Схема. Видео- и аудиопередатчик средней мощности
Предлагаем вам открыть новый этап в данной области и собрать видео- и аудиопередатчик значительно большей мощности, достигающей 30-40 мВт. При такой мощности радиус действия передатчика увеличивается до километра на открытой местности. Естественно, что в данном случае необходимо использовать высокочастотный усилитель мощности с рабочей частотой, соответствующей частоте излучения передатчика. Несмотря на это, конструкция передатчика остается относительно простой, благодаря предлагаемому нами решению.
Основные характеристики:
— частота передачи — 224 или 479,5 МГц, стабилизируется резонатором на поверхностных акустических волнах;
— поднесущая звуковая частота — 5,5 МГц, модулированная по частоте, с предварительной частотной коррекцией 50 мкс;
— мощность ВЧ — 30-40 мВт на нагрузке 50 Ом в зависимости от типа применяемых компонентов;
— видеовход — нормализованный 1 В при 75 Ом;
— стандарт видео — негативная модуляция, черно-белая или цветная, стандарта PAL;
— аудиовход — для стандартного электретного микрофона с переменным коэффициентом усиления от 1 до 50;
— питание: постоянное напряжение -12 В, потребляемый ток -примерно 130 мА, без учета потребления камеры;
— размеры — 58 х 44 х 18 мм.
Схема передатчика, представленная на рис. 5.8.
Левая часть схемы аналогична соответствующей части предыдущего передатчика, элементы усилителя мощности расположены рядом с выходом подключения к антенне модуля Aurel MAV-VHF 244 или MAV-UHF 479,5 Aurel, расположенного справа.
В этом случае антенный выход модуля Aurel соединен с усилителем мощности, образованным крошечной интегральной схемой IC4 марки ERA 5. Внешний вид, размеры и внутренняя схема этого замечательного прибора представлены на рис. 5.9.
Данная интегральная схема способна работать на частоте от нескольких мегагерц до 4 ГГц и, отдавая в нагрузку выходную мощность до 50 мВт, отличается простотой применения. Для обеспечения нормальной работы интегральной схемы потребуются лишь резистор нагрузки R12 и дроссельная катушка L1, препятствующая проникновению высокочастотных колебаний в питающую линию.
Поскольку входной импеданс IC4 составляет 50 Ом, а выходной импеданс модуля Aurel равен 75 Ом, интегральной схеме предшествует согласующий каскад, образованный резисторами R9, R10 и R11.
Эта часть схемы предназначена для работы на высоких частотах (224, 5 МГц или 479,5 МГц), поэтому данный узел передатчика является весьма чувствительным к изменению размеров компонентов и их взаиморасположения. При его сборке мы использовали SMD-компоненты, обеспечивающие стабильность и воспроизводимость рабочих характеристик передатчика. Тем не менее никакого специального инструмента вам не понадобится.
Так как усилителю мощности ERA 5 необходимо дополнительное питание, мы применили второй интегральный стабилизатор напряжения IC3, обеспечивающий усилитель мощности стабилизированным напряжением 8 В.
Изготовление
Резисторы и конденсаторы по возможности следует выбирать с корпусом самой распространенной марки 1206. Резисторы могут также иметь цилиндрический корпус.
Печатная плата передатчика представлена на рис. 5.10, а размещение элементов — на рис. 5.11.
Для сохранения воспроизводимости характеристик передатчика йе изменяйте конфигурацию проводников части печатной платы, предназначенной для установки усилителя на базе ERA 5.
Сборку передатчика следует начинать с установки SMD-компонентов, которые припаиваются к печатной плате со стороны печатных проводников и требуют горизонтального положения платы на столе.
Большая лупа с подсветкой может пригодиться, но совсем не обязательна, а вот без лабораторного пинцета вам не обойтись.
