Stereo sese sahip küçük FM vericileri, eğitim amaçlı deney istasyonları olarak, bir apartman dairesinde veya hatta bir Telekom laboratuvarında sinyal analizi ve öğrenimi için kullanılabilir. Birkaç yüz miliwatt gücünde, montajı kolay ve az sayıda bileşenle yapılabilen küçük bir verici sunuyoruz.
Stereofonik sistemlerde seslerin yeniden üretilmesinden elde ettiğimiz hacim hissi, tam da kanallar arasında bir ayrımın olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
Stüdyoda farklı konumlara yerleştirilen iki mikrofondan alınan sesler, daha sonra ayrı hoparlörlerde yeniden üretilmek üzere bir stereo sistemde kaydedilir.
Örneğin, geleneksel stereo amplifikatör ekipmanlarında ayırma basittir, çünkü aslında iki bağımsız amplifikatör tarafından çalıştırılan iki ayrı kanalımız vardır.
Ayrı sinyaller daha sonra farklı muhafazalarda bulunan hoparlörlere geri çalınır.
Ancak, FM'de olduğu gibi, farklı kaynaklardan gelen iki sinyali tek bir yüksek frekanslı sinyal (taşıyıcı) kullanarak iletmek istediğimizde sorun karmaşıklaşır.
Daha sonra vericide sinyalleri özel bir şekilde "çoklama" adı verilen bir işlemle "karıştırmalıyız", bu sayede ayırma işlemi yapılabilir ve orijinal sinyaller geri kazanılabilir.
Çoğullama, FM için standartlaştırılmış bir işlemdir; çünkü tüm yayın istasyonları, Şekil 1'de gösterildiği gibi, alıcıların sesleri ayrı hoparlörlerde yeniden üretmesine olanak sağlamak için aynı şekilde bunu yapmak zorundadır.
Şekil 1 - FM stereo çalışma prensibi
Yani stereo FM alıcımızın sinyalleri ayırmasını istiyorsak, vericimizin de aynı prensiple çalışmasını sağlamamız gerekir.
Daha sonra, bir plak çalar, CD çalar, MP3 veya başka bir kaynaktan gelen iki girişe uygulanan sinyalleri çoklayabilen ve bunları vericiye uygulayarak kanal ayırma ile geleneksel bir radyoda alabilen bir devreyi açıklıyoruz.
Elbette bu projenin "korsan" istasyonlarda kullanılmasını önermiyoruz, çünkü bu yasaktır; ancak yasalarla herhangi bir sorun teşkil etmeden, kullanabileceğiniz birkaç ilginç önerimiz daha var.
Pikap, CD çalar veya MP4 çalar için daha yüksek güçte bir cihazdan sinyal alan kablosuz ses.
Okul, kulüp vb. yerlerde eğitim amaçlı deney istasyonları.
Küçük bir cihazdan (kaset çalar, plak veya CD) aracın ses sistemine ses iletimi
Atölyede FM alıcılarının ayarlanmasında test aracı olarak kullanılır.
Özellikler:
Besleme gerilimi: 12 V
Menzil: 50 ila 200 metre
Giriş hassasiyeti: 200 mV (tipik)
Çalışma frekansı: 88 ila 108 MHz
Stereo sinyal: 19/38 kHz
Nasıl Çalışır
Şekil 2'de vericiyi temsil eden bir blok diyagramımız var.
Şekil 2 – FM stereo verici blok diyagramı
Sistem saatini üretmekten sorumlu olan ve 76 kHz frekansında çalışan osilatör katından başlayalım.
Projeyi kolaylaştırmak için 4093 entegresi üzerinde bulunan 4 tetikleme kapısından birine sahip bir RC osilatör kullandık.
Frekans kondansatör tarafından belirlenir ve trimpot ile ince ayarı yapılır.
