Rangkaian Pemancar FM Stereo menggunakan IC BA1404

Postingan berikut menjelaskan cara membangun rangkaian pemancar FM stereo sederhana menggunakan IC BA1404.

Tentang IC BA1404

Sirkuit pemancar nirkabel FM audio stereo yang luar biasa disajikan di bawah ini.

Rangkaian ini mengandalkan IC BA1404 dari Semikonduktor ROHM.

BA1404 adalah modulator FM stereo monolitik yang meliputi modulator stereo terintegrasi, modulator FM, sirkuit penguat RF.

Modulator FM dapat dikontrol dari 76 hingga 108MHz dan sumber daya untuk rangkaian bisa hampir apa saja antara satu,25 hingga tiga volt.

Operasi Sirkuit

Di sirkuit R7, C16, C14 dan R6, C15, C13 membuat sistem pra-penekanan untuk stasiun kanan dan kiri masing-masing.

Ini dicapai untuk melengkapi respons frekuensi pemancar FM dengan penerima FM.

Induktor L1 dan kapasitor C5 digunakan untuk memperbaiki frekuensi osilator. Grup C9, C10, R4, R5 meningkatkan pemisahan stasiun.

Kristal 38kHz X1 dihubungkan antara pin 5 dan 6 dari IC. Penerimaan stereo komposit dibentuk oleh rangkaian modulator stereo yang menggunakan frekuensi yang diatur kuarsa 38kHz.

Buat sirkuit pada PCB berkualitas tinggi.

Mengoperasikan sirkuit dari unit baterai meminimalkan gangguan.

Bekerja dengan kabel tembaga 80 cm sebagai antena.

Untuk L1 coba buat tiga putaran kawat tembaga berenamel berdiameter 0,5 mm pada inti ferit berdiameter 5 mm.

Diagram Sirkuit Pemancar FM Stereo

Versi perbaikan dari desain di atas dijelaskan dalam posting berikut.

Sirkuit pemancar FM stereo yang dijelaskan di bawah ini dapat digunakan untuk menyiarkan musik FM stereo yang lebih jernih ke semua radio FM terdekat.

Dasar-dasar FM

Sebagian besar nirkabel dasar Pemancar FM cenderung monofonik saja. Sinyal siaran stereo memiliki sepasang saluran: kiri dan kanan. Frekuensi suara mencakup bandwidth 50 hingga 15.000 Hertz, bersama dengan frekuensi yang lebih tinggi memberikan dorongan treble atau penekanan awal untuk pengurangan kebisingan.

Setiap saluran digabungkan secara kolektif dan disiarkan sebagai audio saluran utama (L + R) untuk memastikan bahwa penerima FM monofonik akan berhasil mereproduksi seluruh konten musik input untuk dinikmati oleh penonton.

Bersama dengan musik saluran utama, sinyal stereo mencakup pembawa pilot 19 -kHz pada amplitudo 10% dari saluran utama, dan juga subcarrier sideband dari 23 kHz hingga 53kHz yang dibuat dari perbedaan antara sinyal audio kanan dan kiri ( L - R).

Penerima stereo menggunakan sinyal 19 kHz untuk menduplikasi sinyal fase terkunci 38 kHz (terus diperiksa di pemancar) untuk memecahkan kode pembawa sideband kembali ke saluran kanan dan kiri. Gambar berikut menampilkan spektrum frekuensi sinyal FM stereo.

Penerima juga menawarkan potongan treble (dikenal sebagai de-penekanan), yang menggantikan penekanan awal yang telah disertakan pada pemancar.

Bagaimana itu bekerja

Bagian utama dari desain rangkaian ini adalah IC1, a Pemancar stereo BA1404 FM seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Sinyal input saluran kiri di-tweak ke level yang benar oleh RI.

Peningkatan trebel (penekanan awal) disuplai oleh campuran paralel Cl dan R3.

Ini mencocokkan spesifikasi akustik dengan standar 75 mikrodetik sesuai aturan FCC. Suara dipasangkan oleh C10 ke input saluran kiri IC1 pada pin 1. Gangguan RF yang buruk dilewati ke ground melalui C2 untuk melindungi dari umpan balik yang tidak diinginkan.

Tahap input saluran kanan ke pin 18 ICI sebenarnya sama dengan saluran kiri. Decoupling catu daya dijalankan oleh C14, dan amplifikasi sebelumnya untuk input suara dipisahkan oleh C12 pada pin 2 chip.

Sinyal 38 -kHz diperlukan untuk menggandakan suara yang masuk dan mengembangkan sinyal pembawa awal.

Tahapan rangkaian bagian dalam IC1 memfasilitasi penerapan kristal potongan SX 38 kHz, seperti yang dibuktikan dengan garis putus-putus dalam skema Gambar di atas.

Namun, kristal 38 kHz bisa jadi sulit didapat di pasar, ditambah lagi harganya mungkin mahal jika Anda mendapatkannya.

Kristal yang jauh lebih mudah diakses, mungkin tersedia yang beroperasi pada 38.400 kHz.

