AM მოდულატორი - ოპტიკური მიდგომა: 6 ნაბიჯი (სურათებით)

2024 ავტორი: John Day | [email protected]. ბოლოს შეცვლილი: 2024-01-30 10:20

თვის წინ შევიძინე ეს DIY AM რადიო მიმღების ნაკრები Banggood– დან. მე აწყობილი მაქვს. (როგორ გავაკეთო ამის გაკეთება ცალკე აღწერილობით განვიზრახე) ყოველგვარი რეგულირების გარეშეც კი შესაძლებელი იყო ზოგიერთი რადიოსადგურის დაჭერა, მაგრამ მე შევეცადე რეზონანსული სქემების მორგებით მისი საუკეთესო შესრულების მიღწევა. რადიო უკეთესად თამაშობდა და იღებდა მეტ სადგურს, მაგრამ ცვლადი კონდენსატორის ბორბლით ნაჩვენები მიმღები სადგურების სიხშირე არ შეესაბამებოდა მათ რეალურ მნიშვნელობას. აღმოვაჩინე, რომ მიმღებიც კი მუშაობს, ის არ არის მორგებული სწორი პარამეტრებით. ალბათ მას აქვს განსხვავებული შუალედური სიხშირე სტანდარტული 455 KHz– ის ნაცვლად. მე გადავწყვიტე შემექმნა AM სიხშირის გენერატორი, რათა ყველა რეზონანსული სქემა სათანადოდ გამერტყა. ინტერნეტში შეგიძლიათ იპოვოთ ასეთი გენერატორების მრავალი სქემა. მათი უმრავლესობა შეიცავს ზოგიერთ შიდა ოსცილატორს სხვადასხვა რაოდენობის გადართვის კოჭებით ან კონდენსატორებით, RF (რადიოსიხშირული) მიქსერებით და სხვა რადიო სქემებით. მე გადავწყვიტე წასვლა უფრო მარტივი გზით - გამოვიყენო მარტივი AM მოდულატორი და შეყვანისთვის გამოვიყენო ორი გარე სიგნალის გენერატორის მიერ წარმოქმნილი სიგნალები, რაც მე მქონდა ხელმისაწვდომი. პირველი დაფუძნებულია MAX038 ჩიპზე. მე დავწერე ამის შესახებ ინსტრუქცია. მინდოდა გამომეყენებინა ეს როგორც RF სიხშირის წყარო. ამ პროექტში გამოყენებული მეორე გენერატორი ასევე არის წვრილმანი ნაკრები, რომელიც დაფუძნებულია XR2206 ჩიპზე. მისი შედუღება ძალიან ადვილია და კარგად მუშაობს. კიდევ ერთი კარგი ალტერნატივა შეიძლება იყოს ეს. მე მას ვიყენებდი როგორც დაბალი სიხშირის გენერატორს. ის უზრუნველყოფდა AM მოდულირების სიგნალს.

ნაბიჯი 1: მუშაობის პრინციპი

ისევ …- ინტერნეტში შეგიძლიათ ნახოთ AM მოდულატორების ბევრი სქემა, მაგრამ მე მინდოდა გამომეყენებინა ახალი მიდგომა- ჩემი იდეა იყო როგორმე მოერგო ერთჯერადი RF გამაძლიერებლის მომატება. როგორც საბაზისო წრე, მე ავიღე ერთსაფეხურიანი საერთო გამცემი გამაძლიერებელი ემიტერების გადაგვარებით. გამაძლიერებლის სქემა მოცემულია სურათზე. მისი მოგება შეიძლება წარმოდგენილი იყოს სახით:

A = -R1/R0

- ნიშანი "-" იდება სიგნალის პოლარობის ინვერსიის საჩვენებლად, მაგრამ ჩვენს შემთხვევაში ამას მნიშვნელობა არ აქვს. გამაძლიერებლის მომატების შესაცვლელად და ამპლიტუდის მოდულაციის გამოსაძახებლად გადავწყვიტე რეზისტორის მნიშვნელობის მოდულირება გამცემი ჯაჭვში R0. მისი ღირებულების შემცირება გაზრდის მოგებას და პირიქით. იმისათვის, რომ შევძლო მისი ღირებულების მოდულირება, გადავწყვიტე გამოვიყენო LDR (შუქზე დამოკიდებული რეზისტორი), თეთრ LED- თან ერთად.

