วงจรเครื่องส่งสัญญาณ FM เป็นอุปกรณ์ไร้สายความถี่สูงซึ่งสามารถส่งสัญญาณเสียงไปยังบรรยากาศเพื่อให้สามารถรับได้โดยวงจรเครื่องรับ FM ที่เกี่ยวข้องเพื่อสร้างสัญญาณเสียงในลำโพง
ที่นี่เราจะพูดถึงวิธีการสร้างวงจรเครื่องส่งสัญญาณ FM ขนาดเล็กโดยใช้ 10 วิธีที่แตกต่างกันวิธีหนึ่งประกอบด้วยการเชื่อมต่อสายจากเครื่องส่งไปยังเครื่องรับและอีกวิธีหนึ่งเป็นแบบไร้สายโดยสมบูรณ์และสามารถใช้เพื่อดักฟังการสนทนาเฉพาะในช่วง ประมาณ 30 เมตรเหนือวิทยุ FM ธรรมดา
วงจรเครื่องส่ง FM ทั้งหมดที่นำเสนอด้านล่างมีพลังอย่างมากยากที่จะติดตามในตำแหน่งที่ซ่อนอยู่และติดตั้งไว้สำหรับการจับแม้เสียงกระซิบที่อ่อนแอที่สุดในบริเวณใกล้เคียง ยิ่งไปกว่านั้นการออกแบบยังสามารถส่งข้อมูลที่เลือกไปยังระยะรัศมีเกิน 2 กม.
ความสามารถพิเศษข้างต้นได้บังคับให้หน่วยงานทางกฎหมายบังคับใช้กฎหมายที่เข้มงวดกับการใช้เครื่องส่งสัญญาณเหล่านี้โดยไม่ได้รับอนุญาตดังนั้นก่อนที่คุณจะสร้างและใช้สิ่งเหล่านี้โปรดตรวจสอบว่าคุณมีพิธีการทางกฎหมายครบถ้วนแล้ว
สนใจเรียนรู้วิธีตรวจจับเครื่องส่ง Spy ที่ซ่อนอยู่หรือไม่? รายละเอียดสามารถพบได้ในนี้ บทความเครื่องตรวจจับข้อบกพร่อง .
การออกแบบไร้สาย:
ฉันจะเริ่มต้นด้วยเครื่องส่งสัญญาณซึ่งฉันได้สร้างมาแล้วหลายครั้งและทดสอบอย่างละเอียด ต่อจากนั้นฉันจะพูดคุยเกี่ยวกับการออกแบบดังกล่าวเพิ่มเติมซึ่งได้รับการคัดเลือกจากเว็บไซต์อื่น ๆ ทางออนไลน์
สัญญาณที่ส่งสามารถรับผ่านวิทยุ FM มาตรฐานใด ๆ ปรับได้อย่างแม่นยำตามความถี่ที่เกี่ยวข้อง
วงจรเครื่องส่งสัญญาณ FM แบบไร้สายที่แสดงด้านบนนั้นเป็นเครื่องส่งสัญญาณ RF ขนาดเล็กที่สร้างขึ้นจากทรานซิสเตอร์ตัวเดียว
วงจรทำงานคล้ายกับ Colpitts ออสซิลเลเตอร์ การรวมวงจรถังสำหรับการสร้างการสั่นที่ต้องการ
ความถี่ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับตำแหน่งและค่าของตัวเหนี่ยวนำ C1, C2 และ C3 อาจมีการปรับระยะทางและเส้นผ่านศูนย์กลางของคอยล์เล็กน้อยเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการตอบสนองที่ดีที่สุดผ่านเครื่องรับ FM
อาจมีการติดเสาอากาศขนาดเล็กในรูปแบบของลวด 3 นิ้วที่จุดที่แสดงเพื่อให้ 'บั๊ก' ตอบสนองได้ดีและสร้างสัญญาณที่ปราศจากความผิดเพี้ยน
แผนภูมิวงจรรวม
ส่วนรายการ
- R1 = 3k3,
- R2 = 100K,
- R3 = 470 โอห์ม
- C1 = 10 pF, C2 = 27 pF
- C3 = 27pF,
- C4 = 102 แผ่น
- C5 = 10uF / 10V,
- ไมค์ = คอนเดนเซอร์ขนาดเล็ก
- T1 = BC547
- L1 = 3 ถึง 4 รอบของลวดทองแดงเคลือบซุปเปอร์ 22SWG เส้นผ่านศูนย์กลาง 5 ถึง 7 มม. แกนอากาศโปรดดูภาพสแกนของต้นแบบเพื่อรับแนวคิดเกี่ยวกับขนาดขดลวด
