Анализ аналогов микропередатчиков

Существует множество миниатюрных устройств предназначенных для передачи сигнала. Некоторые из них мы сейчас и рассмотрим.

На рисунке А.1 представлена схема простейшего микропередатчика с частотной модуляцией. Микропередатчик состоит всего из двух транзисторов и небольшого количества дешевых пассивных компонентов малого размера.
Транзистор Т2 образует генератор, частота колебаний которого определяется колебательным контуром L1-C6 и внутренними паразитными емкостями самого транзистора, что одновременно является и недостатком, и преимуществом.
Преимущество заключается в том, что при изменении напряжения смещения базы транзистора мы изменяем величины его паразитных емкостей и, соответственно, частоту колебаний, тем самым добиваясь частотной модуляции. Если мы подадим на базу Т2 переменное напряжение низкой частоты, например сигнал микрофона, то получим изменение частоты излучающего генератора передатчика, то есть частотную модуляцию высокочастотных колебаний низкочастотными.
Недостаток состоит в том, что при нагреве транзистора или изменении его режима работы вследствие падения напряжения питающей батареи изменяются паразитные емкости и, соответственно, частота излучения. Это вынуждает производить периодическую подстройку приемника с медленно «плывущей» частотой излучения передатчика. Далее, на примере последующих схем со стабилизацией частоты с применением резонаторов на поверхностных волнах, мы увидим, каким образом можно полностью избавиться от этого недостатка.
Сигнал микрофона слишком мал для непосредственного управления генератором на транзисторе Т1, поэтому он усиливается предварительным усилителем низкой частоты, выполненным по традиционной схеме «с общим эмиттером» на транзисторе Т1. Потенциометром Р1 регулируют уровень усиленного напряжения_на_выходе_усилителя_(коллектор_Т1).
Данный передатчик способен работать в относительно широком диапазоне частот, который зависит только от величины индуктивности L1 и емкости С6, образующих единственный колебательный контур, определяющий частоту излучения. Еще одним преимуществом передатчика является возможность настройки на диапазон частот, не требующий сборки специального приемника. Для приема сигналов передатчика можно использовать обыкновенный приемник, имеющий диапазон ультракоротких волн; достаточно настроить передатчик на частоту передачи в диапазоне вещания ультракоротковолновых радиостанций.

Прототипом разрабатываемого мной устройства является устройство показанное на рисунке А.2. Данный микропередатчик состоит из модуля М1 аудиопередатчика TX - FM Audio Aurel. Аудиопередатчик состоит из двух предварительных усилителей с коэффициентами усиления 20 и 5 соответственно. Связь между усилителями разомкнута для установки внешней RC-цепи предварительной частотной коррекции. Для улучшения коэффициента соотношения сигнал - шум ЧМ-излучений необходимо поднять уровень верхних частот передаваемого сигнала. Соответственно, при приеме выполняется обратная операция для получения совершенно плоской характеристики общей полосы пропускания и восстановления исходного сигнала.
Модуль снабжен частотным модулятором, генератор которого содержит резонатор на поверхностных акустических волнах (ПАВ), что обеспечивает ему стабильность частоты колебаний, соизмеримую со стабильностью частоты колебаний кварцевого резонатора. Применение резонатора ПАВ гарантирует постоянство частоты вне зависимости от условий работы модуля.

Вся работа выполняется модулем Ml аудиопередатчика, на вход которого остается подать низкочастотный сигнал достаточного уровня. Для нормальной работы модуля на его вход необходимо подать переменное напряжение порядка 100 мВ, а микрофон развивает напряжение порядка нескольких милливольт, поэтому в качестве усилителя добавлен операционный усилитель IC1, включенный по схеме инвертирующего усилителя, коэффициент усиления которого можно менять от 22 до 69 в зависимости от положения Р1.
Цепь, содержащая R7, R8, С6, обеспечивает предварительную коррекцию верхних частот звукового спектра, что гарантирует оптимальное качество передачи в нашем диапазоне излучения. [3]
В технических характеристиках модуля указано, что напряжение питания передатчика не должно превышать 12В. В нашем случае питание предусмотрено непосредственно от миниатюрной цилиндрической батареи напряжением 12 В, предназначенной для пульта дистанционного управления размером с брелок. На практике мы убедились в том, что минимальное напряжение, необходимое для нормальной работы передатчика, составляет 8,5 В, следовательно, можно использовать батареи напряжением 9 В, правда, при этом уменьшаются выходная мощность высокочастотного излучения и, соответственно, радиус действия передатчика. Сокращается и срок автономной работы передатчика, так как время разряда батареи от 9 до 8,5 В меньше, чем от 12 до 8,5 В.

Дата добавления: 2015-07-08