Transmissor PLL

TRANSMISSOR PROFISSIONAL COM PLL

ALTA PERFORMANCE

ATENÇÃO

Todos os equipamentos de RF são vendidos só para uso experimental e uso de laboratório . A posse deles e uso estão limitados por leis que variam de Pais para Pais. Por favor adquira informações sobre o que você pode ou não pode fazer em sua área e fique dentro dos limites legais. Tenha certeza você não está se tornando uma amolação para outros com suas experiências. A Nova Eletrônica não se responsabiliza por qualquer abuso na utilização de seus produtos.

DESCRIÇÃO GERAL

Este é um transmissor de FM pequeno mas bastante poderoso, que contem um estágio com três transistores na etapa de RF, incorporando ainda um pré-amplificador de áudio para uma melhor modulação. Sua potencia de saída é em torno de 1 watt, operando com tensão de alimentação de 14 VOLTS estabilizados, o que o transforma em uma transmissor portátil. É o projeto ideal para o iniciante que deseja conhecer o mundo fascinante da FM, com um equipamento de alta qualidade .

ESPECIFICAÇÕES

Freqüência de Operação: 87.5 a 108 MHz em passos de 100 KHz .
Geração de Freqüência: Referencia por cristal controlado por Phase Lock Loop (PLL)
Estabilidade de Freqüência: +/- 1 KHz Maximo, tipicamente +/- 500 Hz
Tempo de Trava do PLL: 3 segundos
Emissão de Espúrios: menor que-45 dB em relação a portadora.
Potencia de Saída de RF: 900 mW mínimo.
Conector de Saída de RF: SO-239
Tensão de Trabalho: 13.8v tensão regulada e estabilizada
Sensibilidade da Entrada de Áudio: 0.775 V RMS for +/- 75 KHz desvio.
Relação sinal ruído: -75 dBu
Resposta de Freqüência em Áudio: Banda Passante de 20 Hz to 76 Khz
Pré-ênfase: sem , 50 ou 75 uS
Distorção de Áudio: Menor que 0.2% THD
Conector de Entrada de Áudio: P2

PRINCIPIO DE FUNCIONAMENTO

O transmissor está baseado em um oscilador (VCO) dobrador de freqüência operando à metade da freqüência de saída . A idéia atrás do VCO que operando à meia a freqüência é que a saída deve ser mais estável em sua freqüência central. Os dispositivos ativos no VCO são um par de BF494. O circuito mono de entrada de áudio é totalmente passivo. Nenhuma pré-ênfase é colocada . A entrada de áudio é montada com um conector na placa de circuito impresso . Um pequeno regulador de voltagem com 5V provê uma referência de DC estabilizada para o diodo de Varicap no VCO.

O transistor de saída é o velho e fiel 2N4427 operando em classe o C. Este pega a 2º harmônica do VCO e amplia para até 1W. Há apenas quatro capacitores ajustáveis. Os primeiro atua na freqüência central do VCO. O segundo está na entrada do 2N4427, o terceiro e quarto forma o ajuste em PI para a saída de potencia dos 2N4427. O único filtro harmônicos será por este circuito PI . Um dissipador de alumínio de encaixe simples é colocado nos transistores de saída. O RF produzido sai pelo conector SO-259 (UHF), montado diretamente na placa de circuito impresso. Um circuito de retificador e amplificador colocado na placa de circuito impresso permite ajustar o circuito sem equipamento adicional, ajustando o capacitor variável para o máximo brilho produzido pelo led . O circuito é protegido contra inversão de polaridade através de um diodo retificador na entrada de alimentação que conseqüentemente derruba em 0,78Volts a tensão de alimentação colocada no circuito.

Resultados de teste efetuados em nosso Kit

O circuito levou uma hora para ser montado , e funcionou logo na primeira vez.
Resposta de freqüência
A unidade foi conferida em relação aos extremos da da freqüência ate, com uma tensão de 16V. Com bobinas conforme descritas, a freqüência de máximo que pode ser obtida foi de 106MHz. Abrindo as voltas internas da bobina L1 do VCO , conseguimos aumentar a freqüência a 108MHz. Conforme declarado no manual de instruções. O outros três capacitores variáveis requereram ajuste para maximizar a potencia de saída quando a freqüência é mudada, isto é muito fácil de fazer. É só achar o brilho Maximo do led na placa de circuito impresso através do ajuste dos capacitores variáveis . Eu recomendo usar uma chave apropriada para o ajuste dos capacitores variáveis dado que se for utilizado chave feita de metal proporciona interferência no ajuste.

