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VXO FM Bug


Introdução

Depois de construir o meu circuito Bug FM Solar Powered , eu decidi que uma grande melhoria envolveria a construção de um bug com um transmissor mais freqüência estável. Numerosos circuitos de cristal oscilador variável ( VXO ) foram publicados por presunto receptores e transmissores de rádio , estes são normalmente utilizados para aplicações CW (código morse ) nos 3-30 Mhz HF presunto bandas de rádio . Circuitos VXO usar um capacitor ou indutor variável em um circuito oscilador de cristal para puxar a freqüência de oscilação acima ou abaixo da freqüência especificada do cristal . VXOs graças frequência são inerentemente estáveis ​​para o cristal . Este circuito foi o resultado de experiências na utilização de um diodo varactor ( condensador de tensão variável ) no circuito VXO para modular a frequência do oscilador com um sinal de áudio para a modulação de frequência (FM ) .

O desvio de um VXO freqüência é relativamente pequeno, e cristais mais baratas ressoam em freqüências abaixo de 30MHz . Quadruplicar a freqüência base 24Mhz com circuitos duplicadores de frequência também resulta em um desvio de frequência quadruplicou . Eu costumava MV1401 varactores porque eu tive alguns deles em minha coleção de peças. Pode valer a pena experimentar diferentes diodos varactor . Outro truque que é vulgarmente utilizado para a produção de um deslocamento da frequência VXO maior é a utilização de dois ou mais dos mesmos cristais de frequência em paralelo.

Todos os díodos de varactor ter uma mudança não-linear em relação ao controlo de capacitância de tensão, o que provoca um desvio de frequência não- linear e resultante distorção do sinal de modulação. Mantendo o pequeno desvio reduz esse efeito. Uma abordagem melhor seria incorporar um circuito op-amp não linear para neutralizar a resposta do diodo. O duplicador de frequência em cascata soou como um circuito bastante simples de design, mas realmente fazê-lo funcionar tomou uma série de tentativas e muitas modificações do circuito. O livro Solid State Design para o Radioamador por Wes Hayward ( W7ZOI ) e Doug DeMaw ( W1FB ) forneceu um excelente fundo em circuitos duplicadores de freqüência baseados em transformador que operam na faixa de VHF .

Um cristal de 24Mhz microprocessador comum pode ter sua freqüência quadruplicou para produzir um sinal de 96MHz , este está bem no meio da faixa de transmissão FM. Outros cristais comuns na gama de 22- 27Mhz pode ser usado para produzir os sinais de outras partes da banda de FM , as frequências de cristais comuns incluem 24,0, 25,0, 26,0 e 27,0 Mhz . Variações sobre este circuito pode ser usado para produzir os sinais em bandas de rádio amadores como 144Mhz . Note-se que modernos receptores FM digital sintonizados apenas cobrir 200kHz etapas, tais como 95,9 e 96.1Mhz , se você quiser o transmissor para trabalhar em uma freqüência oficial , pode ser necessário adquirir um cristal personalizado. Um receptor analógico não está restrito aos canais de freqüência predefinidas , basta escolher uma frequência que não esteja muito perto de quaisquer estações locais . teoria O microfone de eletreto é polarizado com um resistor de 15K , o valor do resistor pode precisar ser alterado para otimizar o ganho e ruído para o seu especial de microfone de eletreto . O sinal do microfone é acoplado ao transistor 2N3904 através de um condensador de bloqueio DC 10nF . O valor deste condensador pode ser aumentado se for mais baixo desejado .

O sinal do microfone é amplificado por um amplificador de áudio 2N3904 . O sinal de áudio é DC isolado com um capacitor de 100nF e RF- ignorados com um capacitor 390PF . As duas resistências 220K fornecer uma polarização 6V nominal para os diodos varactor MV1401 , o sinal de áudio desloca a tensão de polarização acima e abaixo 6V para alterar a capacitância dos varactores . A capacitância varactor muda a freqüência 24MHZ cristal do oscilador para produzir modulação de frequência . O circuito oscilador de cristal utiliza a configuração de Colpitts . L1 e os dois condensadores ligados ao colector 2N2222A formar um circuito que ressoa na 24Mhz . Um observador atento pode observar que os dois condensadores está ligado à terra, mas L1 está ligado a 12 V, o condensador 100 nF , no lado superior da L1 calções de RF sobre a linha de +12 V para a terra , de modo que o da bobina e os condensadores são efectivamente um ressonante paralelo circuito. O aterramento do capacitor variável fornece uma montagem melhor físicas.

