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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Transmisor de transistores para la banda de 432 MHz. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / transmisores Una descripción de este transmisor fue publicada en la revista RADIO REF, autor - F8CV. La potencia de salida del transmisor es relativamente pequeña, alrededor de 100 mW, pero es suficiente para realizar comunicaciones en distancias cortas o, "conectando", por ejemplo, un amplificador híbrido fabricado por Motorola o RCA, para obtener una "completa". Transmisor "de pleno derecho" con una potencia de salida de varias decenas de vatios. El diagrama del transmisor se muestra en la Fig.1.
El transistor T2 opera en un circuito oscilador de cuarzo a una frecuencia de 72 MHz. Se ensambla un amplificador de modulación en el transistor T1; se suministra una señal del micrófono a la base de T1. La señal amplificada, a través de un condensador separador, se suministra a un varicap conectado en serie con la bobina L1 y el resonador de cuarzo. El voltaje de modulación cambia la capacitancia del varicap y, en consecuencia, la frecuencia del oscilador de cristal, proporcionando así modulación FM. La ganancia del amplificador ultrasónico del micrófono se establece mediante el potenciómetro P, una resistencia de 10 kOhm y cambiando el voltaje de alimentación del amplificador. El circuito oscilador de cuarzo es clásico y, por lo general, con piezas reparables y una instalación correcta, comienza a funcionar inmediatamente. Al oscilador de cuarzo le sigue un triplicador de frecuencia en el transistor T3, en cuyo circuito colector está instalado un circuito sintonizado a una frecuencia de 216 MHz. Una característica distintiva del tripler es la mayor impedancia de entrada de la cascada, el uso de acoplamiento inductivo-capacitivo con el generador [se puede realizar sintonizando C8, lo que aumentará el filtrado del voltaje del oscilador de cuarzo y coordinará mejor las cascadas con entre sí y, por lo tanto, aumentar la potencia de salida del transmisor en su conjunto, porque la bobina de acoplamiento con el condensador forma un circuito oscilante en serie (es posible que deba seleccionar el número de vueltas de la bobina de acoplamiento y combinarla mejor con el tripler) ]. El circuito emisor T3 incluye un circuito oscilatorio en serie L4C9, conectado en paralelo con la resistencia R15 y sintonizado para triplicar la frecuencia del oscilador de cuarzo: 216 MHz, lo que garantiza (¡con solo un circuito!) una supresión casi nula de la frecuencia del oscilador y sus armónicos (especialmente el segundo - 144 MHz y el cuarto - 288 MHz, excepto, por supuesto, el tercero útil) se deben a la retroalimentación negativa dependiente de la frecuencia de la corriente de RF. Por lo tanto, la salida triple tiene una señal de salida bastante limpia con una frecuencia de 216 MHz. La siguiente cascada en los transistores T4 y T5 es un duplicador de frecuencia de 216 MHz a 432 MHz, realizado según un circuito push-pull, y los terminales de los colectores de los transistores están conectados entre sí [dichos circuitos resaltan los armónicos pares y suprimen los impares , si enciende esta cascada de acuerdo con el circuito habitual con cargas en los circuitos colectores, se resaltarán los armónicos impares, incluido el primero (amplificador), y los armónicos pares, por el contrario, se suprimirán]. A la salida de esta etapa ya existe un nivel bastante alto de potencia de salida, suficiente para impulsar la etapa final. Es importante garantizar una simetría completa de la etapa duplicadora [tanto del hardware como de la señal]. Sería lógico conectar los terminales de los emisores de los transistores duplicadores de frecuencia T4 y T5 entre sí e instalar una resistencia común entre ellos y la carcasa, bloqueándola en RF con un condensador, sin embargo, para garantizar una mejor simetría, es necesario separar los circuitos del emisor [también se puede instalar en lugar de las resistencias constantes R16 y R17 tener una resistencia de sintonización con una resistencia de 160:180 Ohm entre los terminales del emisor, poniendo a tierra la salida de su motor, entonces será posible equilibrar operativamente y sin problemas la cascada]. La potencia de RF obtenida después del duplicador con una frecuencia de 432 MHz se suministra a la línea de tira L5, y hay tres líneas de tira en el transmisor: L5, L6 y L7, están hechas de lámina de placa de circuito impreso [se sabe que en La fibra de vidrio de 432 MHz ya empieza a “cojear”, es decir, aumentan las pérdidas en el dieléctrico, por lo que conviene “compensarlas” al menos un poco puliendo la línea hasta obtener un brillo de espejo y cubriéndola de la oxidación con una buena Barniz aislante eléctrico de bajas pérdidas en el microondas, dorado o plateado la línea. La mejor opción sería en el caso de una línea pulida recubierta de plata colocada sobre un tablero de fluoroplástico (teflón); si falta un fluoroplástico recubierto con papel de aluminio, se puede usar un tablero combinado, colocando solo la etapa final con líneas. sobre el “fluoroplástico”. La etapa del transistor T6 es la etapa de salida del transmisor y opera a una frecuencia de 432 MHz en clase AB. La polarización de apertura se aplica a la base del transistor desde el "más" de la fuente de alimentación a través de una cadena de resistencias R18 y R19; entre el punto de su conexión y el cuerpo se conecta un diodo de silicio a modo de diodo zener de bajo voltaje. . En ausencia de “oscilación”, fluye una corriente de reposo de 6:2 mA en el circuito colector del transistor T3. La línea de banda L6 es la carga del colector del amplificador de potencia final del transmisor, la línea de banda L7 opera en un circuito de filtro P para hacer coincidir la impedancia de salida del transistor con la impedancia de entrada de la antena. La salida de la antena está a 10 mm del extremo "frío" de la línea. Diseño y detalles: para construir el transmisor es necesario fabricar una placa de circuito impreso de fibra de vidrio recubierta con una lámina o (mejor aún) de fluoroplástico (teflón) recubierta con una lámina de dimensiones 130 x 60 x 1,5 mm. La ubicación de las piezas en la placa de circuito se muestra en la Fig. 2. En la Fig. La Figura 3 muestra un boceto de los conductores de la placa de circuito impreso (para mayor comodidad, se muestra una imagen negativa: la lámina está indicada en blanco). Colocar piezas en el tablero, por regla general, no causa dificultades, ya que hay suficiente espacio en él. Se debe prestar especial atención a la fabricación de bobinas. La bobina L1 contiene 9 vueltas de alambre para enrollar con un diámetro de 0,3:0,35 mm en un marco con un diámetro de 6 mm. La bobina del oscilador de cuarzo L2 contiene 6 vueltas del mismo cable en un marco con un diámetro de 4 mm, la bobina de comunicación está enrollada entre las vueltas de la bobina L2 desde su extremo "frío" y tiene 4 vueltas de cable de bobinado del mismo diámetro como L2 (Fig. 4).
Se debe prestar especial atención al devanado de la bobina L3 y la bobina de comunicación parafásica: primero, se enrollan 3 vueltas de alambre de bobinado con un diámetro de 5 mm en un mandril con un diámetro de 0,8 mm, luego retorcemos dos alambres, posiblemente Cables unipolares con aislamiento multicolor con un diámetro de cobre de 0,15:0,2, 3 mm. El bobinado de la bobina de comunicación parafásica (5 vueltas) se debe realizar como se muestra en la Fig. 3, en el extremo “frío” de la bobina L6, colocando primero dos vueltas de la bobina de comunicación sobre ella y una tercera encima de ellas. . Luego, el comienzo de un cable de la bobina de comunicación se conecta al final del segundo (Fig.4), los cables conectados entre sí se sueldan al cable común de la placa, los cables restantes se sueldan a las bases de los transistores T5. , TXNUMX. De esta forma se obtiene un grifo del medio y una bobina de acoplamiento simétrica.
Dado que la frecuencia de 216 MHz ya es bastante alto, para reducir su penetración a la salida del transmisor debido a capacitancias parásitas de montaje, los terminales de las bases de los transistores T4 y T5 no pasan por los orificios de la placa en el lado de las pistas impresas, sino que se conectan por encima de las placa mediante montaje en superficie con cables cortos suficientes para soldar. En la Fig. 7 se muestra cómo se hace esto, utilizando el transistor T5 como ejemplo.
Todos los circuitos deben montarse con los cables más cortos posibles, recordando que un centímetro de cable o longitud de cable a una frecuencia de 216 MHz corresponde aproximadamente a un metro en frecuencias cercanas a 2 MHz; no montará piezas en equipos de HF con cables de un metro de largo. ! Al configurar, puede medir el voltaje en cada mitad de la bobina de comunicación con un voltímetro de RF con los transistores conectados y su devanado ligeramente simétrico cortando uno de los terminales (con un voltaje más bajo) con unos alicates laterales. Las soldaduras deben protegerse de la oxidación con barniz aislante eléctrico. La bobina L4 se enrolla con un alambre de 0,45 mm de diámetro en un mandril de 4 mm de diámetro y contiene 6 vueltas. El inductor de RF en los circuitos colectores de los transistores duplicadores de frecuencia tiene 4 vueltas de cable con un diámetro de 0,45 mm en un mandril de 2,5 mm. Los dos choques restantes tienen cada uno 4:5 vueltas de cable aislado y están enrollados en pequeños tubos de ferrita (Fig. 8). El número de vueltas no es crítico.
