Bevezetés és motiváció
Az Instructable célja annak bemutatása, hogy miként tervezzünk és építünk egy rezonátor áramkört, amely egy adott AM rádiófrekvenciához illeszkedik. Röviden megvitatjuk, hogyan továbbítják a rádiófrekvenciákat és hogyan működik az amplitúdó moduláció (AM).
Berendezések és anyagok
Az alábbiakban felsoroljuk az áramkör megépítéséhez és teszteléséhez szükséges anyagokat.
- breadboard
- Oszcilloszkóp
- Funkciógenerátor
- Tápegység
- Változó kondenzátor
- Induktivitás - rúd és tekercs; kézzel készíthető
- AM rádióantenna (opcionális)
- Acélrúd
- Kábel, mágneses vezetékek
- Kereskedelmi rádió - teszteléshez
Tipp az indítás előtt:
Használjon olyan kereskedelmi rádiót (amilyet már ismert), hogy tesztelje a munkaterületet, hogy megbizonyosodjon arról, hogy képes lesz felvenni az AM rádiójelet. Egyes épületek AM-szigeteltek, és kereskedelmi rádiók esetén is blokkolják az AM-jeleket. Azt is érdemes megjegyezni, hogy mely rádióállomások tűnnek a legerősebbek az Ön tartózkodási helyén, ha a lehető legjobb esélyt szeretné szerezni valamire.
kellékek:
1. lépés: A rezonátor tervezése
A rezonátor tervezése
A rezonátor egy sávszűrő szűrő, amely kiszűri a frekvenciákat, amelyek a jellemző rezonancia frekvenciáján alapuló tartományon kívül vannak. A sávszűrő egy induktorból és egy párhuzamos kondenzátorból áll. A szűrő rezonanciafrekvenciája (Hertzben) lesz
hol L az induktivitás induktivitása Henriesben és C a Farads-ban lévő kondenzátor kapacitása. (A szűrőkörökkel kapcsolatos további információkért nézd meg ezt).
Az AM rádiójelek frekvenciái körülbelül 500 kHz és körülbelül 1600 kHz között mozognak. Ideális esetben az AM frekvenciák széles választékának eléréséhez szüksége lesz egy változó kondenzátorra, amely elég széles tartományban van ahhoz, hogy a legnagyobb kapacitással és kb. induktivitás L . A változó kondenzátorokat nehezebben lehet elérni, mint az induktorok, így először valószínűleg a legmegfelelőbb egy megfelelő változó kondenzátor megtalálása, majd egy megfelelő induktivitás induktora.
Fontos: Ne feledje, hogy az áramkör bármely eleme valószínűleg valamilyen induktivitást vagy kapacitást eredményez, így a számítások nem lesznek tökéletesek. Célszerű a frekvencia szélesebb körét lefedni, mint amennyire szükségesnek tűnik, hogy bizonyos hibahatárt biztosítson.
Ha úgy dönt, hogy külső AM antennát használ, akkor jelentősen hozzájárul a rezonátor áramköréhez. Fontolja meg, hogy az antennát párhuzamosan helyezze el a dedikált fojtótekercsével, ha inkább egy kisebb induktivitással és az induktivitással párosul, ha nagyobb induktivitással rendelkezik. Ne feledje, hogy külső antenna használata nem szükséges, mert a rúd és a tekercs induktora antennaként fog működni. Ha nem használ külső antennát, győződjön meg róla, hogy van egy rúd és tekercs induktora.
Ha meg tudja mérni az antenna induktivitását, vegye figyelembe, hogy a soros induktorok hozzáadásra kerülnek
és az induktorok párhuzamos hozzáadásával
2. lépés: Induktivitás készítése
Induktor készítése
A saját induktivitása ugyanolyan egyszerű lehet, mint a rúd körüli csomagolóhuzal. Fontos azonban, hogy a huzal és a rúd szélessége, a rúd anyaga és a kívánt induktivitás alapján számítsuk ki a szükséges huzalok számát. Ez a weboldal hasznos a huzal és a rúd sugara, a rúd anyagának relatív permeabilitása és a tekercsben lévő huzalok fordulatszámának kiszámításához. A rúd anyaga relatív permeabilitása meglehetősen egyszerű, hogy felnézhessen. A relatív permeabilitás közös értékei a levegő, a fa és az alumínium körülbelül 1-től 100-ig terjedhetnek az acél és a körülbelül 640-es ferrit esetében.
