调频发射机电路

在这里,我们正在构建一个无线调频发射机,它使用射频通信来传输中功率或低功率的调频信号。最大传输距离约2公里。

FM发射机电路原理:

调频传输是通过音频的预放大、调制、再传输的过程完成的。这里我们采用了相同的公式,首先放大音频信号,使用振荡产生载波信号,然后用放大的音频信号调制载波信号。放大是由放大器完成的,而调制和载波信号的产生是由可变频率振荡器电路完成的。频率设置在FM频率范围88MHz到108MHz之间的任何地方。来自振荡器的调频信号的功率随后被使用功率放大器放大,以产生与天线匹配的低阻抗输出。

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2公里调频发射机电路图:

调频发射机电路图
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电路组件:

组件名称
价值
R1
18 k
R2
22 k
R3
90 k
R4
5 k
R5
540欧姆
R6
9 k
R7
40 k
R8
1 k
R9机型
20 k
C1
5超滤,电解质
C2
47岁的佛罗里达大学,电解质
C3
0.01超滤,电解质
C4
15佛罗里达大学,电解质
C5
0.01超滤、陶瓷
C6
20 pf,可变电容器
C7
10 pf、陶瓷
C8
20 pf,可变电容器
L1, L2
0.2哦
天线
30英寸长的电线或伸缩天线
V1
9 v电池
音频输入
麦克风

FM发射机电路设计:

音频前置放大器设计:

在这里我们设计了一个简单的单级共发射极放大器作为前置放大器。

a) Vcc的选择:这里我们选择了NPN双极结晶体管BC109。由于V首席执行官对于这个晶体管是大约40V,我们选择一个更小的Vcc,大约9V。亚博彩票下载

b)负载电阻R4的选择:为了计算负载电阻的值,我们首先需要计算静态集电极电流。让我们假设这个值约为1mA。亚博彩票下载集电极电压需要约为Vcc的一半。亚博彩票下载这给出了负载电阻的值,R4为:Vc/Iq = 4.5K。为了更好的操作,我们选择5K电阻器。

c)分压器电阻R2和R3的选择:为了计算分压器电阻的值,我们需要计算偏置电流以及通过电阻的电压。偏置电流近似为基极电流的10倍。基极电流Ib等于集电极电流除以电流增益h.这使得Ib的值为0.008mA。因此偏置电流为0.08mA。

假设基座上的电压,VB比发射极电压ve多0.7V。现在假设发射极电压为VCC的12%,即1.08V。这使VB为1.78V。

因此,R2 = Vb/I偏见= 22.25 k。这里我们选择一个22K电阻。

R3 = (Vcc-Vb /我偏见= 90.1 k。这里我们选择一个90K电阻器。

d)发射极电阻R5的选择:R5的值由Ve/Ie给出,其中Ie为发射极电流,近似等于集电极电流。得到R5 = (Ve/Ie) = 540欧姆。这里我们选择一个500欧姆的电阻器。它的目的是绕过发射极电流。

e)耦合电容器C1的选择:在这里,这个电容器的作用是调制通过晶体管的电流。一个大的值表示低频(低音),而一个小的值增加高音(更高的频率)。这里我们选择一个5 uF的值。

f)麦克风电阻R1的选择:这个电阻的目的是限制通过麦克风的电流,它应该小于麦克风能处理的最大电流。让我们假设通过麦克风的电流为0.4mA。得到Rm = (Vcc-Vb)/0.4 = 18.05K。这里我们选择一个18K的电阻器。

g)旁路电容的选择,C4:这里我们选择了一个15 uF的电解液电容,它绕过了直流信号。

[也读:如何建立可调节定时器

振荡器电路设计:

a)油箱电路元件的选择- L1和C6:我们知道振荡的频率是

f = 1 /(2∏√LC)

这里我们需要88 MHz到100 MHz之间的频率。让我们选择一个0.2uH电感。这使得C6的值约为12pF。这里我们选择一个5到20pF的可变电容。

b) C9罐式电容器的选择:这个电容器的目的是保持油箱电路的振动。因为这里我们使用BJT 2N222,我们更喜欢C9的值在4到10 pF之间。让我们选择一个5 pF的电容。

c)偏置电阻R6和R7的选择:使用与前置放大器设计相同的偏置电阻计算方法,我们选择偏置电阻R6和R7分别为9 K和40 K。

d)耦合电容的选择,C3:本文选用0.01 uF左右的电解质电容器作为耦合电容器。亚博彩票下载

e)选择发射器电阻,R8:使用与放大器电路相同的计算,我们得到发射极电阻的值约为1K。

功率放大电路设计:

由于我们需要低功率输出,我们更喜欢使用a类功率放大器,在输出端带有LC槽电路。油箱电路元件的数值与振荡电路相同。这里我们选择偏置电阻约为20 K,耦合电容约为10 pF。亚博彩票下载

天线的选择:

由于距离大约是2公里,我们可以使用一根亚博彩票下载杆状天线或大约30英寸的电线来制作天线,大约是1/4th传输波长。

调频发射机电路原理:

麦克风发出的音频信号是非常低的电平信号,大约是磨耳伏特的量级。这个极小的电压需要首先放大。双极晶体管的共发射极结构,偏置工作在A类区域,产生放大的反向信号。

这个电路的另一个重要方面是科尔皮特振荡器电路。这是一个LC振荡器,能量在电感和电容之间来回移动,形成振荡。主要用于射频应用。

当给这个振荡器一个电压输入时,输出信号是输入信号和振荡输出信号的混合物,产生一个被调制的信号。换句话说,振荡器产生的电路的频率随输入信号的应用而变化,产生频率调制信号。

如何操作调频发射机电路?

麦克风或任何其他设备的音频输入首先使用BC109的公共发射器配置进行放大。放大后的信号通过耦合电容传递给振荡器电路。振荡器电路产生一个信号,其频率由可变电容的值决定。来自晶体管发射极的输出信号使用耦合电容耦合到功率放大器晶体管的输入端。当这个信号被放大时,功率放大器部分的可变电容趋向于保持与振荡器的输出匹配。放大后的射频信号通过天线传输。

调频发射机电路应用:

该电路可用于任何地方使用调频传输传输音频信号,特别是在机构和组织。

限制:

这个电路是为了教育目的,可能需要更实际的方法。

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54岁的反应

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