Ini berfungsi di sebagian besar kondisi: studi yang dilakukan selama pengembangan desain khusus ini menegaskan bahwa beberapa penerima FM stereo mungkin tidak dapat 'berjabat tangan' dengan andal ke pembawa pilot yang dibuat dari kristal 38.400 kHz.

Solusinya adalah bekerja dengan osilator Hartley alternatif yang sangat aman yang dibuat menggunakan komponen yang murah dan mudah diakses sebagai pengganti osilator kristal.

Gelombang sinus 38 kHz dihasilkan oleh Q1 dan bagian-bagian yang berdekatan (osilator Hartley). Transistor Q1 gain tinggi memiliki gain lebih dari 300: perangkat gain rendah mungkin tidak berfungsi karena tegangan suplai berkurang (1,5 volt DC) yang disuplai oleh sel AA tunggal.

Induktor variabel yang digunakan untuk T1 adalah transformator frekuensi menengah pertama (IF) pertama yang biasa terlihat pada radio transistor portabel, dan dimaksudkan untuk pemrosesan 455 kHz.

Koil di T1 dikemas dengan kapasitansi yang cukup oleh C23 untuk membawa frekuensi kerjanya ke sekitar 38 kHz. Hal ini memungkinkan untuk menyempurnakan inti Ti untuk menempatkan osilator secara tepat pada frekuensi.

Terlepas dari kenyataan bahwa osilator mungkin melayang lebih banyak dibandingkan dengan kristal kuarsa, itu jelas bukan masalah karena penerima menggunakan loop fase terkunci yang dapat melacak hal-hal sepele yang mengambang.

Perhatikan bahwa rangkaian tidak akan berosilasi jika kabel transformator Ti dibalik atau dibalik. Tampilan dasar Ti ditunjukkan pada Gambar untuk membantu Anda dengan koneksi.

Trek audio multipleks keluar dari pin 14 dari IC1 dan dicampur dengan pembawa pilot pada pin 13 dengan bantuan sirkuit R5, R6, C22, dan C13.

Output audio yang dihasilkan dikirim ke input modulator pada pin 12. Untuk menghindari segala jenis komplikasi umpan balik RF, pin 12 dilewati melalui C6. Osilator Colpitts, yang bekerja dari 88 hingga 95 MHz, dibuat pada pin 9 dan 10 bersama dengan sirkuit C15 hingga C17, C20, dan L3.

Penyelarasan frekuensi kasar dilakukan dengan menyesuaikan celah belok kumparan L3, dan penyesuaian halus dilakukan melalui C20.

Energi RF yang dikembangkan melalui rangkaian tangki ditahan kembali agar tidak mengalir kembali ke tahap catu daya menggunakan kapasitor bypass C7 dan RF choke L2.

Penyelarasan frekuensi kasar dilakukan dengan menyesuaikan celah belok kumparan L3, dan penyesuaian halus dilakukan melalui C20. Energi RF yang dikembangkan melalui rangkaian tangki ditahan dari menjalankan kembali ke tahap catu daya menggunakan kapasitor bypass C7 dan RF-choke L2.

Transmisi termodulasi pada pin 10 ICI digabungkan secara internal ke penguat keluaran RF yang terdiri dari C18, C19, dan L4 yang terpasang pada pin 7.

Tahap ini meningkatkan audio osilator untuk mengubah arah antena, dan ini menghambat variasi dalam pemuatan antena melalui pengalihan frekuensi osilator.

Sebuah tap diekstraksi pada titik di L4 pada antena untuk mendapatkan transmisi daya setinggi mungkin.

Struktur IC1 terprogram untuk operasi 1,5 volt yang memiliki maksimum absolut 3,5 volt.

Pemeriksaan awal sirkuit ini mengungkapkan bahwa jangkauan siaran gagal berkembang secara substansial ketika 3 volt digunakan untuk memasok sirkuit, dan konsumsi arus meningkat 3 kali lipat.

Akibatnya, kenaikan tegangan operasi tidak disarankan. Sirkuit pemancar FM mengkonsumsi hanya sekitar 5 mA, oleh karena itu hanya satu sel AA yang dapat berfungsi cukup lama.

Konstruksi

Setiap sirkuit yang bekerja dengan frekuensi tinggi membutuhkan pembumian dan pelindung yang sesuai. Namun. untuk membuat tugas ini semudah mungkin, PCB tidak digunakan.

Alih-alih PCB, lapisan tembaga satu sisi kosong telah digunakan, dengan tembaga di sisi komponen membuat bidang tanah, dan koneksi kabel dilakukan di sisi yang berlawanan.

Konstruktor akan dapat mengidentifikasi setiap komponen penting yang dimaksudkan untuk desain sirkuit ini.

Seperti yang ditunjukkan pada gambar utama, sebagian besar komponen dapat dilihat dengan satu terminal mengarah langsung ke tanah. Untuk komponen ini, Anda perlu mengebor lubang melalui papan hanya untuk pin yang tidak dibumikan.

Pin lainnya bisa disolder langsung ke permukaan tanah di atas PCB. Anda disarankan untuk mengebor dan menyolder bagian-bagian tersebut selangkah demi selangkah. Melakukan ini, mungkin lebih mudah untuk memperbaiki setiap komponen dengan benar.

