kunt u de kern van T1 afstemmen door de posities af te lezen waar het stereo-indicatielampje van de ontvanger AAN en uit gaat. Pas de kern halverwege tussen deze twee posities aan.

Aanvullende aanpassingen

Er kunnen gevallen zijn waarin u een monofone uitzending wilt uitzenden, bijvoorbeeld de uitvoer van een spreker naar een auditoriumgeluidssysteem.

Een tuimelschakelaar zou bij het circuit kunnen worden geleverd om een ​​0,01 µF condensator over IC-pin 6 ICI en aarde te plaatsen om stereofunctie te beperken.

Als misschien een monofone werking op de lange termijn de voorkeur heeft, zouden de 38 kHz-oscillatorelementen en C5 uit het circuit kunnen worden verwijderd.

Door een electret MIC op de J1-ingang te integreren met een 2.2K-weerstand die is aangesloten op + 1.5 volt, wordt dit circuit een draadloze microfoon voor het volgen van kinderkamers of voor gebruik in collegezalen. Sluit de componenten aan op het circuit in plaats van R1, zoals hieronder getoond.

Met de stereofunctie kunt u twee ingangen samen gebruiken. U kunt overwegen om zang op het ene kanaal en muziekinstrument op het andere op te nemen voor het programma van uw audiosysteem.

Als alternatief kunt u ook de telefoon of een baby op het linkerkanaal volgen en afstemmen op uw scanapparaat op het rechterkanaal, allemaal tegelijk terwijl u uw voertuig opruimt of uw tuin maait, of wanneer u een hoofdtelefoon draagt .