یک وات FM فرستنده 

 

اين هم يك فرستنده ساده و البته بسيار قوي كه براي شما بسيار دلپسند بوده و شما را شگفت زده مي كند . در اين فرستنده از دو ترانزيستور استفاده شده كه اولي نقش تقويت كننده صوتي و دومي عمل نوسان سازي را انجام مي دهد . همچنين اين كيت شامل يك ميكروفون خازني نيز هست . براي اين كيت مي توانيد از يك آنتن كشوئي 65 سانتيمتري و البته براي برد زياد از يك آنتن هوائي استفاده كنيد . اين فرستنده با منبع تغذيه مستقيم  بين 6 تا 30 ولت تغذيه مي شود . اين كيت از محصولات صادراتي شركت مهندسي مشهد كيت بوده و در داخل كشور تنها بمنظور پروژه دانشجوئي دانشجويان الكترونيك عرضه مي شود و مسئوليت هرگونه استفاده غير از پروژه دانشجوئي ، بعهده مصرف كننده خواهد بود .

اطلاعات عمومي درباره اين فرستنده :

فرستنده اي كه شما از فروشگاه مورد اطمينانتان تهيه كرده ايد ، يك شاهكار در نوع فرستنده هاي اف ام مي باشد و از قدرت بالائي برخوردار است . اين كيت مي تواند بعنوان يك پروژه آموزشي ، تحقيقلتي و يا بعنوان يك كار حرفه اي براي آماتورها مورد استفاده قرار گيرد  اميدواريم با ساخت اين كيت اطلاعات ارزشمندي نصيب سازنده شود .

  مشخصات فني فرستنده :

نوع مدولاسيون : اف ام

محدوده فركانسي : 88 تا 108 مگاهرتز

ولتاژ كار : 6  تا 30 ولت مستقيم

ماكزيمم جريان مصرفي : 400 ميلي آمپر

توان خروجي : 1 تا 2 وات ( بسته به ولتاژ و جريان تغذيه )

  طرز كار مدار :

همانگونه كه گفته شد ، اين كيت در مدولاسيون اف ام طراحي شده و اين بدان  معني است كه دامنه موج حامل بصورت پايدار نگهداري مي شود و البته فركانس آن متناوب با صوت ورودي  تغيير مي كند . بنابراين  هنگامي كه دامنه سيگنال ورودي افزايش پيدا مي كند ، ( در طي نيم سيكل مثبت )  فركانس موج حامل نيز افزايش مي يابد . بعبارت ديگر هنگامي كه دامنه  سيگنال ورودي كاهش مي يابد ( در طي نيم سيكل منفي ) دامنه موج حامل كاهش   مي يابد . فركانس خروجي فرستنده نيز در محدوده 88 تا 108 مگاهرتز كه مخصوص باند راديوئي اف ام است ، قابل تغيير مي باشد . اين كار توسط خازن تريمر C6 انجام مي شود  . در ورودي مدار از يك ميكروفون خازني استفاده شده است و سيگنالهاي ميكروفون توسط ترانزيستور T1 تقويت شده و سپس به قسمت نوسان ساز ( ترانزيستور T2 ) منتقل مي شوند .

سيگنال تقويت شده از طريق خازن C3  به بيس اوسيلاتور T2 منتقل و سوار بر موج حامل مي شود . فركانس نوسان ساز توسط مجموعه  بوبين و خازن تريمر C6 قابل كنترل و تغيير مي باشد . خازن C3 همچنين نقش خازن كوپلينگ را ايفا نموده  و از ورود ولتاژ هاي احتمالي DC به ورودي اوسيلاتور جلوگيري مي كند . بيس ترانزيستور T2 توسط مقاومتهاي R5 , R4 باياس مي شود . در اين فرستنده براي ساخت و استفاده آسان ، بوبين بر روي فيبر طراحي شده و بنابراين نيازي به تنظيم آن نخواهد داشت . براي راه اندازي اين فرستنده نياز به تغذيه بين 6 تا 30 ولت مي باشد . برد موثر اين فرستنده بستگي به كيفيت گيرنده ، آنتن مورد استفاده ، تغذيه فرستنده  و مكان جغرافيائي دارد. آنتن نيز مي تواند از نوع كشوئي ( تلسكوپي ) با طول 65 سانتيمتر انتخاب شود و به محل ANT متصل شود . البته براي كسب برد بيشتر استفاده از آنتن هوائي توصيه مي شود . همچنين براي تغذيه ، استفاده از انواع باتري هاي "آلكالاين " توصيه مي شود