Freqüência (MHz)	Consumo de Corrente (mA)	Potencia de Saída (mW)
88	203	965
98	194	976
108	172	915

A tabela ao lado mostra que é possível adquirir virtualmente 1W de potencia de saída em toda a faixa de FM .

Desvio de freqüência
Com uma alimentação de 12V, a freqüência foi fixada inicialmente a 104.00MHz, e os capacitores variáveis ajustados para a máxima saída. Depois de Hora e meia a freqüência tinha variado para 104.06MHz, uma variação de 60KHz. Depois de mais duas horas a freqüência continuou estável às 104.06MHz.

Voltagem de Alimentação (Volts)	Corrente de Consumo (mA)	Potencia de Saída (mW)	Desvio de Freqüência (KHz)
16	194	976	0
15	183	887	-70
14	172	791	-144
13	159	689	-220
12	144	587	-297
11	128	483	-380
10	109	370	-470
9	83	228	-547
8	49	67	-540
7	19	1	-627

Potencia de saída
A voltagem de alimentação foi aumentada para 16V, e a freqüência fixada a 98.046MHz (aproximadamente no meio da faixa de FM). A tabela mostra os resultados obtidos com as variações de tensão.

Pureza espectral
Com 16 volts de alimentação e ajustado para a freqüência central de 98.00MHz e a saída de potencia com 0.97W , foram medidos os seguintes harmônicos em um analisador de espectro

Numero do Harmônico	Intensidade (dBc)
2	-45
3	-43
4	-52
5	-62

O único componente harmônico de freqüência significante diferente estava à meia freqüência de saída . Isto foi medido às -58dBc. Aparte disto, a saída estava limpa até o -70dBc relação sinal ruído . Com unidades de 1Wde potencia de saída estes níveis de harmônicos são incapazes de causar qualquer problema.

Estabilidade de Freqüência com o PLL

Com uma alimentação de 16V, a freqüência de centro da unidade em uma boa carga era 97.979MHz. Mudando a carga com uma perda de retorno em 5.4dB (3.3 VSWR) resultou em um desvio de freqüência entre +40KHz e -84KHz dependendo do ângulo de fase. Isto provavelmente demonstra a desvantagem principal de um transmissor baseado a VFO do PLL.

Variações de freqüência devido a voltagem de alimentação podem ser minimizadas usando uma alimentação estabilizada. Variações devido a temperatura podem ser minimizadas permitindo a unidade para esquentar antes de ir ao ar e manter o o controle da temperatura ambiente. Mas para um determinado desígnio, não há nenhum modo para prevenir variações que alteram a freqüência de saída . Para Minimizar este efeito, a antena deveria ser mantido bem longe de qualquer coisa, especialmente qualquer outra coisa que se move, e não deveria ser permitido a aproximação do vento. Somar uma fase a mais adicional entre o VCO e a estagio de saída ajudaria. Os transmissores baseados em PLL não sofrem deste problema, como a freqüência de saída tem por referencia um oscilador a cristal muito estável.

Tolerância de Reflexão, Carga Fantasma e Resposta de Áudio.

Devido à pequena capacidade de saída desta unidade, acoplado a baixa voltagem de alimentação , VSWR (casamentos de impedância) e reflexão são improváveis para danificar o transmissor.
Uma carga falsa foi colocada neste transmissor. Isto foi feito já na saída da tomada de UHF com um resistor Standard soldado dentro . A perda por retorno medida nesta carga falsa foi de 22dB que esta bem para esta aplicação. A potencia do resistor era 0,6W, assim eu não recomendo usar esta a carga falsa por um longo período, para isso utilize uma carga com o dobro da potencia de saída. A resposta auditiva não foi medida, devido à simplicidade da parte auditiva do circuito. Através do ouvido soou bem, sem chiados, zumbidos ou assobio.

Conclusão
Este transmissor demonstrou ter uma ótima qualidade, valendo o dinheiro gasto as instruções de montagem são claras. Suas Especificação são ótimas em consideração a simplicidade do transmissor. Eu recomendo usar a unidade com uma fonte de alimentação estabilizada, para impedir variações de freqüência em função da tensão de alimentação e para prevenir qualquer ondulação e interferência na saída de áudio. Também recomendo executar o ajuste de freqüência final depois que a unidade se estabilize (digamos após trinta minutos ligado) e depois que a antena real estiver conectada, para não haver desvio de freqüência.

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