Я хочу построить FM-передатчик. Как работает эта схема?

Я возился с AM-передатчиками, но теперь я хотел бы построить и понять схемы FM-передатчиков. Я наткнулся на эту схему в книге проектов электроники, но она совсем не объясняет, как работает схема. Я был бы рад, если бы кто-нибудь мог объяснить каждую часть схемы.

введите описание изображения здесь

введите описание изображения здесь

Не вдаваясь в теорию тяжелой электроники, опубликованное описание объясняет «хитрость» того, как работает FM-модуляция. Q1 и Q2 — это просто усилители для звука. Что конкретно вы хотите узнать?
Я хочу знать теорию тяжелой электроники.
Маловероятно, что эта схема сработает — для генерации Q3 нет обратной связи. Антенна с ферритовым стержнем не будет использоваться на частотах FM, ее индуктивность будет слишком высокой.
Есть миллион вариантов одной и той же темы - просто погуглите и посмотрите, что я имею в виду. Попробуйте Google Talking Electronics FM Wireless. Если вы хотите знать теорию электроники, то есть бесплатные университетские онлайн-курсы по электронике. Вам понадобится хотя бы первый курс теории схем и транзисторов. Мы не сможем научить вас достаточному в паре абзацев на сайте вопросов и ответов. Если бы вы могли это сделать, то многие из нас могли бы сэкономить 3-4 года своей жизни, не поступая в университет!
Вечернее изучение книги Горовица и Хилла «Искусство электроники» объяснит основы схем транзисторных усилителей лучше, чем я, а наличие экземпляра на книжной полке приносит большой престиж.

Ответы (2)

Я не гуру FM, но я попробую, возможно, некоторые другие смогут уточнить мой ответ.

Поскольку вы немного знакомы с AM-усилителями, Q1 и Q2 могут быть вам достаточно знакомы, они просто усиливают сигнал от наушников, которые действуют как микрофон. Кроме того, современная 32-омная гарнитура должна работать таким же образом, хотя микрофоны, которые обычно используются с ПК/смартфонами, требуют напряжения смещения постоянного тока, которое эта схема не обеспечивает, хотя резистор 10 кОм между (21) и и +9 должны помочь.

Интересная часть схемы — C8 и стержневая антенна, которые вместе образуют LC-цепь. В зависимости от индуктивности стержневой антенны (которой будет количество витков провода вокруг ферритового стержня) LC будет колебаться с определенной частотой. Однако для этого требуется некоторая форма ввода энергии, чтобы заставить его резонировать, и это обеспечивается Q3. Эмиттер Q3 имеет путь к земле через R7 и R8, а база смещена примерно до 6 В на R9,10. Следовательно, Q3 будет потреблять некоторый ток база-эмиттер, чтобы поднять эмиттер на 600 мВ ниже базового напряжения, и это приведет к оттоку некоторого тока через LC. Когда LC колеблется, небольшое увеличение напряжения на (53) увеличит ток, протекающий через R7,8, и, таким образом, увеличится напряжение эмиттера, вызывая уменьшение напряжения база-эмиттер и, таким образом, уменьшая ток коллектор-эмиттер, который пропускает транзистор Q3. Этот эффект более заметен на более высоких частотах, потому что C7 будет поддерживать базовое напряжение. Чистый эффект заключается в том, что ток, который пропускает Q3, имеет фазовый угол, который опережает резонанс LC, и поэтому он накачивает небольшую энергию во время каждого цикла.

Звуковой сигнал подается на R7,8 через C5, поэтому его переменная составляющая вызывает колебания напряжения на эмиттере Q3, что, в свою очередь, изменяет ток, протекающий через LC. Интуитивно понятно, что если ток увеличивается и колебание LC должно колебаться до немного более низкого напряжения, прежде чем Q3 начнет подавать энергию, тогда частота упадет, и наоборот, если ток уменьшится, частота увеличится.

И наоборот, если постоянный ток через индуктор увеличивается, индуктивность может уменьшиться, особенно если индуктор близок к насыщению, поэтому увеличение тока приведет к уменьшению индуктивности и, следовательно, к более высокой резонансной частоте.

Два эффекта, которые я описал, работают в противоположных направлениях, и поэтому я угадываю, какой из них доминирует в этой схеме.

Важнейшим каскадом вашего передатчика является высокочастотный генератор с транзистором Q3. По моему опыту, катушка для FM-диапазона около 100 МГц не имеет внутри ферритового ядра: ее ядром является воздух. Единственное использование, которое вы можете сделать из ферритового стержня, - это сформировать катушку. Накрутите вокруг него примерно 8 витков медной проволоки диаметром 1 мм и затем разберите феррит. Вы можете немного изменить частоту передачи, разместив витки катушки. Если Q3 не может генерировать, попробуйте подключить небольшой конденсатор (5 или 8 пФ) между C и E. Используйте для Q3 биполярный транзистор с высокой частотой среза, такой как BF199. Полезным инструментом для настройки генератора будет провал. метр.

Двойная пунктирная линия рядом с индуктором обычно указывает на ферритовый сердечник, но я согласен, что можно использовать и воздушный сердечник.