ساخت كيت :

قبل از هر چيز اجازه دهيد تا مطالب اساسي را كه در ساخت مدارات الكترونيك لازم بنظر مي رسند ، بيان كنيم . در اين كيت از يك فيبر مدار چاپي استفاده شده كه نقشه مدار قبلاً بر روي آن و با تكنولوژي روز ، نقش بسته است . اين فيبر در يك طرف داراي نوارهاي مسي است  و در طرف ديگر آن نقشه قرار گرفتن قطعات و برنگ سفيد چاپ شده است . زير لايه سفيد رنگ نيز محل عبور نوارهاي مسي ، با رنگ ( سبز يا آبي ) چاپ شده تا بررسي فني مدار براي سازنده راحت تر صورت پذيرد . كليه فيبر هاي شركت مشهد كيت توسط دستگاه CNC و بصورت كامپيوتري چاپ و سوراخكاري مي شوند و اين امر يكي از وجوه تمايز و از عوامل برتري كيفيت محصولات اين شركت مي باشد .  

لحيمكاري مدار يكي از مهمترين مراحل ساخت كيت است و چنانچه بطور صحيح صورت نپذيرد ، مطمئناً در استفاده از كيت دچار مشكل خواهيد شد . بنابراين اگر اطلاعاتي در باره لحيمكاري نداريد ، مشكلي نيست . با مطالعه و مشاهده تصاوير گوياي راهنماي اين كيت ، شما نيز مي توانيد با ساخت اين كيت ، فن لحيمكاري را نيز كسب نموده و آن را بطور صحيح تجربه كنيد .

براي لحيمكاري شما به يك هويه 25 تا 30 وات از نوع قلمي نياز داريد . همچنين سيم لحيم بايد از نوع مرغوب 63% انتخاب شود .  در سيمهاي لحيم 63% به مقدار مورد نياز ، روغن لحيم در داخل سيم وجود دارد و لذا توصيه مي شود هرگز از روغن لحيم استفاده نشود .

براي مونتاژ يك قطعه ابتدا پايه هاي آن را از سوراخ هاي تعبيه شده عبور داده و نوك هويه را حدود 2 تا 3 ثانيه به محل تلاقي پايه قطعه و نوار مسي اتصال دهيد تا محل گرم شود و سپس سيم لحيم را به نوك هويه نزديك كنيد تا مقداري از سيم ذوب شده و محل را بطور كامل و تميز پوشش دهد . حال سيم لحيم و هويه را از محل جدا كرده و براي چند ثانيه مكث كنيد تا لحيم ذوب شده سرد و محكم شود . حال ميتوانيد پايه اضافي را توسط سيم چين قطع كنيد . مقدار لحيم مصرفي براي يك پايه بايد در حدّي باشد كه بتواند پايه را كاملاً به سطح مسي متصل كند .

توجه داشته باشيد كه مصرف لحيم كم باعث سستي اتصال و لحيم زياد موجب زشتي كار و همچنين احتمال اتصال به نوارهاي مسي مجاور خواهد بود . بنابراين حدود 5/1 تا 2 ميليمتر از سيم لحيم شماره 1 براي هر نقطه لحيمكاري مناسب است .

براي شروع مونتاژ ابتدا از مقاومت ها شروع كنيد ( در بسته بندي اين كيت 6 عدد مقاومت  وجود دارد  ) سپس خازنهاي عدسي ، الكتروليت ، خازن تريمر C6 ، پتانسيومتر PT  ، ميكروفون و در نهايت ترانزيستورهاي T2 , T1  را نصب كنيد . در شكل هاي اين راهنما ، محل قرار گرفتند قطعات بطور مجزا و با شكل هاي گويا نشانداده شده است  و بر اساس اين شكل ها اقدام به مونتاژ و لحيمكاري نمائيد

در نصب قطعات به اين نكات توجه شود :

بر روي فيبر دو محل با عبارت J  مشخص شده است . در اين دو محل بايد دو تكه سيم بعنوان جامپر نصب شود . براي سيم حتماً از پايه اضافي قطعات استفاده شود و نصب و لحيمكاري اين دو جامپر با نهايت دقت ، تميزي و ظرافت انجام شود .

خازنهاي C5 , C3  با رعايت پايه منفي نصب شوند . محل پايه منفي بر روي فيبر با علامت حلال سفيد مشخص شده است . ( شكل روي جلد )

پتانسيومتر بترتيب پايه ها در مكان خود نصب شود  .

