เครื่องส่งสัญญาณ FM ที่เราจะสร้างนั้นใช้งานได้ค่อนข้างดี จากการทดสอบของฉัน พบว่าเครื่องส่งสัญญาณนี้มีระยะส่งสัญญาณประมาณ 50 เมตร อย่างไรก็ตาม ระยะส่งสัญญาณจะขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพของเสาอากาศเป็นหลัก

นี่คือแผนผังสำหรับเครื่องส่งสัญญาณ FM ที่เราจะสร้าง:

เครื่องส่งสัญญาณ FM ทำงานอย่างไร

วงจรนี้ใช้แหล่งจ่ายไฟ 9V ทรานซิสเตอร์ Q1 เป็นเครื่องขยายเสียงที่มีอัตราขยายสูงซึ่งขยายเสียงที่ตรวจพบโดยไมโครโฟนอิเล็กเตรตเอาต์พุตของ Q1 จะถูกป้อนเข้าสู่วงจรมอดูเลตความถี่ที่สร้างขึ้นโดยทรานซิสเตอร์ Q2 ตัวเหนี่ยวนำ L1 และตัวเก็บประจุแบบแปรผันC5

นี่เป็นวงจรความถี่สูงมาก (VHF) ดังนั้นคุณจะต้องใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีความถี่การทำงานสูงสุด (fT) สูง ใช้ทรานซิสเตอร์ที่มี fT อย่างน้อย 200MHz ตัวอย่างเช่น Q1 อาจเป็นทรานซิสเตอร์ไบโพลาร์ NPN BC239C และ Q2 อาจเป็นทรานซิสเตอร์VHF 2N5179

ตัวเก็บประจุ C4 ขนาด 0.01uF ต่อลงดินที่ฐานของทรานซิสเตอร์ Q2 ทำให้เป็นวงจรฐานร่วม เนื่องจากไม่มีการเลื่อนเฟสระหว่างตัวปล่อยและตัวเก็บประจุในวงจรฐานร่วม C6 จึงให้ข้อเสนอแนะและทำให้วงจรสั่น

วงจร LC ที่สร้างโดย L1 และ C5 กำหนดความถี่ของการแกว่งบนคอลเลกเตอร์ของ Q2 ซึ่งสามารถปรับให้เป็นความถี่ในแบนด์กระจายเสียง FM ได้โดยปรับตัวเก็บประจุแบบแปรผัน C5

ทรานซิสเตอร์ Q2 ทำหน้าที่เป็นเครื่องขยายกำลังและส่งสัญญาณเสียงที่มอดูเลตความถี่ไปยังเสาอากาศผ่านตัวเก็บประจุ C7

วิธีการสร้างเสาอากาศ

เสาอากาศแนวตั้งธรรมดาที่ทำงานกับระนาบกราวด์ก็เพียงพอแล้ว แต่เพื่อให้สมบูรณ์แบบในเชิงวิชาการ ต้องใช้แผ่นตัวนำที่มีรัศมีอย่างน้อยหนึ่งในสี่ของความยาวคลื่นรอบระนาบแนวตั้ง

หนึ่งในสี่ของความยาวคลื่น (λ) มีความยาวเท่าใด

λ = 300/ฟ.

ความถี่ (f) มีหน่วยเป็น MHz

ดังนั้นสำหรับความถี่เอาต์พุต 100MHz ความยาวคลื่นจะเป็นดังนี้:

λ = 300/100

λ = 3ม.

การหาความยาวของความยาวคลื่นหนึ่งในสี่:

λ/4 = 75ซม.

คุณยังสามารถใช้เสาอากาศไดโพลหรือสายสองเส้นที่ยืดออกไปในทิศทางตรงกันข้าม โดยที่แต่ละด้านมีค่า λ/4 ก็ได้

วิธีการปรับจูนเครื่องส่งสัญญาณ FM

ความถี่ที่ส่งจะถูกควบคุมโดยเรโซแนนซ์ของวงจรปรับความถี่ที่เกิดขึ้นระหว่าง L1 และ C5 สามารถปรับความถี่ได้โดยการหมุนตัวเก็บประจุแบบแปรผันC5 ตัวเก็บประจุ C5 ควรอยู่ในช่วง 10pF ถึง 50pF

ตัวอย่างเช่น สมมติว่าเราต้องการออกอากาศสัญญาณวิทยุ FM ที่ความถี่ 100MHz ก่อนอื่น เราต้องออกแบบขดลวดสำหรับ L1 ที่มีรีแอคแตนซ์เท่ากับตัวเก็บประจุที่ความถี่นี้

ในการคำนวณค่ารีแอคแตนซ์ของตัวเก็บประจุ ให้ใช้สูตรนี้:

Xc = 1/2πfC

Xc: รีแอคแตนซ์ความจุ (โอห์ม)

f: ความถี่ (เฮิรตซ์)

C: ความจุ (F)

โดยปรับตัวเก็บประจุแบบแปรผัน C5 ไว้ที่ประมาณ 20pF และกระจายเสียงที่ 100MHz รีแอคแตนซ์ของตัวเก็บประจุ C5 จะเป็นดังนี้:

Xc = 1 / (2 * π * 1×108Hz * 2×10-11F)

Xc = 79.6Ω

ตอนนี้เรารู้ค่ารีแอคแตนซ์ของตัวเก็บประจุแล้ว เราสามารถคำนวณค่าเหนี่ยวนำของ L1 ที่จะให้ค่ารีแอคแตนซ์เท่ากับ 79.6Ω ได้ สูตรนี้เชื่อมโยงรีแอคแตนซ์กับค่าเหนี่ยวนำ:

XL = 2πfL

XL: ปฏิกิริยาเหนี่ยวนำ

f: ความถี่ (เฮิรตซ์)

L: ความเหนี่ยวนำ (H)

เราสามารถจัดเรียงสูตรนี้ใหม่เพื่อแก้หาค่าเหนี่ยวนำได้:

XL = 2πfL

ล = XL/2πf

ตอนนี้เราสามารถคำนวณค่าเหนี่ยวนำของ L1 ที่ต้องการเพื่อให้ได้รีแอคแตนซ์ 79.6Ω ได้:

ล = XL/2πf

ยาว = 79.6Ω / (2 * π * 1×108Hz)

แอล = 0.127 ไมโครเอช

ดังนั้นความเหนี่ยวนำของ L1 ต้องเท่ากับ 0.127uH เพื่อให้ค่ารีแอคแตนซ์ตรงกับค่ารีแอคแตนซ์ของตัวเก็บประจุแบบแปรผัน C5

เพื่อให้ได้ค่าเหนี่ยวนำนี้ เราจะต้องใช้ลวดขดยาวประมาณ 12 มม. มีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 9 มม. และลวดแม่เหล็ก 5 รอบ

‍