اف ام چهار واتی

این مدار یک فرستنده کوچک اما پرقدرت است که دارای سه بخش آر-اف پیوسته نیز هست همچنین یک پیش تقویت کننده صدا برای سوار سازی بهتر در آن تعبیه شده. این فرستنده قدرتی معادل چهار وات دارد و با ولتاژ دی-سی دوازده تا هجده ولت کار می کند که این موضوع آن را به راحتی قابل حمل می سازد.این یک پروژه ایده آل برای تازه کارهایی است که می خواهند دنیای دل ربای امواج اف-ام را با مداری پایه ای تجربه کنند.

مشخصات فنی- خصوصیات

نوع سوارسازی امواج........اف-ام
محدوده فرکانس کار..........108-88مگا هرتز
ولتاژ کار..........................18-12ولت دی-سی
بیشترین مصرف جریان.......450میلی آمپر
قدرت خروجی..................چهار وات

روش کار

همانطور که گفته شد، نوع سوار سازی صداها اف-ام است به این معنی که دامنه موج حامل ثابت بوده و تغییر فرکانس وابسته به تغییرات دامنه سیگنال صداست. وقتی که دامنه سیگنال ورودی افزایش یابد، (در نیم سیکل مثبت ) فرکانس موج حامل به شدت افزایش می یابد، ازطرف دیگر وقتی که دامنه سیگنال صدا کاهش پیدا کند، (در نیم سیکل منفی ) فرکانس موج حامل به همان شکل کاهش پیدا می کند. در شکل یک نمایش گرافیکی سوارسازی فرکانسی مطابق آنچه می بایست در صفحه اسیلوسکوپ به اضافه سیگنال صدای درحال سوارسازی دیده می شود. فرکانس خروجی این فرستنده قابل تنظیم از 88 تا 108مگاهرتز می باشد که باند فرکانس مورد استفاده پخش رادیو اف-ام است. مداری که به آن اشاره شد، شامل چهار مرحله است. سه مرحله آر-اف و یک مرحله پیش تقویت کننده برای سوارسازی. اولین مرحله آر-اف یک نوسانساز است که در اطراف ترانزیستور یک ساخته شده است. فرکانس نوسانساز توسط شبکه LC شامل L1-C15 کنترل شده است. C7 آنجاست تا از ادامه یافتن نوسانسازی مدار اطمینان یابیم و C8 کار انتقال بین نوسانساز و مرحله بعدی RF را که یک تقویت کننده است را انجام می دهد. این تقویت کننده در اطراف ترانزیستور دو ساخته شده که در کلاس C کار می کند و بوسیله L2 و C9 تنظیم شده است. آخرین مرحله RF نیز یک تقویت کننده است که در محدوده ترانزیستور سه ساخته شده است و در کلاس C کار می کند. ورودی این تقویت کننده توسط C10 و L4 تنظیم شده است. از خروجی این آخرین مرحله که توسط L3 و C12 تنظیم شده است خروجی گرفته شده که از طریق مدار تنظیم شده L5 و C11 به آنتن می رود. مدار پیش تقویت کننده بسیار ساده است و در اطراف ترانزیستور چهار ساخته شده است. حساسیت ورودی این طبقه قابل تنظیم است تا برای فرستنده این امکان را فراهم سازد که با سیگنال های متفاوت سازگار شود و وابسته به تنظیم VR1 است. این فرستنده قادر به سوارسازی مستقیم از یک میکروفون پیزوالکتریک یا یک ظبط پخش کاست است. البته امکان استفاده از یک مخلوط کننده صدا(میکسر)در ورودی برای نتایج حرفه ای بیشتر وجود دارد.