ნაბიჯი 2: თვითნაკეთი იპტოქუპლერი

ორივე მოწყობილობის ერთ ნაწილად გასაერთიანებლად, მე გამოვიყენე თერმული შესაკრავი მილის შავი ფერი, რათა გამოვყოთ ფოტომგრძნობიარე რეზისტორი გარე შუქისგან. გარდა ამისა, აღმოვაჩინე, რომ პლასტმასის მილის ერთი ფენაც კი არ არის საკმარისი სხივის შესაჩერებლად და მე მეორეში ჩავამატე შეერთება. მრავალ მეტრის გამოყენებით გავზომე LDR- ის ბნელი წინააღმდეგობა. ამის შემდეგ ავიღე 47KOhm სერიის პოტენომეტრი 1KOhm რეზისტორით, სერიულად დავუკავშირე LED- ს და ამ სქემაში გამოვიყენე 5V მიწოდება. გარდამტეხი პოტენომეტრი მე ვაკონტროლებდი LDR- ის წინააღმდეგობას. ის იცვლებოდა 4.1Koh– დან 300 Ohm– მდე.

ნაბიჯი 3: გამოთვლა RF გამაძლიერებელი მოწყობილობის ღირებულებებისა და საბოლოო წრედისა

მინდოდა AM მოდულატორის მთლიანი მოგება 1.5 ფუნტი. მე ავირჩიე კოლექტორის რეზისტორი (R1) 5.1KOhm. მაშინ, მე უნდა მქონდეს K 3KOhm for R0. გადავატრიალე პოტენომეტრი სანამ არ გავზომე LDR- ის ეს მნიშვნელობა, დავშალე წრე და გავზომე სერიული დაკავშირებული პოტენომეტრის და რეზისტორის მნიშვნელობა - ეს იყო დაახლოებით 35 Koh. მე გადავწყვიტე გამოვიყენო 33KOhm სტანდარტული რეზისტორის ღირებულების მოწყობილობა. ამ მნიშვნელობით LDR წინააღმდეგობა გახდა 2.88KOhm. ახლა უნდა განისაზღვროს სხვა ორი რეზისტორის R2 და R3 მნიშვნელობები. ისინი გამოიყენება გამაძლიერებლის სწორი მიკერძოებისთვის. იმისათვის, რომ შევძლოთ მიკერძოების სწორად დადგენა, ჯერ ტრანზისტორი Q1- ის ბეტა (მიმდინარე მოგება) უნდა იყოს ცნობილი. მე გავზომე 118. მე გამოვიყენე საერთო დანიშნულების დაბალი სიმძლავრის სილიციუმის NPN BJT მოწყობილობა.

შემდეგი ნაბიჯი მე შევარჩიე კოლექტორის დენი. მე ავირჩიე ის იყოს 0.5mA. ეს განსაზღვრავს გამაძლიერებლის DC გამომავალი ძაბვის მიწოდების ძაბვის საშუალო მნიშვნელობასთან ახლოს, რაც საშუალებას მისცემს მას მაქსიმალური გამომავალი საქანელი. კოლექტორის კვანძში ძაბვის პოტენციალი გამოითვლება ფორმულით:

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

ბეტა = 118 ბაზის დენი არის Ib = Ic/Beta = 0.5mA/118 = 4.24uA (სადაც Ic არის კოლექტორის დენი)

ემისიის დენი არის ორივე დენის ჯამი: ანუ = 0.504mA

პოტენციალი გამცემი კვანძში გამოითვლება: Ve = Ie*R0 = 0.504mA*2.88KOhm = 1.45V

იყიდება Vce რჩება V 1V.

ბაზაზე არსებული პოტენციალი გამოითვლება როგორც Vb = Vr0+Vbe = 1.45V+0.7V = 2.15V (აქ მე ვაყენებ Vbe = 0.7V - სტანდარტი Si BJT– სთვის. Ge– ისთვის არის 0.6)

გამაძლიერებლის სწორად მიკერძოების მიზნით, რეზისტორის გამყოფში მიმდინარე დინება უნდა იყოს უფრო მაღალი ვიდრე საბაზისო დენი. მე ავირჩევ 10 -ჯერ. …

ამ გზით Ir2 = 9* Ib = 9* 4.24uA = 38.2uA

R2 = Vb/Ir2 ~ 56 KOhm

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

მე არ მქონდა ეს მნიშვნელობები myresistors საფულეში და მე ავიღე R3 = 33Kohm, R2 = 27KOhm - მათი თანაფარდობა იგივეა, რაც გამოთვლილი.

ბოლოს დავამატე 1KOhm რეზისტორით დატვირთული წყაროს მიმდევარი. იგი გამოიყენება AM მოდულატორის გამომავალი წინააღმდეგობის შესამცირებლად და გამაძლიერებელი ტრანზისტორის დატვირთვისგან იზოლირებისათვის.

მთელი წრე დამატებული გამომცემელი მიმდევრით არის წარმოდგენილი ზემოთ მოცემულ სურათზე.

ნაბიჯი 4: შედუღების დრო

როგორც PCB მე გამოვიყენე პერფობორდის ნაჭერი.

