AM modulátor - optikai megközelítés: 6 lépés (képekkel)

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:43

Hónapokkal ezelőtt vettem ezt a DIY AM rádióvevő -készletet a Banggood -tól. Összeszereltem. (Ennek mikéntjét külön Instructable -ban szándékoztam leírni) Bármilyen hangolás nélkül is volt lehetőség egyes rádióállomások fogására, de a rezonáns áramkörök beállításával próbáltam elérni a legjobb teljesítményt. A rádió jobban játszott, és több állomást vett, de a változó kondenzátorkerék által jelzett vevőállomások frekvenciái nem feleltek meg valódi értéküknek. Azt tapasztaltam, hogy még a vevő is működik, nincs vágva a megfelelő beállításokkal. Lehetséges, hogy a szokásos 455 KHz helyett más közbenső frekvenciával rendelkezik. Úgy döntöttem, hogy egyszerű AM frekvenciagenerátort készítek az összes rezonanciaáramkör megfelelő módon történő levágásához. Az interneten sok ilyen generátor áramkört talál. A legtöbbjük tartalmaz néhány belső oszcillátort, amelyek különböző számú kapcsolható tekercset vagy kondenzátort tartalmaznak, RF (rádiófrekvenciás) keverőket és más különböző rádióáramköröket. Úgy döntöttem, hogy egyszerűbb módon megyek - egy egyszerű AM modulátort használok, és bemenetként két külső jelgenerátor által generált jeleket használok, amelyek rendelkezésre álltak. Az első a MAX038 chipen alapul. Ezt a tanulságosat írtam róla. Ezt RF frekvenciaforrásként akartam használni. A projektben használt második generátor szintén az XR2206 chipen alapuló barkácskészlet. Nagyon könnyen forrasztható és jól működik. Egy másik jó alternatíva lehet ez. Kisfrekvenciás generátorként használtam. Az AM moduláló jelet szolgáltatta.

1. lépés: A munka elve

Ismét…- Az interneten sok AM modulátor áramkört talál, de valami új megközelítést akartam használni- az ötletem az volt, hogy valahogy moduláljam az egyfokozatú RF erősítő nyereségét. Bázisáramkörként egyfokozatú közös emitter erősítőt vettem, emitter degenerációval. Az erősítő sematikája a képen látható. Nyeresége a következő formában mutatható be:

A = -R1/R0

- a „-” jel a jel polaritásának inverzióját mutatja, de esetünkben ez nem számít. Az erősítő erősítésének megváltoztatásához és így az amplitúdó moduláció meghívásához úgy döntöttem, hogy modulálom az ellenállás értékét az R0 emitter láncban. Az érték csökkentése növeli a nyereséget, és fordítva. Annak érdekében, hogy módosíthassam az értékét, úgy döntöttem, hogy LDR -t (fényfüggő ellenállást) használok, fehér LED -del kombinálva.

2. lépés: Saját készítésű Iptocoupler

Ha mindkét eszközt egyetlen részre szeretné csatlakoztatni, Hőre zsugorodó cső fekete színét használtam a fényérzékeny ellenállás elkülönítésére a környezeti fénytől. Továbbá azt tapasztaltam, hogy még egy réteg műanyag cső sem elegendő a fény leállításához, és beillesztettem a csatlakozót egy másodikba. Multiméterrel megmértem az LDR sötét ellenállását. Ezt követően vettem egy 47KOhm -os potenciométert sorban 1KOhm -os ellenállással, sorba kötöttem a LED -el, és 5V -os tápfeszültséget használtam erre az áramkörre. A potenciométer elforgatásával az LDR ellenállását szabályoztam. 4,1Khm -ról 300Ohm -ra változott.

3. lépés: Az RF erősítő eszköz értékeinek és a végső áramkör kiszámítása

Azt akartam, hogy az AM modulátor teljes nyeresége ~ 1,5 legyen. Kollektor ellenállást (R1) választottam 5,1Kohm. Akkor ~ 3KOhm -ra lenne szükségem az R0 -hoz. Addig forgattam a potenciométert, amíg meg nem mértem ezt az LDR értéket, szétszedtem az áramkört, és mértem a soros csatlakoztatású potenciométer és ellenállás értékét - 35 KOhm körül volt. Úgy döntöttem, hogy 33KOhm szabványos ellenállás értékű eszközt használok. Ezen az értéken az LDR ellenállás 2,88KOhm lett. Most meg kellett határozni a másik két R2 és R3 ellenállás értékét. Ezeket az erősítő megfelelő előfeszítésére használják. A torzítás helyes beállításához először ismerni kell a Q1 tranzisztor Béta -értékét (áramerősítést). 118. -nak mértem. Általános célú kis teljesítményű szilícium NPN BJT eszközt használtam.

