Rádió adó

Rádió adó

Ezzel az egyszerű kapcsolással bárki legálisan sugározhat a 87.50-108.00 MHz-es tartományban, akár 5-10 méteres távolságot áthidalva. A bemutatott áramkörrel sztereóban, jó hangminőséggel lehet például az autóban kihangosítani az mp3 lejátszót, vagy mondjuk egy LapTop-on futó film hangját vezeték nélkül köthetjük rá a HiFi-re . A kis fogyasztás miatt elemekről táplálva is hosszú ideig működtethető a rádióadó.

A rádióadóval mások rádió-, illetve TV-vételét zavarni vagy lehetetlenné tenni szigorúan TILOS! A rádió csak a megadott méretű antennával használható legálisan. Bármilyen más méretű vagy típusú antennára csatlakoztatni szintén TILOS!

Az áramkör a viszonylag népszerű BA1404-es integrált áramkörre épül. A fórumot olvasgatva sokan próbálkoznak meg az említett IC-vel rádióadót építeni, általában kevesebb, mint több sikerrel. A sikerélmény elmaradásának egyik fő oka az induktivitás nem megfelelő kivitelezése (ritkábban a rosszul megtervezett nyomtatott áramkör). Az építés során a CCIR műsorszóró sávot kell megcélozni, azaz a 87,50-108,00 MHz-es tartományban kell sugározni. Ehhez elengedhetetlen a megfelelő rezgőkör, és ebből adódóan a megfelelő értékű induktivitás. Sokak számára az otthoni tekercselés elég elriasztó erővel bír ahhoz, hogy már neki se álljanak egy ilyen áramkörnek. Akik pedig mégis nekilátnak, azok sokszor "csak egy kicsit" módosítanak a megadott induktivitás értékeken, és máris nem tudják befogni az otthoni FM rádión az adó jelét.

A fentiek miatt az áramkörben a rezgőköri induktivitás a nyomtatott áramkörön kapott helyet, magából a rázfóliából kialakítva. Így gyakorlatilag nem kell bajódni a tekercs elkészítésével, ha elkészítjük a panelt, máris rendelkezésre áll a szükséges méretű tekercs. A NYÁK-ot legegyszerűbben fényérzékeny panelre, fototechnikával készíthetjük el (vagy akár vaslásos módszerrel is dolgozhatunk). A filccel való megrajzolást nem ajánlom, ahhoz helyenként túl finom rajzolatú a huzalozás. Persze bátraké a szerencse, de a panelre integrált tekercs lényege pont az lenne, hogy a megfelelő kivitelezés esetén azonnal működőképes rádióadót biztosítson, ne kelljen órákat babrálni a hangolással.

Egy másik fontos kérdés a tápellátás milyensége. A BA1404 maximális megengedett tápfeszültsége 2.0 V, viszont már 1 V-ról is kiválóan működik, így akár egyetlen ceruzaelemről is táplálható. A közvetlen elemes táplálás mégsem szerencsés megoldás, mert ahogyan a merülés miatt csökken az elem feszültsége, úgy a rádióadó frekvenciája is jelentősen megváltozna. Ezért célszerű a tápfeszültséget legalább minimális módon valamennyire stabilizálni. Erre a célra a legegyszerűbb, és legpraktikusabb megoldás egy közönséges LED használata. A LED használatával "két legyet ütünk egy csapásra", ugyanis jelzi a bekapcsolt állapotot, és ami fontosabb, hogy biztosítja az IC számára a 2 V-nál nem nagyobb, stabil tápfeszültséget. Egy hagyományos (nem víztiszta vagy extra fényerejű) zöld LED-en körülbelül 1,9 V esik, amely több, mint tökéletes számunkra. Piros LED esetén ez az érték 1,5-1,6 V-ra csökken, de még az is bőven elegendő.

Az audio bemenet számára érdemes egy 3,5 mm-es Jack-aljzatot használni, így egy megfelelő kábel segítségével gyakorlatilag bármilyen hangforrásra ráköthető az adó.