Los terminales de los transistores montados deben tener una longitud mínima para poder soldarlos, especialmente para T6. Los condensadores trimmer deben ser de muy alta calidad: con dieléctrico cerámico (o aire). El conector de antena BNC coaxial se monta en el ángulo de latón o en la pared del transmisor de tal manera que proporcione soldadura a la línea de pelado sin cables adicionales en la unión de soldadura L7 a C17. La salida de la antena se puede realizar sin conector soldando el cable de acuerdo con la Fig. 9: el núcleo central del cable a la línea en la unión de L7 con C17, la trenza se divide en dos partes, que se sueldan a la lámina. del hilo común de la placa a ambos lados del cable.
Configuración: Una vez que haya ensamblado este transmisor, generalmente simple, para que funcione, debe configurarlo. Para poder adaptar de forma óptima la antena al transmisor, es necesario realizar un accesorio RF para el medidor, por ejemplo un tester. El diagrama de dicho accesorio se muestra en la Fig. 10. Si el cable coaxial está conectado al transmisor sin conector, las piezas del decodificador se pueden soldar de acuerdo con la Fig. 11. También necesitará una resistencia no inductiva con una resistencia de 47 (50) o 75 ohmios, dependiendo de la resistencia del alimentador de su antena con una potencia de disipación de 0,5 W, el equivalente de la antena. El diodo AA119 es de germanio, se puede sustituir por cualquier otro (germanio) capaz de funcionar en microondas. El condensador C es un condensador de desacoplamiento de RF, su capacitancia puede estar en el rango de 100:200 pF, tipo miniatura, conectado al circuito del decodificador con cables cortos.
Para medir el voltaje de salida, se debe conectar un voltímetro de CC con una resistencia de entrada de al menos 20000 ohmios/V al decodificador de RF. La medición se realiza con un límite de 10 V. También puede resultar útil incluir un miliamperímetro de CC con un límite de 100 mA en el circuito de alimentación del transmisor. En primer lugar comprobamos la instalación para comprobar la ausencia de cortocircuitos y el correcto montaje del transmisor. Conectamos la alimentación y comprobamos la generación en el oscilador de cuarzo acercando un medidor de ondas resonante a la bobina L2 y girando su núcleo de ferrita de sintonización (es posible seleccionar la capacitancia del condensador C6 o instalarlo como uno de sintonización y estirar y comprimir el bobina gira si, como L2, se utiliza una bobina sin marco o sin núcleo). Al girar los rotores de los condensadores C9 y C11, debe establecer la "oscilación" máxima de los transistores T4 y T5, y debe verificar que el circuito L4C9 esté efectivamente configurado a una frecuencia de 216 MHz. El condensador C12 logra la máxima "oscilación" del transistor T6, y luego, los condensadores C14 y C16 (C15 y C17 en la posición de su capacitancia media) deben alcanzar el voltaje máximo en la salida del accesorio indicador.
Esta operación debe repetirse varias veces en diferentes posiciones de los rotores C15 y C17 hasta obtener una tensión de salida máxima de unos 3 V. Naturalmente, si el equivalente es 47 ohmios, entonces la tensión será menor, y a 75 ohmios será ser más alto. Las operaciones de sintonización deben realizarse en sesiones cortas, permitiendo que los transistores que ya tienen una acumulación sólida en la entrada, pero circuitos de salida no sintonizados, se "enfríen"; de lo contrario, dichos transistores tendrán que cambiarse, especialmente los transistores de salida; esto no debe olvidarse cuando se trabaja con otros dispositivos de transmisión]. Para configurar correctamente el nivel de modulación (y, por lo tanto, la desviación de frecuencia), debe monitorear su señal en un receptor de FM encendido en el rango de 432 MHz. Desenrosquemos el núcleo de ferrita de la bobina L1, coloquemos el control deslizante del potenciómetro de recorte P (10 kOhm) en la posición más alta (según el diagrama de la Fig. 1), es decir, en la amplificación máxima de la señal AF. Si ahora, por ejemplo, sopla en el micrófono, podrá escuchar la señal correspondiente en el receptor de FM. Cuando el núcleo se introduce dentro de la bobina L1, la profundidad de modulación (desviación de frecuencia) cambiará y la frecuencia de sintonización del transmisor también cambiará (menor), lo cual es inevitable. Al instalar el núcleo de la bobina, en algunas posiciones, es posible que la frecuencia del oscilador de cuarzo se vea alterada si hay una desviación excesiva. Usando el movimiento del núcleo anterior y estableciendo un nivel suficiente de modulación con el potenciómetro P, logre un funcionamiento estable del oscilador de cuarzo con una desviación de frecuencia suficiente y la frecuencia del transmisor requerida (en ausencia de modulación). Dado que "soplar" en un micrófono es constantemente agotador y el nivel de dicha señal no es constante, se debe conectar un generador de audiofrecuencia a la entrada del micrófono, seleccionando su voltaje de salida con una frecuencia de, por ejemplo, 1 kHz, dentro de 1:10 mV, dependiendo de las “capacidades” de su micrófono. Los condensadores, denominados "C" en la Fig. 1, pueden tener una capacitancia de 1000 a 4700 pF. Como transistor T1 se puede utilizar cualquier tipo de conductividad npn, por ejemplo, de la serie BC107/108/109. El autor utilizó 2N918. 