AM मॉड्यूलेटर - ऑप्टिकल दृष्टिकोण: 6 कदम (चित्रों के साथ)

2024 लेखक: John Day | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-01-30 09:23

महीनों पहले मैंने यह DIY AM रेडियो रिसीवर किट बैंगगुड से खरीदा था। मैंने इसे इकट्ठा किया है। (यह कैसे करना है जिसका मैंने अलग-अलग निर्देश में वर्णन करने का इरादा किया) बिना किसी ट्यूनिंग के भी, कुछ रेडियो स्टेशनों को पकड़ना संभव था, लेकिन मैंने गुंजयमान सर्किट को समायोजित करके इसके सर्वश्रेष्ठ प्रदर्शन तक पहुंचने की कोशिश की। रेडियो बेहतर चल रहा था और अधिक स्टेशन प्राप्त कर रहा था, लेकिन वेरिएबल कैपेसिटर व्हील द्वारा दिखाए गए प्राप्त स्टेशनों की आवृत्ति उनके वास्तविक मूल्य के अनुरूप नहीं थी। मैंने पाया है कि रिसीवर भी काम करता है, इसे सही सेटिंग्स के साथ ट्रिम नहीं किया जाता है। संभवतः इसमें मानक 455 किलोहर्ट्ज़ के बजाय अलग-अलग मध्यवर्ती आवृत्ति होती है। मैंने सभी गुंजयमान सर्किटों को उचित तरीके से ट्रिम करने के लिए एक साधारण AM आवृत्ति जनरेटर बनाने का निर्णय लिया। आप इंटरनेट में ऐसे जनरेटर के बहुत सारे सर्किट पा सकते हैं। उनमें से अधिकांश में कुछ आंतरिक ऑसिलेटर होते हैं जिनमें अलग-अलग संख्या में स्विच करने योग्य कॉइल या कैपेसिटर, आरएफ (रेडियो फ्रीक्वेंसी) मिक्सर और अन्य विभिन्न रेडियो सर्किट होते हैं। मैंने अधिक सरल तरीके से जाने का फैसला किया - एक साधारण एएम मॉड्यूलेटर का उपयोग करने के लिए और दो बाहरी सिग्नल जनरेटर द्वारा उत्पन्न संकेतों को लागू करने के लिए इनपुट के रूप में, जो मेरे पास उपलब्ध थे। पहला MAX038 चिप पर आधारित है। मैंने इसके बारे में यह निर्देशयोग्य लिखा है। मैं इसे आरएफ आवृत्ति स्रोत के रूप में उपयोग करना चाहता था। इस परियोजना में प्रयुक्त दूसरा जनरेटर भी XR2206 चिप पर आधारित एक DIY किट है। सोल्डर करना बहुत आसान है और ठीक काम करता है। एक और अच्छा विकल्प यह हो सकता है। मैंने इसे कम आवृत्ति जनरेटर के रूप में इस्तेमाल किया। यह AM मॉड्यूलेटिंग सिग्नल प्रदान कर रहा था।

चरण 1: कार्य का सिद्धांत

फिर से…- इंटरनेट में आप एएम मॉड्यूलेटर के बहुत सारे सर्किट पा सकते हैं, लेकिन मैं कुछ नए दृष्टिकोण का उपयोग करना चाहता था - मेरा विचार किसी तरह एकल चरण आरएफ एम्पलीफायर के लाभ को संशोधित करना था। बेस सर्किट के रूप में मैंने एमिटर डिजनरेशन के साथ सिंगल स्टेज कॉमन-एमिटर एम्पलीफायर लिया है। एम्पलीफायर की योजना चित्र पर प्रस्तुत की गई है। इसका लाभ इस रूप में प्रस्तुत किया जा सकता है:

ए=-R1/R0

- संकेत ध्रुवता के व्युत्क्रम को दिखाने के लिए "-" चिन्ह लगाया जाता है, लेकिन हमारे मामले में इससे कोई फर्क नहीं पड़ता। एम्पलीफायर लाभ को बदलने के लिए और इस प्रकार आयाम मॉड्यूलेशन को लागू करने के लिए मैंने एमिटर श्रृंखला R0 में रोकनेवाला के मूल्य को संशोधित करने का निर्णय लिया। इसके मूल्य को कम करने से लाभ में वृद्धि होगी और इसके विपरीत। इसके मूल्य को संशोधित करने में सक्षम होने के लिए, मैंने एक सफेद एलईडी के साथ संयुक्त एलडीआर (प्रकाश निर्भर अवरोधक) का उपयोग करने का निर्णय लिया।

चरण 2: स्व-निर्मित इप्टोकॉप्लर

दोनों उपकरणों को एक ही हिस्से में जोड़ने के लिए, मैंने परिवेशी प्रकाश से प्रकाश संश्लेषक रोकनेवाला को अलग करने के लिए एक थर्मल सिकुड़ने योग्य ट्यूब काले रंग का उपयोग किया। इसके अलावा, मैंने पाया है कि प्लास्टिक ट्यूब की एक परत भी पूरी तरह से प्रकाश को रोकने के लिए पर्याप्त नहीं है, और मैंने दूसरे में जोड़ डाला। मल्टी-मीटर का उपयोग करके मैंने LDR के अंधेरे प्रतिरोध को मापा। उसके बाद मैंने 1KOhm रोकनेवाला के साथ श्रृंखला में 47KOhm का एक पोटेंशियोमीटर लिया, इसे LED के साथ श्रृंखला में जोड़ा और इस सर्किट में 5V आपूर्ति लागू की। पोटेंशियोमीटर को घुमाकर मैं LDR के प्रतिरोध को नियंत्रित कर रहा था। यह 4.1KOhm से 300Ohm में बदल रहा था।

चरण 3: आरएफ एम्पलीफायर डिवाइस मूल्यों और अंतिम सर्किट की गणना

मैं AM न्यूनाधिक ~ १.५ का कुल लाभ प्राप्त करना चाहता था। मैंने एक कलेक्टर रेसिस्टर (R1) 5.1KOhm चुना है। फिर, मुझे R0 के लिए ~3KOhm की आवश्यकता होगी। मैंने पोटेंशियोमीटर को तब तक घुमाया जब तक मैंने LDR के इस मान को नहीं मापा, मैंने सर्किट को अलग कर दिया, और सीरियल से जुड़े पोटेंशियोमीटर और रेसिस्टर के मान को मापा - यह लगभग 35 KOhm था। मैंने 33KOhm मानक प्रतिरोधक मान उपकरण का उपयोग करने का निर्णय लिया। इस मान पर LDR प्रतिरोध 2.88KOhm हो गया। अब अन्य दो प्रतिरोधों R2 और R3 के मानों को परिभाषित किया जाना था, उनका उपयोग एम्पलीफायर के उचित बायसिंग के लिए किया जाता है। बायसिंग को सही करने में सक्षम होने के लिए, पहले ट्रांजिस्टर Q1 के बीटा (करंट गेन) का पता होना चाहिए। मैंने 118 होने के लिए मापा है। मैंने सामान्य उद्देश्य कम बिजली सिलिकॉन एनपीएन बीजेटी डिवाइस का इस्तेमाल किया।

अगला कदम मैं कलेक्टर करंट को चुनने के लिए। मैंने इसे 0.5mA चुना है। यह एम्पलीफायर के डीसी आउटपुट वोल्टेज को आपूर्ति वोल्टेज के मध्य मूल्य के करीब होने के लिए परिभाषित करता है, जिससे यह अधिकतम आउटपुट स्विंग की अनुमति देता है। कलेक्टर नोड पर वोल्टेज क्षमता की गणना सूत्र द्वारा की जाती है:

वीसी = वीडीडी- (आईसी * आर 1) = 5 वी- (0.5 एमए * 5.1 के) = 2.45 वी।

बीटा = 118 के साथ बेस करंट Ib=Ic/Beta= 0.5mA/118=4.24uA है (जहाँ Ic कलेक्टर करंट है)

एमिटर करंट दोनों धाराओं का योग है: यानी = 0.504mA

एमिटर नोड पर क्षमता की गणना इस प्रकार की जाती है: Ve=Ie*R0=0.504mA*2.88KOhm=1.45V

Vce के लिए ~ 1V रहता है।

आधार पर क्षमता की गणना Vb=Vr0+Vbe= 1.45V+0.7V=2.15V के रूप में की जाती है (यहां मैंने Vbe=0.7V - Si BJT के लिए मानक रखा है। Ge के लिए यह 0.6 है)

एम्पलीफायर को सही ढंग से बायस करने के लिए रेसिस्टर डिवाइडर से बहने वाली धारा बेस करंट से कई गुना अधिक होनी चाहिए। मैं 10 बार चुनता हूं। ….

इस प्रकार इर२ = ९* आईबी=९*४.२४यूए=३८.२यूए

R2 = Vb/Ir2 ~ 56 KOhm

R3=(Vdd-Vb)/Ir3 ~ 68 KOhm.

