Máy phát FM mà chúng ta sắp chế tạo hoạt động khá tốt. Qua thử nghiệm của tôi, máy phát này có phạm vi truyền khoảng 50 mét. Tuy nhiên, phạm vi truyền dẫn chủ yếu phụ thuộc vào hiệu suất của ăng-ten.

Sau đây là sơ đồ máy phát FM mà chúng ta sẽ chế tạo:

Máy phát FM hoạt động như thế nào?

Mạch này sử dụng nguồn điện 9V, transistor Q1 là bộ khuếch đại có độ lợi cao giúp khuếch đại âm thanh được phát hiện bởi micro Electret. Đầu ra của Q1 được đưa vào mạch điều chế tần số được tạo thành bởi transistor Q2, cuộn cảm L1 và tụ điện thay đổi C5.

Đây là mạch có tần số rất cao (VHF), vì vậy bạn sẽ cần sử dụng bóng bán dẫn có tần số hoạt động tối đa (fT) cao. Sử dụng bóng bán dẫn có fT ít nhất là 200MHz. Ví dụ, Q1 có thể là bóng bán dẫn lưỡng cực NPN BC239C và Q2 có thể là bóng bán dẫn VHF 2N5179.

Tụ điện C4 0,01uF được kết nối với cực gốc của bóng bán dẫn Q2, tạo ra một mạch cực gốc chung. Vì không có sự dịch pha giữa cực phát và tụ điện trong mạch gốc chung nên C6 cung cấp phản hồi và khiến mạch dao động.

Mạch LC được tạo thành bởi L1 và C5 xác định tần số dao động trên cực thu của Q2, có thể điều chỉnh theo tần số trong băng tần phát sóng FM bằng cách điều chỉnh tụ điện biến thiên C5.

Transistor Q2 hoạt động như một bộ khuếch đại công suất và gửi tín hiệu âm thanh được điều chế tần số đến ăng-ten thông qua tụ điện C7.

Cách xây dựng một ăng-ten

Một ăng-ten thẳng đứng đơn giản hoạt động với mặt đất là đủ. Nhưng để hoàn hảo về mặt học thuật, phải sử dụng một tấm dẫn điện có bán kính ít nhất bằng một phần tư bước sóng xung quanh mặt phẳng thẳng đứng.

Độ dài của một phần tư bước sóng (λ) là bao nhiêu?

λ = 300/ft.

Tần số (f) được đo bằng MHz.

Vì vậy, đối với tần số đầu ra là 100MHz, bước sóng sẽ là:

= 300/100

λ = 3m.

Tìm độ dài của một phần tư bước sóng:

λ/4 = 75cm.

Bạn cũng có thể sử dụng Ăng-ten lưỡng cực hoặc hai đường thẳng kéo dài theo hướng ngược nhau. trong đó mỗi bên có giá trị λ/4

Cách điều chỉnh máy phát FM của bạn

Tần số truyền được kiểm soát bởi sự cộng hưởng của mạch điều chỉnh tần số được hình thành giữa L1 ​​và C5. Tần số có thể được điều chỉnh bằng cách xoay. Tụ điện thay đổi C5 Tụ điện C5 phải có giá trị trong khoảng từ 10pF đến 50pF.

Ví dụ, giả sử chúng ta muốn phát tín hiệu radio FM ở tần số 100MHz. Đầu tiên, chúng ta cần thiết kế một cuộn dây cho L1 có cùng điện kháng với tụ điện ở tần số này.

Để tính điện kháng của tụ điện, hãy sử dụng công thức này:

Xc = 1/2πfC

Xc: Điện kháng dung kháng (ohm)

f: tần số (hertz)

C: Sức chứa (F)

Bằng cách điều chỉnh tụ điện biến thiên C5 đến khoảng 20pF và phát sóng ở tần số 100MHz, điện kháng của tụ điện C5 sẽ là:

Xc = 1 / (2 * π * 1×108Hz * 2×10-11F)

Xc = 79,6Ω

Bây giờ chúng ta đã biết điện kháng của tụ điện. Chúng ta có thể tính toán độ tự cảm của L1 sẽ tạo ra điện kháng là 79,6Ω bằng cách sử dụng công thức liên hệ giữa điện kháng và độ tự cảm:

XL = 2πfL

XL: Phản ứng cảm ứng

f: tần số (hertz)

L: Độ tự cảm (H)

Chúng ta có thể sắp xếp lại công thức này để giải bài toán về độ tự cảm:

XL = 2πfL

L = XL/2πf

Bây giờ chúng ta có thể tính toán độ tự cảm của L1 cần thiết để đạt được độ phản kháng là 79,6Ω:

L = XL/2πf

Độ dài = 79,6Ω / (2 * π * 1×108Hz)

L = 0,127 microH

Do đó, độ tự cảm của L1 phải bằng 0,127uH để điện kháng của nó phù hợp với điện kháng của tụ điện thay đổi C5.

Để có được độ tự cảm này, chúng ta sẽ cần một cuộn dây dài khoảng 12mm, đường kính khoảng 9mm và 5 vòng dây nam châm .

‍