Míg a tekercs kevesebb fordulattal jelenik meg, csábítónak tűnik néhány munkát megmenteni, rájönve, hogy a tekercs több fordulata sokkal nagyobb hibahatárt tesz lehetővé.
3. lépés: Rádióállomás szimulálása
Rádióállomás szimulálása
Mivel annyira nehéz pontosan megismerni a rezonátor áramkörének induktivitását és kapacitását, rendkívül hasznos lehet a rezonátor hangolása egy nagyon világos, erős frekvenciájú jelre. Szerencsére ez nem nehéz egy funkciógenerátorral megtenni, és ez lehetővé teszi, hogy ellenőrizze a saját szimulált rádióállomás frekvenciáját!
Először néhány acélrúd köré kell húzni a huzalt. A huzal fordulatainak száma vagy a rúd és a huzal méretei nem számítanak erre, mivel ennek a tekercsnek az a célja, hogy egyszerűen egy mágneses teret állítson elő, amelyet az antennának kell felvennie (vagy a rúd és a tekercs induktora, melyet a rúd és a tekercs indítószelepe alkot) az előző lépésben vagy egy külső antennánál, ha az egyiket használja. Csatlakoztassa a tekercs végeit a funkciógenerátor kimenetéhez, és állítsa be a funkciógenerátor kimenetét a rádióállomás frekvenciájává, amelyet megpróbál felvenni. A függvénygenerátor idő változó feszültsége időváltozó áramot fog vezetni a huzaltekercsen keresztül, ami idővel változó mágneses mezőt hoz létre. Ezt a mágneses mezőt az antenna veszi fel, és úgy értelmezi, mint egy rádiófrekvenciát.
4. lépés: Szimulált rádióállomás hangolása
Hangolás a szimulált rádióállomásra
Most, hogy létrehozta saját rádióállomását, helyezze a tekercset az antenna közelébe, hogy biztosítsa a jel erősségét és tisztaságát. Nézd meg a rezonátor kimenetét egy oszcilloszkópon. A tekercsből származó jelnek elég nyilvánvalónak kell lennie, de meg kell próbálnia módosítani a változó kondenzátor kapacitását, hogy észrevehesse, hogy van-e különbség. Miután megbizonyosodott róla, hogy amit lát, a szimulált rádióállomástól érkező jel, állítsa be a változó kondenzátort, amíg a látható jel maximálisan meg nem jelenik. Ennek a konfigurációnak ideálisnak kell lennie a funkciógenerátor által beállított frekvencia rádiójelének felvételére.
5. lépés: Valódi AM jelzés hangolása
Hangolás a valódi AM jelre
Miután megtalálta a kívánt frekvencia felvételéhez használni kívánt konfigurációt, kapcsolja ki a funkciógenerátort. A rezonátort úgy kell beállítani, hogy a rádiófrekvenciás jeleket vegye fel, de lehet, hogy még egy kis finomhangolást szeretne elvégezni a kondenzátorral, hogy megbizonyosodjon arról, hogy a rádiófrekvenciát a lehető legjobban felvette.
Ne feledje, hogy a felvett jel nem az audio jel, vagyis nem tudja ezt a kimenetet egy hangszóróhoz venni, és azt várhatja, hogy hallja a rádióadást. Az AM rádiójelek amplitúdó-moduláltak, így az audiojelet egy hordozóhullámon keresztül moduláljuk (lásd az alábbi ábrát).
Oszcilloszkóp-kijelzőn az amplitúdó-modulált jel így nézhet ki:
Az audiojel megszerzéséhez demodulátort kell kiépíteni az AM jel demodulálására, de ez egy másik nap témája.