ساختار

قبل از هر چیزی، اجازه دهید تا کمی به ارکان ساخت مدارهای الکترونیک از روی یک مدار پرینت شده بپردازیم. مدار از یک لایه نازک جداکننده پوشیده شده ، همراه با لایه ای نازک از مس رسانا به شکلی که رسانایی ضروری قطعات مختلف مدار را تامین می کند، استفاده از پرینت یک برد مدار خوب طراحی شده بسیار مطلوب است، چرا که سرعت قابل ملاحضه ساخت و کاهش امکان خطا را در پی دارد. بردهای آماده، پیش سوراخکاری شده اند و طرح کلی قطعات و هویت آنها در کنارشان هست تا ساختن آنها را آسانتر کند. برای جلوگیری از ترکیب با اکسیژن (اکسیداسیون) در هنگام انبار کردن، و اطمینان از اینکه در بهترین وضعیت به شما می رسد، مس آن در هنگام ساخت سفید کاری (قلع اندود) و با لایه ای از لاک الکل مخصوص پوشیده شده تا از ترکیب با اکسیژن هوا جلوگیری کند ضمن اینکه لحیم کاری را آسانتر خواهد کرد. لحیم کاری قطعات بر روی برد تنها روش برای ساخت مدارتان است و موفقیت یا شکست شما وابستگی زیادی به آنچه شما انجامش می دهید دارد. این کار خیلی سختی نیست و اگر شما به تعدادی از قوانین پایدار باشید نباید مشکلی داشته باشید. هویه ای که شما از آن استفاده می کنید باید سبک و روشن بوده وقدرت آن از 25وات تجاوز نکند. نوک آن نازک باشد و همیشه تمیز نگه داشته شود. برای این منظور بسیار استادانه، اسفنج به خصوصی تهیه کنید و همواره آن را مرطوب نگه دارید تا هر چند وقت یک بار بتوانید نوک داغ هویه را برای از بین بردن پسماندهایش در آن مالش دهید که از تجمع روی آن جلوگیری کنید. نوک هویه کثیف یا کهنه را سنباده اری نکنید. اگر نوک هویه نمی تواند تمیز شود آن را جایگزین کنید. انواع متفاوتی سیم لحیم وجود دارد و شما باید یکی از با کیفیت ها را انتخاب کنید تا گدازنده(روغن لحیم) ضروری را در هسته اش داشته باشد،این برای اطمینان از داشتن محل اتصال خوب در هر شرایطی است. از گدازنده های(روغن لحیم) دیگری به جز آنچه در سیم لحیم شما وجود دارد استفاده نکنید. استفاده از روغن لحیم زیاد می تواند باعث ایجاد مشکلات زیادی می شود و این یکی از عمده ترین علت های عملکرد بد مدار است. به هر حال اگر مجبورید از روغن لحیم اضافه استفاده کنید مثل وقتی که باید خطوط مسی برد را قلع اندود کنید، پس از اتمام کارتان آن را کاملا تمیز کنید. برای لحیم کردن صحیح یک قطعه از توصیه های زیر پیروی کنید:
-پایه های قطعه را با یک تکه سنباده کوچک تمیز کنید. آنها را با فاصله مناسب از بدنه قطعه خم کنید و قطعات را در جای مناسب خود روی برد قرار دهید.
-ممکن است شما قطعاتی پیدا کنید که پایه هایشان کلفت تر از معمول باشد که از سوراخ های برد بزرگ ترند. در این صورت از یک دریل کوچک برای بزرگتر کردن سوراخ های برد استفاده کنید.
-سوراخ ها را خیلی گشاد نکنید تا بعد از آن دچار مشکل در لحیم کاری نشوید.
-هویه داغ را بردارید و نوک آن را روی پایه قطعه قرار دهید، در حالی که انتهای سیم حیم را در نقطه ای از برد که پایه قطعه از آن بیرون آمده نگه دارید. نوک هویه باید اندکی بالاتر از برد، پایه قطعه را لمس کند.-مواظب باشید حرارت زیادی به خطوط روی برد ندهید چرا که آنها به آسانی از روی برد بلند خواهند شد و می شکنند.
-وقتیکه قطعات حساس را لحیم می کنید، خوب است پایه قطعه را از طرفی از برد که قطعات روی آن می نشینند، توسط یک دم باریک نگه دارید تا هر حرارتی که امکان صدمه زدن به قطعه را افزایش می دهد منحرف سازید.
-اطمینان یابید که بیش از مقدار ضروری، لحیم استفاده نکنید چرا که شما در خطر داشتن اتصال کوتاه خطوط مجاور روی برد خواهید بود، به ویژه اگر آنها خیلی به هم نزدیک باشند.
-وقتیکه کارتان تمام شد، اضافه پایه قطعات را قطع کنید و سرتاسر برد را با یک حلال مناسب تمیز کنید تا همه پسماندهای روغن لحیم که ممکن است هنوز روی برد باقی مانده باشند از بین بروند.
این یک پروژه آر-اف است و دو برابر دقت در هنگام لحیم کاری می طلبد، به عنوان مثال، درهم برهمی هنگام ساخت می تواند به معنی ضعف یا عدم خروجی، ناپایداری و دیگر مشکلات باشد. اطمینان یابید که از قوانین ساخت مدارهای الکترونیک که در بالا طرح شد پیروی می کنید و همه چیز را قبل از رفتن به مرحله بعدی دوباره چک کنید. شماره همه قطعات در کنار آنها روی برد به تمیزی مشخص شده و شما نباید مشکلی در مکان یابی و قرار دادن آنها داشته باشید. در ابتدا پایه ها را لحیم کنید، در ادامه سیم پیچ ها را و دقت کنید آنها را کج و معوج نکنید. آر-اف-سی ها، مقاومت ها، خازنها، و سرانجام الکترولیت ها و تریمرها. اطمینان یابید که خازن های الکترولیت را به درستی در جای خود نسبت به پلاریته شان قرار دادید و خازن های تریمر هنگام لحیم کاری بر اثر اضافه حرارت صدمه ندیده باشند.
در این مرحله کار را برای یک بازرسی خوب تا اینجا متوقف کنید و اگر می بینید که همه چیز درست است ادامه دهید و ترانزیستورها را در جایشان لحیم کنید و دقت زیادی داشته باشید که آنها زیاد گرم نشوند چون حساس ترین قطعات بکار رفته در این پروژه هستند. ورودی فرکانس های صدا در بین نقاط 1 (زمین) و 2 (سیگنال)، منبع تغذیه متصل به نقاط 3 (-) و 4 (+) و آنتن به نقاط 5 (زمین) و 6 (سیگنال) وصل است. همانطور که قبلا اشاره کردیم، سیگنالی که می خواهید از طریق فرستنده ارسال شود می بایست خروجی یک پیش تقویت کننده یا مخلوط گر صدا و یا چنانچه می خواهید فقط صدایتان را ارسال کنید می توانید از یک میکروفن پیزوالکتریکی که با مدار تغذیه گشته است استفاده کنید. (کیفیت این میکروفن خیلی خوب نیست، اما اگر صرفا علاقه مند به صحبت کردن هستید کافیست.) برای آنتن می توانید از دیپل باز یا مسطح زمینی استفاده کنید. قبل از اینکه شروع به استفاده از فرستنده کنید یا هر وقت می خواهید فرکانس کارش را عوض کنید، روندی که در زیر شرح داده شده را دنبال کنید.