O sinal de RF é acoplada ao 24Mhz T1 300pf através de um condensador de bloqueio DC . T1 é um núcleo Amidon T50 -6 , com um enrolamento toroidal trifiliar . T1 e os dois transistores 2N2222A formar um circuito dobrador de ativo. A resistência de 33K no toróide fornece polarização de base para os transistores e o condensador de 10nF RF fornece um caminho para a terra para a T2 derivação central secundário. Um transistor conduz na metade positiva da onda 24Mhz ea outras condutas na metade negativa da onda. Os dois sinais são eficazmente OU- ed em conjunto para produzir um sinal de 48Mhz . O lado do colector dos dois transistores tem um circuito sintonizado que ressoa na 48Mhz de modo que a fase produz uma onda seno pura com gaita mínimos.

A saída do primeiro dobrador activo é virado para fora da bobina de saída e alimentados para o próximo duplicador activo. O segundo dobrador activo é essencialmente a mesma que a primeira , excepto que se converte 48Mhz a 96MHz e sua saída é ajustado para 96MHz . Um T30 -10 powedered ferrite ferro Amidon foi utilizado para o transformador T2 , é importante utilizar este tipo de material do núcleo para uma operação adequada a esta frequência . A saída a partir do segundo 96MHz duplicador activo é alimentado para o andar amplificador sintonizado 96MHz final. A saída do amplificador DC- final é contornado através de um condensador de 1nF e alimentada para a antena através de uma secção de saída pi consistindo de L5 e os dois condensadores do aparador . Note-se que o amplificador de potência de saída de um pouco mais de 100 mW de RF , 100MW é o limite legal em alguns países. A potência de saída pode ser facilmente reduzido , aumentando o valor da resistência de 100 ohms no emissor do amplificador final.

Especificações

*A saída de freqüência : 96 Mhz , definida pelo cristal
*Tensão de entrada: 12VDC nom .
*Corrente de funcionamento : 110mA @ 12VDC
*Entrada DC para amp RF : 325mW
*Potência de saída RF : 150mW (aprox.)

Construção

O circuito protótipo foram construídos utilizando o " dead " processo de construção, as partes ligadas à terra foram soldados a uma placa de cobre da placa de circuito e as ligações foram soldadas entre as partes como necessário. Uma placa de circuito impresso protótipo perfurada ou placa de circuito feito à medida , também poderia ser utilizado. Mantenha tudo leva tão curto quanto possível, pois este circuito opera na faixa de VHF . alinhamento Um osciloscópio 100Mhz ou mais rápido com uma sonda de 10x é recomendado para alinhar este circuito . Um analisador de espectro é ainda melhor se você tiver acesso a um. Tenha em mente que a 48Mhz e 96MHz a sonda alcance terá um efeito significativo sobre a forma de onda exibida . Quando adequadamente ajustado , as harmónicas mais próximos serão mais do que 40 dB abaixo do sinal de 96MHz .

Centro de os dois aparadores de equilíbrio nos circuitos duplicadores . Conecte o escopo para o coletor VXO e ajustar o controle de pico do palco para a maior onda senoidal. Conecte o escopo para o coletor do amp sintonizado 48Mhz e ajustar a próxima conntrol pico para a maior onda senoidal. Conecte o espaço para os colecionadores do duplicador ativa e ajustar controle de pico do palco para a maior onda senoidal. Se o parafuso faz com que o equilíbrio do sinal de saída a cair , quando se está no centro da sua gama , provavelmente necessidade de inverter a fase de um dos enrolamentos de saída do núcleo.

O controle de modulação deve ser ajustada para o sinal mais forte recebido o que não produz distorção audível . Conectar uma carga resistiva de 50 ohm para os terminais da antena e ligar o alcance através da carga de 50 ohm . Ajuste o controle de pico do amplificador sintonizado 96MHz para a maior onda senoidal. Deixe o alcance dos terminais da antena e afinar todos os ajustes anteriores para o sinal mais alto . Ajustar os dois aparadores através L5 para o sinal mais elevado . Ajuste os dois aparadores de equilíbrio para o mesmo de forma de onda mais . usar Aplicar 12VDC ao circuito, sintonizar o sinal com uma marcação receptor FM analógico e ouvir o que o microfone. Use antenas ressonantes para ambos o transmissor e receptor para os melhores resultados . Este circuito tem uma boa quantidade de corrente para funcionar. Se você quiser ligar o bug de bateria, usar um amp- hora de chumbo-ácido Gell célula 3-7 para um tempo de funcionamento razoavelmente longo . Certifique-se de incluir um fusível entre o terminal + da bateria eo transmissor.

É fácil substituir o microfone condensador com outra fonte de áudio, como um leitor de CD , basta remover o microfone e seu resistor de pull -up e alimentar o sinal de áudio para o capacitor de 100nF que alimenta a base do transistor 2N3904 . Se você manter o sinal de áudio no "sweet spot" , onde é grande o suficiente para modular totalmente , mas pequena o suficiente para que ele não cortar , a fidelidade do transmissor pode ser muito bom .

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