Схема. Простейший микропередатчик с частотной модуляцией
Основные характеристики:
— частота излучения — регулируется в диапазоне ультракоротких волн от 88 до примерно 102 МГц;
— мощность высокочастотного излучения — около 10 мВт;
— тип модуляции — частотная;
— полоса пропускания звукового сигнала — от 300 до 5000 Гц;
— питание: постоянное напряжение — 9 В, ток потребления — примерно 20 мА;
— размеры — 50 х 18 х 14 мм.
На рис. 2.1 представлена схема простейшего микропередатчика, подобные вы наверняка встречали в разных вариантах «подпольных» изданий, авторы которых так и не восприняли последние достижения технологического прогресса…
Микропередатчик состоит всего из двух транзисторов и пригоршни небольших по размерам и дешевых пассивных компонентов.
Транзистор Т2 образует генератор, частота колебаний которого определяется колебательным контуром L1-C6 и внутренними паразитными емкостями самого транзистора, что одновременно является и недостатком, и преимуществом.
Преимущество заключается в том, что при изменении напряжения смещения базы транзистора мы изменяем величины его паразитных емкостей и, соответственно, частоту колебаний, тем самым добиваясь частотной модуляции. Если мы подадим на базу Т2 переменное напряжение низкой частоты, например сигнал микрофона, то получим изменение частоты излучающего генератора передатчика, то есть частотную модуляцию высокочастотных колебаний низкочастотными.
Недостаток состоит в том, что при нагреве транзистора или изменении его режима работы вследствие падения напряжения питающей батареи изменяются паразитные емкости и, соответственно, частота излучения. Это вынуждает производить периодическую подстройку приемника с медленно «плывущей» частотой излучения передатчика. Далее, на примере последующих схем со стабилизацией частоты с применением резонаторов на поверхностных волнах, мы увидим, каким образом в настоящее время можно полностью избавиться от этого недостатка.
Сигнал микрофона слишком мал для непосредственного управления генератором на транзисторе Т1, поэтому он усиливается предварительным усилителем низкой частоты, выполненным по традиционной схеме «с общим эмиттером» на транзисторе Т1. Потенциометром Р1 регулируют уровень усиленного напряжения на выходе усилителя (коллектор Т1).
Данный передатчик способен работать в относительно широком диапазоне частот, который зависит только от величины индуктивности L1 и емкости С6, образующих единственный колебательный контур, определяющий частоту излучения. Еще одним преимуществом передатчика является возможность настройки на диапазон частот, не требующий сборки специального приемника. Для приема сигналов передатчика можно использовать обыкновенный приемник, имеющий диапазон ультракоротких волн; достаточно настроить передатчик на частоту передачи в диапазоне вещания ультракоротковолновых радиостанций.
Но если всего несколько лет назад подобное решение не составляло проблем ввиду небольшого числа государственных радиостанций, то сегодня, с появлением десятков коммерческих станций, ситуация изменилась. Если вы проживаете вблизи сколько-нибудь значимого населенного пункта, то с трудом найдете свободное место для приема сигналов вашего передатчика, который и без того будет отклоняться от выбранной частоты.
Изготовление
Данный передатчик предназначен для начинающих, поэтому мы намеренно не старались сделать его чрезмерно миниатюрным с тем, чтобы любой радиолюбитель смог без труда повторить его, не прибегая к использованию SMD-компонентов для поверхностного монтажа. Размеры печатной платы передатчика (50 х 18 мм), представленной на рис. 2.2, обеспечивают ей относительную скрытность.
Подготовка компонентов не представляет особой проблемы. Катушку L1 можно изготовить вручную, но, учитывая трудоемкость этой процедур, мы выбрали модель, доступную в продаже. Имеет значение только ее индуктивность, подходящий вариант — порядка 0,14 мкГн. Мы установили компактную регулируемую модель фирмы Toko, но можно приобрести любую катушку с такой же величиной индуктивности с подходящими габаритными размерами.
Все остальные компоненты списка являются широко распространенными и не нуждаются в особых комментариях. Их монтаж выполняется в соответствии с указаниями рис. 2.3.
Монтаж следует начинать с резисторов, устанавливаемых вертикально. Согнув верхний вывод параллельно корпусу, надежно припаяйте резисторы на печатной плате. После этого приступайте к монтажу конденсаторов. Обратите внимание на С9, устанавливаемый под углом рядом с корпусом транзистора Т1. В конце установите катушку, подстроенный резистор и транзисторы, выводы которых предварительно укоротите до 2-3 мм.
Перечень компонентов
Полупроводники:
— Т1:ВС548В,ВС549В
— Т2: 2 N2222 А
— Если не указано иначе — резисторы 0,25 Вт 5%
— R1, R4, R5: 10 кОм (каштановый, черный, оранжевый)
— R2: 220 кОм (красный, красный, желтый)
— R3: 4,7 кОм (желтый, фиолетовый, красный)
— R6:100 Ом (каштановый, черный, каштановый)
Конденсаторы:
— С1; 1 нФ керамический дисковый с расстоянием между выводами 2,5 мм
— С2: 0,22 мкФ пленочный (К73-17)
— СЗ: 1 мкФ 25 В электролитический (К50-35)
— С4, С5: 470 пФ керамический дисковый с расстоянием между выводами 2,5 мм
— С6: 22 пФ подстроечный
— С7:4,7 пФ керамический дисковый с расстоянием между выводами 2,5 мм
— С8:8,2 пФ керамический дисковый с расстоянием между выводами 2,5 мм
— С9:10 нФ керамический (КМЗ-е-5) с расстоянием между выводами 5 мм
Прочие компоненты:
— Р1: вертикальный подстроечный резистор 22 кОм
— L1: 0,142 мкГн фирмы Toko зеленая Микрофон: электретный микрофон с двумя выводами
Испытания и применение
После тщательной проверки правильности монтажа подключите электретный микрофон к соответствующему разъему. Обратите внимание на то, что эти микрофоны полярные, внимательно осмотрев ваш микрофон, вы увидите, что один из его выводов соединен с металлическим корпусом. Соедините этот вывод с «землей».
Подключите к схеме стандартную батарею напряжением 9 В, не соединяя ее с антенной, и разместите на расстоянии нескольких десятков сантиметров приемник с диапазоном УКВ, настроенный на свободную от радиовещания зону. Установите движок потенциометра Р1 в среднее положение и при помощи пластмассовой отвертки, во избежание воздействия металлических предметов на параметры элементов генератора, осторожно настройте конденсатор С6 до получения сигнала вашего передатчика приемником. Как правило, прием должен выражаться сильным свистом, вызванным эффектом самовозбуждения, возникающего между близко расположенным динамиком приемника и микрофоном передатчика.
Убавьте громкость приемника или удалите микропередатчик от динамика и убедитесь в хорошей слышимости передаваемого сигнала микрофона. При необходимости отрегулируйте положение движка потенциометра Р1 для максимального уменьшения искажений, сохраняя при этом приемлемую чувствительность.
Вы заметите, что частота излучения, которую вы тщательно отрегулировали, со временем изменяется, чтобы «поймать» ее, необходимо заново подстраивать либо приемник, либо подстроечный конденсатор С6 передатчика. К счастью, это отклонение, относительно существенное в первые минуты после подключения передатчика к источнику питания, впоследствии, после прогрева Т2 до установившейся рабочей температуры, стабилизируется. После этого передатчик готов к использованию в нормальных условиях.
Теоретически длина антенны передатчика должна составлять четверть длины волны, и, принимая во внимание его рабочую частоту, мы должны были бы использовать жесткий провод длиной 70 см, что довольно сложно. Мы предлагаем вам использовать жесткий провод, максимально удаленный от металлических предметов, длиной около 20 см.
Предложенная схема представляет собой экспериментальный передатчик, предназначенный для сборки начинающими радиолюбителями, и не может считаться надежным и серьезным устройством по причине нестабильности его частоты и невысокого качества модуляции. К тому же такой передатчик невозможно скрыть, ибо его сигналы могут принимать все владельцы бытовых приемников с диапазоном УКВ, в том числе человек, за которым ведется наблюдение…
Все это не касается микропередатчиков, которые рассмотрим далее и которые достойны участия в шпионском фильме, но в этот раз без трюкачества…
Похожие статьи:
Высококачественный микропередатчик на 433,8 МГц с частотной модуляцией
Видео- и аудиопередатчик средней мощности
