سوال دارید؟ در انجمن آیرنکس مطرح کنید ورود به انجمن
تخفیف انواع برد و قطعات الکترونیکی ورود به فروشگاه
آموزش الکترونیکپروژه الکترونیک

مدار فرستنده رادیو FM (ساخت فرستنده موج FM)

قبل از شروع، لطفاً توجه داشته باشید که در اکثر کشورها پخش فرکانس‌های رادیویی FM بدون مجوز غیرقانونی است. دستورالعمل های زیر فقط برای اهداف آموزشی است. اگر تصمیم دارید مدار فرستنده FM زیر را بسازید، حتما قوانین و مقررات محلی خود را قبل از راه اندازی آن رعایت کنید.

تفاوت فرستنده های FM و AM

یک تفاوت بین فرستنده های AM و FM این است که چگونه مدولاسیون روی سیگنال رادیویی قرار می گیرد. در فرستنده AM، سیگنال رادیویی در دامنه بالا و پایین مدوله می شود در حالی که فرکانس ثابت می ماند (مدولاسیون دامنه amplitude modulation). در فرستنده FM، دامنه ثابت است، اما فرکانس مدوله شده است (مدولاسیون فرکانس frequency modulation).

تفاوت دیگر بین فرستنده های AM و فرستنده های FM فرکانس پخش سیگنال های رادیویی است. سیگنال های رادیویی AM بین محدوده ای از حدود 550 کیلوهرتز تا 1720 کیلوهرتز پخش می شوند، در حالی که سیگنال های FM در محدوده ای بین 88 مگاهرتز تا 108 مگاهرتز پخش می شوند.

اگر علاقه مند به ساخت فرستنده AM هستید، به مقاله ما در مورد نحوه ساخت یک فرستنده رادیویی AM نگاهی بیندازید.

چگونه یک فرستنده FM بسازیم

فرستنده FM که ما می خواهیم بسازیم بسیار خوب کار می کند. در آزمایش من، برد آن حدود 50 متر است. برد مدار به شدت به آنتن بستگی دارد. تصویر زیر شماتیک مدار فرستنده موج رادیویی است که ما میخواهیم طراحی کنیم.

مدار فرستنده موج رادیویی FM

نحوه کار فرستنده FM

مدار توسط یک منبع تغذیه 9 ولت تغذیه می شود. ترانزیستور Q1 یک تقویت کننده صوتی با بهره بالا است که صدای شناسایی شده توسط میکروفون را تقویت می کند. خروجی Q1 به مدار تعدیل فرکانس ایجاد شده توسط ترانزیستور Q2، سلف L1 و خازن متغیر C5 وارد می شود.

این مدار دارای فرکانس بسیار بالا (VHF) است، بنابراین شما بالا از ترانزیستورهایی با حداکثر فرکانس کاری (fT) استفاده کنید. از ترانزیستورهایی با فرکانس fT حداقل 200 مگاهرتز استفاده کنید. برای مثال Q1 می تواند یک ترانزیستور دوقطبی NPN BC239C باشد و Q2 می تواند یک ترانزیستور 2N5179 VHF باشد.

خازن 0.01uF C4 پایه ترانزیستور Q2 را به GND متصل می کند. از آنجایی که هیچ تغییر فازی بین امیتر و کلکتور در یک مدار پایه مشترک وجود ندارد، C6 بازخورد را ارائه می دهد و باعث نوسان مدار می شود.

مدار LC ایجاد شده توسط L1 و C5 فرکانس نوسان در کلکتور Q2 را تعیین می کند که می تواند با تنظیم خازن متغیر C5 روی یک فرکانس در باند پخش FM تنظیم شود. ترانزیستور Q2 همچنین به عنوان تقویت کننده قدرت عمل می کند و سیگنال صوتی مدوله شده با فرکانس را از طریق خازن C7 به آنتن می دهد.

نحوه ساخت آنتن فرستنده FM

آنتن نیاز نیست که زیاد پیشرفته باشد. اما برای اینکه از نظر آکادمیک کامل باشد، آنتن باید صفحه از مواد رسانا و حداقل دارای یک چهارم طول موج در شعاع عمودی باشد.

یک چهارم طول موج (λ) چقدر است؟

λ = 300/f

فرکانس (f) بر حسب مگاهرتز است. بنابراین برای فرکانس خروجی 100 مگاهرتز، طول موج:

λ = 300/100

اگر در مورد این مطلب سوالی دارید در قسمت نظرات بپرسید

3 متر = λ

برای پیدا کردن یک چهارم طول موج:

75 سانتی متر = λ/4

همچنین می توانید از یک آنتن دوقطبی یا دو سیم کشیده شده در جهت مخالف استفاده کنید که هر طرف λ/4 باشد.