لیست قطعات

R1 = 220K
R2 = 4,7K
R3 = R4 = 10K
R5 = 82 Ohm
R = 150Ohm 1/2W x2 *
VR1 = 22K trimmer
C1 = C2 = 4,7uF 25V electrolytic
C3 = C13 = 4,7nF ceramic
C4 = C14 = 1nF ceramic
C5 = C6 = 470pF ceramic
C7 = 11pF ceramic
C8 = 3-10pF trimmer
C9 = C12 = 7-35pF trimmer
C10 = C11 = 10-60pF trimmer
C15 = 4-20pF trimmer
C16 = 22nF ceramic *
L1 = 4 turns of silver coated wire at 5.5mm diameterچهار دور سیم نقره روکش دار
با قطر 5/5 میلیمتر
L2 = 6 turns of silver coated wire at 5.5mm diameter شش دور سیم نقره روکش دار با
قطر 5/5 میلیمتر
L3 = 3 turns of silver coated wire at 5.5mm diameter سه دور سیم نقره روکش دار با
قطر 5/5 میلیمتر
L4 = printed on PCBروی برد پرینت شده است
L5 = 5 turns of silver coated wire at 7.5mm diameterپنج دور سیم نقره روکش دار با
قطر 5/7 میلیمتر
RFC1=RFC2=RFC3= VK200 RFC tsok
TR1 = TR2 = 2N2219 NPN
TR3 = 2N3553 NPN
TR4 = BC547/BC548 NPN
D1 = 1N4148 diode *
MIC = crystalic microphone

یادآوری : قطعاتی که با * علامت گذاری شده اند برای تنظیم فرستنده
در شرایطی است که شما اتصال موج ساکن ندارید.

