Chapitre 4 Radio - Construire un émetteur radio AM très simple
Construire un émetteur vocal AM très simple
Si une radio de cristal est l'essence distillée d'une radio, cet émetteur est l'essence distillée correspondant des émetteurs.
L'émetteur va de pair en 10 minutes environ, et est assez petit pour tenir dans la paume de votre main.
En fonction de l'antenne, l'émetteur peut envoyer la voix et de la musique à travers la pièce, ou dans la rue.
Je mets ensemble ma première version avec des fils de simple clip (pas de soudure, pas de carte de circuit imprimé, même pas un clip de la batterie). Cette version est beaucoup plus solide et pratique.
Un émetteur AM à partir de pièces simples
Notre émetteur aura besoin de ces pièces:
Ceci est un oscillateur d'horloge de cristal tels que ceux utilisés dans les ordinateurs. Il existe de nombreux fournisseurs, tels que
Nous réalisons également cet article dans notre catalogue.
Ceci est un transformateur audio 1000 ohms à 8 ohms, comme Radio Shack # 273-1380.
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# Je le 276-159A de Radio Shack, mais une carte de circuit imprimé à usage général ferai.
Cela devrait correspondre à la prise de votre source sonore. J'utiliser une fiche de 1/8 pouces (Radio Shack # 274-286A) correspondant aux prises standard écouteurs de radios à transistors et Archer haut-parleur mini-amplificateur de Radio Shack.
J'aime la Radio Shack Type lourds, numéro de pièce 270-324.
numéro de pièce Radio Shack 278-1156, ou vous pouvez les trouver partout pièces électroniques sont vendus.
Vous pouvez utiliser la même antenne que vous avez utilisé pour la radio de cristal.
Construire l'émetteur
L'oscillateur est le cœur de l'émetteur. Il a quatre fils, mais nous utilisons seulement trois d'entre eux. Lorsque l'appareil est connecté à deux des conducteurs, la tension sur la troisième conducteur commence à sauter entre 0 volt et 5 volts, un million de fois par seconde.
L'oscillateur est intégré dans une boîte métallique. Les coins de la boîte sont arrondis, à l'exception du coin inférieur gauche, qui est forte. Cela indique l'endroit où le fil est utilisé. Le plomb est là pour aider à maintenir la boîte fermement sur la carte de circuit imprimé, mais il est pas connecté à quoi que ce soit à l'intérieur de la boîte.
L'autre partie principale est le transformateur audio. Dans ce circuit, il est utilisé comme un modulateur. Le modulateur modifie la force des ondes radio pour correspondre à l'intensité sonore de la musique ou de la voix que nous voulons transmettre.
Un schéma pictural de l'émetteur ressemble à ceci:
Une photographie de l'émetteur rempli est présenté ci-dessous:
Le transformateur comporte deux conducteurs d'un côté, (rouges et blancs dans l'image) et trois conducteurs de l'autre côté (bleu, noir et vert sur la photo). Les deux conducteurs sont du côté basse impédance du transformateur, (le côté 8 ohms). Les trois fils sont du côté haute impédance (le côté 1000 ohms). Le milieu des trois fils est appelé le robinet central. et nous ne l'utiliserons dans ce circuit.
Pour obtenir la meilleure gamme, nous mettons du côté basse impédance du transformateur en série avec l'oscillateur. Cela signifie que la source de signal doit être capable d'entraîner de lourdes charges, comme un haut-parleur 8 ohms.
Si vous essayez d'utiliser une source de signal plus faible, comme un iPod ou un autre lecteur MP3 qui ne peut conduire des écouteurs 32 ohms, vous voulez inverser le transformateur, de sorte que le côté 1000 ohms est en série avec l'oscillateur, et le côté 8 ohms est reliée à la source de signal. Vous obtiendrez slightle moins de portée, mais vos chances d'obtenir une modulation du signal sera beaucoup mieux.
Mettre ensemble
Le transformateur comporte deux pattes métalliques sur le fond. Ceux-ci peuvent être pliées à plat, de sorte que le transformateur peut être collé à la carte de circuit imprimé, ou deux trous peuvent être percés dans la carte, et les languettes peuvent entrer dans les trous et être repliés sur le transformateur pour maintenir en place. Si vous choisissez de percer les trous et se replier sur les onglets, les onglets peuvent être soudés aux plages de cuivre sur le dos de la carte de circuit imprimé pour un ancrage plus sûr.
Le transformateur doit être placé sur le côté gauche de la carte de circuit imprimé, ce qui laisse beaucoup de place sur la droite de l'oscillateur.
Insérer les fils de l'oscillateur dans la carte de circuit imprimé, en le plaçant loin vers la droite. La partie en cuivre de la carte doit être vers le bas, avec l'oscillateur sur le côté sans cuivre.
plier doucement les fils de l'oscillateur au cours, de sorte qu'il est fermement maintenu sur la carte de circuit imprimé.
Insérer l'extrémité dénudée du fil rouge dans un trou utilisé commode dans la carte de circuit imprimé (tel que le trou en bas à gauche). Insérez le fil rouge du clip de la pile dans un trou voisin qui est relié par une feuille de cuivre au premier trou, de sorte que les deux fils rouges sont connectés électriquement. Souder les deux fils sur la feuille de cuivre.
Introduire le fil de transformateur blanc dans un trou dont la feuille de cuivre est reliée à la broche supérieure gauche de l'oscillateur. Souder ce fil à la feuille de cuivre.
Coupez l'un des fils de clip en deux, de sorte que vous avez deux morceaux de fil chacun avec un clip aligator ci-joint. Sur la photo, j'ai utilisé deux couleurs différentes pour plus de clarté (jaune et vert). Bande de l'isolation à partir du dernier demi-pouce de chaque pièce.