3N4 también se utilizó como T5, T2 y T918. T2 - 2N2369 o similar en características. Al configurar un oscilador de cuarzo, es posible que deba seleccionar el valor de capacitancia del capacitor C7 (generación inestable, voltaje de salida bajo, compensación de frecuencia). Se utiliza un 6N2 como transistor de salida T3866. A modo de orientación, se dan los valores de las corrientes del colector de los transistores transmisores: T2 - 2,2 mA, T3 - 12 mA, T4 - 8 mA, T5 - 8 mA (las corrientes T4 y T5 pueden diferir en un máximo de 5% ), T6 - aproximadamente 20 mA. El consumo total de corriente de la fuente de alimentación es de 50:55 mA a una tensión de alimentación de 12 V. Si las corrientes de los transistores T4 y T5 difieren en más del 5%, entonces se debe verificar la identidad de las resistencias de las resistencias R16 y R17. (en el puente o utilizando un multímetro digital con suficiente precisión), características de los transistores T4 y T5 y mitades de la bobina de acoplamiento con L3. Equilibrar circuitos es un proceso delicado, pero se facilita mucho si primero nos ocupamos de la identidad de los brazos de dichos circuitos: seleccionando piezas con las mismas características, sin depender del equilibrio, lo que, por supuesto, ayuda, pero será muy de banda estrecha y de profundidad insuficiente si hablamos de supresión, por ejemplo, una señal de oscilador local en mezcladores, si solo se confía en el equilibrio. Al seleccionar los detalles, en este caso, puede instalar un elemento de equilibrio suave, como se mencionó anteriormente, y equilibrar el duplicador de acuerdo con la mínima distorsión de la forma de la señal, la máxima potencia de salida en un transmisor ya configurado y el espectro más limpio posible. esto es para aquellos a quienes les gusta "jugar" con los dispositivos y tienen esa oportunidad, en un caso simple, pueden medir el voltaje en los colectores T4 y T5 con un voltímetro RF (probador con cabezal RF), igualarlos , alternativamente, de la forma más corta e idéntica, cortocircuitando las bases de los transistores al punto de conexión de los devanados de la bobina de comunicación con L3 o mediante la misma resistencia de baja resistencia si la tensión de salida cae significativamente, lo cual resulta inconveniente para mediciones e indica un fuerte acoplamiento inductivo con L3. En conclusión, cabe señalar que incluso un transmisor tan simple debe ser construido, configurado y operado por una persona que tenga ciertas habilidades para trabajar con dichos dispositivos. [Si una persona construyó un receptor y no pudo sintonizarlo, entonces solo se hizo daño a sí mismo, pero un transmisor defectuoso puede “arruinar la vida” de muchos, incluido el propio “creador”]. Con este artículo, puedes hacer un transmisor para el rango de 144 MHz [que es lo que hizo el autor de la traducción, ver en el sitio web “Transmisor de FM experimental a 145 MHz”] (si lo deseas, tanto para 28 como para 27 MHz, naturalmente , estamos hablando de líneas de tira ya no funcionarán). Para trabajar con este transmisor, el autor utilizó un amplificador RCA R47-M15 alimentado por un voltaje de 12 V, que, con un consumo de corriente de 3A, daba 15 W de potencia de salida de RF. Es imperativo coordinar los niveles de potencias de entrada permitidas para accionar los amplificadores con las potencias de salida de los excitadores; también se deben hacer coincidir las impedancias si el amplificador lo requiere (la entrada no es de banda ancha). Es necesario garantizar una buena disipación del calor de los amplificadores de potencia colocándolos sobre radiadores. El uso de un amplificador híbrido no requirió ningún circuito adicional de adaptación y ajuste (todo es interno, diseñado para un cierto ancho de banda): el transmisor descrito anteriormente se conectó a la entrada RA, se conectó una antena a la salida y se conectó la alimentación. conectado a las entradas RA correspondientes. Se puede incluir un potente potenciómetro bobinado con una resistencia de 100:200 ohmios en el circuito de alimentación del RA como reóstato para reducir la potencia de salida del RA a 2:3 W, en el caso de funcionamiento con potencia aumentada (15 W ) no es requerido. Autor: V.Besedin
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