تنظیمات

اگر انتظار دارید فرستنده قادر به تحویل بیشترین خروجی در هر زمانی باشد، شما باید همه طبقه های آر-اف را با هم، هم تراز کنید تا اطمینان یابید که بیشترین انرژی بین آنها منتقل می شود. برای این کار دو راه وجود دارد، یکی مشروط بر اینکه شما SWR متر داشته باشید در غیر اینصورت هم راهی برای دنبال کردن وجود دارد.(توضیح
اینکه SWR متر دستگاهی است برای اندازه گیری مقدار انرژی رادیویی که به آنتن داده شده و به فرستنده منعکس می گردد.) اگر SWR متر دارید فرستنده را روشن کنید، در حالی که به خروجی فرستنده به طور سری با آنتن متصل است، C15 را برای قرار دادن نوسانساز در فرکانسی که برای تشعشع انتخاب کرده اید بچرخانید. سپس تنظیم خازنهای متغیر C8 ,
C9 , C10 , C12 و C11 را آغاز کنید تا زمانی که بیشترین قدرت را در خروجی SWR متر به دست آورید. برای آنهایی که دستگاه SWR متر ندارند نیز روشی وجود دارد که نتایج رضایت بخشی در پی دارد. شما فقط باید مدار کوچک شکل 2 را بسازید که به خروجی فرستنده متصل شده و خروجی اش (بعد از C16 ) را در حالی به مولتی متر متصل کنید که روی رنج مناسبی از ولتاژ قرار دارد. C15 را برای فرکانس مورد نظر بچرخانید و برای رسیدن به بیشترین قدرت در مولتی متر، دیگر خازنهای متغیر را به شکلی که در بالا توضیح داده شد تنظیم کنید. اشکال این روش این است که شما فرستنده را با یک آنتن واقعی که به خروجی اش متصل است تراز نمی کنید و هم تراز کردن تنظیمات C11 و C12 برای یک تطبیق آنتن تمام عیار ضروری باشد. فراموش نکنید هر گاه آنتن یا فرکانس کار را تغییر دهید باید فرستنده تان را تنظیم کنید.
هشدار : در خروجی هر فرستنده ای جدا از تغییرات فرکانس اصلی، هارمونیک هایی موجود است که معمولا برد خیلی کوتاهی دارند. برای اینکه مطمئن شوید روی یکی از آنها تنظیم نشده اید، در هنگام تنظیم تا جاییکه ممکن است از گیرنده فاصله بگیرید، یا از یک اسپکتروم آنالایزر (طیف سنج) برای دیدن طیف خروجی استفاده کنید تا مطمئن شوید فرستنده را در فرکانس صحیح تنظیم می کنید.

اگر فرستنده کار نمی کند

-کارتان را برای امکان وجود محل های اتصال خشک، اتصالی بین خطوط نزدیک به هم یا پسماندهای روغن لحیم که معمولا ایجاد مشکل می کنند، بررسی کنید. اتصالات خارجی را که به مدار می روند و از آن می آیند را برای دیدن اشتباه های احتمالی دوباره بررسی کنید.
-ببینید قطعاتی مفقود یا در جای اشتباه قرار داده نشده باشند.
-اطمینان یابید قطعات دو قطبی لحیم شده در جهت صحیح باشند.
-مطمئن شوید منبع تغذیه ولتاژ مناسب دارد و به طور صحیح به مدار متصل شده باشد.
-پروژه را برای قطعات معیوب و صدمه دیده بررسی کنید.

اخطار !

این نقشه آر-اف جهت استفاده های آزمایشی و آزمایشگاهیمنتشر شده است. مالکیت و استفاده از آنها محدود به قوانینی است که در بین ایالات مختلف متفاوت است. درباره آنچه می توانید یا نمی توانید در ناحیه خود انجامش دهید اطلاعات به دست آورید و در محدوده های قانونی بمانید. اطمینان یابید که با آزمایشات خود مایه آزار و اذیت دیگران نمی شوید. سایت ایران مدار به هیچ وجه مسولیت سوء استفاده از این مدار را نمی پذیرد.