मेरे पास myresistors वॉलेट में ये मान नहीं थे, और मैंने R3=33Kohm, R2=27KOhm लिया है - उनका अनुपात गणना के समान है।

अंत में मैंने 1KOhm रोकनेवाला से भरा एक स्रोत अनुयायी जोड़ा। इसका उपयोग AM मॉड्यूलेटर के आउटपुट प्रतिरोध को कम करने और एम्पलीफायर ट्रांजिस्टर को लोड से अलग करने के लिए किया जाता है।

जोड़ा गया एमिटर फॉलोअर वाला पूरा सर्किट ऊपर की तस्वीर पर प्रस्तुत किया गया है।

चरण 4: टांका लगाने का समय

पीसीबी के रूप में मैंने परफोबार्ड के एक टुकड़े का इस्तेमाल किया।

सबसे पहले मैंने 7805 वोल्टेज रेगुलेटर के आधार पर बिजली आपूर्ति सर्किट को मिलाया है।

इनपुट पर मैंने 47uF कैपेसिटर लगाया - प्रत्येक उच्च मूल्य काम कर सकता है, आउटपुट पर मैंने कैपेसिटर बैंक (इनपुट + 100nF सिरेमिक एक के समान कैपेसिटर) लगाया। उसके बाद मैंने एलईडी के लिए स्व-निर्मित ऑप्टोकॉप्लर और प्री-बायसिंग रेसिस्टर को मिलाया। मैंने बोर्ड की आपूर्ति की है और मैंने एलडीआर के प्रतिरोध को फिर से मापा है।

इसे चित्र पर देखा जा सकता है - यह 2.88KOhm है।

चरण 5: सोल्डरिंग जारी है

उसके बाद मैंने AM न्यूनाधिक के अन्य सभी भागों को मिला दिया है। यहां आप कलेक्टर नोड पर मापा डीसी मान देख सकते हैं।

परिकलित मान की तुलना करने वाला छोटा अंतर ट्रांजिस्टर के सटीक रूप से परिभाषित Vbe (मापा गया 670mV के बजाय 700 लिया गया), बीटा माप में त्रुटि (कलेक्टर वर्तमान 100uA द्वारा मापा जाता है, लेकिन 0.5mA पर उपयोग किया जाता है - BJT बीटा किसी तरह से निर्भर करता है) के कारण होता है। डिवाइस के माध्यम से गुजरने वाले वर्तमान पर। प्रतिरोधी मान त्रुटियों को फैलाते हैं … आदि।

आरएफ इनपुट के लिए मैंने एक बीएनसी कनेक्टर लगाया। आउटपुट में मैंने पतली कोक्स केबल का एक टुकड़ा मिलाया। सभी केबल जिन्हें मैंने पीसीबी को गर्म गोंद के साथ तय किया था।

चरण 6: परीक्षण और निष्कर्ष

मैंने दोनों सिग्नल जेनरेटर कनेक्ट किए हैं (मेरे सेटअप की तस्वीर देखें)। सिग्नल का निरीक्षण करने के लिए मैंने Jyetech किट DSO068 पर आधारित एक स्व-निर्मित आस्टसीलस्कप का उपयोग किया है। यह एक अच्छा खिलौना है - इसके अंदर सिग्नल जनरेटर भी है। (इस तरह की अतिरेक - मेरे डेस्क पर 3 सिग्नल जनरेटर हैं!) मैं इसका भी उपयोग कर सकता था, जिसका वर्णन मैंने इस निर्देश में किया था, लेकिन मेरे पास इस समय घर पर नहीं था।

MAX038 जनरेटर जिसे मैंने RF फ्रीक्वेंसी (मॉड्यूलेटेड वन) के लिए इस्तेमाल किया था - मैं 20 मेगाहर्ट्ज तक बदल सकता था। XR2206 मैंने निश्चित कम आवृत्ति साइन आउटपुट के साथ उपयोग किया। मैंने केवल आयाम बदल दिया है, जिसके परिणामस्वरूप मॉड्यूलेशन की गहराई बदल गई है।

ऑसिलोस्कोप स्क्रीन का एक कैप्चर मॉड्यूलेटर आउटपुट पर देखे गए एएम सिग्नल की एक तस्वीर दिखाता है।

निष्कर्ष के रूप में - इस न्यूनाधिक का उपयोग विभिन्न AM चरणों की ट्यूनिंग के लिए किया जा सकता है। यह पूरी तरह से रैखिक नहीं है, लेकिन गुंजयमान सर्किट के समायोजन के लिए, यह इतना महत्वपूर्ण नहीं है। एएम मॉड्यूलेटर का इस्तेमाल एफएम सर्किट के लिए भी कुछ अलग तरीके से किया जा सकता है। MAX038 जनरेटर से केवल आरएफ आवृत्ति लागू होती है। कम आवृत्ति इनपुट को तैरता हुआ छोड़ दिया जाता है। इस मोड में न्यूनाधिक रैखिक आरएफ एम्पलीफायर के रूप में काम करता है।

चाल MAX038 जनरेटर के इनपुट एफएम पर कम आवृत्ति संकेत लागू करने के लिए है। (MAX038 चिप का इनपुट FADC)। इस तरह जनरेटर FM सिग्नल उत्पन्न करता है और यह केवल AM न्यूनाधिक द्वारा प्रवर्धित होता है। बेशक इस कॉन्फ़िगरेशन में, यदि कोई प्रवर्धन की आवश्यकता नहीं है, तो AM न्यूनाधिक को छोड़ा जा सकता है।

आपके ध्यान देने के लिए धन्यवाद!