AM մոդուլատոր - օպտիկական մոտեցում. 6 քայլ (նկարներով)

2024 Հեղինակ: John Day | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2024-01-30 09:51

Ամիսներ առաջ ես գնել էի այս DIY AM ռադիոընդունիչի հավաքածուն Banggood- ից: Ես այն հավաքել եմ: (Ինչպես դա անել, ես մտադիր էի նկարագրել առանձին Instructable- ում) Նույնիսկ առանց որևէ թյունինգի հնարավոր էր բռնել որոշ ռադիոկայաններ, բայց ես փորձեցի հասնել նրա լավագույն կատարմանը `կարգավորելով ռեզոնանսային սխեմաները: Ռադիոն ավելի լավ էր խաղում և ավելի շատ կայաններ էր ստանում, սակայն փոփոխական կոնդենսատորի անիվով ցուցադրվող ընդունիչ կայանների հաճախականությունները չէին համապատասխանում դրանց իրական արժեքին: Ես պարզել եմ, որ նույնիսկ ընդունիչն է աշխատում, այն ճշգրտված չէ ճիշտ պարամետրերով: Հավանաբար, այն ունի տարբեր միջանկյալ հաճախականություններ `ստանդարտ 455 ԿՀց հաճախականության փոխարեն: Ես որոշեցի պատրաստել մի պարզ AM հաճախականության գեներատոր `բոլոր ռեզոնանսային սխեմաները պատշաճ կերպով կտրելու համար: Ինտերնետում կարող եք գտնել նման գեներատորների բազմաթիվ սխեմաներ: Նրանցից շատերը պարունակում են որոշ ներքին տատանումներ `տարբեր քանակությամբ փոխարկելի կծիկներով կամ կոնդենսատորներով, ՌԴ (ռադիոհաճախականության) խառնիչներով և այլ տարբեր ռադիոհաղորդիչներով: Ես որոշեցի գնալ ավելի պարզ ճանապարհով `օգտագործել պարզ AM մոդուլատոր և որպես մուտք` կիրառել երկու արտաքին ազդանշանների գեներատորների կողմից առաջացած ազդանշանները, որոնք ես ունեի: Առաջինը հիմնված է MAX038 չիպի վրա: Ես գրել եմ դրա մասին ուսանելի: Ես ուզում էի սա օգտագործել որպես ՌԴ հաճախականության աղբյուր: Այս նախագծում օգտագործված երկրորդ գեներատորը նաև DIY հավաքածու է, որը հիմնված է XR2206 չիպի վրա: Soldոդելը շատ հեշտ է և լավ է աշխատում: Մեկ այլ գեղեցիկ այլընտրանք կարող է լինել սա: Ես այն օգտագործել եմ որպես ցածր հաճախականության գեներատոր: Այն ապահովում էր AM մոդուլացնող ազդանշան:

Քայլ 1. Աշխատանքի սկզբունքը

Կրկին… Որպես բազային միացում ես վերցրել եմ մեկ աստիճանի ընդհանուր-արտանետիչ ուժեղացուցիչ `ճառագայթման այլասերումով: Ուժեղացուցիչի սխեմաները ներկայացված են նկարի վրա: Դրա շահույթը կարող է ներկայացվել հետևյալ տեսքով.

A = -R1/R0

- «-» նշանը դրված է ազդանշանի բևեռականության հակադարձությունը ցույց տալու համար, բայց մեր դեպքում դա նշանակություն չունի: Ուժեղացուցիչի շահույթը փոխելու և այդպիսով ամպլիտուդային մոդուլյացիայի կոչ անելու համար ես որոշեցի մոդուլացնել դիմադրիչի արժեքը ճառագայթիչ շղթայում R0: Դրա արժեքը նվազեցնելը կբարձրացնի շահույթը և հակառակը: Որպեսզի կարողանամ մոդուլացնել դրա արժեքը, որոշեցի օգտագործել LDR (լույսից կախված դիմադրություն) ՝ զուգորդված սպիտակ LED- ի հետ:

Քայլ 2: Ինքնագործող Iptocoupler

Երկու սարքերը մեկ մասով միացնելու համար, Ես օգտագործել եմ ջերմային փոքրանման խողովակի սև գույնը `լուսազգայուն դիմադրությունը շրջապատող լույսից մեկուսացնելու համար: Ավելին, ես պարզեցի, որ պլաստմասե խողովակի նույնիսկ մեկ շերտը բավարար չէ լույսը դադարեցնելու համար, և միացումը տեղադրեցի երկրորդում: Բազմաչափ օգտագործելով, ես չափեցի LDR- ի մուգ դիմադրությունը: Դրանից հետո ես վերցրեցի 47KOhm- ի պոտենցիոմետր ՝ 1KOhm ռեզիստորային շարքով, այն շարքով միացրեցի LED- ի հետ և 5V լարում կիրառեցի այս շղթայի վրա: Պոտենցիոմետրը շրջելով ես վերահսկում էի LDR- ի դիմադրությունը: Այն փոխվում էր 4.1KOhm- ից մինչև 300Ohm:

Քայլ 3. ՌԴ ուժեղացուցիչի սարքի արժեքների և վերջնական սխեմայի հաշվարկ

Ես ցանկանում էի AM մոդուլյատորի ընդհանուր շահույթը ունենալ ~ 1.5: Ես ընտրել եմ կոլեկտորային դիմադրություն (R1) 5.1KOhm: Հետո, ես պետք է ունենայի 3KOhm R0- ի համար: Ես պտտեցի պոտենցիոմետրը մինչև չափեցի LDR- ի այս արժեքը, ցրեցի շղթան և չափեցի սերիական միացված պոտենցիոմետրի և դիմադրության արժեքը `այն մոտ 35 ԿՕմ էր: Ես որոշեցի օգտագործել 33KOhm ստանդարտ դիմադրության արժեքի սարք: Այս արժեքով LDR դիմադրությունը դարձավ 2.88KOhm: Այժմ պետք է սահմանվեին R2 և R3 մյուս երկու ռեզիստորների արժեքները: Դրանք օգտագործվում են ուժեղացուցիչի ճիշտ կողմնակալության համար: Կողմնորոշումը ճիշտ սահմանելու համար նախ պետք է հայտնի լինի Q1 տրանզիստորի Beta- ն (ընթացիկ շահույթը): Ես չափեցի 118. Ես օգտագործեցի ընդհանուր նշանակության ցածր էներգիայի սիլիկոնային NPN BJT սարք:

Հաջորդ քայլը ես ընտրեցի կոլեկտորային հոսանքը: Ես ընտրել եմ, որ այն լինի 0.5mA: Սա սահմանում է ուժեղացուցիչի DC ելքային լարումը մոտ լինելու մատակարարման լարման միջին արժեքին ՝ թույլ տալով առավելագույն ելքային ճոճանակ: Կոլեկտորային հանգույցում լարման ներուժը հաշվարկվում է բանաձևով.

Vc = Vdd- (Ic*R1) = 5V- (0.5mA*5.1K) = 2.45V:

Beta = 118- ով հիմնական հոսանքը Ib = Ic/Beta = 0.5mA/118 = 4.24uA (որտեղ Ic- ը կոլեկտորային հոսանքն է)

Արտանետիչի հոսանքը երկու հոսանքների գումարն է. Ie = 0.504mA

Արտանետիչ հանգույցի պոտենցիալը հաշվարկվում է հետևյալ կերպ. Ve = Ie*R0 = 0.504mA*2.88KOhm = 1.45V

For Vce մնում ~ 1V.

Հիմքի ներուժը հաշվարկվում է որպես Vb = Vr0+Vbe = 1.45V+0.7V = 2.15V (այստեղ ես դնում եմ Vbe = 0.7V - ստանդարտ Si BJT- ի համար: Ge- ի համար դա 0.6 է)

Ուժեղացուցիչը ճիշտ շեղելու համար դիմադրության բաժանարարով հոսող հոսանքը պետք է բազային հոսանքից անգամ ավելի բարձր լինի: Ես ընտրում եմ 10 անգամ: ….

Այս կերպ Ir2 = 9* Ib = 9* 4.24uA = 38.2uA

R2 = Vb/Ir2 ~ 56 KOhm

R3 = (Vdd-Vb)/Ir3 ~ 68 KOhm:

Ես չունեի այս արժեքները myresistors դրամապանակում, և ես վերցրել եմ R3 = 33Kohm, R2 = 27KOhm - դրանց հարաբերակցությունը նույնն է, ինչ հաշվարկվում է:

Ի վերջո, ես ավելացրեցի 1KOhm ռեզիստորով բեռնված աղբյուրի հետևորդ: Այն օգտագործվում է AM մոդուլյատորի ելքային դիմադրությունը նվազեցնելու և ուժեղացուցիչ տրանզիստորը բեռից մեկուսացնելու համար:

Ամբողջ շրջանը `ավելացված արտանետիչ հետևորդով, ներկայացված է վերևի նկարում:

Քայլ 4: Sոդման ժամանակը

Որպես PCB, ես օգտագործեցի մի կտոր perfoboard:

Սկզբում ես զոդեցի էներգիայի մատակարարման սխեման `հիմնված 7805 լարման կարգավորիչի վրա:

Մուտքի մեջ ես դնում եմ 47uF կոնդենսատոր - յուրաքանչյուր ավելի բարձր արժեք կարող էր աշխատել, ելքի վրա ես դնում էի կոնդենսատորի բանկ (նույն կոնդենսատորը, ինչ մուտքի դեպքում+100nF կերամիկական մեկ): Դրանից հետո ես զոդեցի ինքնաշեն օպտիկական զույգը և LED- ի նախնական կողմնակալման դիմադրությունը: Ես մատակարարել եմ խորհուրդը և կրկին չափել եմ LDR- ի դիմադրությունը:

Այն կարելի է տեսնել նկարի վրա. Այն 2.88KOhm է:

Քայլ 5: Sոդումը շարունակվում է

Դրանից հետո ես զոդել եմ AM մոդուլյատորի մյուս բոլոր մասերը: Այստեղ դուք կարող եք տեսնել չափված DC արժեքները կոլեկտորային հանգույցում:

Փոքր տարբերությունը, որը համեմատում է հաշվարկված արժեքը, առաջանում է տրանզիստորի ոչ ճշգրիտ որոշված Vbe- ից (վերցված 700 -ի փոխարեն չափված 670 մՎ), սխալ Beta չափման մեջ (չափվում է կոլեկտորային հոսանքով 100uA, բայց օգտագործվում է 0.5mA- ում - BJT Beta- ն ինչ -որ կերպ կախված է սարքի միջով անցնող հոսանքի վրա; դիմադրության արժեքները սխալներ են տարածում … և այլն:

ՌԴ մուտքի համար ես դնում եմ BNC միակցիչ: Ելքում ես զոդեցի մի բարակ կոկոս մալուխի մի կտոր: Բոլոր մալուխները ես ամրացրել եմ PCB- ին տաք սոսինձով:

Քայլ 6: Փորձարկում և ամփոփումներ

Ես միացրել եմ երկու ազդանշանային գեներատորները (տես իմ տեղադրման պատկերը): Ազդանշանը դիտելու համար ես օգտագործել եմ ինքնաշեն տատանումներ, որոնք հիմնված են Jyetech հանդերձանքի DSO068 վրա: Դա գեղեցիկ խաղալիք է, որը պարունակում է նաև ազդանշանի գեներատոր ներսում: (Այսպիսի ավելորդություն. Ես ունեմ 3 ազդանշանային գեներատոր իմ գրասեղանի վրա):

MAX038 գեներատորը, որն օգտագործել եմ ՌԴ հաճախականության համար (մոդուլացվածը) - կարող եմ փոխվել մինչև 20 ՄՀց: XR2206- ը, որն օգտագործել եմ ցածր հաճախականությամբ սինուսային ելքով: Ես փոխեցի միայն ամպլիտուդը, ինչը արդյունքում փոխեց մոդուլյացիայի խորությունը:

Օսլիլոսկոպի էկրանի գրավումը ցույց է տալիս AM ազդանշանի պատկերը, որը դիտվում է մոդուլյատորի ելքի վրա:

Որպես եզրակացություն `այս մոդուլյատորը կարող է օգտագործվել AM- ի տարբեր փուլերի թյունինգի համար: Այն ամբողջովին գծային չէ, բայց ռեզոնանսային սխեմաների ճշգրտման համար դա այնքան էլ կարևոր չէ: AM մոդուլյատորը կարող է օգտագործվել նաև FM սխեմաների համար այլ կերպ: Կիրառվում է միայն ՌԴ հաճախականությունը MAX038 գեներատորից: Frequencyածր հաճախականության մուտքը մնում է լողացող: Այս ռեժիմում մոդուլյատորը աշխատում է որպես գծային ՌԴ ուժեղացուցիչ:

Հնարքն այն է, որ MAX038 գեներատորի FM մուտքագրման վրա կիրառվի ցածր հաճախականության ազդանշան: (մուտքագրում է MAX038 չիպի FADC): Այս կերպ գեներատորը արտադրում է FM ազդանշան, և այն ուժեղանում է միայն AM մոդուլյատորով: Իհարկե, այս կազմաձևում, եթե ուժեղացման կարիք չկա, AM մոդուլատորը կարող է բաց թողնվել:

Շնորհակալություն ուշադրության համար.