Простой FM-радиопередатчик (трансмиттер) для компьютера (88-108 МГц)
Что делать, если есть персональный компьютер, ноутбук или планшет, а так нужных выносных акустических систем нет? Совсем не обязательно бежать в магазин. Можно посмотреть что есть дома.
Если есть магнитола, радиоприемник, музыкальный центр, или любая другая аудиоаппаратура со встроенным приемником на FM-диапазон, можно на покупку акустики и не тратиться. Сигнал с выхода звуковой карты можно подать на любое из этих устройств. Причем саму аудиоаппаратуру переделывать не нужно, да и лишних проводов прокладывать тоже не потребуется.
Весь секрет в том, чтобы передать аудиосигнал, взятый с выхода звуковой карты, по радиочастоте в FM-диапазоне 88-108 МГц. Потом сигнал можно будет принять любым FM-приемником, будь он самостоятельным или в составе любой аудиоаппаратуры.
Для этого нужен специальный передатчик, или как сейчас говорят, трансмиттер. Сигнал на его модулирующий вход можно подать с аудио-выхода компьютера, а питать его можно напряжением 5V от USB-порта, который есть в любом компьютере, ноутбуке или планшете.
Принципиальная схема передатчика
Собственно передатчик выполнен на транзисторе VТ1. Это генератор ВЧ сигнала на частоте в диапазоне 88-108 МГц. Конкретная частота настройки зависит от колебательного контура из катушки L2 и конденсатора С4. Этот контур включен в коллекторной цепи транзистора.
По высокой частоте транзистр работает по схеме с общей базой. Чтобы он генерировал между коллектором и эмиттером включен конденсатор С5, через который осуществляется положительная обратная связь, необходимая для возбуждения каскада и возникновения генерации.
Рис.1. Принципиальная схема простого УКВ-FM радиопередатчика на транзисторе КТ3102.
Через конденсатор С6 сигнал с коллектора транзистора поступает в антенну W1. В качестве вполне сойдет кусок монтажного провода произвольной длины. Он будет работать как антенна, и излучать РЧ сигнал, который можно будет принять любым радиовещательным приемником с FM-диапазоном.
Чтобы передать аудиосигнал, нужно им по частоте промодулировать РЧ-сигнал, излучаемый передатчиком. Для этого аудиосигнал подается на вход данного передатчика посредством кабеля с разъемом Х2. Это стандартный кабель со штекером для подключения к аудиовыходу вашего компьютера.
В нем есть два экранированных аудиопровода. Провода стереоканалов разделаны, и подключены к резисторам R1 и R2 образующим микшер. А оплетки соединены вместе и припаяны к точке «G», то есть, к общему минусу.Резисторы R1 и R2 преобразуют стере-сигнал в монофонический. Да, это минус схемы в том, что, звук будет монофоническим.
Далее аудиосигнал поступает на переменный резистор R3, которым можно регулировать глубину модуляции, и таким образом добиться наилучшего звучания. Сигнал поступает на базу транзистора VТ1 и меняет в небольших пределах его рабочую точку, что приводит к изменению емкостей переходов транзистора, а это приводит к изменению частоты выходного РЧ сигнал.
Таким образом происходит частотная модуляция. При таком способе, конечно, присутствует и амплитудная модуляция, но она эффективно подавляется частотным детектором принимающего сигнал радиоприемника.
Детали
Питается передатчик напряжением 5V от USB порта устройства, от которого он получает аудиосигнал. Для этого напряжение питания подается на него посредством кабеля с разъемом Х1. Тип разъема Х1 (USB, miniUSB, microUSB) зависит от того, какой разъем на том устройстве, с которым будет работать этот передатчик.
Дроссель L1 с конденсаторами С1 и С2 подавляет помехи, которые могут проникать по цепи питания.
К слову говоря, совсем не обязательно чтобы передатчик питался от того аппарата, который служит источником аудиосигнала. Напряжение 5V можно взять и от другого источника, например, от зарядно-питающего устройства для сотового телефона, сейчас у таких устройств как раз есть стандартный разъем USB.
Теперь о деталях. Транзистор КТ3102, в пластмассовом корпусе, с любым буквенным индексом. Печатная плата сделана как раз под него, под его расположение выводов.
Переменный резистор R3 типа СПЗ-4. У этого переменного резистора выводы сделаны в виде петелек. К ним нужно припаять три жесткие медные проволочки и на них установить резистор на плату.
Он будет возвышаться над платой и его вал будет расположен параллельно плате. Вал будет смотреть в сторону мест, куда припаяны провода от кабеля разъема Х2. Номинальное сопротивление резистора R3 совсем не обязательно должно быть именно 10К, можно любое от 10 К до 30 К. Кстати, это касается и всех других резисторов, схема вполне будет работать и если их сопротивления будут до 30% отличаться от указанных на схеме. Но следует заметить, что резисторы R1 и R2 должны быть одинаковыми.
При приобретении конденсаторов важно не запутаться в обозначениях. С4, С5 и С6 емкости должны быть в пикофарадах. Если взять по ошибке те же числа, но в нанофарадах схема работать не будет.
Для намотки дросселя L1 можно взять любое ферритовое кольцо внешним диаметром от 6 до 10 мм. Нужно взять обмоточный провод типа ПЭВ или ПЭЛ диаметром 0,1-0,2 мм и сложить его вдвое. Затем, так сложенным, и намотать витков 20-30.
После этого разделать концы и найти концы с помощью омметра или прозвонки, например, мультметром в режиме прозвонки. Паять концы обмоток дросселя L1 нужно с особой внимательностью, так как ошибка здесь может привести как к выходу из строя транзистора VТ1 из-за неправильной полярности поданного на него напряжения, так и повредить USB порт, если, например, одна обмотка будет подключена параллельно С1.
Вообще, при первом включении желательно, и даже обязательно, напряжение питания на Х1 подать не с USB-порта компьютера, а с аналогичного разъема зарядного устройства для сотового телефона или USB-концентратора. Потому что повреждение USB-порта компьютера, - это очень большая неприятность. Только после того, как убедитесь, что все работает правильно можно будет подключать к USB порту компьютера.
Катушка L1 намотана толстым намоточным проводом ПЭВ или ПЭЛ диаметром от 0,4 до 1,0 мм. Всего 8 витков. Катушка L1 бескаркасная. Предварительно нужно взять какой-нибудь круглый предмет диаметром 5-6 мм, например, хвостовик сверла соответствующего диаметра.
Затем на него намотать 8 витков. После разделать выводы и полученную «пружинку» снять с этого круглого предмета. Катушка готова.
Монтаж и печатная плата
Монтаж выполнен на печатной плате. Разводка платы показана на рисунке 2 в натуральную величину (вид со стороны печатных дорожек).
Рис. 2. Печатная плата для радиопередатчика на транзисторе КТ3102.
На рисунке 3 показана монтажная схема (вид со стороны деталей). Транзистор VT1 показан как он будет выглядеть сверху, когда будет установлен на плате. Дроссель L1 установлен вертикально, и приклеен каплей клея «БФ-4».
Рис. 3. Схема расположения компонентов на плате передатчика и его подключения.
Для кабеля с разъемом Х1 нужно купить любой USB-кабель с соответствующей вилкой (USB, miniUSB, microUSB) и просто второй разъем отрезать. Затем разделать провод. Там будет четыре провода, нужны черный и красный.
ВНИМАТЕЛЬНО! Если эти провода перепутать, можно испортить транзистор VT1 или устройство, которому Х1 будет подключаться.
Для Х2 нужно купить любой кабель со штекером, соответствующим аудиовыходу вашего устройства. Разъем (или разъемы) на другом конце отрезать. Там будет два экранированных провода. Обычно они красного и белого цвета.
Бывают желтого и красного или одинаковые. Оплетки нужно скрутить вместе и припаять к точке «G». А два провода к резисторам R1 и R2, в каком порядке значения не имеет.
Налаживание
Прежде всего нужно все хорошенько проверить. Затем подключить и R3 поставить в среднее положение. Попытаться приемником поймать сигнал. Если не ловится, немного подвигать витки L2 (сжать, раздвинуть). Как только сигнал будет принят, нужно, опять же, сжатием или растяжением L2, сдвинуть его по шкале приемника в свободное от радиовещательных станций место.
Резистором R3 и регулятором громкости источника аудио-сигнала добиться наилучшего качества звука.
Иванов А. РК-2016-03.