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Pequeño Transmisor de FM .
Petit émeteur de FM
Little MF Transmitter.

Creación: 8 de Abril de 2006

Versión : 1.0.1 - ©H. Gutiérrez S.- Fecha Modif. Página : 05-Septiembre-2006

Ing - Eng : Hugo Gutiérrez Salazar

Dificultad - Difficulté - Difficulty :
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Tx-1.jpg Tx-2.jpg

Chile.gif Francia.gif Inglaterra.gif

Introducción

Hacer un transmisor de FM (Frecuencia Modulada) es relativamente sencillo, por lo que le he otorgado dos estrellas en la escala de dificultad de 1 a 5, que he definido para mis proyectos.

Algunos amigos que visitan periódicamente mi sitio, me dicen que para mi todo es fácil. Lo que pasa, es que trato de incluír circuitos que se puedan realizar. En general, a mi no me gusta hacer circuítos que incorporen bobinas, ya que es difícil hacerlas y son muy críticos los circuítos.

Hacer un receptor de FM es bastante complejo y a ello yo le otorgaría en la escala de 1 a 5 estrellas, un 5. Sinceramente yo ni siquiera me daría el trabajo de intentarlo. Gastaría 100 veces más dinero en hacerlo, que comprarlo hecho y sinceramente, no sé si lograría que funcionara. Un receptor de FM es simplemente un aparato de radio de FM, mi consejo consigan uno hecho, en su casa.

Por el contrario, hacer un transmisor de AM es difícil, mientras que hacer el receptor de AM es muy fácil.

Hoy en día ya nadie transmite en AM (Amplitud Modulada), es cosa de tomar una radio de AM y tratar de sintonizar una radio, no se encontraran radios trasmitiendo , ¿porqué?

Hay varias razones. La transmisión comercial de AM requiere de grandes antenas, se necesita mucha energía eléctrica, la trasmisión está sujeta a la inclusión de ruidos atmosféricos y no se llega a una distancia muy lejana. Por el contrario, la transmisión FM requiere de muy poca energía eléctrica, y es altamente direccional (se puede dirigir la señal facilmente), está practicamente libre de ruidos, y por supuesto con muy poca energia se llega bastante lejos.

Introduction

Faire un émeteur de FM (Frequence Modulé) c'est rélativement facile, cet par cette raison, que je lui ais donné deux étoiles sur l'échaile d' 1 à 5 ,que j'ai fait pour qualifier mes projets.

Quelques amis qui visitent souvent mon site, me ditent que pour moi tout est facile. Je peux vous dire, que j'ésais d'inclure des circuit qu'ils soient réalisables. En general, je n'aime pas faire des circuits qu'incorporent des bobines, dépuis cet dificile les faire et les circuíts resultants sont très critiques.

Faire un récepteur de FM est très complexe et je lui donnerais sur l'échaile de 1 à 5 étoiles, un 5. Sûrement je ne me donnerais pas le travail de teinter de le faire. Je dépenserais 100 fois plus en le faire, que l'achetant terminé et sincerement, je ne sais pas si je reusirais à qu'il fonctione. Un recepteur de FM est tout simplement un appareil de radio de FM, mon conseil cherchez un, à la maison.

Au contraire, faire un émeteur de AM est dificile, mais faire le recepteur de AM est très facile.

Aujourd'hui aucun fait des émisions en AM (Amplitude Modulé), c'est chose de prendre un appareil de radio AM et teinter de sintoniser une radio de AM et vous serais surpris de ne pas écouter aucune, pourquoi ça?

Il y a plusieures raisons. La transmision comercielle de AM a besoin de longues antennes, ils demandent beaucoup d'énergie électrique, les émisions sont influencés para les bruits atmosphériques et ils est dificile arriver a longues distances. Au contraire, la transmision de FM à besoin de très peux d'énergie eléctrique, et elle est très directionelle (on peut diriger la direction de la signale émeté), elle est pratiquement livre de bruits, et sûrement avec très peu d'énergie on arrive très loin.

Preliminar

Make a MF (Modulated Frequency) transmitter is relatively easy to do, this is why I have assign two stars, in the 1 to 5 scale, I had defined to evaluate the difficulty of the projects I show in my site.