Az áramkör kapcsolási rajza az alábbi ábrán látható:

Kattints a képre a nagyobb felbontású megtekintéshez!
A beérkező hangfrekvenciás jel R3-C1, C3-R5 (és a másik csatornán R4-C2, C4-R6) alkotta RC szűrőn halad keresztül. A szűrővel le kell vágni a 14-15 kHz-nél magasabb összetevőket, ugyanis a sztereó adásmód protokollja szerint a pilotjel frekvenciája 19 kHz. Ezen jel segítségével tudja a vevő "szétválogatni" a jobb és bal csatorna jelét.  Az IC 5-ös és 6-os lábára csatlakozó 38 kHz-es kvarc szerepe a pontos 38, és 19 kHz-es vezérlő jelek biztosítása. Ebbe a pozícióba csak és kizárólag 38.000 kHz-es kvarc felel meg. Ha a kvarcot nem ültetjük be, attól az adó még ugyan úgy működni fog, csupán nem lesz sztereó.
Sztereó adásmód esetén a balansz beállítására is lehetőségünk van. Ha a kapcsolási rajz szerint építjük meg az adót, akkor a jobb és bal csatorna hangereje azonos lesz. Amennyiben ezt valami miatt módosítani kell, akkor az R7 és R8 ellenállások értékét kell változtatni, vagy szükség esetén egy 100 k Ωos trimmerrel helyettesíteni őket (a két ellenállás helyett egyetlen trimmer, középső lába a LED által stabilizált tápfeszültségre kötve).
A kapcsolási rajzon feltüntetett "+5V"-os tápfeszültség értéke a megadott R12 értékkel 3-9 V között tetszőleges lehet. Nagyobb tápfeszültség esetén R12 értékét növelni kell. 12 V esetén R12 1 k Ω legyen! A LED-et mindenképpen be kell ültetni, ugyanis a már említett módon ez gondoskodik a tápfeszültség stabilizálásáról. Ha véletlen kihagyjuk a LED-et, akkor az első bekapcsolás alkalmával tönkretehetjük az IC-t a túl nagy tápfeszültséggel. A C12, C17, C18, C19 és C20 kondenzátorokat ne spóroljuk ki az áramkörből, mert ezek gondoskodnak a tápfeszültség szűréséről, és hidegítéséről. Nélkülük az áramkör könnyen gerjedhetne, és használhatatlanná válhatna.
A rádióadó frekvenciáját az L1-C16 alkotta rezgőkör határozza meg. A már tárgyalt kialakítás miatt L1 értéke fix, így gyakorlatilag C16 értékének módosításával állítható be az adó frekvenciája. Erről bővebben az élesztésnél még lesz szó...

A NYÁK-terv pdf formátumban letölthető innen. A pdf-ben található terv nincsen tükrözve!
A pdf formátumú beültetési rajz pedig innen. (Ezt érdemes kinyomtatni.)

Kattints a képre a nagyobb felbontású megtekintéshez!

A nyomtatott áramkör egyoldalas, mérete 63 x 30 mm. Érdemes ennél 1-1 cm-rel nagyobb panelre elkészíteni, hogy legyen hely a rögzítéshez esetlegesen használt csavaroknak is.

A panel elkészítése után elsőként az egyetlen átkötést forrasszuk be (a NYÁK-induktivitás közepéből indul). A legegyszerűbb, ha egy ellenálláslábat használunk hozzá. A beültetés során minden alkatrészt a lehető legrövidebb kivezetéssel ültessünk be, hogy minimalizáljuk a szórt kapacitások és induktivitások értékeit, valamint, hogy minden jelút a lehető legrövidebb legyen! Az átkötés beforrasztása után jöhetnek az ellenállások, a Jack-aljzat, a kondenzátorok, majd végül pedig az IC. Most kivételesen az IC-t is ajánlatos fogalalt nélkül, közvetlenül a panelbe forrasztani. Még egyszer szeretném felhívni a figyelmet, hogy beültetéskor el ne feledkezzünk a LED-ről, mert azt az IC fogja bánni!

Ha minden alkatrész a helyére került, akkor antennaként a C13-as kondenzátor IC-vel átellenes pontjára forrasszunk be egy maximum 10 cm-es vezetékdarabot. A NYÁK-on külön forrszem van neki kialakítva C13-hoz csatlakoztatva. Az antenna semmiképpen ne legyen a megadott értéknél hosszabb, mert különben egyből illegálissá válik a rádióadónk. A 10 cm-es antennával -vevőtől függően- 5-10 méteres hatótávra számíthatunk.

Az áramkör táplálására használjunk elemet, vagy akkumulátort. Az transzformátoros táplálás sajnos jelen esatben nem alkalmzható, mivel a 100 Hz-es brumm erősen hallható lenne a vételi oldalon (itt elsősorban az olcsó, tömegével gyártott, stabilizálatlan fali dugasztápokra gondolok). A tápfeszültség 4-9 V között tetszőleges értékű lehet. A táp bekötését az alábbi ábra mutatja:

A feszültség ráadásakor a LED-nek világítania kell. Ha ez nem így lenne, akkor azonnal kapcsoljuk ki az áramkört, és keressük meg a hibát. Normál esetben az áramfelvétel nem haladhatja meg a 10-15 mA-t. A tesztpéldánynál 6 V-ról 9,5 mA volt a fogyasztás.

Beállítás, hangolás: első lépésként kapcsoljuk be az adót, majd kössünk valamilyen hangforrást (mp3 lejátszó, PC, discman, stb...) az adóra, és indítsunk el bármilyen zenét, közepes hangerővel. Ezután fogjunk egy közönséges FM rádiót, lehetőleg olyat, ami analóg hangolású, azaz lehet "tekergetni", nem pedig PLL-vezérelt. Analóg  hangolású rádión sokkal könnyebb megtalálni az adónk jelét, mert egy pilllanat alatt végig lehet pörgetni több MHz-es tartományon. PLL-es rádió esetében az automatikus kereséssel nem mindig járunk sikerrel, nagy valószínűséggel nem fogja magától megtalálni az adónk jelét, hanem nekünk kell egyesével végigléptetni a frekvenciákon. Ez hosszadalmas és unalmas játék. Az adótól legfeljebb 1-2 méter távolságban keresgéljünk. A megadott C16 értékkel a frekvencia valahol 87 és 92 MHz között kell, hogy legyen. Az adó sávszélessége viszonylag kicsi, így lassan hangolva keressük a zenénket a rádión, mert hamar "túltekerhetünk" rajta úgy, hogy észre sem vesszük. Ha megtaláltuk az általunk sugárzott zenét, akkor a hangerőt érdemes addig növelni a forráson, amíg torzítást nem okoz.

Ha a frekvencia pont egy helyi adó frekvenciájával esik egybe, akkor C16 értékén kis mértékben módosítani kell. Ezen kondenzátor értéke maximálisan 10-12 pF lehet, és minimálisan 3-4 pF legyen! Kisebb értékű kondenzátorhoz nagyobb frekvencia tartozik. A tesztpéldány 9,4 pF-os C16 esetén 88,20 MHz-en sugárzott.

Amennyiben többszöri próbálgatásra sem találjuk a rádión a saját zenénket, akkor vagy elnyom minket egy erősebb adó (ebben az esetben C16 értékén módosítani kell, hogy egy szabad helyen adjunk), vagy valami miatt nem működik a rádió. Az oszcillátor helyes működéséről legegyszerűbben egy multiméterrel győződhetünk meg. Kapcsoljuk 2 V-os méréshatárba, és mérjük meg a LED-en eső feszültséget. Ez nálam 1,918 V-ra adódott. Ezután nézzük meg az IC 10-es lábán mérhető feszültséget. Ennek egy lehelletnyivel magasabbnak kell lennie, mint a tápfeszültség. A tesztpéldányon ez az érték 1,925 V volt. Ha az oszcillátor valami miatt nem rezegne be, akkor a 10-es lábon is a tápfeszültség értékét mérhetnénk, vagy annál valamivel kevesebbet. Viszont ha a mért érték magasabb volt a tápfeszültségnél, akkor biztosak lehetünk benne, hogy a rádiónk működik, csak mi nem találjuk a jelét (vagy elnyomja egy erősebb adó, vagy rossz helyen ad, nem tudjuk befogni a vevővel). Ezestben az említett módon C16 értékén változtassunk!

Végezetül legyen itt egy hangminta, hogy mindenki eldönthesse, megéri-e megépíteni ezt a kis adót. A felvételt egy mp3 lejátszó FM rádiójával készítettem. A minta mp3 formátumban letölthető itt (866 KB).

A rádió megépítéséhez mindenkinek sok sikert kívánok!
Szükség esetén lemaratott, kifúrt NYÁK-ot biztosítani tudok. Érdeklődni: novak.g@upcmail.hu címen.

Kattints a képre a nagyobb felbontású megtekintéshez!