თავიდან მე შევაერთე კვების ბლოკი 7805 ძაბვის მარეგულირებელზე დაყრდნობით.

შესასვლელში ჩავდე 47uF კონდენსატორი - თითოეულმა უფრო მაღალმა მნიშვნელობამ შეიძლება იმუშაოს, გამომავალზე დავდე კონდენსატორის ბანკი (იგივე კონდენსატორი, როგორც შეყვანისას+100nF კერამიკული). ამის შემდეგ მე შევაერთე თვითნაკეთი ოპტოწყვილერი და LED- ის წინასწარგანსაზღვრული რეზისტორი. მე მიაწოდა დაფა და მე კიდევ ერთხელ გავზომე LDR- ის წინააღმდეგობა.

ის ჩანს სურათზე - ის არის 2.88KOhm.

ნაბიჯი 5: შედუღება გრძელდება

ამის შემდეგ მე შევაერთე AM მოდულატორის ყველა სხვა ნაწილი. აქ თქვენ შეგიძლიათ ნახოთ გაზომილი DC მნიშვნელობები კოლექტორის კვანძში.

მცირე განსხვავება გამოთვლილ ღირებულებასთან შედარებით გამოწვეულია ტრანზისტორის ზუსტად განსაზღვრული Vbe– ით (აღებულია 700 ნაცვლად 670mV), შეცდომა ბეტა გაზომვაში (იზომება კოლექტორის დენი 100uA, მაგრამ გამოიყენება 0.5mA - BJT Beta დამოკიდებულია გარკვეულწილად დენის გავლით მოწყობილობაზე.; რეზისტორის მნიშვნელობები ავრცელებს შეცდომებს … და ა.შ.

RF შეყვანისთვის მე დავდე BNC კონექტორი. გამომავალზე მე შევაერთე თხელი კოაქსი კაბელის ნაჭერი. ყველა კაბელი მე დავაფიქსირე PCB– ზე ცხელი წებოთი.

ნაბიჯი 6: ტესტირება და დასკვნები

მე ორივე სიგნალის გენერატორი მაქვს დაკავშირებული (იხილეთ ჩემი კონფიგურაციის სურათი). სიგნალის დასაკვირვებლად მე გამოვიყენე თვითნაკეთი ოსცილოსკოპი, რომელიც დაფუძნებულია Jyetech ნაკრზე DSO068. ეს არის ლამაზი სათამაშო - შეიცავს ასევე სიგნალის გენერატორს შიგნით. (ასეთი სიჭარბე - მე მაქვს 3 სიგნალის გენერატორი ჩემს მაგიდაზე!) ასევე შემეძლო გამომეყენებინა ის, რაც მე აღვწერე ამ ინსტრუქციაში, მაგრამ ამ მომენტში არ მქონდა სახლში.

MAX038 გენერატორი, რომელიც მე გამოვიყენე RF სიხშირისთვის (მოდულირებული) - შემიძლია შეცვალო 20 მჰც -მდე. XR2206 მე გამოვიყენე ფიქსირებული დაბალი სიხშირის სინუსური გამოსვლით. მე შევცვალე მხოლოდ ამპლიტუდა, რამაც შედეგად შეცვალა მოდულაციის სიღრმე.

ოსცილოსკოპის ეკრანის გადაღება აჩვენებს AM სიგნალის სურათს, რომელიც შეიმჩნევა მოდულატორის გამოსვლაზე.

დასკვნის სახით - ეს მოდულატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას AM- ის სხვადასხვა საფეხურის დასარეგულირებლად. ეს არ არის სრულად ხაზოვანი, მაგრამ რეზონანსული სქემების მორგებისთვის, ეს არ არის ისეთი მნიშვნელოვანი. AM მოდულატორი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ასევე FM სქემებისთვის სხვადასხვა გზით. გამოიყენება მხოლოდ RF სიხშირე MAX038 გენერატორიდან. დაბალი სიხშირის შეყვანა რჩება მცურავი. ამ რეჟიმში მოდულატორი მუშაობს როგორც ხაზოვანი RF გამაძლიერებელი.

ხრიკი მდგომარეობს იმაში, რომ გამოიყენოთ დაბალი სიხშირის სიგნალი MAX038 გენერატორის FM შეყვანისას. (შეყვანის FADC of MAX038 ჩიპი). ამ გზით გენერატორი აწარმოებს FM სიგნალს და ის მხოლოდ AM მოდულატორით არის გაძლიერებული. რა თქმა უნდა, ამ კონფიგურაციაში, თუ გაძლიერება არ არის საჭირო, AM მოდულატორის გამოტოვება შესაძლებელია.

Გმადლობთ ყურადღებისთვის.