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PROGETTO TRASMETTITORE FM

[modulazione in frequenza]

 

Questo circuito rappresenta una mini trasmittente in frequenza modulata da 88 a 108 MHz. Il trasmettitore usa una modulazione a varicap, che consente di ottenere una elevatissima fedeltà di riproduzione grazie anche all’impiego di un microfono magnetico preamplificato. La banda passante audio è praticamente quella di un apparecchio HI-FI essendo compresa tra 40 e 15.000 Hz. In prima analisi possiamo distinguere lo stadio di bassa frequenza che viene utilizzato da un microfono magnetico preamplificato a FET che consente di ottenere molta affidabilità e sensibilità e ci porta a risparmiare l’operazionale AOP. In secondo luogo il transistor del circuito oscillante è montato nella configurazione ad emettitore a massa che consente di ottenere una frequenza di uscita particolarmente stabile. In terzo luogo la modulazione è ottenuta mediante un diodo varicap che garantisce un’ ottima dinamica ed evita sovramodulazioni.

 

[stadi-del-progetto: la capsula]

 

Il microfono ‘M’ o meglio la capsula microfonica, converte le onde sonore in impulsi elettrici (o differenze di potenziale). La capsula impiegata è di tipo magnetico preamplificata e presenta una banda tra 40-15000 Herz da sottolineare questi valori perché sono sinonimi di alta fedeltà a tale proposito le capsule piezoelettriche comunemente usate presentano una banda passante compresa tra 200 e 8000Hz. La capsula in questione dispone di un preamplificatore ad elevato guadagno e con basso rumore di fondo che utilizza due transistori ad effetto di campo FET: in questo modo si pone rimedio alla bassa sensibilità della capsula. Come si vede dallo schema essa ha  tre terminali in quanto è necessario alimentare il preamplificatore; al terminale N°1 deve essere appunto applicata la tensione positiva mentre quella negativa deve essere applicata al terminale N°3; il segnale di uscita è presente sul terminale N°2. Per alimentare il preamplificatore è necessaria una tensione compresa tra 6 e 15 Volt; i terminali 1 e 3 possono quindi essere collegati direttamente ai capi della batteria di 9 Volt che fornisce l’alimentazione a tutto il dispositivo.

 

[stadi-del-progetto: inizio bassa frequenza]

 

Il segnale audio viene applicato tramite il condensatore al tantalio C1 alla base del primo transistore T1 (BC547C). T1 è un semiconduttore NPN al silicio montato nella classica configurazione ad emettitore comune; l’emettitore, infatti, agli effetti delle correnti alternate è collegato a massa dal condensatore C2. La corretta polarizzazione di base è garantita dal resistore R1 da 470 KOhm. Il condensatore C2 garantisce allo stadio un elevato guadagno in tensione eliminando la contro reazione negativa introdotta dal resistore di emettitore. Il segnale audio amplificato è presente sul collettore di T1 da dove viene applicato, tramite il condensatore al tantalio C3, allo stadio di alta frequenza. Tra lo stadio di alta e quello di bassa frequenza è presente un filtro LC formato dal condensatore C4 e dalla impedenza JAF1.

 

[stadi-del-progetto: inizio alta frequenza]

 

Questo filtro blocca la componente Radio Frequenza prodotta dallo stadio di alta frequenza ma consente al segnale audio di modulare il circuito oscillante. Quest’ ultimo impiega un transistor 2N2222 montato nella configurazione ad emettitore comune; infatti, agli effetti delle correnti alternate, l’emettitore è collegato a massa dal condensatore C8. La polarizzazione del transistor è garantita dal resistore di base R5 da 120 KOhm e dal resistore di emettitore R4 da 220 Ohm. Il condensatore C9 riporta all’ingresso del trasmettitore (cioè sulla base) parte del segnale presente sul circuito di collettore provocando cosi l’entrata in oscillazione di T2 (2N2222). La frequenza di oscillazione dipende dai valori dei componenti il circuito oscillante ovvero della bobina L1, dal condensatore C6 e dal diodo Varicap D1. Il condensatore C6 e il diodo D1 formano un unico condensatore la cui capacità varia in funzione del segnale audio proveniente dallo stadio di bassa frequenza. La tensione audio provoca una variazione della capacità di D1 e quindi modula in frequenza la portante radio. Il collettore del transistore è collegato alla linea positiva di alimentazione mediante un filtro LC composto dal condensatore C5 e dalla impedenza di alta frequenza JAF2 filtro che impedisce al segnale a radiofrequenza di giungere agli altri stadi del circuito. Il segnale radio di uscita viene prelevato sul collettore di T2 dal condensatore C7 e applicato all’antenna; formata da uno spezzone di filo della  lunghezza 20-30 cm.

 

MONTAGGIO E CREAZIONE DEL CIRCUITO

Il circuito stampato, realizzato in fibra di vetro e le piste serigrafate tramite penna ad inchiostro coprente, sarà immerso in un acido (ipercloruro di ferro). Dopo la corrosione, la foratura e la pulitura del circuito, si potrà iniziare il montaggio vero e proprio. Dopo aver montato e saldato tutti i componenti: resistenze, condensatori, transistor, occorre costruire: l’induttanze e la bobina.

Le due impedenze, di alta frequenza che sono uguali tra loro, sono formate da 20 spire di filo di rame smaltato del diametro di 0,30 mm avvolte attorno ad un cilindretto di ferrite del diametro di 2 mm e della lunghezza di 10. Esse vanno montate in posizione verticale. Per realizzare la bobina L1 occorre reperire un supporto di plastica filettato all’interno, del diametro esterno di 6 mm e munito di nucleo di ferrite. Attorno a tale supporto dovranno essere avvolte 6  spire di filo di rame smaltato, del diametro di 0,40 mm. A questo punto dopo aver montato questi componenti, il circuito funzionerà immediatamente; infatti non necessita di tarature o messe a punto ma solo bisognerà regolare la bobina L1 in funzione della frequenza di trasmissione; per esempio il nucleo di L1 dovrà essere regolato per ottenere un segnale radio la cui frequenza non si sovrapponga a quella di altre emittenti.

 
 

I COMPONENTI

LE CARATTERISTICHE

T1=BC547C

T2=2N2222

 

Gamma di frequenza:

 88-108 MHz

 

Tipo di modulazione:

 FM a varicap 

 

Banda passante audio:

 40-15.000 Hz 

 

Tensione di alimentazione: 9 Volt

 

Assorbimento:

 8≈10 mA 

 

Portata:

 circa 100 metri 

 

Dimensioni:

 circa 30x25x15

 

Tutte da ¼ W al 10%

R1 = 470 KΩ

R2 = R3 = 1 KΩ

R4 = 220 Ω

R5 = 120 KΩ

C1 = C2 = 10 µF  tantalio

C3 = 1 µF  tantalio

C4 = C8 = 10.000 pF ceramico

C5 = 22.000 pF ceramico

C6 = C7 = 10 pF ceramico

C9 = 47 pF ceramico

Impedenze di Alta Frequenza

JAF1 = impedenza 1

JAF2 = impedenza 2

L1 = Bobina con nucleo in ferrite

D1 = BA 102

M = Microfono preamplificato a FET

FEM = 9 V

 
 
 

ATTESTATI

PATENTE EUROPEA
E. C. D. L.

TRINITY

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