ตอนนี้เรามาพูดถึงวงจรเครื่องส่งสัญญาณ FM บางส่วนซึ่งสามารถสร้างได้โดยใช้การกำหนดค่าและคุณสมบัติที่แตกต่างกัน
การออกแบบทรานซิสเตอร์หนึ่งชุด
คุณอาจเจอโฮสต์ของวงจรส่งสัญญาณ FM ทรานซิสเตอร์ขั้นพื้นฐานเหล่านี้แล้วอย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้อาจรวมข้อเสียบางประการดังที่กล่าวไว้ด้านล่าง:
- ไม่มีช่วงการส่งสัญญาณที่สำคัญ
- ไม่มีช่วงความไวที่เพิ่มขึ้น
- ใช้ 1.5V สำหรับการทำงานที่แสดงความสามารถที่ จำกัด
หนึ่งในบรรทัดแรกซึ่งอาจง่ายที่สุดจะแสดงในแผนภาพวงจรต่อไปนี้
น่าแปลกที่มันไม่ได้ใช้ MIC แต่คอยล์ของเสาอากาศนั้นทำหน้าที่สองอย่างในการตรวจจับการสั่นสะเทือนของเสียงและส่งไปยังบรรยากาศด้วย
การออกแบบเป็นโมฆะของขั้นตอนการกำหนดความถี่ดังนั้นจึงไม่อยู่ภายใต้วงจรเครื่องส่งสัญญาณที่ปรับแต่งแล้ว (เราจะพูดถึงสิ่งเหล่านี้ในภายหลังในบทความ)
การทำงานของวงจร
วงจรสอดแนม FM ทรานซิสเตอร์เดี่ยวต่อไปนี้อาจเข้าใจได้ดังนี้:
เมื่อเปิดสวิตช์ตัวเก็บประจุ 22n จะยับยั้งทรานซิสเตอร์ไม่ให้เปลี่ยนจนกว่าจะได้รับการชาร์จ ทันทีที่สิ่งนี้เกิดขึ้นทรานซิสเตอร์จะเปิดโดยใช้ตัวต้านทาน 47k บังคับให้พัลส์ผ่านตัวเหนี่ยวนำซึ่งจะดึงพัลส์ลบกลับไปที่ฐานของทรานซิสเตอร์ที่ปล่อยตัวเก็บประจุ 22n
สิ่งนี้จะปิดทรานซิสเตอร์จนกว่า 22n จะชาร์จเต็มอีกครั้ง ขั้นตอนนี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วโดยสร้างความถี่ข้ามขดลวดซึ่งส่งเป็นคลื่นพาหะผ่านเสาอากาศที่เชื่อมต่อ
ในหลักสูตรหากขดลวดอยู่ภายใต้พัลส์การสั่นสะเทือนภายนอกจะถูกบังคับให้ติดตั้งคลื่นพาหะที่อธิบายไว้ข้างต้นในอากาศและสามารถรับและดึงข้อมูลได้จาก วิทยุ FM มาตรฐาน วางตำแหน่งและปรับความถี่เดียวกันในบริเวณใกล้เคียง
คาดว่าวงจรจะทำงานที่ย่านความถี่ประมาณ 90MHz
ใช้ Tuned Circuit
ตัวอย่างที่สองด้านล่างแสดงวงจรสอดแนม FM ทรานซิสเตอร์ตัวเดียวที่รวมวงจรที่ปรับแล้วหรือขั้นตอนการกำหนดความถี่ไว้ในนั้น
ในต้นแบบดั้งเดิมขดลวดถูกสร้างขึ้นโดยการแกะสลักโครงร่างรางเกลียวบน PCB เองอย่างไรก็ตามเพื่อให้ได้รับและประสิทธิภาพที่ดีที่สุดต้องหลีกเลี่ยงขดลวดเสาอากาศแบบฝังและต้องใช้ขดลวดชนิดแผลแบบเดิม
รวม Q Factor
ด้านล่างนี้คือวงจรอื่นที่คุณอยากรู้ วงจรโดยทั่วไปใช้“ ปัจจัย Q” ของเครือข่ายถังที่ได้จากขดลวดและตัวเก็บประจุเพื่อสร้างแรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างสูง สิ่งนี้เพิ่มคุณสมบัติที่เป็นไปได้ของวงจรด้วย ระยะการส่งข้อมูลที่ยาวขึ้น .
เพื่อประสิทธิภาพที่ดีขึ้นตรวจสอบให้แน่ใจว่าขดลวดและตัวเก็บประจุอยู่ในตำแหน่งใกล้กันมากที่สุด ใส่ขดลวดนำไปสู่ PCB ให้ลึกที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อที่จะกอด PCB ให้แน่น ค่า C2 สามารถปรับแต่งเพื่อให้ได้การตอบสนองที่ดียิ่งขึ้นจากวงจร
โดยเฉพาะอย่างยิ่งสามารถลอง 10pF ขดลวดทำจากลวดทองแดงเคลือบซุปเปอร์หนา 1 มม. 5 รอบเส้นผ่านศูนย์กลาง 7 มม.
ความสามารถในการอิ่มตัวที่ดีขึ้น
ต่อไป การออกแบบเครื่องส่งสัญญาณ FM แตกต่างจากประเภทข้างต้นเล็กน้อย โดยพื้นฐานแล้วการออกแบบสามารถจัดเป็นประเภทตัวส่งสัญญาณทั่วไปซึ่งแตกต่างจากประเภทอื่นซึ่งเป็นประเภทพื้นฐานที่พบได้บ่อยในการออกแบบ
วงจรใช้ตัวเหนี่ยวนำที่ฐานซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการอิ่มตัวที่ดีขึ้นให้กับอุปกรณ์ซึ่งจะช่วยให้ทรานซิสเตอร์ตอบสนองในทางที่ดีต่อสุขภาพมากขึ้น
กระสุนม้วนปรับได้
การออกแบบถัดไปในรายการนั้นเหนือกว่าคู่ก่อนหน้ามากเนื่องจากใช้ตัวเหนี่ยวนำตัวแปรตามกระสุน
ซึ่งจะช่วยให้เครื่องส่งสัญญาณสามารถ ปรับโดยการปรับแกนกระสุน ใช้ไขควง ในการกำหนดค่านี้เราจะเห็นขดลวดที่ติดอยู่กับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ซึ่งทำให้มีขนาดใหญ่ได้ ระยะ 200 เมตร ตามการออกแบบโดยมีกระแสไฟฟ้าที่อาจไม่เกิน 5mA
ขั้นตอน MIC ถูกแยกออกจากฐานด้วยความช่วยเหลือของตัวเก็บประจุ 1u และการได้รับของไมค์สามารถปรับแต่งได้ดีโดยการปรับตัวต้านทานซีรีส์ 22k
วงจรนี้อาจได้รับการจัดอันดับให้ดีที่สุดเท่าที่เกี่ยวข้องกับระยะไกล แต่อาจขาดความเสถียรซึ่งสามารถปรับปรุงได้เราจะเรียนรู้วิธีการในคำอธิบายต่อไปนี้
ปรับปรุงเสถียรภาพ
ความเสถียรของวงจรข้างต้นสามารถปรับปรุงได้โดยการแตะเสาอากาศจากการหมุนด้านบนของขดลวดดังแสดงในรูปต่อไปนี้
สิ่งนี้ช่วยเพิ่มการตอบสนองของวงจรเนื่องจากสาเหตุสองประการ เสาอากาศอยู่ห่างจากตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ทำให้สามารถทำงานได้อย่างอิสระโดยไม่ต้องมีการโหลดที่ไม่จำเป็นและการเลื่อนเสาอากาศไปด้านบนจะช่วยให้ด้านที่เกี่ยวข้องของขดลวดได้รับแรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มสูงขึ้นที่เกิดขึ้นในตัวมันเองและขดลวด สร้างความเข้มข้นของกำลังส่งที่สูงขึ้นบนเสาอากาศ
แม้ว่าการเพิ่มประสิทธิภาพนี้อาจไม่ได้เพิ่มช่วงของอุปกรณ์ แต่ก็ทำให้แน่ใจว่าวงจรจะไม่สั่นเมื่อถือด้วยมือหรือเมื่อกริปถูกล้อมรอบวงจรภายในกล่องหุ้ม
การส่งเพลง
หากคุณต้องการให้วงจรเครื่องส่ง FM ขนาดเล็กของคุณส่งเพลงแทนการสอดแนมหรือดักฟังคุณอาจพบว่าการออกแบบต่อไปนี้น่าสนใจ
เครื่องส่ง FM ที่เสนอจะอนุญาตให้รวมอินพุตสเตอริโอจากแหล่งสัญญาณพร้อมกันเพื่อให้ข้อมูลที่อยู่ภายในช่องสัญญาณทั้งสองเข้าสู่อากาศเพื่อการรับที่ดีที่สุด
การกำหนดค่าการออกแบบนั้นค่อนข้างเหมือนกับที่กล่าวไว้ข้างต้นดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องมีคำอธิบายมากนัก
การวิเคราะห์วงจร Spy ทรานซิสเตอร์สองตัว
การเพิ่มขั้นตอนของทรานซิสเตอร์ไปยังเครื่องส่ง FM ทรานซิสเตอร์เดี่ยวที่กล่าวถึงข้างต้นสามารถช่วยให้การออกแบบมีความไวสูงมาก
อัน ไมโครโฟนไฟฟ้า มีอยู่ในตัว FET ซึ่งทำให้มีประสิทธิภาพมากและทำให้เป็นอุปกรณ์ขยายการสั่นสะเทือนแบบสแตนด์อโลน การเพิ่มทรานซิสเตอร์อีกขั้นด้วยจะช่วยเพิ่มความไวของอุปกรณ์ให้เกินขีด จำกัด
ดังที่อาจเห็นได้ในแผนภาพต่อไปนี้การมีส่วนร่วมของขั้นตอนทรานซิสเตอร์เสริมจะเพิ่มขึ้นจากการได้รับของ MIC ทำให้ทั้งหน่วยมีความไวสูงซึ่งในขณะนี้สามารถเลือกได้แม้เสียงจะต่ำเพียงแค่หมุดที่หล่นลงบนพื้น
ทรานซิสเตอร์เสริมช่วยป้องกันการโหลด MIC มากเกินไปจึงมั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพที่ดีขึ้นสำหรับความไว
ห้าสิ่งที่ทำให้วงจรดีมากเมื่อรับสัญญาณคือ:
- การใช้ตัวเก็บประจุแบบตรึงในวงจรถังพร้อมกับทริมเมอร์แบบปรับได้
- ตัวเก็บประจุแบบมีเพศสัมพันธ์ที่มีค่าต่ำพร้อม MIC เพียงพอที่จะจัดการกับปฏิกิริยาการเก็บประจุของ MIC ซึ่งอาจอยู่ที่ประมาณ 4k ที่ 3kHz
- ตัวเชื่อมต่อ 1u รวมอยู่ระหว่างออสซิลเลเตอร์และแอมพลิฟายเออร์เสียงเพื่อชดเชยอิมพีแดนซ์ต่ำที่แสดงผลโดยตัวต้านทานพื้นฐาน 47k
- ขดลวดที่ใช้จะถูกพันโดยใช้ลวดทองแดงเคลือบซุปเปอร์ซึ่งทำให้มั่นใจได้ว่ามีประสิทธิภาพสูงกว่าขดลวดชนิดแกะสลัก PCB
- วงจรทั้งหมดสามารถสร้างขึ้นอย่างกะทัดรัดบน PCB ขนาดเล็กเพื่อให้ได้มาซึ่งเสถียรภาพที่ดีขึ้นและการตอบสนองความถี่ที่ปราศจากการลอยตัว
เครื่องส่ง IC 741 โดยใช้การเชื่อมต่อสายไฟ
ในส่วนด้านบนเราได้รับเกี่ยวกับเครื่องส่ง FM แบบไร้สายหากคุณสนใจที่จะทราบวิธีการสร้างเครื่องส่งสัญญาณแบบมีสายซึ่งสามารถส่งเสียงผ่านสายไปยังลำโพงได้การออกแบบต่อไปนี้อาจช่วยได้
IC 741 หากกำหนดค่าเป็นเครื่องขยายเสียงที่ไม่กลับด้าน ซึ่งทำหน้าที่ของขั้นตอนก่อนเครื่องขยายเสียง
อัตราขยายของขั้นตอนปรีแอมพลิฟายเออร์ IC 741 นี้อาจแตกต่างกันไปตามที่ต้องการโดยใช้หม้อข้ามขาเข้าและขาออก
การตั้งค่าอัตราขยายใช้เพื่อตั้งค่าความไวของเครื่องขยายเสียงและตั้งค่าไว้ที่สูงสุดเพื่อให้สามารถเลือกการสนทนาด้วยเสียงพูดในระดับเสียงต่ำได้
ไมค์ที่อินพุตจะแปลงการสั่นของเสียงให้เป็นพัลส์ไฟฟ้าแบบนาทีซึ่งจะขยายเพิ่มเติมโดย IC 741 ให้อยู่ในระดับที่เหมาะสมก่อนที่จะนำไปใช้กับสเตจเครื่องขยายสัญญาณเอาท์พุตซึ่งประกอบด้วยสเตจแบบกดดึงมาตรฐาน ขั้นตอนการดึงแบบผลักนี้สร้างขึ้นโดยใช้ทรานซิสเตอร์กำลังสูง 187/18 คู่
ที่นี่สัญญาณที่ได้รับจากเอาต์พุต 741 จะได้รับการขยายอย่างเหมาะสมเพื่อให้ได้ยินเสียงผ่านลำโพงในที่สุด
สำหรับวงจร 741 ลำโพงจะถูกวางตำแหน่งและใช้เป็นตัวรับสัญญาณเท่านั้นและอาจวางไว้ในห้องอื่น ๆ ซึ่งอาจมีวัตถุประสงค์เพื่อทำการดักฟัง
การเชื่อมต่อลำโพงจากวงจรแอมพลิฟายเออร์อาจทำได้ผ่านการต่อสายโดยเฉพาะอย่างยิ่งโดยใช้สายไฟเส้นเล็ก ๆ และลากความยาวทั้งหมดไปยังลำโพงด้วยวิธีที่ซ่อนอยู่อาจจะโดยวางไว้ใต้พรมหรือข้ามมุมห้อง
สำหรับวงจรเครื่องส่งสัญญาณสอดแนมไร้สายทุกอย่างกลายเป็นเรื่องง่ายและคุณต้องซ่อนวงจรเครื่องส่งสัญญาณไว้ในที่ที่เหมาะสมเช่นใต้โต๊ะโซฟาโซฟาเป็นต้น
ส่วนรายการ
- R1 = 10K,
- R2 = 10k,
- R3, R4 = 27K,
- R5 = 1.5 ม.
- C1 = 104,
- C2 = 220uF / 25V,
- T1 = 188,
- T2 = 187,
- MIC = อิเล็กเตรตขนาดเล็ก
- IC1 = 741, กำลังไฟ = แบตเตอรี่ 9 โวลต์
- หูฟัง = 64 โอห์มหรือลำโพงขนาดเล็ก 8 โอห์ม 2 นิ้ว
เครื่องส่งรหัสมอร์ส
วงจรเครื่องส่งสัญญาณมอร์สนี้สามารถใช้ในการส่งรหัสมอร์สได้โดยแตะสวิตช์ที่เกี่ยวข้องกับ R3
เครื่องส่งสัญญาณจะสามารถส่งสัญญาณออกไปหลายพันไมล์ซึ่งสามารถรับได้จากเครื่องรับแถบ VHF, UHF ทั้งหมดผ่านสถานีที่เหมาะสม
คู่ของ: การสร้างวงจรกำจัดแบตเตอรี่ 9V ที่มีการควบคุม ถัดไป: การปิดไฟตามลำดับเป็นระยะ