0,7W AM/FM Sändare Mono

Transkript

1 FMS7 0,7W AM/FM Sändare Mono FM-sändaren har tre ingångar och två trimpunkter. Den färdigbyggda FMS8, är vid leverans intrimmad för att arbeta på en frekvens precis ovanför 104MHz och en matningsspänning på 12VDC. Som signalkälla användes vid intrimningen ljudutgången, för hörlur, på en MP-3 spelare av fabrikat Sony. Observera att sedan dessa bilder togs har kontakterna flyttats. Boxad HF 65 Anslutningskontakterna synes, hålet i locket är frekvensjustering. Kontakt till vänster är Antennutgången Kontakten till höger är matningsspänningen Kontakten till vänster är ljudingången Hålet till höger trimning av modulation 1

2 Som byggsats finns FMS7 i tre varianter: 1. Komponenter och kretskort 2. Inbyggnadslåda med kontakter 3. Färdigbyggd Matningsspänningen skall vara mellan 4,5 V till 40 V max. Strömförbrukningen varierar mellan 4mA till 1250mA. Som strömkälla rekommenderas ett motorcykelbatteri eller bilbatteri, 9V batteri kan duga i nödfall. Ju högre matningspänning, desto längre räckvidd. Antennen kan vara en enkel ledare på dryga metern (1/2 vågs antenn), men den optimala antennen är 2,16 meter (helvågsantenn), då erhålls god räckvidd. Den medföljande är en enkel kabelstump. En riktig dipolantenn ger förstås bästa räckvidd. Audioingången kan trimmas in för olika ljudkällor, mikrofon eller cd/mp3 spelare. Detta görs genom att justera modulationen med en ISOLERAD trimmejsel i hålet på lådans baksida. En oisolerad mejsel kan bränna sönder säkringar och komponenter, höljet är jordat och den interna justeringspunkten är inte det på grund av tekniska skäl. Koppla bort batteriet när du justerar litet åt gången är tipset. Justera för bästa ljud. Det är dock mycket enklare att justera ljudet på cd/mp3 spelaren. Det frekvensområde sändaren jobbar med är MHz direkt, men den kan fås att arbeta på frekvenser mellan 50 till 240 MHz genom justeringar av den på kretskortet etsade spolen. Frekvensjustering sker med en trimkondensator inom det band som man justerat spolen. Löder du över ett spolvarv till kommer sändaren att jobba på MHz. Frekvensen kan justeras via trimpunkten i locket, detta måste ske med den medföljande ISOLERADE trim mejseln. Det blir kortslutning mellan plus och minus om kanten vidrör en icke isolerad trimmejsel!!! Gummimuffen skall visserligen hindra detta, men ändå är en plastmejsel det man skall trimma in sändaren med. Denna sändare är den som vi rekommenderar att bygga om du inte tidigare byggt sändare, då den är mycket lättbyggd då inga spolar eller kritiska komponenter finns. Sändaren har en måttlig räckvidd, några hundra meter upp till några kilometer, med hög matningsspänning upp till 10 Kilometer. Ljudkvaliteten är av mycket god MONO kvalitet, sändaren klarar lätt en frekvensgång från Hz. Det går att ansluta en dynamisk mikrofon eller en datormikrofon(elektret) direkt till konstruktionen, se bilder nedan.men vilken annan ljudkälla som helst går att ansluta, man kan justera ingångsnivån om det är nödvändigt. Apparaten matas med spänningar från 3V upp till 25V, nominellt rekommenderas 9V eller 12V batteri, gärna laddningsbart. Strömförbrukningen ökar med matningsspänningen, runt 3 ma vid 3V och upp till runt 300 ma eller mer vid spänningar över 25V. Transistorer och kondensatorer är typade med max 40V. Som antenn kan man använda en 2,16 meter lång kabelstump eller en teleskopantenn, det bästa är dock en vanlig rundradioantenn av den typ som man brukar installera på villor. Antennutgången är anpassad till 75 Ohm. 2