ميكروفون توسط دو تكه پايه كوتاه شده مقاومت در محل خود نصب شود . توجه كنيد كه محل نصب پايه منفي ميكروفون بر روي فيبر با علامت ستاره ( * ) مشخص شده است . توجه : پايه منفي ميكروفون پايه اي است كه توسط نوار مسي به بدنه ميكروفون اتصال دارد

بر روي فيبر محلي با عبارت C7  مشخص شده است . با توجه به اينكه ما در محل C6 از يك خازن تريمر استفاده كرده ايم ، نيازي به قطعه اي بنام C7 وجود نخواهد داشت . لذا در محل C7  هيچ قطعه اي نصب نمي شود . همچنين اگر از بالا به تريمر نگاه كنيد ، يك پيچ و در گوشه آن هم يك نقطه مشاهده مي شود . خازن تريمر بايد چنان در محل C6 نصب شود كه پيچ روي تريمر به ترانزيستور T2 نزديك تر باشد و نقطه روي تريمر نيز طبعاً نزديك به پتانسيومتر خواهد بود . ( به شكل روي جلد توجه نمائيد )

در نصب ترانزيستور T1  بايد چنان عمل شود كه سطح مقطع آن بر شكل روي فيبر منطبق شود . ترانزيستور T2 از نوع بدنه فلزي است و پايه اميتر آن با يك علامت ( يك زائده فلزي ) كه بر روي بدنه قرار دارد ، مشخص شده است . اين ترانزيستور نيز چنان در مكان خود قرار گيرد كه زائه فلزي روي بدنه اش بر شكل مشابه روي فيبر منطبق شود .

يك كانكتور بمنظور اتصال تغذيه به مدار در بسته بندي موجود است . اين قطعه نيز در محل تغذيه مدار كه با عبارت  BAT  مشخص شده ، نصب شود .

آنتن مورد نياز :

اين فرستنده براي تشعشع امواج نياز به آنتن دارد . آنتن مي تواند از نوع كشوئي ( آنتن هاي استيل كشوئي كه معمولاً بر روي راديو ها استفاده شده است ) انتخاب شود و توسط يك تكه سيم بسيار كوتاه ( حدود 1 تا 3 سانتيمتري ) و با ظرافت تمام به محل ANT  نصب شود . طول آنتن با توجه به محدوده فركانس فرستنده كه بين 88 تا 108 مگاهرتز است ، حدود 65 سانتيمتر انتخاب شود .

توضيح : در انتهاي اين راهنما ، چگونگي استفاده از آنتن هوائي توضيح داده شده است .

تغذيه  مورد نياز :

قبل از هر چيز به اين نكته توجه كنيد كه تغذيه مدارات فرستنده حتماً بايد از طريق باتري تامين شود . استفاده از آدابتور ها بدليل يكسو نبودن كامل و داشتن پارازيت هرگز براي فرستنده ها توصيه نمي شود و حتي ممكن است هيچ نتيجه اي هم حاصل نشود . لذا ولتاژ مورد نياز اين فرستنده حتماً بايد از طريق باتري تامين شود . ولتاژ تغذيه نيز مي تواند بين 6 تا 30 ولت انتخاب شود . در مرحله اول براي استفاده آماتوري توصيه مي شود از يك باتري كتابي 9 ولت 100% سالم و پر براي اين مدار استفاده شود .  باتري بايد با رعايت قطب مثبت و منفي به محل كانكتور تغذيه متصل شود . در صورت تمايل به استفاده از آدابتور براي تامين ولتاژ اين كيت ، بايد از كيت كد 113 شركت مشهد كيت ( منبع تغذيه 2/1 تا 30 ولت مجهز به آي سي رگولاتور LM317  ) استفاده نمائيد .

استفاده از فرستنده :

براي اين منظور ابتدا يك راديوي خوب و با كيفيت كه مجهز به باند اف ام باشد را در چند متري فرستنده قرار دهيد و آن را در باند اف ام روشن كرده و موج ياب آن را در محدوده 90 تا 92 مگاهرتز ( تقريباً نزديك به ابتداي باند ) و در محلي كه ايستگاهي نباشد ، روشن كنيد . سپس پتانسيومتر PT  را در وضعيت وسط قرار دهيد ، باتري 9 ولت را با رعايت مثبت و منفي به مدار متصل كنيد و توسط يك پيچ گوشتي عايق ( پيچ گوشتي مخصوص مدارات فركانسي ) ( در صورت نداشتن اين وسيله از يك پيچ گوشتي بسيار كوچك و ظريف استفاده كنيد ) به آرامي و آهسته ، پيچ داخل تريمر را بچرخانيد . به اينصورت در محلي صداي سوت قوي از راديو شنيده مي شود . حال فرستنده را از راديو دور كرده ( مثلاً در حدود  5  تا 10 متري ) و ضمن صحبت كردن مقابل ميكروفون فرستنده ، با تنظيم موج ياب راديو ، صدايتان را به وضوح در راديو بشنويد . با چند بار دور شدن از فرستنده و تنظيم موج ياب راديو يا تنظيم تريمر فرستنده ، به بهترين تنظيم خواهيد رسيد . اما براي تنظيم صداي ورودي فرستنده مي توانيد از پتانسيومتر استفاده كنيد . توسط پتانسيومتر PT  حساسيت و قدرت صداي ورودي ( صداي ميكروفون ) به دلخواه تنظيم مي شود . بديهي است در فواصل نزديك بدليل قدرت بالاي فرستنده ، ممكن است در راديو سوت قوي شنيده شود كه اين سوت با تنظيم پتانسيومتر PT و يا تنظيم ولوم راديو ، برطرف مي شود . البته سوت قوي نشاندهنده قدرت و حساسيت بسيار بالاي فرستنده مي باشد . در يك آزمايش مي توانيد فرستنده را در محدوده 20 متري قرار دهيد و نزديك راديو شويد و پس از تنظيم موج راديو و تنظيم ولوم راديو ، ملاحظه مي كنيد كه صداي اطراف فرستنده با كيفيت و حساسيت بسيار بسيار بي نظير دريافت مي شود . حتي اگر شما از فاصله دور صداي كوچكي ايجاد كنيد ، ميكروفون كيت آن صدا را گرفته و مجدد صداي خودتان را در راديو خواهيد شنيد .  بنابراين از اين فرستنده مي توان حتي بعنوان يك استراق سمع فوق العاده قوي نيز استفاده نمود .

و اما . . . بدليل قدرت بسيار بالاي گيرندگي صداي اين فرستنده ، در هنگام صحبت كردن مقابل ميكروفون لازم نيست كه بلند صحبت كنيد ، مي توانيد با صداي بسيار آرام  صحبت كنيد و يا پتانسيومتر ورودي فرستنده را بر حسب قدرت  صدايتان تنظيم كنيد تا كيفيت صدا در راديو مطلوب باشد .  مطمئن هستيم  تا اينجاي كار استفاده از اين فرستنده و حساسيت فوق العاده آن شما را قافلگير كرده است  !

گامي فراتر . . .

تا اينجا شما از اين فرستنده فقط بصورت آماتوري استفاده كرديد و با آنتن 65 سانتيمتري و تغذيه 9 ولت بردي حدود 100 متر را از اين فرستنده شاهد بوديد . البته با باتري 9 ولت كاملاً سالم . اما اين فرستنده توان بالاتري نيز دارد و مي توان خروجي آن را تا 2 وات افزايش داد .

از آنجا كه اين فرستنده بمنظور پروژه آموزشي و كارگاهي دانشجويان رشته مخابرات و الكترونيك در نظر گرفته شده ، نكات زير تنها بمنظور افزايش سطح علمي و فني اين گروه در نظر گرفته شده و بكارگيري يا استفاده آن براي سايرين تخلف طلقي شده و قابل پيگرد قانوني مراجع ذيصلاح خواهد بود . همچنين توجه شما را به اين نكته جلب مي كنيم كه استفاده دائم از مدارات فرستنده با برد بيش از 300 متر ، نياز به اخذ مجوز رسمي از اداره محترم فركانس دارد و متخلفين از اين آئين نامه تحت پيگرد سريع اداره مخابرات قرار خواهند گرفت . بنابراين مسئوليت هرگونه استفاده دائم و غير آموزشي از اين كيت متوجه مصرف كننده بوده و مسئوليتي متوجه اين مؤسسه نخواهد بود .

براي افزايش توان خروجي فرستنده و به الطبع افزايش برد ، نكات زير توصيه مي شوند :

1 -  استفاده از آنتن هوائي

2 افزايش تغذيه تا 30 ولت

براي اينكه فرستنده برد بيشتري داشته باشد ، لازم است كه محدوده تحت پوشش فرستنده را بكمك يك آنتن هوائي مناسب افزايش داد  براي آنتن هوائي همانگونه كه در كتب دانشگاهي مطالعه نموده ايد ، نياز به كابل با اُفت پائين داريد . در اين فرستنده شما مي توانيد از كابل RG58  با طول حدود 6 تا 12 متر استفاده كنيد . در صورت در دسترس نبودن اين كابل مي توانيد از كابل 75 اُهم تلويزيون با مارك " كرمان " استفاده نمائيد . در قسمت پائين سيم مغزي كابل به محل ANT و سيم شيلد كابل به محلي كه بالاي مقاومت R1  وجود دارد ( سيم مثبت تغذيه ) متصل مي شود . در قسمت بالا نيز سيم مغزي به يك آنتن كشوئي 65 سانتيمتري متصل مي شود . در قسمت بالا همچنين براي اينكه تشعشع بيشتري داشته باشيم ، لازم است يك زمين مصنوعي ايجاد كنيم . براي اينكار مي توان از يك فيبر مدار چاپي حدود 35 در 35 سانتيمتر كه داراي لايه كامل مسي باشد استفاده نمود و سيم شيلد كابل در بالا به نوار مسي فيبر مورد نظر متصل شود . بديهي است لازم است در وسط فيبر يك سوراخ بمنظور عبور سيم مغزي و اتصال آنتن كشوئي در نظر گرفت . به اينصورت انرژي آنتن كشوئي ، نسبت به زمين مصنوعي ( سطح مسي زيرين فيبر كه به شيلد كابل متصل است ) تخليه شده و باعث تشعشع بيشتر مي شود . يك راه ديگر براي بوجود آوردن زمين مصنوعي ، استفاده از 3 تا 6 آنتن كشوئي يا ميله فلزي است كه با زاويه 45 درجه و بطرف پائين قرار گرفته اند و در قسمت بالايشان همگي به همديگر متصل و مجموعه آنها به سيم شيلد كابل متصل شود . آنتن مغزي نيز از وسط اينها عبور كرده و كاملاً نسبت به 6 ميله زمين عايق باشد . اين روش معمولاً در آنتن تلفن هاي بيسيم برد بالا استفاده مي شود . نمائي از اين آنتن در شكل بالا نشان داده شده است . محل اتصال سه ميله رو به پائين نسبت به آنتن 65 سانتيمتري كه به مغزي متصل شده ، كاملاً عايق بندي شود . به اينصورت انرژي منتقل شده به آنتن 65 سانتيمتري ، نسبت به 3 ميله رو به پائين ، تخليه و اين مسئله باعث تشعشع بيشتر امواج مي شود .

همزمان با استفاده از آنتن هوائي ، مي توان ولتاژ تغذيه را تا حدود 30 ولت افزايش داد . در اين صورت لازم است يك گرما گير مناسب به بدنه ترانزيستور T2 متصل شود تا گرماي اضافي آن را دفع كند . تغذيه نيز همانطور كه قبلاً گفته شد بايد از طريق باتري تامين شود . براي اين كار مي توان تعدادي باتري قلمي را بطور سري به هم متصل نمود . بطور مثال 10 تا 20 باتري قلمي را با همديگر سري نموده و به مدار متصل سازيد . ( قبل از اينكار نصب يك رادياتور به بدنه T2  الزامي است ) همچنين استفاده از باتري هاي آلكالاين و يا باتري هاي قابل شارژ براي اينكار توصيه مي شود . همچنين مي توانيد براي تغذيه از چند باتري  6  ولت اسيدي از نوع موتورسيكلت استفاده كنيد . مثلاً 4 باتري 6 ولت موتور سيكلت را با هم سري كنيد و مورد استفاده قرار دهيد . به اينصورت با استفاده از آنتن مناسب هوائي و استفاده از باتري  با جريان و ولتاژ بالا ، توان خروجي فرستنده را مي توان حدود 1 تا 2 وات رساند . براي سومين بار تاكيد مي شود كه در اينصورت بايد يك رادياتور مناسب به بدنه T2 متصل شود تا با دفع گرماي اضافي ، مانع سوختن آن شود .

در يك آزمايش براي پروژه دانشگاهي ، با آنتن هوائي كه بر روي يك ساختمان 3 طبقه قرار گرفت و با تغذيه شامل 16 باتري قلمي آلكالاين قابل شارژ ، امواج اين فرستنده تا شعاع حدود 3 كيلومتري دريافت شد .