Перечень компонентов
Полупроводники:
— IC1:TL082
— IC2: 7805 (стабилизатор + 5 В, 1 А, корпус ТО 220) (КР142ЕН5А)
— IC3: 7808 (стабилизатор + 8 В, 1 А, корпус ТО 220) (КР142ЕН8А)
— IC4:ERA5
— M1: модуль Aurel MAV-VHF 244 или MAV-UHF 479,5 в зависимости от желаемой частоты
— D1: IN 4004
Если не указано иначе — резисторы 0,25 Вт 5%:
— R1:1 кОм (каштановый, черный, красный)
— R2: 4,7 кОм (желтый, фиолетовый, красный)
— R3, R4: 22 кОм (красный, красный, оранжевый)
— R5, R7, R8:10 кОм (каштановый, черный, оранжевый)
— R6: 220 кОм (красный, красный, желтый)
— R9: 47 Ом (желтый, фиолетовый, черный) КПУ
— R10: 39 Ом (оранжевый, белый, черный) КПУ
— R11: 27 Ом (красный, фиолетовый, черный) КПУ
— R12: 68 Ом (голубой, серый, черный)
Конденсаторы:
— С1:470 мкФ 25 В электролитический (К50-35)
— С2:0,22 мкФ пленочный (К73-17)
— СЗ, С10: 10 нФ керамический
— С4, С5, С7, С11: 10 мкФ 25 В электролитический (К50-35)
— Сб,С8,С9: 0,1 мкФ пленочный (К73-17)
— С12:1 нФ керамический
— C13, C14, С15: 100 пФ керамический SMD
Прочие компоненты:
— L1: дроссельная катушка 1 мкГн SMD
— Р1: вертикальный подстроечный резистор для установки на печатной плате 470 кОм
— Панелька для интегральной микросхемы: 1×8 контактов
Для пайки компонента SMD поступайте следующим образом:
— нанесите небольшую каплю припоя на одну из контактных площадок печатной платы для установки компонента и дайте ей застыть;
— при помощи лабораторного пинцета установите и удерживайте компонент так, чтобы один из его выводов находился примерно в центре капли припоя, и разогрейте припой паяльником;
— после того как вывод компонента погрузился в расплавленный припой, уберите паяльник, отпустите компонент и дайте ему остыть;
— припаивайте другой контакт компонента обычным способом;
— после застывания припоя второго вывода можно подправить первый припаянный вывод, и если он вам покажется вам недостаточно гладким и блестящим, добавьте немного припоя.
Напоминаем, что SMD-резисторы маркируются с помощью различных цветов или светлым цветом, в соответствии с международной кодификацией: двузначное число, за которым следует десятичная степень. Так, R9, сопротивлением 47 Ом, промаркирован числом 470, так как его номинал равен 47, умножить на 10 в нулевой степени, то есть 1.
Керамические SMD-конденсаторы не промаркированы, но, так как в данном случае все они одного номинала, вы можете их перепутать.
Интегральную микросхему ERA 5 установите в последнюю очередь. Укоротите ее выводы до длины, необходимой для ее установки на плате. Цоколевка микросхемы отмечена точкой на корпусе, которая должна быть обращена в сторону С14. Внимание! Неправильное подключение микросхемы приведет к выходу ее из строя.
После этого переверните печатную плату и приступайте к монтажу обычных компонентов в порядке, который вы уже выучили наизусть. Как при сборке предыдущих видеопередатчиков, модуль Aurel MAV-VHF 244 или MAV-UHF 479,5 устанавливается со стороны печатных проводников способом, которым мы воспользовались уже дважды.
Испытания и применение
Прежде чем приступить к каким-либо действиям с передатчиком, обратите особое внимание на важность соблюдения правильного режима совместной работы выходного каскада и антенны. Как и в большинстве высокочастотных передатчиков с одним каскадом усиления мощности, усилитель нашего передатчика плохо справляется с работой без антенны или если она неправильно отрегулирована. Не включайте передатчик, не подключив его к соответствующей антенне!
Выбирая антенну, помните, что модели, предназначенные для частоты 433 МГц, вполне подходят для нашего варианта передатчика на 479,5 МГц, ибо разница по частоте незначительна. Также можно изготовить антенну длиной, равной одной четверти длины волны, из жесткого изолированного провода длиной 32 см для частоты 224,5 МГц и 15 см для частоты 479,5 МГц. Провод следует припаять к площадке подключения антенны ANT передатчика или соединить с ней коротким коаксиальным кабелем и разъемом BNC или SMA.
После подключения видеокамеры и электретного микрофона включите передатчик. Для питания передатчика необходимо постоянное напряжение 12В при потребляемом токе 130 мА, увеличившемся с введением выходного каскада усилителя.
Безупречная работа и превосходное качество изображения передатчика достигаются без особых проблем.
Похожие статьи:
Простейший микропередатчик с частотной модуляцией
Видео- и аудиопередатчик большой мощности