3 Sändaren både AM och FM moduleras, detta beroende på konstruktionen, inre arbetspunkter förskjuts i transistorn. En av nackdelarna med denna sändare är att den driver i frekvens med matningsspänningen och omgivningstemperaturen, den har ingen kristall och arbetspunkterna förskjuts vid olika matningsspänningar. Men det är som alltid, enkelheten borgar för vissa nackdelar. Denna sändare är inte tillåten att använda i alla länder och kan kräva certifikat och radiolicens med mera. Kom också ihåg att man kanske måste kontakta STIM i de fallen man har lyssnare. Sändaren är alltså god som trådlös mikrofon, MC interkom, MP3 sändare, din egen radiokanal med mera. Komponentlistan som medföljer är rekommendation enbart, en ytmonterad mycket mindre variant finns också, den heter FMS7Y. De medföljande komponenterna är de som vi anser konstruktionen fungera bäst med under nuvarande utvecklingsgrad. Kablar och kontakter kan variera inom vissa gränser, kablarnas färger garanteras inte. Det som är markerat med kursiv text tillhör det som kan variera vid leveransen. Observera att mikrofon inte medföljer byggsatsen, som mikrofon duger en örfon (Elfa: ) eller örfon (Elfa: ). PC mikrofon CMP202 (Elfa: ) är den vi rekommenderar, den är känslig samtidigt som den är hyfsat billig. Överstyrning och förvrängning av ljudet är alltid ett problem med mikrofoner. Justera R 6 för bästa ljud samt avståndet till mikrofonen. Mikrofonförstärkaren som sitter i sändaren är av enklaste modell och kan ge problem med vissa signalnivåer och återkoppling vid svaga batterier. Redan utan antenn räcker sändaren en avsevärd sträcka, runt 30 meter genom väggar golv och tak, tänk på det om du bor i hyreshus, inte alla vill höra dina sändningar. Med en enkel antenn bestående av en trådstump når du flera hundra meter, med en rundstrålande antenn som på bilden nedan når du flera kilometer, riktantennen riktar du sändningar med och kan nå betydligt längre. Standard rundstrålande andtenn för rundradio, typ 350SKr Standard rundradio Riktantenn, typ 650SKr Vill du satsa högre kan du skaffa en riktig sändarantenn, sådana som lokalradiostationer brukar använda. Men de kostar förstås en del mera så kanske det är dags att fundera på en kraftfullare sändare. Sådana antenner brukar bestå av ett gäng dipoler kopplade så att de sänder ut mot var sin sektor, kronantenner kallas de. 3

4 Sändaren funktionsbeskrivning Ritningen nedan visar hur sändaren är konstruerad. Den utgörs av en oscillator som är beräknad att fungera över 50MHz. Transistorn T1 har vid frekvenser över 50MHz så pass stor fasvridning från kollektor till emitter, att konstruktionen kan självsvänga. L och C6 utgör resonansfrekvensen. Spolen L är etsad på kretskortet för enkelheten skull. Transistorn är inte HF mässigt aktivt då C2 och C3 avkopplar all högfrekvens till plus och jord. Däremot kan låga frekvenser (talområdet och litet till) nå transistorn T1:s bas. Transistorns T1 kommer att AM moduleras av de låga frekvenser som når basen, från ljudkällan via T2. Dessutom kommer inre arbetspunkter och kapacitanser att förskjutas när denna AM moduleras, på ett sådant vis att även FM modulation erhålles. Konstruktionen kan ändras till ren FM modulation om så önskas om en kapacitansdiod kopplas in i kretsen L och C6, samt att T1:s C4 kopplas ur. Detta kommer med i nästa revision av sändaren. Sändaren är försedd med en ingångsförstärkare, kraftfull nog att förstärka en signal från mikrofon av dynamisk eller elektrettyp. Förstärkaren är av enklaste typ och utgöres av T2, R5 och R4. C4 och C5 utgör avkopplingskondensatorer. R6 är till för att reglera AM/FM modulationen så att inte överstyrning sker. Dr1 och C8 fungerar som ett filter för höga frekvenser som kan läcka ut från oscillatorn in i ljudkällan och tvärt om. C9 är avkopplingskondensator till skydd för elektretmikrofoner och andra ljudkällor. Motståndet R9 är till för elektretmikrofoner, som kräver viss matningsspänning. En vanlig PC mikrofon kan anslutas direkt. D1 skyddar sändaren mot felpolarisation och kondensatorn C11 filtrerar bort högfrekvenskomponenter. 4

