Sut i Wneud Radio gyda Throsglwyddydd Ystod Fer
Mae adeiladu radio gyda throsglwyddydd amrediad byr yn brosiect electroneg diddorol, addysgiadol, a chymharol hawdd i ddechreuwyr—cyn belled â'ch bod yn dilyn y cyfarwyddiadau'n ofalus ac yn deall cyfyngiadau ei ddefnydd. Gyda throsglwyddydd amrediad byr, gallwch anfon sain (e.e., o ffôn symudol neu feicroffon) i radio FM o amgylch eich tŷ, ac yna gwrando arno ar amledd penodol. Defnyddir y prosiect hwn yn aml ar gyfer arbrofion gwyddoniaeth, dysgu electroneg sylfaenol, neu'n syml ar gyfer adloniant mewn mannau cyfyng.
Ond cyn i ni ddechrau, mae'n bwysig deall bod trosglwyddyddion radio yn ddarostyngedig i reoliadau amledd. Mae llawer o wledydd (gan gynnwys Indonesia) yn rheoleiddio'r defnydd o drosglwyddyddion. Felly, dylech ddefnyddio pŵer isel, amrediad byr iawn, a dim ond ar gyfer arbrofion personol. Peidiwch ag ymyrryd ag amleddau darlledu cyhoeddus, gwasanaethau brys, na chyfathrebiadau eraill.
1. Sut Mae Radio a Throsglwyddyddion FM yn Gweithio
Mae radio FM yn gweithio trwy dderbyn tonnau electromagnetig yn yr ystod amledd FM (fel arfer 88–108 MHz). Mae trosglwyddydd FM yn cynhyrchu signal ar amledd penodol ac yna'n modiwleiddio'r signal hwnnw gydag sain. Gelwir y modiwleiddio hwn yn fodiwleiddio amledd, lle mae sain yn cael ei "gorchuddio" trwy newid amledd y cludwr ychydig i gyd-fynd â'r don sain. Yna mae'r radio FM yn dal y signal hwnnw, yn ei ddadfodiwleiddio, ac yn ei drosi'n ôl yn sain.
Ar gyfer trosglwyddyddion amrediad byr, rydym fel arfer yn defnyddio cylched syml sy'n defnyddio osgiliadur RF (amledd radio) a modiwleiddiwr sain. Mae'r allbwn wedi'i gysylltu ag antena byr i atal y signal rhag mynd yn rhy gryf.
2. Offer a Deunyddiau Angenrheidiol
Dyma'r deunyddiau cyffredin ar gyfer adeiladu trosglwyddydd FM syml, pŵer isel (amrediad byr). Gallwch ei gydosod ar fwrdd bara neu PCB tyllog (perfboard).
Cydrannau electronig:
1. Transistor RF (e.e. 2N2222, 2N3904, neu transistor RF cyfatebol)
2. Gwrthyddion (sawl gwerth, e.e. 10k, 1k, 100 ohm – addaswch i'r cynllun)
3. Cynwysyddion ceramig ac electrolytig (e.e. 10 pF, 22 pF, 100 nF, 10 µF)
4. Anwythyddion (coiliau) y gellir eu gwneud â llaw o wifren enamel
5. Trimpot neu gynhwysydd amrywiol (i addasu'r amledd, dewisol ond yn ddefnyddiol iawn)
6. Modiwl jac sain 3,5mm neu feicroffon electret (dewiswch un yn ôl y ffynhonnell sain)
7. Ffynhonnell bŵer 3–9V (argymhellir batri ar gyfer sŵn isel)
8. Antena (gwifren ±10–30 cm ar gyfer profi pellter agos)
Offer gwaith:
– Sodr a thun (os nad ydych chi'n defnyddio bwrdd bara)
– Gefail torri, gefail trwyn nodwydd
– Amlfesurydd
– Gwifrau bara a siwmper (dewisol ar gyfer creu prototeipiau)
– Radio FM fel derbynnydd (gall fod yn radio rheolaidd neu'n ffôn symudol sydd â radio FM)
Nodyn: I gael canlyniadau mwy sefydlog, defnyddiwch PCB a chynllun glân. Mae cylchedau RF yn sensitif i hyd cebl a safle'r gydran.