Bu devrenin ürettiği sinyal dikdörtgenseldir, bu da sonraki multipleksleme aşamalarının tetiklenmesi için önemlidir.
Daha kritik projeler için trimpotun çok turlu tipte olmasını öneririz, ancak normal bir trimpot kullanarak bile nispeten kolay bir ayar elde etmek mümkündür.
Bu osilatörün çıkış sinyali CMOS 4013 entegre devresinin bir çift J tipi flip-flop'una iletilir.
Bu flip-flopların amacı 2 ve 4'e bölerek 38 kHz ve 19 kHz frekanslarında sinyal üretmektir.
2'ye bölme flip-flop'unun birbirini tamamlayan iki çıkışı (Q ve Q/) vardır, yani biri yüksek olduğunda diğeri düşük olacaktır.
Bu çıkışlar, çoklayıcı anahtar setini sürmek için kullanılır.
Çoklama devresi, 4016 veya 4066 tipi entegre devrelerde bulunan dört CMOS anahtarından ikisinden oluşur.
Dahili olanlardan herhangi biri işinizi görecektir. Sadece 4066'nın iç direnci daha düşüktür, bu da ses sinyalinin daha az zayıflaması anlamına gelir.
Bu anahtarlar elektronik olarak çalıştırılır ve çok hızlı bir şekilde çalışabilir.
Bu anahtarları flip-flopların çıkışlarına bağlayarak bunların dönüşümlü olarak açılıp kapanmasını sağlıyoruz. Biri açıldığında diğeri kapanıyor ve tersi de 38 kHz frekansında gerçekleşiyor.
Şekil 3'te görüldüğü gibi, sinyallerin dönüşümlü olarak geçmesine izin verme süreci saniyede 38.000 kezlik bir hızla gerçekleşir.
Şekil 3 – Ses çoklama
Daha sonra her iki kanaldan örneklemeyi sunan ve uygun bir devre aracılığıyla ayrılabilen bir bileşik sinyalimiz olur.
Alıcıda ise alınan kanallardan gelen sinyalleri ayıran kapıları açıp kapatan ters bir sistem vardır, böylece orijinal reprodüksiyon elde edilir.
Düşük yoğunluklu sinyallerle çalışırken zorluk çekmemek ve devrede oluşabilecek olası kayıpları hesaba katmak için her kanaldan gelen sinyal, aynı zamanda sinyale ön vurgu sağlayan ve devrenin frekans tepkisindeki değişimleri telafi eden basit bir yükseltme aşamasından geçer.
Her aşamada yalnızca bir transistör bulunuyor ve bu da deck çıkışları, mikserler ve hatta mikrofonlar gibi düşük yoğunluklu sinyal kaynaklarının doğrudan devreye bağlanmasına olanak sağlıyor.
Elektronik anahtarın multiplekslenmiş çıkışı, 4013'ün ikinci flip-flop'undan aldığımız 19 kHz'lik sinyalle mikslenir.
Dalga formunu değiştiren bir filtreden geçen bu sinyalin amacı, alıcının kod çözme sistemini harekete geçirmektir, yani buna pilot sinyal denir.
Devrenin bu noktasında artık her türlü FM vericisini modüle etmek için kullanılabilecek bir bileşik sinyale sahibiz. Okuyucunun küçük dahili vericimizden faydalanmak istemesi halinde aşağıdaki blok ile montajı tamamlaması gerekmektedir.
Bu blok, FM bandında çalışan ve BF494 transistörüne dayanan basit bir osilatörden oluşmaktadır.
Şemada, bileşen değerleri güç kaynağına göre değişmektedir. 6 V ise normal değerler, 12 ise parantez içindeki değerler.
Devrenin tam şeması
Şekil 4’te multipleksli FM vericisinin tam şemasını görüyoruz.
Şekil 4 – Cihazın tam şeması
Baskılı devre kartı üzerindeki bileşenlerin düzenlenmesi Şekil 5'te gösterilmektedir.
Entegre devrelerin ve transistörlerin pozisyonlarını dikkatlice gözlemleyin.
Potansiyometreler ortak lineer veya logaritmik olup cihaz paneline monte edilmelidir.
Verici bobini, 1 cm çapında, çekirdeksiz 22 numaralı 4 ortak telden oluşur.
Trimmer'ın maksimum kapasitansları 10 ila 25 pF olabilir ve dirençlerin hepsi %20 toleransla 1/8 veya ¼ W'tır.
Girişler için hem ortak RCA hem de P2 jakları kullanılabilir .
Güç kaynağı bir pil veya pil takımı olabilir. Harici bir kaynak ancak mükemmel filtrasyona sahipse kullanılmalıdır.
Şekil 7'de teleskopik anten kullanılarak montaj için önerilen bir kutu bulunmaktadır.
Ayarlar ve Kullanım
Ayarlama için stereo FM alıcısına ihtiyacımız var.
Alıcı cihazımızı, vericiden yaklaşık 2 veya 3 metre uzaklıkta, orta ses seviyesinde, serbest bir frekansa ayarlıyoruz.
Vericinin gücünü açıyoruz ve CV'yi en güçlü sinyalin alınacağı şekilde ayarlıyoruz. Ayarlama için metal olmayan bir anahtar kullanın.
Daha sonra P 2'yi yavaşça maksimuma, P 1'i ise alıcının pilot LED'i stereo alımı gösterene kadar yavaşça ayarlayın.
Bu ayarlamayı yaparken vericinin yeniden ayarlanması gerekebilir.
Şimdi potansiyometre P2 üzerindeki 19 kHz sinyalinin şiddetini, açılacağı noktanın biraz ötesine kadar yavaşça azaltın.
Şimdi her girişe bir ses sinyali uygulayalım ve kanal ayrımı ile alıcıda net bir çoğaltma elde etmek için P 1 , P 2 ve P 3'ü ayarlayalım.
En iyi performansı elde edene kadar ayarlamaları tekrarlayın.
Vericiyi kullanmak için ses şiddetine göre modülasyonu ayarlayın.
Stereofonik sistemlerde seslerin yeniden üretilmesinden elde ettiğimiz hacim hissi, tam da kanallar arasında bir ayrımın olması gerçeğinden kaynaklanmaktadır.
Stüdyoda farklı konumlara yerleştirilen iki mikrofondan alınan sesler, daha sonra ayrı hoparlörlerde yeniden üretilmek üzere bir stereo sistemde kaydedilir.
Örneğin, geleneksel stereo amplifikatör ekipmanlarında ayırma basittir, çünkü aslında iki bağımsız amplifikatör tarafından çalıştırılan iki ayrı kanalımız vardır.
Ayrı sinyaller daha sonra farklı muhafazalarda bulunan hoparlörlere geri çalınır.
Ancak, FM'de olduğu gibi, farklı kaynaklardan gelen iki sinyali tek bir yüksek frekanslı sinyal (taşıyıcı) kullanarak iletmek istediğimizde sorun karmaşıklaşır.
Daha sonra vericide sinyalleri özel bir şekilde "çoklama" adı verilen bir işlemle "karıştırmalıyız", bu sayede ayırma işlemi yapılabilir ve orijinal sinyaller geri kazanılabilir.
Çoğullama, FM için standartlaştırılmış bir işlemdir; çünkü tüm yayın istasyonları, Şekil 1'de gösterildiği gibi, alıcıların sesleri ayrı hoparlörlerde yeniden üretmesine olanak sağlamak için aynı şekilde bunu yapmak zorundadır.
Şekil 1 - FM stereo çalışma prensibi
Yani stereo FM alıcımızın sinyalleri ayırmasını istiyorsak, vericimizin de aynı prensiple çalışmasını sağlamamız gerekir.
Daha sonra, bir plak çalar, CD çalar, MP3 veya başka bir kaynaktan gelen iki girişe uygulanan sinyalleri çoklayabilen ve bunları vericiye uygulayarak kanal ayırma ile geleneksel bir radyoda alabilen bir devreyi açıklıyoruz.
Elbette bu projenin "korsan" istasyonlarda kullanılmasını önermiyoruz, çünkü bu yasaktır; ancak yasalarla herhangi bir sorun teşkil etmeden, kullanabileceğiniz birkaç ilginç önerimiz daha var.
Pikap, CD çalar veya MP4 çalar için daha yüksek güçte bir cihazdan sinyal alan kablosuz ses.
Okul, kulüp vb. yerlerde eğitim amaçlı deney istasyonları.
Küçük bir cihazdan (kaset çalar, plak veya CD) aracın ses sistemine ses iletimi
Atölyede FM alıcılarının ayarlanmasında test aracı olarak kullanılır.
Özellikler:
Besleme gerilimi: 12 V
Menzil: 50 ila 200 metre
Giriş hassasiyeti: 200 mV (tipik)
Çalışma frekansı: 88 ila 108 MHz
Stereo sinyal: 19/38 kHz
Nasıl Çalışır
Şekil 2'de vericiyi temsil eden bir blok diyagramımız var.
Şekil 2 – FM stereo verici blok diyagramı
Sistem saatini üretmekten sorumlu olan ve 76 kHz frekansında çalışan osilatör katından başlayalım.
Projeyi kolaylaştırmak için 4093 entegresi üzerinde bulunan 4 tetikleme kapısından birine sahip bir RC osilatör kullandık.
Frekans kondansatör tarafından belirlenir ve trimpot ile ince ayarı yapılır.
Bu devrenin ürettiği sinyal dikdörtgenseldir, bu da sonraki multipleksleme aşamalarının tetiklenmesi için önemlidir.
Daha kritik projeler için trimpotun çok turlu tipte olmasını öneririz, ancak normal bir trimpot kullanarak bile nispeten kolay bir ayar elde etmek mümkündür.
Bu osilatörün çıkış sinyali CMOS 4013 entegre devresinin bir çift J tipi flip-flop'una iletilir.
Bu flip-flopların amacı 2 ve 4'e bölerek 38 kHz ve 19 kHz frekanslarında sinyal üretmektir.
2'ye bölme flip-flop'unun birbirini tamamlayan iki çıkışı (Q ve Q/) vardır, yani biri yüksek olduğunda diğeri düşük olacaktır.
Bu çıkışlar, çoklayıcı anahtar setini sürmek için kullanılır.
Çoklama devresi, 4016 veya 4066 tipi entegre devrelerde bulunan dört CMOS anahtarından ikisinden oluşur.
Dahili olanlardan herhangi biri işinizi görecektir. Sadece 4066'nın iç direnci daha düşüktür, bu da ses sinyalinin daha az zayıflaması anlamına gelir.
Bu anahtarlar elektronik olarak çalıştırılır ve çok hızlı bir şekilde çalışabilir.
Bu anahtarları flip-flopların çıkışlarına bağlayarak bunların dönüşümlü olarak açılıp kapanmasını sağlıyoruz. Biri açıldığında diğeri kapanıyor ve tersi de 38 kHz frekansında gerçekleşiyor.
Şekil 3'te görüldüğü gibi, sinyallerin dönüşümlü olarak geçmesine izin verme süreci saniyede 38.000 kezlik bir hızla gerçekleşir.
Şekil 3 – Ses çoklama
Daha sonra her iki kanaldan örneklemeyi sunan ve uygun bir devre aracılığıyla ayrılabilen bir bileşik sinyalimiz olur.
Alıcıda ise alınan kanallardan gelen sinyalleri ayıran kapıları açıp kapatan ters bir sistem vardır, böylece orijinal reprodüksiyon elde edilir.
Düşük yoğunluklu sinyallerle çalışırken zorluk çekmemek ve devrede oluşabilecek olası kayıpları hesaba katmak için her kanaldan gelen sinyal, aynı zamanda sinyale ön vurgu sağlayan ve devrenin frekans tepkisindeki değişimleri telafi eden basit bir yükseltme aşamasından geçer.
Her aşamada yalnızca bir transistör bulunuyor ve bu da deck çıkışları, mikserler ve hatta mikrofonlar gibi düşük yoğunluklu sinyal kaynaklarının doğrudan devreye bağlanmasına olanak sağlıyor.
Elektronik anahtarın multiplekslenmiş çıkışı, 4013'ün ikinci flip-flop'undan aldığımız 19 kHz'lik sinyalle mikslenir.
Dalga formunu değiştiren bir filtreden geçen bu sinyalin amacı, alıcının kod çözme sistemini harekete geçirmektir, yani buna pilot sinyal denir.
Devrenin bu noktasında artık her türlü FM vericisini modüle etmek için kullanılabilecek bir bileşik sinyale sahibiz. Okuyucunun küçük dahili vericimizden faydalanmak istemesi halinde aşağıdaki blok ile montajı tamamlaması gerekmektedir.
Bu blok, FM bandında çalışan ve BF494 transistörüne dayanan basit bir osilatörden oluşmaktadır.
Şemada, bileşen değerleri güç kaynağına göre değişmektedir. 6 V ise normal değerler, 12 ise parantez içindeki değerler.
Devrenin tam şeması
Şekil 4’te multipleksli FM vericisinin tam şemasını görüyoruz.
Şekil 4 – Cihazın tam şeması
Baskılı devre kartı üzerindeki bileşenlerin düzenlenmesi Şekil 5'te gösterilmektedir.
Entegre devrelerin ve transistörlerin pozisyonlarını dikkatlice gözlemleyin.
Potansiyometreler ortak lineer veya logaritmik olup cihaz paneline monte edilmelidir.
Verici bobini, 1 cm çapında, çekirdeksiz 22 numaralı 4 ortak telden oluşur.
Trimmer'ın maksimum kapasitansları 10 ila 25 pF olabilir ve dirençlerin hepsi %20 toleransla 1/8 veya ¼ W'tır.
Girişler için hem ortak RCA hem de P2 jakları kullanılabilir .
Güç kaynağı bir pil veya pil takımı olabilir. Harici bir kaynak ancak mükemmel filtrasyona sahipse kullanılmalıdır.
Şekil 7'de teleskopik anten kullanılarak montaj için önerilen bir kutu bulunmaktadır.
Ayarlar ve Kullanım
Ayarlama için stereo FM alıcısına ihtiyacımız var.
Alıcı cihazımızı, vericiden yaklaşık 2 veya 3 metre uzaklıkta, orta ses seviyesinde, serbest bir frekansa ayarlıyoruz.
Vericinin gücünü açıyoruz ve CV'yi en güçlü sinyalin alınacağı şekilde ayarlıyoruz. Ayarlama için metal olmayan bir anahtar kullanın.
Daha sonra P 2'yi yavaşça maksimuma, P 1'i ise alıcının pilot LED'i stereo alımı gösterene kadar yavaşça ayarlayın.
Bu ayarlamayı yaparken vericinin yeniden ayarlanması gerekebilir.
Şimdi potansiyometre P2 üzerindeki 19 kHz sinyalinin şiddetini, açılacağı noktanın biraz ötesine kadar yavaşça azaltın.
Şimdi her girişe bir ses sinyali uygulayalım ve kanal ayrımı ile alıcıda net bir çoğaltma elde etmek için P 1 , P 2 ve P 3'ü ayarlayalım.
En iyi performansı elde edene kadar ayarlamaları tekrarlayın.
Vericiyi kullanmak için ses şiddetine göre modülasyonu ayarlayın.