Introduire le fil noir du clip de la batterie dans un trou dont la feuille de cuivre se connecte à la broche inférieure droite de l'oscillateur. Insérer l'extrémité dénudée de l'un des clip aligator débouche dans un trou qui est également relié à la broche inférieure droite de l'oscillateur. Souder les deux fils sur la feuille de cuivre. Le clip aligator sera la connexion à la terre, comme dans la radio de cristal.
Insérer l'extrémité dénudée de l'autre pince crocodile dans un trou qui est relié à la broche en haut à droite de l'oscillateur. Souder le fil à la feuille de cuivre. Ce sera le connecteur d'antenne.
Ouvrir le bouchon de téléphone, et insérer les fils bleu et vert du transformateur dans la poignée en matière plastique. La partie métallique du bouchon comporte deux pièces, chacune avec un petit trou. Mettez l'un des fils du transformateur dans un trou et le souder, puis mettre l'autre fil dans l'autre trou et souder. Lorsque le métal est refroidi, visser la poignée en plastique en arrière sur la prise téléphonique du métal.
Utilisation de l'émetteur
Nous sommes maintenant prêts à tester l'émetteur.
Brancher la fiche téléphonique à la prise d'écouteur d'une source sonore convenable, tel qu'un poste de radio, un lecteur de bande ou un lecteur de CD.
Branchez la pâte dans le clip de pâte.
Tenez l'émetteur près d'une radio AM et régler la radio à 1000, afin que vous puissiez entendre la source sonore à la radio AM. Réglez les commandes de volume de la source sonore et à la radio AM pour obtenir le meilleur son.
Sans aucune connexion à une antenne ou une bonne connexion à la terre, l'émetteur ne transmettra à un récepteur à quelques pouces. Pour obtenir une meilleure plage, couper le fil de terre à une masse, comme un tuyau d'eau froide, et l'antenne à un long fil, comme celui que nous avons utilisé pour la radio de cristal. De nombreux pays limitent la longueur de l'antenne que vous êtes autorisé à utiliser sans licence, afin de vérifier avec vos lois locales avant d'utiliser un fil plus d'une cour ou deux longues.
Pour un projet de foire scientifique, l'émetteur et le récepteur peuvent être placés à quelques pieds les uns des autres, et une antenne de fil court devrait être très bien.
Comment fait-elle cela?
L'oscillateur est relié à une extrémité d'une longue antenne filaire. Elle applique alternativement 9 volts d'électricité à l'extrémité du fil, puis 0 volt, encore et encore, un million de fois par seconde.
La charge électrique se déplace de haut en bas l'antenne filaire, ce qui provoque des ondes radio à émettre à partir du fil. Ces ondes radio sont captés par la radio AM, amplifiés et utilisés pour faire revenir en arrière déplacer le cône du haut-parleur, ce qui crée un son.
La source sonore (votre lecteur CD ou magnétophone) est normalement connecté à conduire un haut-parleur ou des écouteurs. Il conduit le haut-parleur en émettant l'électricité qui monte et descend au pouvoir pour correspondre à la pression de haut en bas des ondes sonores qui ont été enregistrées. Cela déplace le haut-parleur et sortir, recréer les ondes sonores en poussant l'air dans et hors de vos oreilles.
Dans notre émetteur, la source sonore est connecté au transformateur au lieu d'un haut-parleur.
Le transformateur est connecté à l'alimentation électrique de l'oscillateur. La source sonore provoque le transformateur d'ajouter et de soustraire la puissance de l'oscillateur, tout comme il aurait poussé et tiré sur le haut-parleur.
Comme le pouvoir de l'oscillateur monte et descend, la puissance de l'électricité dans l'antenne monte et descend aussi. La tension n'est plus simplement 9 volts. Il varie maintenant entre 0 volts et 10 volts, parce que la puissance du transformateur ajoute et retranche de la puissance de la batterie.
Puissance à l'antenne
La puissance variant dans l'antenne provoque des ondes radio à émettre. Les ondes radio suivent les mêmes courbes que les ondes dans l'antenne. Cependant, parce que l'émetteur et le récepteur ne sont pas connectés, le récepteur ne sait pas ce que l'émetteur utilise pour la valeur de zéro. Tout le récepteur voit est une onde radio dont l'amplitude est variable. Dans le récepteur, le zéro est la puissance moyenne de l'onde. Cela rend le regard vague comme celui-ci:
Les ondes radio dans l'espace libre
Si nous avons envoyé cette vague à l'écouteur, nous n'entendons, parce que la puissance moyenne est égale à zéro. Voilà pourquoi notre radio cristal a une diode.
La diode fait un petit truc propre. Une diode ne laisse passer que le flux d'électricité dans une direction. Cela signifie que la partie du graphique où la puissance augmente à partir de zéro peut passer à travers la diode, mais la partie où la puissance est en baisse de zéro est bloqué.
Signal électrique après la diode
Tous ces petits pics de puissance qui se passent d'un million de fois par seconde sont trop rapides pour l'oreille humaine, et trop rapide pour les écouteurs pour se reproduire. Mais comme ils sont poussons tous sur le diaphragme des écouteurs, toutes ces petites poussées additionnent et les mouvements des écouteurs. Étant donné que certains des petits sont plus forts que pousse les autres (plus grands barres bleues dans l'illustration) ils se déplacent l'écouteur plus que les plus faibles. Nous entendons cette variation comme son.
Les ondes sonores atteignent nos oreilles
Le son est une reproduction fidèle de l'onde sonore d'origine à l'émetteur.
Pour plus d'informations sur la radio, consultez la section Lecture recommandée.