FMS-5 250mW FM-Sändare Denna FM-sändare har en audioingång och en trimpunkt. Den är vid leverans, som färdigbyggd, intrimmad för att arbeta på en frekvens precis ovanför 104MHz och en matningsspänning vid 9 VDC matningsspänning. Som signalkälla användes vid intrimningen ljudutgången, för hörlur, på en MP-3 spelare av fabrikat Sony. Man kan även ansluta en vanlig PC mikrofon av elektrettyp eller en dynamisk mikrofon. Som byggsats finns denna i tre utförande: 1. Komponenter och etsat samt färdigborrat kretskort. 2. Låda och kontakter. 3. Färdigbyggd. Bild 1 Sändaren är tänkt att byggas in i en aluminiumlåda, se bild 1. Matningsspänningen skall vara mellan 4,5 V till 40 V max. Strömförbrukningen varierar mellan 4mA till 1200mA. Som strömkälla rekommenderas ett motorcykelbatteri eller bilbatteri. Ju högre matningspänning, desto längre räckvidd. Transistorn T1 blir mycket varm vid spänningar över 20V och måste förses med en kylfläns. Sändaren arbetar optimalt vid 24 V men kan jobba ända upp till 40V. 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. Ljudkvaliteten är av mycket god MONO kvalitet, sändaren klarar lätt en frekvensgång från 20-20000Hz. 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 behöva justera ingångsnivån om det är nödvändigt. Det frekvensområde sändaren jobbar med är 88-108 MHz direkt, men den kan fås att arbeta på frekvenser mellan 144 till 146 MHz genom justeringar av spolen, tag av ett varv. 1
Frekvensjustering sker med en trimkondensator TR inom det band som man justerat spolen till. För 88 till 108 MHz skall spolen vara 4 varv lindat runt en M8 skruv. Spolen är en luftspole så ta bort M8 skruven! Sändaren ger en ren FM modulation vid en stabil matningsspänning. 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. 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: 30-181-08) eller örfon (Elfa: 30-182-15). PC mikrofon CMP202 (Elfa: 30-131-17) är den vi rekommenderar, den är känslig samtidigt som den är hyfsat billig. Överstyrning och förvrängning av ljudet är alltid ett problem med mikrofoner. 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 50 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 några kilometer, riktantennen riktar du sändningar med och kan nå betydligt längre, miltals. Standard rundstrålande antenn. Standard rundradio Riktantenn. 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. 2
Sändaren funktionsbeskrivning Ritningen (bild 2) 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 emittor, att konstruktionen kan självsvänga. L1 och TR samt D1 som är en kapacitansdiod, utgör resonansfrekvensen. Spolen L1 lindas 4 varv med en radie av 8 mm. Transistorn är inte HF mässigt aktivt då C4 avkopplar all högfrekvens till jord. Den på så sätt erhållna oscillatorn FM moduleras genom kapacitansdioden D1. Ändras D1:s kapacitans med ljudsignalen från T2 kommer också oscillatorns frekvens att ändras, men inte amplituden, och vi får en ren och fin FM modulation. C1 fungerar som DC avkopplare till kapacitansdioden så att T1:s arbetspunkt bestäms av enbart R1, R2 och R3. T2, R5, R6 fungerar som en enkel mikrofonförstärkare. Bild 2 Ritning FMS5 TR justeras till önskad sändarfrekvens. R3 borgar för utgångsimpedansen 330 Ohm. Minskas R3 kan man få bättre uteffekt samt lägre utgångsimpedans, tex två 150Ohms motstånd ger 75 Ohm, de bör vara på 1W st. i så fall. MIC är ljudingången, T1 agerar som mikrofonförstärkare till högohmiga örfoner eller dynamiska element. Skulle du ansluta en elektretmikrofon, behöver du förse den med ström. Detta låter sig arrangeras genom att man kopplar in en extra ledning, via ett 10Kohms motstånd, till pluspolen på batteriet eller vid R5 s ledare som är ansluten till plus. Dessutom bör/måste man koppla in en liten kondensator på 4,7uF/50V mellan basen på T2 och mikrofonens signalstift. Se bild 3 och nedan. Motstånd och kondensator bör man bygga in en låda och ansluta till en kontakt. 3
Bild 3 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. Bild 4 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. FMS5 Monterad 4
Montage av komponenter på kretskort Kontrollera att alla komponenter är med. OBS! Det beror på vilken byggsats du valt, se noga efter i komponentlistorna. Börja med att montera motstånd, drossel, kondensatorer, trimkondensator, trimmotstånd och avsluta med att montera transistorerna. Tillverka luftspolen, linda fyra varv runt en M8 skruv, se till att lindningarna inte ligger mot varandra, avsluta med att löda dit den på kretskortet. OBS! C4 och D1 är ytmonterade och skall lödas in på undersidan av kretskortet, lämpligen efter de övriga komponenterna med för anslutningsledningar. Bild 5. Kretskortet sett uppifrån med komponentplaceringar Sist löder du fast anslutningsledningarna till chassikontakterna. 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. Sändaren fungerar med 9V batteri eller extern matning, kondensatorerna och transistorerna kan tåla 40V. Använd kylfläns på T1 vid 24V matningsspänning eller högre. Kretskortslayout. DC chassikontakt 5
Montage av Kontakter och omkopplare i låda 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 POW är anslutningen på kretskortet. 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. Alla kontakterna i chassiet Bild 6 och Bild 7 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 Koppla som följer: POW(2) till SW1(2), POW(1) till K6(2), SW1(3) till K6(1), SW1(1) till batterikontaktens röda ledning, K6(2) till batterikontaktens svarta ledning. K3(1) via en kondensator (4,7uF/50V) till MIC(2), K3(2) via ett motstånd på 10Kohm till SW1(2), K3(3) till MIC(1) K1(2) till ANT(2), K1(1) till ANT(1) Använd så korta ledningar som möjligt. Tvinna strömförsörjningsledningarna och ljudledningarna. Tvinna inte antennledningarna, då påverkas resonansfrekvensen samt impedansen och resultatet kan bli sämre räckvidd. 6
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. Borrhål i lådan Bild 8 Frontpanel med alla kontakter Försänkta skruvhål för kretskortsmontage Distanshylsorna och de tre montagehålen Bild 9 I lådans lock(to) måste ett hål borras för trimkondensatorn. I lådans Front och Baksida måste också hål borras för kontakter. Test av sändaren Starta sändaren, se till att locket är påsatt om du har byggt in sändaren i en låda. Starta en radiomottagare 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. Den rekommenderade mikrofonen tillsammans med sändaren blir mycket ljudkänslig. Finjustera radion för bästa ljud. Skorrar sändaren är den övermodulerad, dvs allt för kraftig insignal, sänk då insignalens styrka. 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! 7
Komponenter FMS5 Detta är förslag på komponenter till FMS5. Andra och liknande komponenter kan också fungera. FMS-5 Komponenter och Kretskort Denna lista beskriver vilka komponenter som tillhör FMS5 grundbyggsatsen. Förförstärkare och Sändare Antal Noteringar R l 22 Kohm metallfilmsmotstånd 0,6W 1 R 2 3,9 Kohm metallfilmsmotstånd 0,6W 1 R 3 330 Ohm metallfilmsmotstånd 0,6W 1 Se not 1 R 4 270 Kohm metallfilmsmotstånd 0,6W 1 R 5 12 Kohm metallfilmsmotstånd 0,6W 1 R 6 1 Mohm metallfilmsmotstånd 0,6W 1 C 1 18 pf skivkondensator 1 C 2 10 pf skivkondensator 1 C 3 2200 pf skivkondensator 1 C 4 150 pf ytmonterad kondensator 1 TR 1,8-22 pf Trimkondensator modell grön 1 T 1 2N2219A Transistor. 1 T 2 BC 547B Transistor. 1 L 1 Luftspole 1 mm koppartråd lindad 4 varv runt M8 mutter 1 D 1 BB132 kapacitansdiod ytmonterad 1 D 2 1N4002 1 Kretskort Antal Noteringar Etsat och borrat kretskort 1 (Framkallare fotoresist) (Etspulver) Montageledningar och lödtenn Antal Noteringar LT 2 m Lödtenn 2m cirkavärde W 1 2 dm Isolerad kopplingstråd (röd) 2dm -,,- W 2 2 dm Isolerad kopplingstråd (svart) 2dm -,,- W 3 2 dm Isolerad kopplingstråd (violett) 2dm -,,- W 4 2 dm Isolerad kopplingstråd (gul) 2dm -,,- FMS-5 Inbyggnadslåda Listan nedan beskriver vilka komponenter som tillhör inbyggnadslådan till FMS5. Låda och montage Antal Noteringar LD Alu.box 2/A 58*72*28 mm 1 S1-4 4 * M2 * 10 Försänkt skruv, kretskort 4 M1-6 6 * M2 mutter 6 H1-4 4 * Distanshylsa vinyl 4 G Gummigenomföring 4,7 * 11 mm 1 (P1, P2 Pertinax/glasfiber plattor 0,5 mm) Antennutgång Antal Noteringar K 1 Phono chassihylsdon (svart) 1 K 2 Phonostiftpropp (gul) 1 Ant 1 2,16 m pianotråd eller teleskopeantenn 2,16m Ljudingång Antal Noteringar K 3 Telejack 3,5mm 3pol panelmontage 1 K 4 Telepropp 3,5 mm 3pol för kabel 1 Matningsspänning Antal Noteringar K 5 DC chassidon 2,1mm 1 K 6 DC propp 2,1/5,5 mm rak 1 K 7 9V batterikontakt 1 SW 1 1-pol Subminiatyrströmställare till-till 1 Not1 R3 kan bytas ut mot två paralellkopplade 150 Ohms 1W motstånd för högre uteffekt Elektretmikrofoner kräver ett förkopplingsmotstånd på 10 Kohm och en 4,7 uf kondensator i serie med basen på T2. 4,7uF kondensator behövs också om man skall koppla in en MP:3 spelare eller liknande som ljudkälla. 8