Pastikan untuk menjaga semua terminal sekecil mungkin.

Selain itu, pastikan kapasitor decoupling diposisikan sedekat mungkin dengan pin ICI, L3, dan L4.

Anda dapat membuat kumparan L3 dengan menggulung secara kompak 3 putaran kawat enamel # 20 pada poros mata bor 3/16 inci dan merentangkannya hingga 1/4 inci segera setelah diambil dari mata bor.

Untuk membuat kumparan L4, gulung empat lilitan kawat # 20 sedekat yang disarankan sebelumnya, dan tarik putarannya hingga 3/8 inci setelah melepaskan dari poros bor. Setiap gulungan dipasang di papan 1/46 inci yang diangkat di atas permukaan tembaga papan.

Posisikan kumparan pada sudut kanan satu sama lain dan setidaknya terpisah 1 inci untuk meminimalkan kopling di keduanya. RF choke (L1 dan L2) juga perlu dipasang pada sudut kanan ke gulungan L3 dan L4.

Checkout dan tune up Luangkan beberapa menit untuk memeriksa kerja keras Anda. Pastikan tembaga dilepas di sekitar slot yang dimaksudkan untuk melewati jalur terminal komponen.

Sebelum menyalakan daya, lakukan beberapa inspeksi dengan ohmmeter dari pin ICI ke ground untuk memverifikasi apakah ada celana pendek di tempat yang seharusnya tidak.

Selain itu, cari polaritas yang sesuai dari kapasitor elektrolitik. Pasang baterai dan tentukan pengurasan arus itu harus di bawah 5 miliampere.

Hubungkan antena ke atas L4, pada belokan pertama dari ujung yang dihubungkan ke pin 7 dari IC1.

Antena 17 inci yang ditampilkan untuk prototipe akan berukuran dalam banyak kasus yang diidentifikasi pada radio portabel, gunakan ukuran yang tepat untuk antena untuk mencegah gangguan dengan radio di dekatnya. Integrasikan sinyal musik stereo ke kiri pemancar di J1 dan kanan di J2.

Sesuaikan radio FM Anda di seluruh band untuk mencari sinyal yang dikirim. Sesuaikan C19 dan C20 di titik tengahnya dan sempurnakan L3 di sekitar 92 MHz. Sekarang Anda dapat menggunakan C20 untuk menyelaraskan frekuensi yang ditentukan.

Meskipun kemungkinan besar Anda memiliki jangkauan siaran yang layak, Anda dapat mengoptimalkan rangkaian untuk output tertinggi dengan melacak indikator daya sinyal pada penerima FM yang mungkin Anda gunakan, dan meregangkan atau mengompresi celah koil antara belokan L4 menggunakan instrumen terisolasi, non-magnet.

Saat Anda mendekati titik optimal, kumparan cenderung agak interaktif, oleh karena itu memodifikasi satu saja dapat memengaruhi yang lain. Terus lakukan prosedur sampai Anda mencapai hasil setinggi mungkin.

Memiliki sinyal stereo ditempatkan pada J1 dan J2, setel ke output dari penerima FM, idealnya melalui headphone, dan sempurnakan R1 dan R2 ke tingkat yang sedikit di bawah tempat distorsi muncul pada bagian audio yang bising. Level sinyal sedikit di bawah 200 mV direkomendasikan pada input.

Osilator 38 kHz idealnya di-tweak menggunakan penghitung frekuensi yang terpasang pada pin 5 ICI.

Jika peralatan tidak dapat diakses, Anda dapat menyesuaikan inti T1 yang membaca posisi di mana lampu indikator stereo penerima menyala dan mati. Sesuaikan inti di tengah antara dua posisi ini.

Penyesuaian Tambahan

Mungkin ada contoh ketika Anda ingin menyiarkan transmisi monofonik, katakanlah misalnya keluaran pengeras suara ke sistem suara auditorium.

Sakelar sakelar dapat disertakan dengan rangkaian untuk memasukkan kapasitor 0,01 µF melintasi IC pin 6 ICI dan ground untuk membatasi fungsi stereo.

Jika mungkin fungsi monofonik jangka panjang lebih disukai, elemen osilator 38 kHz dan C5 dapat dihilangkan dari rangkaian.

Memasukkan MIC electret ke input J1 dengan resistor 2.2K yang terpasang pada + 1,5 volt akan mengubah sirkuit ini menjadi mikrofon nirkabel untuk pelacakan ruang anak-anak atau untuk digunakan di ruang kuliah. Hubungkan komponen ke sirkuit di tempat R1 seperti yang ditunjukkan di bawah ini.

Fungsi stereo memungkinkan Anda menggunakan dua input secara bersamaan. Anda dapat mempertimbangkan untuk memasukkan vokal pada satu saluran dan alat musik di saluran lain untuk program dari sistem audio Anda.

Sebagai alternatif, Anda juga dapat melacak ponsel atau bayi di saluran kiri dan mendengarkan perangkat pemindai Anda di saluran kanan setiap saat saat Anda membersihkan kendaraan atau memotong taman, atau saat Anda memakai penerima headphone .