Some of my friends who visit my site periodicaly, says that everything I show in the site is easy to do for me. What occurs is I try to include circuits all people can do. In general, I don't like to do circuits which include coils, because they are very hard to do, and the resultant circuits have a very critical behavour.

To do a MF receiver is some very complex and I should assign, in the scale of 1 to 5 stars, a 5. Sincerely I would never try to do this work. I would spend 100 times money making it, than buying it made and sincerely, I don't know if I will achieved to make work it, a tip: search one made, in your house.

In opposition, make a MA (Modulated Amplitude) transmitter is very hard to do, whereas do an MA receiver is very easy.

Nowadays nobody make transmitions in MA, you can try to tune up a MA radio set and you cannot find transmiting MA radios, Why?

The are many reasons. The MA commercial transmision require greats antennas, which need a lot of electric energy, the trasmision is very sensible to the inclusion of atmospheric noises and they can't arrived to farest distances. In the other hand, the MF transmision require a little amount of electric energy, it's higly directional (you can direct the signal in a very easy way), it's practicaly free of noises, and surely with a little amount of energy you can go very far.

Tx-3.jpg

El transmisor

Se puede decir que el circuíto del transmisor, está compuesto de 5 etapas, las que pasaré a detallar.

  • Batería
  • Micrófono
  • Amplificador de Audio
  • Oscilador-Modulador de FM
  • Antena.

    La Bateria

    Todo circuíto electrónico necesita una batería (o energía eléctrica) para funcionar y este circuíto requiere de una pequeña batería de 9 [Voltios], la que le puede entregar energía necesaria para funcionar durante varios días, en forma ininterrupida.

    De todos modos, se ha incluído un interruptor para apagar el aparato y un led (opcional) para saber cuando está funcionando. El led es opcional, ya que éste consume 10 [mA] cuando está encendido, lo que representa probablemente más energía de la que gasta el resto del circuíto en generar la transmisión. Pueden ver la poca energía que se necesita para transmitir una señal que puede llegar a 200 [Metros] en campo abierto. Unos 100 [Metros] en ciudad.

    En paralelo con la batería se puede ver un condensador de 4,7 [Kpf], cuya función es evitar que la señal de alta frecuencia pase a la batería y que además se inyecten señales de alta frecuencia indeseadas, desde la batería al circuíto.

  • L'émeteur

    On peut dire que le circuit du émeteur, se compose de 5 étapes, celles que je vais detailler tout de suite.

  • Batterie
  • Microphone
  • Amplificateur d'Audio
  • Oscilateur-Modulateur de FM
  • L'antenne.

    La Batterie

    Tout circuit électronique a besoin d'une batterie (ou d'énergie eléctrique) pour fonctioner et cet circuit a besoin d'une petite batterie de 9 [Volts], celle qui peut donner l'énergie nécesaire pour fonctioner pendent plusieurs jours, en forme éninterrompue.

    En tous cas, j'ai inclus un interrupteur pour éteindre l'appareil et un del (optionel), pour savoir quand il est en fonctionnement. Le del est optionel, dépuis ceci consome 10 [mA] quand il est allumé, ce qui represente probablement plus d'énergie de celle qui consome le reste du circuit, en générer la transmision. Vous pouvez voir, que pour émetre une signale on a besoin de très peu d'énergie, bien quelle peut ateindre facilement 200 [Mètres] en champ ouvert. Quelques 100 [Mètres] en cité.

    En parallèle avec la batterie, on peut voir un condenseur de 4,7 [Kpf], sa fonction est d'éviter que la signale de haute frequence passe à la batterie et aussi qu'à l'inverse s'injectent signales d'haute frequence pas desirés, de la batterie vers le circuit émeteur.

  • The transmitter

    We can say that this circuit is made in 5 stages, which I will describe in detail now.

  • The Battery
  • The Microphone
  • The Audio Amplifier
  • The MF Oscilator-Modulator
  • The Antenna.

    The Battery

    All electronic circuit needs a battery (or electric energy) to work and this circuit requires a little 9 [Volts] battery, which it can deliver the necesary energy to work fine during many days, in a continous way.