5 Kopplingar inne i sändarlådan Antennnutgången måste impedansanpassas till 75 Ohms utgångsimpedans, detta görs med R7 och R8, visserligen tappar man en del i signal, ogillas detta kan man ordna med en liten transformator i stället. Dessa motstånd kopplas in direkt vid chassikontakten. Antenn chassiekontakten Antenn proppen Antennkontakten på sändaren kopplas till motståndet till vänster (R8)som är på 680 Ohm. Motståndet till höger (R7) är på 68 Ohm och borgar för korrekt antennimpedans. En koaxialkabel (75 Ohm) skall användas som ledare till antennen och lödes då fast i antennproppen K2. Vill man kan man löda in ett spröt eller en kabelstump (till K2(2)) i den medföljande gula hankontakten, längden skall då vara cirka 2,16 meter, frekvensberoende. Vi rekommenderar också att använda riktiga antenner om det är möjligt av utrymmesskäl. En vanlig rundradioantenn för husmontage av typen dipol duger gott, riktverkan är också att rekomendera. 5

6 Mikrofoner och ljudkällor kopplas in enligt ritningarna ovan, observera att konstruktionen är förberedd för olika ljudkällor, det enda du behöver göra är att löda på trådar till din 3,5 mm telepropp enligt ritningen ovan och bilderna nedan. Kontakten K4 är 3,5 mm teleproppen. Beroende på hur man tänkt sig använda sändaren kan den arbeta i två lägen, med PCmikrofon sk. Elektret som behöver matningsspänning, eller med dynamiska mikrofoner eller med en godtycklig ljudkälla såsom en MP3:spelare eller bandspelare. Stift två är matningsspänningen till elektretmikrofonen. En standard PC-mic skall passa direkt med 3,5 mm proppen. Matningsspänningen till sändaren kan vara ett 9V batteri inne i lådan eller en extern källa. Strömomkopplaren SW1 är till för byte mellan batteri och extern matning, i läget extern matning är batteriet bortkopplat. Denna ledningsdragning måste göras mellan batterikontakten K7 och strömbrytaren SW1 samt DC kontakten K6 med lösa ledningar inne i lådan. Kontakten K5 är anslutningen på kretskortet. K5(2) är jord och K5(1) är plus. Alla kontakterna i chassiet 9V batterikontakt K6(1)=PLUS K6(2)=MINUS/JORD K1(1)=Jord K1(2)=Antenn K3(1)=AUDIO K3(2)=MIC-POWER K3(3)=JORD SW1(1)=K6(1) SW1(2)=K5(1) SW1(3)=K7(röd) SW1(1)=Till SW1(2)=Pol1 SW1(3)=Till 6

7 Montering i lådan Sändaren skall monteras in en skärmad aluminiumlåda. Den måste borras för kontakter och kretskortsmontage. Figurerna nedan visar hur kontakterna sitter och även justeringshålet för sändarfrekvens. Frontpanel och lock Frontpanel med alla kontakter Det lättaste är att först löda fast alla trådar på kretskortet som skall anslutas till kontakterna. Tvinna trådarna till ljudkontakten och tvinna även trådarna till matningsspänningen så gott det går. Löd på audiotrådarna från kretskortet till K3. Löd fast plusledningen från kretskortet till SW1(2). Löd fast den röda plusledningen från K7 till SW1(3). Löd fast en tråd till SW1(1). Trä muttern till K6 över minustråden från kretskortet(k6(2)) och plustråden från SW1(1) samt minustråden från K7, trä sedan alla dessa ledningar genom montagehålet för K6 och löd fast dessa till K6 enligt följande tidigare visad ritning. Skruva sedan fast K6 och SW1 samt K3. Skruva fast kretskortet med de medföljande distanserna och löd sist fast trådarna som skall kopplas till antennkontakten K1. Det kan vara litet knepigt att skruva fast kretskortet, det är trångt men går, det är nämligen tänkt att man skall kunna montera in även en mottagare i lådan senare. 7

8 Borrhål i lådan Försänkta skruvhål för kretskortsmontage Distanshylsorna och de tre montagehålen Kretskortet monterat med distanshylsorna. Till höger, kretskortens skruvhål i botten på lådan. I lådans lock(to) måste ett hål borras för trimkondensatorn. I lådans Front och Backside måste också hål borras för kontakter och trimpotentiometer. 8

