Радиолюбители используют маломощные радиопередающие узлы для создания радиостанций малого радиуса действия и радиомикрофонов, радиоуправления моделями, дистанционного прослушивания телепередач, в охранных устройствах. Как показывает практика, большинство известных схем сложны в повторении: приходится подбирать транзисторы и заниматься настройкой, что вызывает определенные трудности. Кроме того, в большинстве радиопередающих устройств, описанных в радиолюбительской литературе, отсутствует стабилизация частоты генерируемых колебаний, в результате чего частота передатчика оказывается нестабильной и зависит от большого количества внешних факторов. В таких схемах часто в качестве изменяемой реактивности используется емкость перехода база5эмиттер, которая изменяется в очень узком диапазоне и имеет у разных транзисторов разную величину. В результате девиация частоты передатчика незначительна и сильно зависит от используемого транзистора. Все эти «недоработки”, связанные со стремлением миниатюризировать радиопередающий узел, обусловливают ненадежность его работы, плохое качество передаваемого сигнала (большой уровень шумов, уход частоты), сложную настройку.
В настоящее время, используя современные специализированные микросхемы, можно строить миниатюрные передатчики, лишенные вышеперечисленных недостатков. Так, на рис.1 показана схема радиомикрофона на интегральной микросхеме МС2833. Данная микросхема успешно применяется в радиопередающих трактах многих радиотелефонов, что свидетельствует о ее надежности и высоком качестве устройств, выполненных на ее основе.
Микросхема МС2833 является интегральным передатчиком с частотной модуляцией. Она включает в себя микрофонный логарифмический усилитель, управляемый напряжением ВЧ генератор, нелинейный буферный каскад и два высокочастотных транзистора. Напряжение питания микросхемы от 2,8 до 10 В. Выпускается микросхема в обычном исполнении DIP и планарном.
Принцип работы. Сигнал звуковой частоты с микрофона МК1 через конденсатор С1 поступает на вход логарифмического усилителя (вывод 5 DA1). Напряжение питания на микрофон подается через резистор R1, сопротивление которого зависит от напряжения питания схемы и должно быть таким, чтобы напряжение на микрофоне составляло 1,5…2 В. Резистор R3 установлен в цепи отрицательной обратной связи микрофонного усилителя и определяет его коэффициент усиления. При другом напряжении питания его сопротивление необходимо подобрать таким образом, чтобы на выходе усилителя (вывод 4 DA1) не было ограничения сигнала.
Через конденсатор С2 усиленный сигнал подается на перестраиваемую реактивность генератора, управляемого напряжением, обеспечивая его частотную модуляцию. В данной схеме радиопередающего узла с целью повышения девиации используется умножение на пять стабилизированной кварцем частоты. Благодаря этому повышается отношение сигнал/шум принимаемого сигнала. Умножение частоты происходит благодаря наличию нелинейного буферного каскада и селективных цепей, настроенных на необходимую несущую частоту 90 МГц. Подстройка селективных цепей осуществляется только с помощью конденсаторов С6, С10, С12. Смещение на транзисторы подается через резисторы R4, R6. При другом напряжении питания сопротивление этих резисторов будет другим.
Цепочка R5С13 служит для стабилизации работы первого транзистора, а также дополнительной фильтрации. Конденсаторы С3, С15, С16 являются блокировочными и обязательными, поскольку при их отсутствии устройство самовозбуждается.
Детали.
Для уменьшения размеров радиомикрофона рекомендуется применять микросхему в планарном корпусе и SMD5элементы типоразмера 0805. Однако, если есть необходимость оптимизации схемы для другого устройства (при других напряжениях питания, несущей частоте, коэффициенте умножения и т.д.), лучше собирать ее на обычных дискретных элементах. Вид печатной платы для этого случая со стороны деталей показан на рис.2, а со стороны дорожек – на рис.3. В этом случае требуется установка дополнительного конденсатора С17.
Плату размерами 38х35 мм изготавливают из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита.
Фольга со стороны деталей играет роль экрана и должна быть соединена с минусом батареи питания.
Как следует из рисунков, в местах, где контактная площадка имеет квадратную форму, требуется запаивать выводы радиоэлементов с обеих сторон платы. Остальные отверстия платы со стороны деталей следует зенковать.
Для уменьшения габаритных размеров и упрощения изготовления радиопередающего устройства в качестве контурных катушек используются дроссели (можно и в SMD-исполнении) соответствующей индуктивности. В качестве подстроечных конденсаторов в обоих случаях желательно применять миниатюрные планарные подстроечные конденсаторы. Микрофон любой электретный, лучше в миниатюрном исполнении.
Антенну изготавливают путем наматывания провода диаметром 0,3 мм и длиной 83 см на диэлектрический стержень длиной 5 см. В качестве диэлектрического стержня лучше всего применить диэлектрик от телевизионного кабеля РК575, с которого нужно предварительно снять внешнюю изоляцию и оплетку, а также извлечь внутреннюю жилу. Закрепить провод на стержне можно с помощью термоусадки диаметром 5 мм.
Настройка. При правильной сборке устройство работает сразу, что можно проверить с помощью обычного «китайского” приемника (лучше с автосканом). Для этого необходимо: перевести приемник кнопкой «Reset” в начало принимаемого диапазона; нажимая кнопку «Scan” и постукивая по микрофону, «поймать” излучаемый радиопередающим устройством сигнал.
От точности настройки контуров зависит только дальность уверенного приема, которая составляет при данном напряжении питания 10…50 м. Селективные цепи на рабочую частоту настраивают путем подстройки конденсаторов С6, С10, С12 диэлектрической отверткой из стеклотекстолита.
Описанный радиопередающий узел работает при напряжении питания 2,6…4,5 В. Питание можно осуществлять от батареек типа GP10 (для уменьшения размеров устройства) или от аккумуляторов (в целях увеличения времени работы). Аккумулятор желательно взять от мобильного телефона, он обладает не большими размерами и высокой емкостью.
Для увеличения дальности действия передатчика можно увеличить напряжение питания до 9 В. Однако при этом придется изменить номиналы элементов, о которых говорилось выше.
При необходимости получить еще большую выходную мощность следует использовать дополнительные выходные усилительные каскады.
Литература
- Радiоматор 2005_6 Автор:Г.Л. Косицкий, г. Киев
Загрузка...