چگونه فرستنده FM را تنظیم کنیم

فرکانس ارسال شده توسط رزونانس مدار تنظیم شده بین L1 و C5 کنترل می شود. فرکانس را می توان با چرخاندن خازن متغیر C5 تنظیم کرد. خازن C5 باید در محدوده 10pF تا 50pF باشد.

برای مثال، فرض کنید می‌خواستیم یک سیگنال رادیویی FM با فرکانس 100 مگاهرتز پخش کنیم. ابتدا باید پسیم پیچی برای L1 طراحی کنیم که راکتانسی مشابه خازن در این فرکانس داشته باشد.

برای محاسبه راکتانس خازن از این فرمول استفاده کنید:

Xc = 1/2πfC

  • Xc: راکتانس خازنی (اهم)
  • f: فرکانس (هرتز)
  • C: ظرفیت (F)

با خازن متغیر C5 تنظیم شده روی حدود 20pF و پخش در 100MHz، راکتانس خازن C5 خواهد بود:

Xc = 1 / (2 * π * 1×108Hz * 2×10-11F)

Xc = 79.6Ω

اکنون که راکتانس خازن را می دانیم، می توانیم اندوکتانس L1 را محاسبه کنیم که 79.6Ω راکتانس را فراهم می کند. این فرمول راکتانس را به اندوکتانس مرتبط می کند:

XL = 2πfL

  1. XL: راکتانس القایی
  2. f: فرکانس (هرتز)
  3. L: اندوکتانس (H)

می‌توانیم این فرمول را برای حل اندوکتانس دوباره مرتب کنیم:

XL = 2πfL

L = XL/2πf

اکنون می توانیم اندوکتانس L1 مورد نیاز برای بدست آوردن راکتانس 79.6Ω را محاسبه کنیم:

L = XL/2πf

L = 79.6Ω / (2 * π * 1×108Hz)

L = 0.127uH

بنابراین اندوکتانس L1 باید 0.127uH باشد تا راکتانس آن با راکتانس خازن متغیر C5 مطابقت داشته باشد.

برای بدست آوردن این اندوکتانس، به سیم پیچی به طول حدود 12 میلی متر با قطر حدود 9 میلی متر و با پنج دور سیم نیاز داریم.

4.4 (9 نفر)

دوره آموزش آردوینوثبت نام
دوره آموزش اینترنت‌اشیاثبت نام
دوره آموزش آلتیوم‌دیزاینرثبت نام
دوره آموزش AVR ثبت نام
دوره آموزش الکترونیکثبت نام
دوره آموزش رزبری‌پایثبت نام
دوره آموزش پروتئوسثبت نام
دوره آموزش STM32ثبت نام
برای دریافت مطالب جدید کانال تلگرام یا پیج اینستاگرام ما را دنبال کنید.
تصویر از محمد رحیمی

محمد رحیمی

محمد رحیمی هستم. سعی میکنم در آیرنکس مطالب مفید قرار بدهم. سوالات مربوط به این مطلب را در قسمت نظرات همین مطلب اعلام کنید. سعی میکنم در اسرع وقت به نظرات شما پاسخ بدهم.

4 نظر

  1. با سلان بنده این مدار را یه ۳ صورت بستم
    و کلا نشد شما هم ارزش نداره برید بخرید
    قطعات رو و وقت خودتون رو از بین ببرید روی مدار های دیگه ای کار کنید
    من هم به صورت
    Pcb
    هم روی برد استخوانی
    هم روی برد بورد امتحان کردم
    نشد

    1. سلام عزیز
      این مدار از سایت های خارجی ترجمه شده و تست شده است مطمئن هستید مدار را به درستی با قطعات مناسب بستید؟

  2. سلام ببخشید میشه بگین کجای مدار مدولاسیون فرکانس رو انجام میده یعنی با ولتاژ فرکانس و کم و زیاد میکنه

    1. سلام
      ولتاز اندکی که از میکروفون وارد بیس ترانزیستور میشه باعث تغییرات شدیدتری در کالکتور میشه که این تغییرات فرکانس رزنانس را متناسب با تغییرات ولتاژ میکروفون تغییر میده. به اصطلاح فرکانس را مودله میکنه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *