Простой радиопередающий узел

В радиолюбительских конструкциях находят широкое применение радиопередающие узлы малой мощности. Как правило, в качестве таких узлов используют радиопередающие устройства на транзисторах, описанные в многочисленных статьях о радиолюбительских “шпионских” радиомикрофонах. Такие конструкции обычно сложны в повторении и настройке, поскольку они оптимизированы под используемые транзисторы и не учитывают разброс их параметров. Однако современная элементная база позволяет создавать малогабаритные радиопередатчики, лишенные этих недостатков. Об одной из таких конструкций пойдет речь в данной статье.

Радиолюбители используют маломощные радиопереда ющие узлы для создания радиостанций малого радиуса действия и радиомикрофонов, радиоуправления моде лями, дистанционного прослушивания телепередач, в ох ранных устройствах. Как показывает практика, большин ство известных схем сложны в повторении: приходится подбирать транзисторы и заниматься настройкой, что вызывает определенные трудности. Кроме того, в большин стве радиопередающих устройств, описанных в радиолю бительской литературе, отсутствует стабилизация часто ты генерируемых колебаний, в результате чего частота пе редатчика оказывается нестабильной и зависит от боль шого количества внешних факторов. В таких схемах час то в качестве изменяемой реактивности используется ем кость перехода база5эмиттер, которая изменяется в очень узком диапазоне и имеет у разных транзисторов разную величину. В результате девиация частоты передатчика незначительна и сильно зависит от используемого тран зистора. Все эти “недоработки”, связанные со стремлени ем миниатюризировать радиопередающий узел, обус ловливают ненадежность его работы, плохое качество передаваемого сигнала (большой уровень шумов, уход ча стоты), сложную настройку.

В настоящее время, используя современные специали зированные микросхемы, можно строить миниатюрные передатчики, лишенные вышеперечисленных недостат ков. Так, на рис.1 показана схема радиомикрофона на интегральной микросхеме МС2833. Данная микросхема успешно применяется в радиопередающих трактах мно гих радиотелефонов, что свидетельствует о ее надежно сти и высоком качестве устройств, выполненных на ее ос нове.

Микросхема МС2833 является интегральным передат чиком с частотной модуляцией. Она включает в себя ми крофонный логарифмический усилитель, управляемый на пряжением ВЧ генератор, нелинейный буферный каскад и два высокочастотных транзистора. Напряжение питания микросхемы от 2,8 до 10 В. Выпускается микросхема в обычном исполнении DIP и планарном.

Рис.1. Схема радиомикрофона на интегральной микросхеме МС2833

Принцип работы. Сигнал звуковой частоты с мик рофона МК1 через конденсатор С1 поступает на вход ло гарифмического усилителя (вывод 5 DA1). Напряжение питания на микрофон подается через резистор R1, сопро тивление которого зависит от напряжения питания схемы и должно быть таким, чтобы напряжение на микрофоне со ставляло 1,5…2 В. Резистор R3 установлен в цепи отрицательной обратной связи микрофонного усилителя и определяет его коэффициент усиления. При дру гом напряжении питания его сопротивление необ ходимо подобрать таким образом, чтобы на выхо де усилителя (вывод 4 DA1) не было ограничения сиг нала.

Через конденсатор С2 усиленный сигнал подает ся на перестраиваемую реактивность генератора, управляемого напряжением, обеспечивая его час тотную модуляцию. В данной схеме радиопереда ющего узла с целью повышения девиации использу ется умножение на пять стабилизированной квар цем частоты. Благодаря этому повышается отно шение сигнал/шум принимаемого сигнала. Умноже ние частоты происходит благодаря наличию нели нейного буферного каскада и селективных цепей, настроенных на необходимую несущую частоту 90 МГц. Подстройка селективных цепей осуществ ляется только с помощью конденсаторов С6, С10, С12. Смещение на транзисторы подается через резисторы R4, R6. При другом напряжении пита ния сопротивление этих резисторов будет другим. Цепочка R5С13 служит для стабилизации работы первого транзистора, а также дополнительной фильтрации. Конденсаторы С3, С15, С16 являются блокировочными и обязательными, поскольку при их отсутствии устройство самовозбуждается.

Детали. Для уменьшения размеров радиоми крофона рекомендуется применять микросхему в планарном корпусе и SMD5элементы типоразме ра 0805. Однако, если есть необходимость оптими зации схемы для другого устройства (при других на пряжениях питания, несущей частоте, коэффици енте умножения и т.д.), лучше собирать ее на обыч ных дискретных элементах. Вид печатной платы для этого случая со стороны деталей показан на рис.2, а со стороны дорожек – на рис.3. В этом случае требуется установка дополнительного конденса тора С17.

Рис.2. Вид печатной платы со стороны деталей

Плату размерами 38х35 мм изготавливают из фольгированного с двух сторон стеклотекстолита. Фольга со стороны деталей играет роль экрана и должна быть соединена с минусом батареи питания. Как следует из рисунков, в местах, где контактная площадка имеет квадратную форму, требуется за паивать выводы радиоэлементов с обеих сторон платы. Остальные отверстия платы со стороны де талей следует зенковать.

Рис.3. Вид печатной платы со стороны дорожек

Для уменьшения габаритных размеров и упро щения изготовления радиопередающего устройст ва в качестве контурных катушек используются дроссели (можно и в SMD5исполнении) соответству ющей индуктивности. В качестве подстроечных кон денсаторов в обоих случаях желательно применять миниатюрные планарные подстроечные конденса торы. Микрофон любой электретный, лучше в мини атюрном исполнении.

Антенну изготавливают путем наматывания про вода диаметром 0,3 мм и длиной 83 см на диэлек трический стержень длиной 5 см. В качестве диэле ктрического стержня лучше всего применить диэле ктрик от телевизионного кабеля РК575, с которого нужно предварительно снять внешнюю изоляцию и оплетку, а также извлечь внутреннюю жилу. Закре пить провод на стержне можно с помощью термо усадки диаметром 5 мм.

Настройка. При правильной сборке устройство работает сразу, что можно проверить с помощью обычного “китайского” приемника (лучше с автосканом). Для этого необходимо:

• перевести приемник кнопкой “Reset” в начало принимаемо го диапазона;
• нажимая кнопку “Scan” и постукивая по микрофону, “пой мать” излучаемый радиопередающим устройством сигнал.

От точности настройки контуров зависит только дальность уве ренного приема, которая составляет при данном напряжении питания 10…50 м. Селективные цепи на рабочую частоту наст раивают путем подстройки конденсаторов С6, С10, С12 диэле ктрической отверткой из стеклотекстолита.

Описанный радиопередающий узел работает при напряже нии питания 2,6…4,5 В. Питание можно осуществлять от бата реек типа GP10 (для уменьшения размеров устройства) или от аккумуляторов (в целях увеличения времени работы). Аккумуля тор желательно взять от мобильного телефона, он обладает не большими размерами и высокой емкостью.

Для увеличения дальности действия передатчика можно уве личить напряжение питания до 9 В. Однако при этом придется изменить номиналы элементов, о которых говорилось выше. При необходимости получить еще большую выходную мощ ность следует использовать дополнительные выходные усилитель ные каскады.

Г.Л. Косицкий, г. Киев
Радіоаматор 2005 №06

Дата публикации: 2008-03-08
Прочтено: 9580
Версия для печати: