Faites votre propre AM de faible puissance Radio émetteur
Avez-vous déjà demandé comment une station de radio AM fonctionne? Dans ce projet, vous apprendrez les bases de la façon dont vos chansons préférées sont transmises par une station de radio, en construisant votre propre émetteur radio simple AM. Vous apprendrez les bases de la façon dont fonctionne un émetteur, et comment vous êtes en mesure de syntoniser votre station préférée et écouter de la musique.
L'objectif de ce projet est de construire simple émetteur radio AM et de tester sa gamme de diffusion avec un récepteur radio.
introduction
Le rayonnement électromagnétique est tout autour de nous. Par exemple, la lumière est un rayonnement électromagnétique et sont donc des radiographies. Lorsque vous écoutez une station de radio AM ou FM, le son que vous entendez est transmis à votre radio par la station en utilisant le rayonnement électromagnétique comme les ondes radio de porteuse. Le rayonnement électromagnétique est une onde se propageant dans l'espace avec des composants électriques et magnétiques. Dans le vide, les ondes électromagnétiques se propagent à la vitesse de la lumière.
Les ondes électromagnétiques telles que la lumière, les rayons X, et des ondes radio sont classés selon leur fréquence ou de longueur d'onde. Par exemple, un rayonnement électromagnétique à des fréquences comprises entre environ 430 térahertz (THz) et 750 THz peut être détecté par l'oeil humain et sont perçus comme la lumière. Le rayonnement électromagnétique à des fréquences allant de 3 hertz (Hz) à 300 gigahertz (GHz) sont classés comme des ondes radio. Les ondes radio sont divisés en plusieurs sous-catégories en fonction de la fréquence. AM Les signaux radio sont portés par fréquence moyenne (MF) des ondes radio (530-1710 kilohertz (kHz) en Amérique du Nord, 530-1610 kHz ailleurs), et les signaux de radio FM sont portées par de très haute fréquence (VHF) des ondes radio (88 108 mégahertz (MHz)).
Alors, comment un report d'ondes radio sonne comme la voix ou de la musique à votre récepteur radio? La station de radio diffuse une onde porteuse à la fréquence attribuée à la station. L'onde porteuse est modulée (variée) en proportion directe avec le signal (par exemple la voix ou de la musique) qui est à transmettre. La modulation peut changer soit l'amplitude ou la fréquence de l'onde porteuse. Le "AM" dans la radio AM est synonyme de "modulation d'amplitude", et la "FM" radio FM est synonyme de "modulation de fréquence". Récepteur radio supprime l'onde porteuse et rétablit le signal d'origine (la voix ou de la musique). La figure 1 montre graphiquement comment fonctionne la modulation d'amplitude.
Dans ce projet, vous ferez un simple circuit de diffusion de faible puissance, en utilisant un circuit intégré d'oscillateur à quartz et un transformateur audio. Vous pouvez connecter le circuit à la prise casque d'un lecteur de musique portable (par exemple mp3, lecteur de CD ou cassette). Vous verrez que vous pouvez recevoir le signal dans l'air avec un récepteur radio AM. Bien que les circuits utilisés dans les stations de radio pour la radiodiffusion AM sont beaucoup plus complexes, cela donne néanmoins une idée de base du concept derrière un émetteur de radiodiffusion. De plus, il est beaucoup de plaisir lorsque vous avez fait fonctionner!
Avant d'entrer dans les instructions étape par étape pour la construction du circuit, nous allons d'abord passer en revue la conception du circuit. La figure 2 montre les connexions dont vous avez besoin pour faire pour construire le circuit. Le transformateur isole le lecteur de musique à partir du reste du circuit, couple le lecteur de musique et de l'oscillateur à quartz, et « marches » la tension de signal provenant du lecteur de musique en proportion du rapport de 1 kQ à 8 ω. Le signal multiplié à partir de la bobine secondaire du transformateur module la puissance à la puce d'oscillateur (+ puissance à la broche 14 et - la puissance à la broche 7). Un fil connecté à la sortie de l'oscillateur (broche 8) sert d'antenne pour la diffusion de l'onde radio modulée en amplitude.
Termes et concepts
Pour faire ce projet, vous devez faire de la recherche qui vous permet de comprendre les termes et concepts suivants:
- Le rayonnement électromagnétique et des vagues
- Spectre électromagnétique
- modèle vague
- Vitesse de la lumière
- longueur d'ondes
- La fréquence
- Amplitude
- Oscillateur à cristal
- Transformateur
- La modulation d'amplitude
- Hétérodyne
Bibliographie
Informations sur les oscillateurs à cristal:
Information sur AM (ondes moyennes de) la radio:
Matériel et équipement
Pour ce faire cette expérience, vous aurez besoin des matériaux et équipements suivants. La plupart des composants électroniques sont disponibles auprès Jameco Electronics.
Procédure expérimentale
La construction du circuit
Maintenant, nous allons construire le circuit! Si vous ne savez pas comment utiliser une planche à pain solderless, consultez la Science Buddies référence Comment utiliser une planche à pain avant de commencer.
- Connecter le transformateur, un oscillateur à cristal, et un fil de liaison à la carte de test comme représenté sur la Figure 3.
- Le transformateur a 6 broches. Orient du transformateur de sorte que le côté avec un « P » imprimée sur lui fait face vers la droite. Ensuite, insérez les six broches dans les trous E5, E7, E9, F5, F7, et F9 comme le montre la figure 3.
- L'oscillateur à quartz a 4 broches. Orientez l'oscillateur donc l'écriture est tourné vers la gauche. Ensuite, insérer les broches dans les trous E16, E22, F16, F22 et, comme représenté sur la figure 3.
- Utiliser un fil de liaison pour connecter trou J5 au bus de puissance du côté gauche (le bus à côté de la ligne rouge). Remarque: vous ne devez pas utiliser un fil de cavalier rouge, vous pouvez utiliser le fil de cavalier de votre kit qui est une longueur pratique. Cela vaut pour le reste des fils du cavalier ainsi.
- Utiliser un fil de liaison pour relier le trou à trou J9 J16.
- Utiliser un fil de liaison pour connecter trou A22 à la barre omnibus de masse du côté gauche.
- Insérez une extrémité d'un long fil de connexion dans le trou F22, et laisser l'autre extrémité non connectée. Cette forme de l'antenne de votre émetteur.
- Utilisez votre pince à dénuder pour couper le câble audio 3,5 mm en deux. Il a trois fils à l'intérieur: audio gauche et à droite (avec isolation rouge et blanc), et la terre (non isolée).
- Bande d'environ 5 mm d'isolant des extrémités des fils audio gauche et droit.
- torsadez les brins de chaque fil individuel ensemble pour former un faisceau. Cela les rend plus rigide et plus facile à pousser dans la planche à pain. Si vous avez un fer à souder, vous pouvez étain les fils qui les rendent également plus rigide.
- Connecter le câble audio de 3,5 mm et le support de batterie 4xAA à la carte de test, comme représenté sur la Figure 5.
- Branchez le fil de terre de câble de 3,5 mm (non isolée) dans A9 trou.
- Branchez le câble audio soit à gauche ou à droite (il n'a pas d'importance) dans le trou A5.
- Raccorder le fil rouge de la batterie au bus de puissance côté gauche.
- Branchez le fil noir de la batterie au bus de terrain côté gauche.
- La carte de test de votre circuit terminé devrait ressembler à celle de la figure 6 (rappelez-vous que vos fils de connexion ne doivent pas être de la même couleur).
- Branchez le câble 3,5 mm dans la prise de sortie (casque) de votre appareil-lecture audio. Votre circuit terminé devrait ressembler à celle de la figure 7.
Expérimenter avec le circuit
Maintenant que vous avez construit le circuit, voici la partie expérimentation du plaisir avec elle!
- Écouter de la musique sur votre appareil audio et réglez votre radio AM à 1 MHz. Amener l'antenne de l'émetteur à un pouce de votre antenne radio (note: certaines radios peuvent avoir une antenne AM séparée à l'intérieur de la radio, séparée de l'antenne FM visible à l'extérieur de la radio Consultez le manuel d'instructions de votre radio pour savoir.). Entendez-vous la musique que vous jouez à la radio?
- Réglez le contrôle du volume de votre appareil audio, est-il un changement dans la qualité du son que vous entendez dans votre radio?
- Maintenant, réglez votre radio AM à une fréquence différente, disons 700 kHz. Entendez-vous encore votre musique?
- Réglez votre radio de retour à 1 MHz où vous pouvez écouter votre musique. En option, si vous avez acheté un second oscillateur, retirez l'oscillateur à quartz 1 MHz et à sa place mettre l'oscillateur 1,2288 MHz. Entendez-vous encore votre musique?
- Sans changer l'oscillateur de retour à 1 MHz, au lieu de régler votre radio en maintenant à 1,23 MHz. Entendez-vous votre musique?
- Jusqu'à présent, vous avez gardé votre antenne à l'intérieur d'un pouce de votre antenne radio, déplacez maintenant l'antenne de votre émetteur plus loin lentement et entendre ce qui se passe. Est-ce que la qualité de votre son améliore ou augmente? Pourquoi?
- Faire pivoter l'antenne récepteur radio par rapport à l'antenne de votre émetteur (ou vice versa). Est-ce que cela affecte la qualité du son? Pourquoi?
- Essayez d'utiliser un fil plus long pour l'antenne. Est-ce que cela affecte la qualité du son? Est-ce que cela affecte la plage de diffusion de votre émetteur? Pourquoi?
variations
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