3. Dewis Dyluniad Cylchdaith Diogel i Ddechreuwyr
Mae yna lawer o sgematigau trosglwyddydd FM syml ar gael. I ddechreuwyr, dewiswch drosglwyddydd FM un transistor neu gylched dau gam pŵer isel iawn (osgiliadur + byffer). Cylched un transistor yw'r symlaf, ond mae'n tueddu i fod yn llai sefydlog. Mae cylched gyda byffer yn fwy sefydlog ond ychydig yn fwy cymhleth.
Os ydych chi'n ddechreuwr llwyr, y camau a argymhellir:
– Gan ddechrau o gylched trosglwyddydd FM mini transistor sengl
– Prawf amrediad ychydig fetrau yn unig
– Gwnewch yn siŵr eich bod yn defnyddio antena byr a foltedd isel.
4. Gwneud Coil (Anwythydd) ar gyfer Osgilydd
Un o rannau pwysicaf trosglwyddydd FM yw'r coil. Mae'r coil hwn fel arfer yn gweithio ar y cyd â chynhwysydd i ffurfio cylched LC (Anwythydd + Cynhwysydd) sy'n pennu amledd yr osgiliadur.
Ffyrdd cyffredin o wneud coiliau:
1. Defnyddiwch wifren enamel gyda diamedr o 0,5–0,8 mm.
2. Lapio 4–8 tro o amgylch gwrthrych silindrog bach (er enghraifft darn sgriwdreifer 5 mm).
3. Tynnwch o'r mowld, yna tacluswch y pellter rhwng y coiliau.
4. Crafwch ben y wifren enamel fel y gellir ei sodro.
Gall newid nifer y troeon a'r pellter rhyngddynt newid yr amledd. Mae mwy o droeon yn gyffredinol yn gostwng yr amledd. Mae llai o droeon yn gyffredinol yn cynyddu'r amledd.
5. Cynulliad y Gylchdaith
Dyma gamau'r cynulliad cyffredinol:
1. Paratowch y bwrdd cylched (bwrdd bara neu fwrdd perff).
2. Gosodwch y transistorau, y gwrthyddion, a'r cynwysyddion yn ôl y cynllun rydych chi'n ei ddefnyddio.
3. Cysylltwch y coil â'r adran osgiliadur.
4. Cysylltwch y mewnbwn sain:
– Os o ffôn symudol, defnyddiwch y jac 3,5mm a chymerwch y signal o allbwn y clustffonau.
– Os ydych chi'n defnyddio meicroffon electret, bydd angen cylched rhagfarn syml (gwrthydd + cynhwysydd) arnoch chi i wneud i'r meicroffon weithio.
5. Ychwanegwch gynwysyddion osgoi (e.e. 100 nF a 10 µF) ger y cyflenwad i leihau sŵn.
6. Cysylltwch antena gwifren fer (e.e. 15 cm) â'r pwynt allbwn (yn ôl y cynllun).
7. Defnyddiwch fatri 3–9V.
I ddechreuwyr, defnyddiwch fatri 3V–5V i ddechrau i leihau'r pŵer trosglwyddo. Gall folteddau uwch gynyddu'r ystod, ond hefyd gynyddu'r risg o ragori ar y terfynau gweithredu a chynyddu'r ystumio os yw'r gylched yn ansefydlog.
6. Gosod yr Amledd a Phrofi'r Signal
Unwaith y bydd y gylched ymlaen, perfformiwch y camau gosod:
1. Trowch y derbynnydd radio FM ymlaen, gosodwch y gyfrol i ganolig.
2. Sganiwch amleddau gwag (y rhai heb orsafoedd cryf).
3. Trowch y trosglwyddydd ymlaen, symudwch y radio yn agos at y gylched (pellter 0,5–2 metr).
4. Trowch y trimpot/cynhwysydd amrywiol (os oes un) yn araf nes i chi glywed sain.
5. Os nad oes cynhwysydd amrywiol, gallwch addasu'r amledd drwy:
– Ymestyn neu dynhau’r dirwyn coil
– Newid gwerth y cynhwysydd bach (pF) yn y gylched LC
I gadw pethau'n syml, dewiswch amledd sy'n gwbl rhydd yn eich ardal. Os byddwch chi'n gorfodi amledd sydd eisoes wedi'i feddiannu gan orsaf radio, bydd y canlyniadau'n gymysg a gallent ymyrryd â'r derbyniad.
7. Yn Lleihau Sŵn ac yn Gwneud Sain yn Gliriach
Mae trosglwyddyddion syml yn aml yn profi sŵn, hymian, neu gracio. Dyma rai awgrymiadau ar gyfer trwsio hyn:
– Defnyddiwch fatris, nid addaswyr rhad.
– Byrhewch y ceblau, yn enwedig yn adrannau'r coil a'r transistor.
– Ychwanegwch gynhwysydd osgoi ger coesau a chyflenwad y transistor.
– Defnyddiwch gaead amddiffynnol syml i leihau ymyrraeth cyffwrdd â llaw. Mae llawer o drosglwyddyddion syml yn newid amledd pan gânt eu dal oherwydd effaith cynhwysedd y corff.
– Gwnewch yn siŵr nad yw'r mewnbwn sain yn rhy uchel. Os yw'n dod o ffôn, gostwngwch y sain i atal gor-fodiwleiddio.
Os yw'r sain yn rhy dawel, gallwch ychwanegu llwyfan rhag-amp sain syml, ond cadwch y gylched yn effeithlon o ran pŵer ac yn agos at ei gilydd.
8. Gwneud System Radio Syml Gartref
Unwaith y bydd y trosglwyddydd yn gweithio, gallwch chi adeiladu “radio cartref” bach:
– Cysylltu ffynhonnell sain: rhestr chwarae cerddoriaeth, recordiad, neu feicroffon ar gyfer “darlledu”.
– Defnyddiwch radio FM mewn ystafell arall i dderbyn darllediadau.
– Gosodwch y trosglwyddydd mewn man diogel a sefydlog (e.e. bwrdd gwaith).
– Defnyddiwch yr antena byrraf y gellir ei derbyn o hyd yn y pwynt rydych chi ei eisiau.
Ar gyfer senarios addysgol, gallwch esbonio cysyniadau osgiliaduron, cyseiniant LC, modiwleiddio, a phwysigrwydd rheoleiddio sbectrwm amledd.
9. Diogelwch a Chyfreithlondeb
Mae hon yn rhan bwysig iawn. Er bod y gylched yn isel ei phŵer, mae trosglwyddydd radio yn allyrru signal i'r awyr yn y bôn. Er mwyn bod yn ddiogel:
– Defnyddiwch y pŵer isaf posibl.
– Cyfyngwch yr antena i ystod agos.
– Dewiswch amledd gwag a pheidiwch ag ymyrryd â gorsafoedd swyddogol.
– Defnyddiwch ar gyfer arbrofi personol yn unig.
– Gwiriwch reoliadau lleol ynghylch trosglwyddyddion amledd radio.
Os ydych chi eisiau prosiect gwirioneddol “heb reoliadau”, ystyriwch ddewisiadau eraill fel trosglwyddydd sain Bluetooth (cyrhaeddiad byr) neu system sain â gwifrau.
10. Casgliad
Gellir adeiladu trosglwyddydd radio amrediad byr gyda chylched syml mewn gwirionedd: osgiliadur FM, modiwleiddiwr sain, ac antena byr. Mae'r prosiect hwn yn dysgu llawer—o gylchedau LC a thiwnio amledd i'r arfer o gydosod cydrannau RF yn iawn. Yr allweddi i lwyddiant yw cywirdeb, tiwnio graddol, a defnydd pŵer isel i sicrhau diogelwch ac osgoi ymyrraeth.
Os ydych chi eisiau, gallaf helpu gyda fersiynau mwy penodol: er enghraifft rhestr rhannau gyflawn gyda gwerthoedd penodol (BOM), sgematig cylched trosglwyddydd FM amrediad byr hawdd, a chamau tiwnio yn seiliedig ar y cydrannau sydd gennych chi.