9 Montage av komponenter på kretskort Börja med att montera de två byglarna, sedda som streck till höger om T1 i bilden nedan. Kretskortet sett uppifrån med komponentplaceringar Montera sedan motstånd, drossel, diod 1N4002, kondensatorer, trimkondensator, trimmotstånd och avsluta med att montera transistorerna. Sist löder du fast anslutningsledningarna till chassikontakterna. Observera att D1 skall monteras med ringen mot C6/R6 annars blir den förspänd i backriktningen. En del av komponenterna kan vara litet tjuriga beroende på att hålen är avpassade exakt för komponenternas bendiamterar, lödningar blir betydligt bättre om hålen är precis lika stora som benen, var försiktig. Du kan eventuellt vidga hålen litet med ett avklippt komponentben eller en nål, men helst med ett borr. 9

10 Komponenter med ledningsbanor utritade. Sändaren fungerar med 9V batteri eller extern matning, kondensatorerna och transistorerna kan tåla 40V. Använd kylfläns på T1 vid 24V matningsspänning eller högre. Den lilla strömbrytaren växlar mellan intern matning(9v batteri) eller extern matning, plus är på mittstiftet. Sändaren är polarisationsskyddad via D1, men inte skyddad mon överspänning eller överström. Löd på trådarna på kontakterna och strömbrytare innan du monterar dem i boxen, trä på muttern direkt efter det att du monterat kontakterna/strömbrytaren i lådan. 10

11 Kretskortslayout, 32 * 38 mm. DC chassikontakt Sist skall du löda på trådarna från kontakterna till kretskortet. Använd så korta ledningar som möjligt. Tvinna strömförsörjningsledningarna och ljudledningarna. Tvinna inte antennledningarna. Kretskortet sett uppifrån med alla komponenterna monterade. Trimkondensatorn i mitten och byglarnas placering framträder tydligt liksom D1:s ring. Trimmotståndet syns längst ner i bilden som en svart komponent. Etsade spolar är en god ide då precisionen är hög liksom den mekaniska hållfastigheten. Att etsa kretskort Helt klart det svåraste momentet, möjligheterna till misslyckanden är stora. Först måste vi rita kretskortet och därifrån få ut en sk. Layout. Denna layout kan man skriva ut på vinylpapper eller Pelikan Laser-Film CGF-640 med laserskrivare. Gott resultat kan även ske med bläckstråleskrivare. Har man tillgång till en plotter kan man använda overhead film. Kretskortet måste sedan inköpas, färdigbelagt med positiv film, eller så måste vi själva spraya på positivt lack (P-20) och låta detta torka i ugn +75C under minuter. Överföringen av mönstret på layouten till kretskortet sker genom UV belysning under 3,5 till 4 minuter med UV-Lysrör eller Elfa UV lampa från 35 cm höjd. Lägg layouten med trycket nedåt mot kretskortsytan. Framkallningen sker med positiv framkallare, kaustiksoda, 1 påse till en liter värmd till +50C. Det belysta kretskortet sänkes ned i sodalösningen som skall vara i cirkulation med luftbubblor. Kretskortsmönstret skall framträda helt tydligt. Skölj av i vatten. Framkallningen tar någon minut eller tre. Man kan försiktigt gnugga kretskortsytan med fingrarna för att få bort lackrester. Ibland behöver man växla mellan soda, vatten och gnugga. Själva etsningen sker i vit etspulverlösning eller brun järnklorid eller en blandning av 50% salpetersyra och 50% väteperoxid. Etspulver och järnklorid måste värmas till +50C. Hela etsförloppet skall ske under kraftig vätskecirkulation med luftbubblor. Det hela tar mellan 30 sekunder till 5 minuter. 11

12 Inne i lådan är det viktigt att man är noggrann med ledningsdragningen, gör som på bilderna så fungerar det bäst. Frontpanelens baksida måste också isoleras för att batteriet inte skall kunna kortsluta någon lödanslutning eller medverka till att någon ledning går av. 9V batterikontaktens anslutningsledningar är ömtåliga, därför måste man surra samman alla ledarna med en liten nejtråd så att dessa fixeras och inte bryts av. Se till att kablarna kan komma igenom pertinaxplattorna som du måste klippa till. Se också upp med skruvhålen till locket så att inga skruvar kan tränga igenom och förstöra kablarna på insidan i lådan. I 0,5 mm pertinax klipper du ut två isoleringsplattor Nejtråden till vänster bredvid den stora svarta kontakten Såhär skall batteriet installeras i lådan, det är trångt. PC mikrofon ansluten till sändaren. Test av sändaren Starta sändaren, se till att locket är påsatt. Starta en radio på frekvensen 102,9 MHz, denna frekvens levereras de färdiga sändarna med, eller på en frekvens som inte är upptagen. Anslut en ljudkälla. Trimma trimkondensatorn tills knäppar hörs i radion, vrid fram och tillbaka.du skall nu höra ljudkällan. Det hela är mycket känsligt att trimma in, ha tålamod. När du väl lyckats med att ställa in rätt frekvens måste du justera modulationen, det gör du med trimmotståndet. Justera trimmotståndet till bästa ljudkvalitet, den inbyggda förstärkaren kan både dämpa höga signaler samt förstärka svaga, som från en mikrofon. Den rekommenderade mikrofonen tillsammans med sändaren blir mycket ljudkänslig. Finjustera radion för bästa ljud. Brum och annat som kan höras i bakgrunden när det är tyst i radion kan vara nätbrum, en dålig jordning i ljudkällan, eller en dålig batterieleminator. Lycka Till! 12

13 Komponenter FMS7 Detta är förslag på komponenter till FMS7 Boxad. Andra och liknande komponenter kan också fungera. FMS7 Komponenter och kretskort Kretskort Elfa art Antal Noteringar Etsat och borrat kretskort 32 * 38 mm (För fyra st FMS7) Framkallare fotoresist (400g räcker till 40 st) Etspulver (1000g, räcker till 40 st) Förförstärkare och sändare Elfa art Antal Noteringar R l 100 Ohm motstånd R 2, R 3 10 KOhm motstånd R KOhm motstånd R KOhm motstånd R 6 22 KOhm Trimpotentiometer C 1 2,7 pf keramisk skivkondensator C 2, C pf keramisk skivkondensator C 4, C 5 4,7 uf/50 Volt minielyt C 6 1,8-22 pf Trimkondensator modell grön (bytas mot kapacitansdiod) T 1 2N2219A Transistor T 2 BC 547B Transistor Audioanpassning Elfa art Antal Noteringar Dr 1 0,68 uh Drossel (axial) C 8 47 pf ker. Skivkondensator R 9 4,7 Kohm C 9 4,7 uf / 25 Volt Minielyt Matningsspänning Elfa art Antal Noteringar D 1 1N4002 Diod, pol skydd C 11 4,7 uf/50 Volt minielyt Kopplingstråd och lödtenn LT 2 m Lödtenn m W 1 2 dm Isolerad kopplingstråd (röd) dm W 2 2 dm Isolerad kopplingstråd (svart) dm W 3 2 dm Isolerad kopplingstråd (violett) dm W 4 2 dm Isolerad kopplingstråd (gul) dm FMS7 Inbyggnadslåda och kontakter Låda och montagedetaljer Elfa art Antal Noteringar LD Alu.box 2/A 58*72*28 mm S1-4 4 * M2 * 10 Försänkt skruv, kretskort M1-6 6 * M2 mutter H1-4 4 * Distanshylsa vinyl G Gummigenomföring 4,7 * 11 mm (P1, P2 Pertinax/glasfiber plattor 0,5 mm, se bilder) Antennutgång Elfa art Antal Noteringar K 1 Phono chassihylsdon (svart) K 2 Phonostiftpropp (gul) Ant 1 2,16 m pianotråd eller teleskopeantenn 2,16m Antenanpassning Elfa art Antal Noteringar R 7 68 Ohm R Ohm C 7 27 pf ker skivkondensator Ljudingången Elfa art Antal Noteringar K 3 Telejack 3,5mm 3pol panelmontage K 4 Telepropp 3,5 mm 3pol för kabel Matningsspänning Elfa art Antal Noteringar K 5 DC chassidon 2,1mm K 6 DC propp 2,1/5,5 mm rak K 7 9V batterikontakt SW 1 1-pol Subminiatyrströmställare till-till