سخن مترجم

علاقه مندان و دوست داران الکترونیک که مایل به ساخت این فرستنده هستید،با توجه به نوع میکروفن توصیه شده از سوی طراح مدار،که کیفیتی نامطلوب و جهت دریافت صدای محدود دارد،بخش کوچک دیگری به این مدار اضافه کردم که شامل پیش تقویت کننده ویژه میکروفن خازنی، جک ورودی سیگنال صدا، کلیدی برای انتخاب ورودی صدا و همچنین LED هایی برای نمایش حالت ورودی است.
به دلیل عدم دسترسی به سیم نقره، از سیم لاکی (مس) برای ساخت سیم پیچ ها استفاده کردم. ولی باید گفت که مقاومت نقره از مس در شرایط یکسان کمتر است و باعث افزایش ضریب کیفیت سلف های مدار می شود. از طرفی در طبقه نهایی مدار باعث افزایش جریان
عبوری از سلف شده و آنتن را بهتر شارژ خواهد کرد. سپس برد مدار را دوباره طراحی کرده و ساختم که آن را در زیر می بینید. در این برد جمپر به کار نرفته و ساخت آن بسیار ساده می باشد و همچنین صد در صد عملی است. وجود جک ورودی سیگنال صدای خارجی این برد را بسیار کارا ساخته است. من سیگنال لازم برای جک ورودی را از کارت صدای کامپیوتر تامین کردم. پس از تنظیم فرستنده صدای بسیار مطلوب و با کیفیت از رادیو پخش می شد. باید تاکید کنم که این قوی ترین فرستنده ایست که تا به حال ساخته ام، به طوری که وقتی آن را روشن کردم، هارمونیک های آن باعث اشباع کل باند اف ام تا شعاع 50 متر شد و از آن به بعد میشد به دنبال موج اصلی روی باند جست و جو کرد . در صورت تنظیم صحیح، مدار پایداری فرکانسی بسیار خوبی خواهد داشت. سعی کنید روی ترانزیستور های یک و دو و به خصوص ترانزیستور سه گرما بر نصب کنید تا از سوختن آنها بر اثر
حرارت جلوگیری کنید. در ضمن با این کار فرستنده پایداری فرکانسی بیشتری خواهد داشت، زیرا دامنه تغییر دمای ترانزیستورها را محدود می کنید. پس از مونتاژ، برد را با تینر و یک مسواک به خوبی بشویید. برای تغذیه فرستنده حتما از باتری استفاده کنید. دقت کنید باتری که شما از آن برای تغذیه استفاده می کنید باید توانایی جریان دهی یا آمپر بر ساعت کافی داشته باشد تا در طول آزمایش ولتاژش افت نکند، باتری سرب اسید چهار آمپر ساعت توصیه می شود.اگر به هر دلیلی نمی توانید یا نمی خواهید مدار را از روی یک عکس چاپ شده بسازید، که البته عدم کیفیت کافی برد نهایی قابل تایید است، می توانید از طریق Email با من تماس بگیرید تا فایل مدار مربوطه را برای شما ارسال کنم.این مدار اصلاح شده را در نرم افزار Protel2.7.1 طراحی کرده ام و سایز آن 100در50میلیمتر است.در صورتی که نتوانستید فایل دریافتی را به برد الکترونیک PCB
تبدیل کنید برای دریافت بردالکترونیک ساخته شده مکاتبه کنید. اگر مایل به ساخت این پروژه نیستید و پروژه دیگری را که هنوز در مرحله شماتیک است در نظر دارید، نیز می توانید جهت طراحی برد پروژه نامه بدهید.

(4uf7) C2 (4uf7) C3 (4NF7)
C4 (1NF) C5 (470PF) C6 (470PF)
C7 (11PF) C8 (3-10PF) C9 (7-35PF)
C10 (10-60PF) C11 (10-60PF) C12 (7-35PF)
C13 (4NF7) C14 (1NF) C15 (4-20PF)
C17 (1uf) C18 (4uf7) C19 (4uf7)
C20 (100NF) H1 (13*13*10MM) JACK1 (STERIO)
L1 (4turns at 5.5m L2 (6turns at 5.5m L3 (3turns at 5.5m
L4 (LENGTH:40MM) L5 (5turns at 7.5m LED1 (RED)
LED2 (RED) MIC (CAPACITIC) R1 (220K)
R2 (4K7) R3 (10K) R4 (10K)
R5 (82R) R6 (1M8) R7 (1K5)
R8 (560K) R9 (820R) R10 (4K7)
R11 (4K7) R12 (1K) R13 (1K)
R14 (2K2) R15 (680R) RFC1 (VK200RFC tso
RFC2 (VK200RFC tso RFC3 (VK200RFC tso SW1 (2*2RANG)
TR1 (2N2219) TR2 (2N2219) TR3 (2N3553)
TR4 (BC547\BC548) TR5 (BC547\BC548) VR1 (50K)

Thomas alva eddison نام کامل آقای ادیسون است و صرفا به خاطر ارادت و علاقه به این دانشمند بزرگ انتخاب گردیده است، چرا که ایشان همواره برای من اسوه و سمبل مقاومت در برابر سختی های راه علم بوده است.
توجه:این فرستنده صرفا آموزشی است. نویسنده و مترجم هر گونه مسولیتی در قبال سو استفاده از آن را از خود سلب می کنند!
منبع: http://forum.parsigold.com
/س