Esta abordagem "mais simples" exige simplesmente alternar o canal de áudio entre as entradas esquerda e direita. Cada canal é conectado sequencialmente por meio ciclo da portadora de 38 kHz. Isso produz o sinal de banda lateral dupla de 38 kHz e o sinal de banda base. Um filtro passa-baixo reduz o "respingo", resultante dos harmônicos da comutação, em canais de rádio adjacentes. Eu entendo que é assim que funciona um dos codificadores de chip único de baixo custo. Faz sentido, este método depende da combinação de componentes e nenhum circuito de precisão. É quase à prova de idiotas.
Mudando desta forma gera um kHz sinal de banda lateral dupla 38 e passa tanto L e R, através da baseband. L e R têm polaridades opostas, no descodificador, porque L é permitido através do transmissor em uma metade do ciclo kHz 38 e R é permitido através da outra metade. Quando L e R são iguais, os dois sinais de média a zero ao longo de cada ciclo. Não poderia ser mais simples.
Foto 2. Só tive que olhar. Realmente torna o DSB.
Exibição Analisador de espectro de sinal através C4 no esquema (figura 4).
Aqui, o canal esquerdo foi impulsionado por uma onda senoidal kHz 1. Observe que o circuito
realmente produzido kHz 38 dupla faixa lateral com a portadora suprimida por 22 db. Quando
Eu jumper do canal esquerdo para o canal direito, as bandas laterais desapareceram.
o circuito
Figura 3. A mudança para a terra é de fato implementado
por dois pinos separados de E / S em um micro controlador.
A única parte difícil é conseguir a 2: 1 função multiplex analógico com um micro controlador. Isso precisa ser feito sem mudar o nível DC do sinal, porque isso faria com que o portador kHz 38 para alimentar completamente. Portas CMOS micro controlador de E / S pode alternar entre a alta impedância e de baixa impedância estados. Mas quando em estado de baixa impedância, o pino só pode ser em qualquer terreno (lógico baixo) ou na fonte de alimentação positiva (lógico alto). Isto significa que a acção de comutação deve ter lugar por mistura dos sinais esquerdo e direito resistivamente, então basicamente um curto-circuito, então o outro, alternadamente. Para manter a condição de que o interruptor não mudar o nível de DC do sinal, o sinal tem que estar centrada em torno do solo ou o fornecimento de energia positiva. Eu escolhi terreno desde o sinal de entrada seria referenciado para o solo.
Que as folhas de dados não nos dizem é que o FET que impulsiona o pino de saída baixa, uma N-Channel FET, é muito bom uma corrente de sinais acima do solo e fornecimento de corrente a partir de sinais abaixo do solo afundar. Deixe-me dizer que a última parte novamente:
O N-Channel FET que impulsiona o pino de saída pode sinais de shunt debaixo da terra para a terra. É muito parecido com um resistor de baixo valor, que pode ser ligado e desligado. Quando a porta I / O está em um estado de alta impedância, se o sinal tenta balançar muito abaixo do solo, ou o dispositivo de proteção contra ESD no pino de I / O ou o diodo parasita que é intrínseca ao FET irá conduzir ao desviar o sinal. Neste circuito, o recorte visível no pino de I / O começa em várias centenas de milivolts abaixo do solo.
Uma vez que o transmissor de FM neste circuito necessita apenas de algumas dezenas de milivolts para atingir modulação satisfatória, não há necessidade para a amplificação da saída do multiplexador. Há mais sobre a sensibilidade de modulação na parte desta seção que lida com o circuito do transmissor
(Clique aqui para ir para essa discussão).
Para realizar a comutação entre a alta impedância e de baixa impedância para a terra, os zeros de firmware para a porta correspondente registra registros, em seguida, em momentos apropriados, ele limpa a direção de dados correspondente registo pedaços para fazer um determinado pino uma alta impedância, e em momentos adequados , o firmware define os correspondentes direção pedaços de registro de dados para tornar o dado um pin uma baixa impedância para a terra.
Olhando para o esquema na figura 4, o microcontrolador deriva seu tempo de um cristal de 6 MHz. 6 MHz não é um múltiplo inteiro exato de 19 kHz. Na verdade, é o 315.7894º harmônico de 19 kHz. Mas não há necessidade de se preocupar - estamos falando de analógico aqui. Eu apenas faço a contagem regressiva de 316 e considero isso próximo o suficiente, porque a diferença é de apenas 0.06%. Usei 6 MHz porque tenho um pacote deles em mãos. Se você quiser, pode usar um cristal que seja um múltiplo inteiro exato de 19 kHz. A propósito, relógios de frequência ainda mais alta podem resultar em erros menores. Um cristal de 20.000 MHz fornece apenas 0.04% de erro - aproximadamente a mesma tolerância de muitos cristais de microcontrolador - apenas lembre-se de modificar o firmware para acomodar as diferentes taxas de clock.
Alguém poderia perguntar se estiver usando um micro controlador para simplesmente substituir um oscilador, contador, e algumas portas de transmissão é uma espécie de desperdício de um bom processador. Isso me frustra a deixar mais de um processador muito competente RISC passam a maior parte de seu tempo em ciclos de tempo e fazendo pouco trivial girando, mas quando se olha para as alternativas, o uso de um micro controlador reduz o número de componentes, é fácil de se obter, e em muitos casos, uma solução menos cara do que a maioria das outras soluções disponíveis.
Os sinais esquerdo e direito são acoplados em CA através de C1 e C2, respectivamente. O objetivo do acoplamento CA é remover qualquer componente CC do sinal de origem para permitir que os sinais nos pinos de E / S do U1 (o AVR) operem simetricamente ao redor do solo.
Em cada meio ciclo da taxa de relógio kHz 38, quer U1 7 pino ou pino U1 5 está ligado à terra, enquanto que o outro pino é deixado flutuante, o que permite um sinal de cada vez para chegar até à entrada do transmissor.
Um sinal piloto onda 19 kHz praça é fornecida a partir U1 pin 6. Uma vez que o nível médio DC no pino 6 é + 2.5 volts, um pequeno capacitor é colocado em série para manter este componente DC fora do modulador (composto de U1 pinos 7 e 5), de modo que não haverá qualquer operadora kHz 38.
Todos os três sinais - Esquerda, picado por 38 kHz, Direita, picado por kHz 38 de fase oposta, e um sinal piloto de baixo nível são resistivamente mixado no C4. I utilizado o indicador de som no rádio FM portátil para encontrar o valor de R5, que por sua vez define a quantidade de sinal piloto no sinal composto, então o nível de sinal duplicado. Isto deve ser mais do que suficiente, mas fique à vontade para diminuir o valor de R5. Cortar o seu valor na metade não deve resultar em demasiado sinal para o receptor.
O objectivo fundamental da C4 está ignorando a base do oscilador de base comum, Q1, para o solo. O valor foi escolhido de modo a que o sinal de banda lateral dupla kHz 38 não ser enrolado de forma significativa. Eu calculei pela primeira vez o valor máximo admissível de C4 e, em seguida, usou o próximo tamanho menor capacitor disponível. Depois disso, eu testei por tentar um capacitor um pouco maior do que o valor máximo calculado e, em seguida, em seguida, ouvir uma peça de música que apresenta sons de alta freqüência se movendo da esquerda para a direita. A maior condensador afectou significativamente a separação dos sinais de frequências mais elevadas. O 01 capacitor uf. Mostrado no esquema não teve efeito audível, e isso é bom, porque não era suposto.
O transmissor em si deve ser familiar a qualquer um que já tenha em casa fabricado um circuito de microfone sem fio FM ou um dos circuitos do transmissor FM neste site:
Uma Transmissão FM transmissor de áudio
1.5V Operado a bateria do transmissor FM retransmissão
Um transmissor FM neste site que não usa este mesmo oscilador, mas é controlador de cristal, está nesta página da web:
http://www.cappels.org/dproj/LMX1601FMxmttr/LMX1601%20PLL%20FM%20Transmitter.html
Se os links acima não funcionarem, pode ser porque você está olhando para uma cópia não autorizada desta página web. Acontece. Todos esses projetos podem ser encontradas em http://www.projects.cappels.org
Este circuito muito simples, o carro-chefe da bebida projetos de microfone sem fio em casa, foi pressionado em serviço pela simples razão de que ele é tão popular entre os entusiastas: ele não exige muitas partes, ele pode ser construído com ou sem um circuito impresso bordo, e, geralmente, na verdade, trabalha com ajustes suficiente.
No transmissor, C3 desacopla a base ao aterramento por meio de C4. C7 pode estar alguns pf acima ou abaixo de 5 pf sem deixar as coisas terrivelmente fora de sintonia. Tente manter o capacitor variável, C6, pequeno. Se você só puder encontrar capacitores maiores, digamos de 10 a 45 pf, coloque um capacitor fixo de 10 ou 12 pf em série com ele. É importante manter essa parte da capacitância do tanque ressonante o mais baixo possível. Se você não tiver um capacitor variável adequado, você pode simplesmente colocar um capacitor fixo de 5 pf e confiar em sua capacidade de ajustar o circuito alongando e distorcendo L1.
Q1 é um 2N4401 comum e exibe uma mudança de capacitância de coletor para base de cerca de 1.5 pf por volt. Isso é maior e melhor para esta aplicação do que você obteria de transistores de alta frequência com capacitância de saída mais baixa. Quanto maior a capacitância do tanque que vem do coletor para a capacitância base do Q1, mais modulação de frequência do sinal transmitido você obterá para um determinado nível de áudio. Como o modulador estéreo só consegue lidar com várias centenas de milivolts pico a pico sem distorção, essa sensibilidade é importante.
Fiz L1 enrolando 7 voltas de fio magnético de cobre Beldsol nº 22 ao redor da parte lisa de uma broca de 1/4 "(um truque mencionado pelo lendário Harry Lythall) e, em seguida, deslizei a bobina da broca. Eu estava atirando para a parte inferior da banda FM. Assim que a bobina foi enrolada e instalada, coloquei C6 no centro de seu alcance e, em seguida, estiquei e dobrei a bobina até que pudesse ouvir o transmissor no meu rádio FM sintonizado no único local silencioso o dial aqui, 93.3 MHz. Se você quiser usar isso na extremidade alta da banda de transmissão FM, você pode querer tentar usar apenas 6 voltas.
Outro truque para bobinas de enrolamento, como esta, que têm de manter a sua forma, sem uma forma de bobina, é cortar um pedaço de fio de um pouco mais do que seria necessário para a bobina e, em seguida, segurando cada extremidade do fio com um par de alicates , esticar o fio ligeiramente para orientar os grãos de modo a que o fio tende a ficar recta. Quando você enrolar o fio em torno da broca, ele tenderá a manter sua nova forma, em vez de tentar retornar à sua forma antiga. Tenha cuidado como você segurar o fio enquanto esticá-lo, você não iria querer bater-se no rosto com o alicate deve a pressão de arame. Aconteceu comigo uma vez, não é realmente engraçado.
A Antena
Este transmissor não tem uma antena discreta. L1 irradia abundância. Uma antena externa seria ampliar o alcance, o que provavelmente não é o que você realmente quer de qualquer maneira. Ele também irá complicar tuning, que é outra coisa que você provavelmente não quer realmente. Recebo metros quase 10 a três dos meus receptores FM portáteis com isso. Poderia ser mais forte, mas 10 metros é mais do que suficiente. Meus vizinhos realmente não precisa saber o que eu estou ouvindo.
O firmware
O firmware é muito possivelmente muito provavelmente a peça mais simples de código funcional que eu já escrevi. Ele simplesmente define o 19 kHz sinal de pino elevado, espera um pouco, em seguida, define um dos pinos kHz 38 a alta Z enquanto ele define o outro pino kHz 38 para baixo Z. Ele atrasa um pouco mais, em seguida, faz o pino de alta Z baixo eo baixo Z pin alta, espera um pouco mais ... Eu acho que você começa a idéia. O interruptor saídas modulador entre alta e baixa impedância em 38 kHz, a saída kHz 19 é uma onda quadrada kHz 19. Foi um pouco tedioso, para testar em AVR Studio, mas vale a pena.
O código é muito simples. Basta esperar laços preenchidos com alguns não ops, separando mudança do estado dos pinos de I / O. O pequeno programa pouco apenas algumas instruções muito básicas, sem longos saltos, interrupções ou funções especiais, baseando-se apenas no vetor de reset e essas sete instruções em linguagem de montagem:
cbi sbi
dezembro brne
nop rjmp
LDI
Muito provavelmente, o código ATTINY12 será executado em qualquer controlador AVR que tem um PORTB disponível, mas eu não confirmou que este é o caso - a sua única especulação. Eu forneci links na parte inferior desta página para código para o ATTINY12, ATTINY15, o ATTINY2313 / AT90S2313, eo AT90S2323. Eu testei todos os cinco desses chips neste circuito e encontrou-os a todo o trabalho conforme o esperado. Eu acho que é um dos benefícios de manter as coisas simples.
Deverá ser capaz de utilizar esta técnica em mais outra, se não todos os micro controladores CMOS com I / O pinos que sejam capazes de ser colocado num estado de saída elevado. Se você perceber o sucesso com um PIC ou outro controlador de pequeno porte, por favor mande-me um bilhete para o endereço de e-mail na parte inferior desta página.
Montagem
Eu construí o meu em um pedaço de placa fenólica perfurada que tinha uma almofada por furo. Os orifícios estão em uma grade de 0.1 "(2.54 mm). As almofadas ajudam a segurar os componentes firmemente na placa, mas estou confiante de que uma construída em fenólica perfurada ou placa de fibra de vidro, ou mesmo construída em Ugly Bug (também conhecido como Dead Bug) ou Manhattan estilo funcionaria da mesma forma. Apenas certifique-se de que as peças do transmissor estejam montadas de maneira sólida para ajudar na estabilidade da frequência e reduzir os microfones.
Eu usei um soquete para o micro controlador. Isso porque eu usei um adaptador de programação que ligado na tomada com o objetivo de programar os controladores, e também para me deixar mudar os controladores para verificar se os outros controladores iria funcionar. Você não precisa de uma tomada, mas pode dar um pouco de paz de espírito e algum perdão de erros.
Testes e tuning -após a montagem
Se você usar um soquete para o controlador, não coloque o controlador no soquete até verificar se a fonte de alimentação está conectada corretamente. Aplique energia não regulada à entrada do 78L05 e meça o pino 8 do microcontrolador. Deve ser de + 5 volts. Verifique se o pino 4 do microcontrolador está aterrado.
Sintonizar um receptor de rádio FM nas proximidades de um local tranquilo no mostrador, onde você gostaria que o transmissor para residir.
Sintonize C6 para o centro da sua gama e L1 toque com os dedos. Se você ouvir um sinal de ir embora balançando a passagem do seu receptor FM banda, isso significa que o transmissor está sintonizado em uma freqüência maior do que a que o receptor FM é sintonizada. Se você não ouvir o sinal, em seguida, esticar a bobina de comprimento ligeiramente.
Em algum momento, entre os efeitos do alongamento da bobina e tocá-lo com os dedos, você deve ser capaz de trazer a frequência do transmissor a ser muito próximo ao que a reviver está sintonizado. Neste ponto, você deve ser capaz de usar C6 para afinar o oscilador para a freqüência correta
Depois de obter o transmissor sintonizado, Verifique se o transmissor está transmitindo na freqüência que o rádio está sintonizado, e não a uma freqüência de imagem. Para fazer isso, trazendo o dedo perto de L1. Quando você fizer isso, a freqüência vai mudar. Se o transmissor muda para uma frequência mais baixa no seu dial do rádio, o transmissor é ajustado para onde você pensa que é. Se o transmissor parece deslocar-se em freqüência, então você está olhando para uma imagem e precisa voltar a sintonizar o transmissor.
O procedimento acima pode ser complicado, e muitas vezes requer algum finesse. Seja paciente, ele vai pagar.
Pode ser útil ter um medidor de intensidade de campo não-sintonizado no lado, apenas para ser capaz de determinar se o transmissor estiver oscilando de todo. Eu invocado um várias vezes durante este projeto. Aqui estão alguns projetos indicador de força apresentados neste site:
Broadband RF Campo Probe Força usando Atmel AT90S1200A controlador AVR <= Este usa um micro controlador para zerar o circuito.
A Indicador de Intensidade de Campo Simples <= Este não requer um micro controlador.
RF Digital Campo Indicador de Força com display LED com Atmel AVR AT90S2313 Processor <= Este é o que usei neste projeto.
As designações "L" e "R" no conector de áudio são, até onde sei, corretas.
Reflexões sobre possíveis melhorias
Primeiro, pode-se considerar a adição de proteção ESD para as entradas de áudio.
Filtros com 10 afiada para 15 kHz corte de áudio nos canais de áudio esquerdo e direito pode ajudar com algumas fontes de áudio. Isso impediria os sinais que podem ser do áudio de bater com o sinal piloto khz 19.
Pré-empahsis, um db 6 por impulso oitava em cerca kHz 3 nos canais de áudio esquerdo e direito irá compensar a atenuação de-empahsis em receptores comerciais. Receptores da América do Norte esperar uma frequência, o resto do mundo, algo ligeiramente diferente. Pode ser capaz de alcançar um efeito similar com um equalizador gráfico em frente do transmissor. Usando um equalizador no receptor irá restaurar a resposta de freqüência, mas não vai melhorar o sinal de alta freqüência para ruído como pré ênfase foi destinado.
Printed Circuit Board Design para 8 pinos controladores AVR
Na foto acima, Jeff ligado a liderança clipe para a bobina em seu transmissor
, a fim de aumentar a gama um pouco. Note-se que o indutor é um suficiente
não é recomendada para a maioria das utilizações da antena e da antena adicional.
Jeff Heidbrier, no Texas, surgiu com um muito bom projeto da placa de circuito impresso para este simples transmissor de FM estéreo. Disposição de Jeff acomoda 8 pinos controladores AVR. O layout é a intenção de aceitar resistores montado verticalmente, como mostrado na foto, então você tem alguma flexibilidade no que você pode usar qualquer tamanho de 1 / 8 até cerca de 1 / 2 tamanhos watts.
Este layout requer apenas três jumpers, a fim de fazer uma placa single-sided.
Quanto aos pontos por polegada, Jeff escreveu "Abrir o arquivo com Microsoft Paint e imprimir a imagem dá 7.5 mm do centro do pino 1 ao centro do pino 4." É uma boa ideia verificar o espaçamento dos pontos em seu próprio sistema (por exemplo, eu uso um Macintosh, então os pontos por polegada provavelmente precisariam ser ajustados). Quando tudo é dimensionado corretamente, a distância entre os centros em U1, o Pacote embutido duplo de 8 pinos, deve ser de 0.1 polegadas (2.54 mm),
Primeiro publicado em abril, 2007. Atualizado em janeiro de 2008, 2008 fevereiro, abril, 2008.