A következő lépés a kollektoráram kiválasztása. Én úgy döntöttem, hogy 0,5 mA. Ez határozza meg, hogy az erősítő egyenáramú kimeneti feszültsége közel legyen a tápfeszültség középső értékéhez, lehetővé téve ezzel a maximális kimeneti lengést. A kollektorcsomópont feszültségpotenciálját a következő képlettel számítjuk ki:

Vc = Vdd- (Ic*R1) = 5V- (0,5mA*5,1K) = 2,45V.

Béta = 118 esetén az alapáram Ib = Ic/Beta = 0,5mA/118 = 4,24uA (ahol Ic a kollektoráram)

Az emitteráram mindkét áram összege: Ie = 0,504mA

Az emitter csomópontban lévő potenciált a következőképpen kell kiszámítani: Ve = Ie*R0 = 0,504mA*2,88KOhm = 1,45V

Mert Vce marad ~ 1V.

A bázis potenciálja Vb = Vr0+Vbe = 1,45V+0,7V = 2,15V

Az erősítő helyes torzításához az ellenállásosztón átfolyó áramnak többszöröse kell, mint az alapáram. 10 -szer választom. ….

Ily módon Ir2 = 9* Ib = 9* 4,24uA = 38,2uA

R2 = Vb/Ir2 ~ 56 KOhm

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

Nem voltak ezek az értékek a myresistors pénztárcájában, és R3 = 33Kohm, R2 = 27KOhm vettem - arányuk megegyezik a számított értékekkel.

Végül hozzáadtam egy forráskövetőt 1KOhm ellenállással. Az AM modulátor kimeneti ellenállásának csökkentésére és az erősítő tranzisztorának a terheléstől való elszigetelésére szolgál.

A teljes áramkör hozzáadott kibocsátó követővel a fenti képen látható.

4. lépés: Forrasztási idő

PCB -ként egy darab perfoboardot használtam.

Először a 7805 -ös feszültségszabályozó alapján forrasztottam a tápegységet.

A bemenetre 47uF kondenzátort tettem - minden magasabb érték működhet, a kimeneten kondenzátor bankot (ugyanaz a kondenzátor, mint a bemenetnél+100nF kerámia). Ezt követően forrasztottam a saját készítésű optocsatolót és a LED előfeszítő ellenállását. Eljuttattam a táblát, és újra megmértem az LDR ellenállását.

A képen látható - 2,88KOhm.

5. lépés: A forrasztás folytatódik

Ezután forrasztottam az AM modulátor összes többi részét. Itt láthatja a mért DC értékeket a kollektor csomópontnál.

A kiszámított értéket összehasonlító kis különbség a tranzisztor nem pontosan meghatározott Vbe -jéből származik (700 helyett 670 mV -ot mért), a béta -mérés hibájából (100uA kollektorárammal mérve, de 0,5 mA -nél használják - a BJT Beta valamilyen módon függ a készüléken áthaladó áramon.; az ellenállás értékei hibákat terjesztenek … stb.

Az RF bemenethez BNC csatlakozót tettem. A kimeneten forrasztottam egy darab vékony koax kábelt. Minden kábelt forró ragasztóval rögzítettem a NYÁK -ra.

6. lépés: Tesztelés és következtetések

Mindkét jelgenerátort csatlakoztattam (lásd a beállításom képét). A jel megfigyeléséhez saját készítésű oszcilloszkópot használtam a Jyetech DSO068 készlet alapján. Ez egy szép játék - tartalmaz egy jelgenerátort is. (Ilyen redundancia - 3 jelgenerátor van az asztalomon!) Ezt is használhatnám, amit ebben az oktatóanyagban leírtam, de ebben a pillanatban nem volt otthon.

A MAX038 generátor, amelyet RF frekvenciára használtam (a modulált) - 20 MHz -ig tudtam változtatni. Az XR2206 I rögzített alacsony frekvenciájú szinusz kimenettel használtam. Csak az amplitúdót változtattam, ami ennek következtében megváltoztatta a moduláció mélységét.

Az oszcilloszkóp képernyőjének rögzítése a modulátor kimenetén észlelt AM jel képét mutatja.

Következtetésként - ez a modulátor használható különböző AM fokozatok hangolására. Ez nem teljesen lineáris, de a rezonanciaáramkörök beállításához ez nem olyan fontos. Az AM modulátor más módon is használható FM áramkörökhöz. Csak a MAX038 generátor RF frekvenciáját alkalmazza. Az alacsony frekvenciájú bemenet lebeg. Ebben a módban a modulátor lineáris RF erősítőként működik.

A trükk az, hogy az alacsony frekvenciájú jelet a MAX038 generátor FM bemenetére kell alkalmazni. (MAX038 chip FADC bemenete). Ily módon a generátor FM jelet állít elő, és azt csak az AM modulátor erősíti fel. Természetesen ebben a konfigurációban, ha nincs szükség erősítésre, az AM modulátor kihagyható.

Köszönöm a figyelmet.