    All ways, I had include a switch to turn off the transmitter set and a led (optional) to know when it's working. The led is optional, since this spend 10 [mA] when it's on, which represents probably more energy that consume the rest of the circuit making the transmision. You can see the little energy you need to transmit a signal which could cover 200 [Meters] (about 600 [feets]) in an open space. Some 100 [Meters](about 300 feets) in a City.

    In parallel with the battery you can see a 4.7 [Kpf] capacitor, which function is to avoid that the high frequencies generated goes to the battery, and conversely to avoid high frequencies signals received through the battery, to be injected into the circuit.

  • El Microfono

    El micrófono utilizado es un micrófono llamado de condensador o electret, el funcionamiento se basa en el funcionamiento de un condensador.

    Un condensador está compuesto de dos placas metálicas paralelas, que se encuentran separadas por un dieléctrico (aislante) que puede ser aire, mica, papel al aceite, plástico, cerámica, poliester, etc. Ellos se encuentran a una distancia muy corta una de otra, lo que hace que las placas , al contacto con una batería se carguen eléctricamente y mantengan la carga, aún después de quitarles la energía eléctrica. En el micrófono de condensador o electret, una membrana metálica se carga con la energía que recibe de la pila , mientras la otra placa se mantiene fija. Al hablar sobre la membrana metalica móvil, equivale a acercar o alejar las placas de un condensador, lo que hace que la capacitancia cambie (capacidad de retener las cargas), ésto genera una pequeña corriente pulsante de electrones, la que se amplifica posteriormente. El micrófono de condensador es muy sensible y además tiene una muy buena respuesta a las frecuencias de la voz humana. (se usa en los teléfonos celulares en la actualidad).

    El micrófono requiere energía eléctrica que se entrega a través de la resistencia de 10 [KOhms].

    Le Microphone

    Le microphone utilisé est un microphone appelé de condenseur (ou electret), le fonctionement est basé au fonctionement d'un condenseur.

    Un condenseur est compossé de deux plâques métalliques parallèles, qui se trouvent séparés par un diélectrique (isolant) qui peut être de l'air, mica, papier à l'huile, plastique, ceramique, poliester, etc. Ils se trouvent à une distance très proche l'un de l'autre, ce qui fait que les plâques , au contact d'une batterie, se chargent électriquement et maintienent la charge, même après de lui enlever l'énergie électrique. Au microphone de condenseur (ou electret), une membrane métallique se charge avec l'énergie qui reçoit de la pile , tandis que l'autre plaque se mantient fixe. Quand on parle sur la membrane métallique mobile, ceci est equivalent a approcher ou eloigner les plaques d'un condenseur, ce qui fait que la capacitance change (capacité de retenir les charges), ceci génére une petite courrant electronique pulsante, qui est amplifié postérieurement. Le microphone de condenseur, est très sensible et il a aussi une très bonne réponse aux frequences de la voix humaine (on les utilise aujourd'hui aux téléphones celulaires ).

    Le microphone a besoin d'énergie électrique qui se fourni à travers la resistance de 10 [KOhms].

    The microphone

    The microphone used is a special microphone called capacitor mike (or electret mike), the function is based on the capacitor function.

    A capacitor is made with two parallel plates, which are separated by a dielectric (isolant) which can be air, mica, oiled paper, plastic, ceramic, poliester, etc. They are at a very short distance one each other, which make the plates at a contact with a battery, to charge electrically and retain the charge, even after disconnect it from the electric energy. In the capacitor mike a metalic membrane is charged by the energy received from the battery, while the other plate is maintained fix. When you talk over the metalic mobile membrane, this is equivalent to approach or to far away the plates of a capacitor, which as it turns make the capacitance change (capacity to retain the charges) this generates a little electronic pulsant courrent, which will be amplified in the audio amplifier in a next event. The capacitor mike (or electret mike) is very sensible and they have a very good response to the human voice frequencies (today it's used in celular telephones).

    The microphone requires electric energy to work, the energy is furnished through the 10 [KOhms] resistor.

    El amplificador de Audio

    El amplificador de audio está compuesto por un transistor de tipo NPN (Negativo-Positivo-Negativo) y resistencias (R2-R3 y R4) las que le dan la polaridad correcta para que funcione como un amplificador de clase A y los condensadores C2 y C3 que bloquean las corrientes continuas, para que no se bloqueen las etapas de amplificación. Este circuito recibe la señal del micrófono, la amplifica y la lleva a la etapa de Oscilador-Modulador de FM. El transistor utilizado no es crítico y realmente puede usarse cualquier transistor de tipo NPN que sea capaz de manejar un rango de frecuencias de audio (menor de 100 KHz), se podría sustituir por un 2N2222 o un BC547, sin hacer otros cambios en el circuíto.

    Oscilador-Modulador de FM

    Esta etapa también está compuesta por un transistor, pero éste debe ser capaz de manejar señales de alta frecuencia (frecuencia de corte sobre 600 MHz). Este transistor puede sustituírse por un 2N2222A (casquete metálico), conectando la pata de tierra, al negativo del circuíto.

    La frecuencia de oscilación está dada por el circuíto LC formado por la bobina L1 (100 nanoHenrios) y el condensador variable de cerámica C7 de 13 a 50 [pf].

    Uno podría pensar que el condensador variable es dificil de encontrar. La realidad es que, es más dificil es encontrar la bobina, la cual se puede hacer enrrollando cable de cobre para bobinas (con barniz) de 1 [mm] de diámetro, sobre un lápiz de mina (7 mm de diámetro) y en una extensión de 1 [cm] a espiras juntas. luego se debe retirar el barniz de los extremos con una lija fina para metales y estañarla, para facilitar su posterior instalación en el circuíto.

    Debido a las altas frecuencias (80 a 110 [MHz])se debe hacer el circuíto impreso sobre una placa de fibra de vidrio, ya que a estas altas frecuencias el pertinax, se vuelve conductor y posiblemente tenga perdidas o simplemente no funcione. No debe utilizarse pasta para soldar, solo soldadura de nucleo de resina con un soldador de 15 a 25 Watts.

    No intente hacer este circuíto en un protoboard o con cables aéreos ya que, cada cable hará las veces de bobina y el circuíto NO FUNCIONARA. O si llegara a funcionar, lo hará en forma errática.

    La antena

    Aunque la antena no parece algo importante, si lo es, ya que en un transmisor es el elemento que radía la energía al aire.

    Sin embargo, en nuestro aparato basta con un cable aislado de 1 metro. Si lo desea puede incorporarle una pequeña antena telescópica, la que le dará un aspecto más profesional , pero en la realidad no es necesaria para que el circuíto funcione correctamente. También puede meter todo en una caja plástica. De ser así, se recomienda verificar antes de comenzar, que cabe la batería, el micrófono y la antena antes de ponerse a trabajar. Yo haré todo el proyecto en una caja de tipo BX2 , que ya he utilizado en otros proyectos.

    L'amplificateur d'Audio

    L'amplificateur d'Audio est composé d'un transistor de type NPN (Negatif-Positif -Negatif) et de resistances (R2-R3 et R4) celles qui lui donnent la polarité correcte, pour qu'il fonctione comme un amplificateur de classe A et les condenseurs C2 et C3 qui bloquent les courrants continues, pour ne pas bloquer les étapes d'amplification. Cet circuit réçoit la signale du microphone, l'amplifie et la porte à l'étape suivante du Oscilateur-Modulateur de FM. Le transistor utilisé n'est pas critique et réelement vous pouvez utiliser un transistor quelconque du type NPN, qui soit capable de manipuler le rang de frequences d'audio (inferieur à 100 KHz), vous pouvez le changer par un 2N2222 ou un BC547 sans faire d'autres changes sur le circuit.

    Oscilateur-Modulateur de FM

    Cette étape aussi est compossé d'un transistor, mais ceci doit être capable manipuler des signales d'haute frequence (la frequence de court doit être sur 600 [MHz]). Cet transistor peut se changer par un 2N2222A (d'envelope métallique), branchant la pate de masse, au bord negatif du circuit.

    La frequence d'oscilation est donné par le circuit LC formé par la bobine L1 (100 nanoHenries) et le condenseur variable ceramique C7 de 13 à 50 [pf].

    On pourrait penser que le condenseur variable est difficile à trouver. Mais en réalité, cet plus difficile trouver la bobine, celle qu'on peut la faire enrroullant du cable de cuivre pour bobines (avec vernis) d' 1 [mm] de diamètre, sur un crayon de mine (7 mm de diamètre) et sur une extension de 1 [cm] a spires jointes. Après on doit rétirer le vernis des extrèmes, avec un papier abrasif pour métaux et après ont doit étaigner avec le fer à souder, pour faciliter sa instalation ulterieure au circuit imprimé.

    Dé les hautes frequences (80 à 110 [MHz])vous dévez faire le circuit imprimé sur une plâque de fibre de verre, dépuis a cettes hautes frequences, le pertinax, devient conducteur et possiblement il aurra des pertes ou simplement il ne fonctionera pas du tout. On doit pas utiliser de la pâte a souder , seulement soudure avec nucle de resine et avec un fer à souder de 15 à 25 Watts.

    Ne teintez pas faire cet circuit sur una platine à trous d'éxpérimentation (protoboard) ou avec des cables aeriens dépuis, chaque cable faira les fois d'une bobine et le circuit NE FONCTIONERA PAS DU TOUT. Ou bien le faira d'une forme totalement érratique.

    L'antenne

    Bien que l'antenne ne parait pas quelque chose d'important, elle l'ait, dépuis sur un émeteur celle-ci est l'element qui radie l'énergie et émet l'onde à l'air.

    Pour notre appareil cet sufissant avec un cable souple isolé en plastique d'1 mètre (ou moins). Si vous le desirez vous pouvez lui incorporer une petite antenne telescopique, celle qui lui donnera un aspect plus professionel, mais en realité ce n'est pas nécesaire pour que le circuit fonctione correctement. Aussi vous pouvez introduire tout dans une boite en plastique. Si vous le faitez comme ça, je vous récomende vérifier avant de commencer, que la baterie, le microphone et l'anthêne tienent avant de se metre à travailler . Je vais faire tout le project dans une boite du type BX2, que j'ai utilisé déjà en autres projects.

    The audio amplifier

    The amplifier is made by a NPN(Negative-Positive-Negative) transistor type and the resistors (R2-R3 and R4) which deliver the correct polarity to make work as Class A amplifier and the capacitors C2 and C3 block the continous courrents, to avoid the amplification stages blocks. This circuit receive the mike signal, amplified it and then puts the signal in the next MF Oscilator-Modulator stage. The transistor used isn't critical and actually you can use every kind of NPN transistor type which can be capable to manipulate an audio frequency range (little than 100 [KHz]), you can substitute it by a 2N2222 or a BC547 without any changes in the circuit.

    MF Oscilator-Modulator

    This stage is drive too by a transistor, but this can be able to drive high frequencies signals (cut frequency over 600 [MHz]). This transistor could be substituted by a 2N2222A (metallic can), connecting the ground pin, to the negative side of the circuit.

    The oscillation frequency is gived by a LC circuit, made by the L1 (100 nanoHenry) coil and the C7 (13 to 50 pf) variable ceramic capacitor.

    We could think that the variable capacitor is difficult to find. In reality is more hard to find the coil (choke), but it can be made manually turning a coils cooper cable (with barnish) of 1 [mm] diameter, over a wood pencil (7 [mm] diameter) and in extension of 1 [cm] at joined turns(2.54 [cms] = 1 [inch]). After that you have to peel the barnish from the cable ends with a metal sandpaper and add solder, to facilitate the further instalation in the circuit.

    Due to the high frequencies (80 to 110 [MHz]) present, you have to make the printed circuit in a glass fiber plate, since at this high frequencies Pertinax, will turn conductor and posibly you have looses or simply it don't work. You cannot use solder paste, only resine nucleus solder with a 15 to 25 [Watts] pen solder type.

    Don't tempt to do this circuit in a protoboard or with aerial cables since, each cable will act as a coil and the circuit WON'T WORK. Or it will work in an erratic way.

    The antenna

    Although the antenna can't be see as something important, it was, since in a transmitter this is the element that send the energy to the air.

    Nevertheless, in our device is enought with a 1 meter (3 [feet]) plastic covered cable. If you want, you can use a little telescopic antenna, this will give to your device a more professional look, but really this isn't necesary to make the circuit works correctly. You can put all in a plastic box too. But if you do so, I recomend you to verify before you begin if all the components: battery, mike and the antenna fit inside, before start the work. I will make this project in a BX2 box type, I had used in other projects yet.

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    TransmisorFM.jpg

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    ImpresoTx2.bmp
    Circuito Impreso
    Escala 1:1
    Vista Lado Soldaduras
    Circuit Imprimé
    Echelle 1:1
    Vue côté soudures
    Printed Circuit
    Scale 1:1
    Side Solder View

    Lista de Componentes - Liste de Composants - Component List

    Cuantas
    Quantité
    How many
    ID Descripción - Description Imagen - Image - Picture
    1 B1 Bateria
    Baterie
    Battery 9 V type)
    Bateria9v.jpg
    1   Broche Bateria
    Terminal Baterie
    Battery Terminal
    TermBat9v.jpg
    1 R1 Resistencia de Carbón
    Resistance de Charbon
    Carbon Resistor 10 [KOhm] / 1/4 [W]
    Resistencia.jpg
    1 R2 Resistencia de Carbón
    Resistance de Charbon
    Carbon Resistor 560 [KOhm] / 1/4 [W]
    Resistencia.jpg
    1 R3 Resistencia de Carbón
    Resistance de Charbon
    Carbon Resistor 2,7 [KOhm] / 1/4 [W]
    Resistencia.jpg
    2 R4, R6 Resistencia de Carbón
    Resistance de Charbon
    Carbon Resistor 120 [Ohm] / 1/4 [W]
    Resistencia.jpg
    1 R5 Resistencia de Carbón
    Resistance de Charbon
    Carbon Resistor 27 [KOhm] / 1/4 [W]
    Resistencia.jpg
    1 R7 Resistencia de Carbón
    Resistance de Charbon
    Carbon Resistor 680 [Ohm] / 1/4 [W]
    Resistencia.jpg
    2 Q1,Q2 Transistor
    Transisteur
    Transistor BC546 B NPN (or equivalent)
    BC147.jpg
    1 C1 Condensador Poliester
    Condenseur Poliester
    Poliester Capacitor 4.7 Kpf / 50 V
    CP104-100.jpg
    1 C2 Condensador Poliester
    Condenseur Poliester
    Poliester Capacitor 47 Kpf / 50 V
    CP104-100.jpg
    1 C3 Condensador Electrolítico
    Condenseur electrolitique
    Electrolitic Capacitor 2.2 [ufds/25 V]
    CE1-50.jpg
    2 C4,C5 Condensador Poliester o Ceramica
    Condenseur Poliester ou Ceramique
    Poliester or Ceramic Capacitor 1 [Kpf]
    C100K.jpg
    1 C6 Condensador de Ceramica
    Condenseur Ceramique
    Ceramic Capacitor 15 [pf]
    C100K.jpg
    1 C7 Condensador Variable de Ceramica
    Condenseur Ceramique Variable
    Variable Ceramic Capacitor 13-50 [pf]
    .jpg
    1   Fibra de Vidrio Vírgen 1 cara 6 x 10 [cms]
    Fibre de Verre Vierge 1 face 6 x 10 [cms]
    Virgin Glass Fiber 1 face 1.6 x 4 [inches]
    FibraVidrio.jpg
    1 Sw1 Interruptor de Palanca Miniature
    Interrupteur de Branche Miniature
    Miniature Chasis switch
    .jpg
    1   Antena telescópica (opcional)
    antenne Telescopique (optionale)
    Telescopic Antenna (Optional)
    .jpg
    1 D1 Led Rojo
    Del Rouge
    Red Led
    LedRojos.jpg
    1 L1 Bobina 100 nH (*ver texto)
    Bobine 100 nH(*voir texte)
    Coil 100 nH(*see text)
    .jpg
    1   Caja Plastica
    Boite en Plastique
    Plastic Box BX2 type
    BX2.jpg