Автор: Ящук Виталий
Опубликовано 21.09.2011
Создано при помощи КотоРед.
2011
Данный микрофон предназначен для относительно высококачественной передачи речи на относительно большие расстояния. Причем добиться высокой дальности задача не ставилась. Главное — стабильность частоты и уровня громкости и отсутствие шумов при разных условиях работы- при разных расстояниях от приёмника и микрофона. И хотя дальность данный микрофон устойчиво ловился на расстоянии до 1 км (прямая видимость), разрабатывался он для расстояний 20—300м. Применение- вам решать, но в него не стыдно и караоке попеть.
Характеристики.
Частота -424,2мГц
Выходная мощность- 80-100мВт (в зависимости от заряда батареи)
Ток в режиме передачи -65мА
Ток в ждущем режиме (режим VOX) -1мА
Ток в выключенном режиме -15мкА
Питание -LiOn АКБ 950 ма/ч
Время непрерывной работы от АКБ до 10-15 часов
Схема
Описание.
микросхема IC5 и транзисторы VT7 VT6 микрофонный усилитель и система АРУ.
IC2-контроллер заряда LiOn АКБ
IC1 микромощный стабилизатор +3в.
IC3-микроконтроллер, контролирует электрические процессы
IC4-синтезатор частоты, контролирует частоту
VT72-ключ, подаёт питание на синтезатор, ГУН (VT3), буферный каскад (VT4) и смещение на выходной каскад (VT5).
LED1-индикация процесса заряда.
LED2-индикация режимов работы и разряда батареи.
На разъем XS1 подключается зарядка и выносной микрофон.
Реализовано 2 режима работы — постоянной передачи и режим активации передачи при наличии звукового сигнала.
Включение устройства происходит при помощи кнопки S1. Нажимаем и удерживаем. Через 1 сек часто начнёт мигать LED2 . Если при этом отпустить кнопку S1, то включится режим постоянной передачи. Если же кнопку удерживать далее, то ещё примерно через 3 сек. Светодиод загорится постоянно и включится режим VOX. В этом режиме переда продолжается в течении 30сек с момента включения либо с момента прихода последнего звукового сигнала. Выключается микрофон нажатием и удерживанием кнопки S1. Примерно через 1сек LED2 начнёт медленно мигать. Отпускаем кнопку-микрофон выключен. При включенном устройстве и малом заряде батареи LED2 периодически подмигивает. Если напряжение на АКБ менее 3 вольт- устройство выключится.
Сборка
Устройство собрано на печатной плате из двустороннего стеклотекстолита толщиной 1,5мм.Размер платы - 59х44мм. Через все отверстия, указанные на рисунке печатной платы пропущен лужённый проводник диаметров 0,4 мм, который соединяет обе стороны печатной платы(«землю»). Исключение составляют отверстия под выводы кнопки, светодиодов . Эти отверстия с обратной стороны слегка «зенкуются» сверлом D=2-3мм. Так-же не следует замыкать выход антенны на «землю» :). Кнопка, светодиоды для удобства монтажа и настройки устанавливаются в последнюю очередь. Элементы С35, С36, С39, R34 не устанавливаются вообще, это технологические элементы, которые необходимы были для формирования на ПП контактных площадок, ВОЗМОЖНО понадобившихся при настройке. Так-же не надо сразу устанавливать катушку L6, резисторы R16, R17,R19.При сборке не следует использовать «злых» и «подарочных» флюсов, из-за которых потом тяжело вылавливать «глюки». Рулит канифоль, польская «Паста для лютовання» (типа баночки из-под крема) ну и то в чём вы уверены. Красный флюс-ЗЛО!!!!
После сборки, промывки плату желательно протереть спиртовым раствором канифоли -это позволит защитить участки ПП от окисления. Затем необходимо произвести хотя-бы минимальную визуализацию собранной платы на предмет ошибок, замыканий и др. «косяков».Полезно прозвонить «узкие» участки ПП и шины питания (+5V, +3V) на отсутствие КЗ на землю и рядом стоящие элементы и проводники. Всё ОК? Идём далее. Подпаиваем со стороны проводников на отрезках проводов кнопку и светодиоды.
Прошивка
МК можно прошить перед установкой на ПП, либо уже на плате. Для этого необходимо подключиться тонкими проводниками к точкам RES, земле , и на площадки не установленных резисторов R16, R17, R19. Нажимаем кнопку ON/OFF а на компьютере нажимаем «программировать».После программирования проводники отключаем, устанавливаем R19. R16, R17 можно не ставить.Фьюзы при прошивке необходимо поставить как на фото. Галка - НЕ ЗАПРОГРАММИРОВАНО. Т.е.если будете шить через PonyProg-отметки надо расставить наоборот.
Настройка.
Устройство, собранное из исправных деталей сразу работать не начинает...
Подстроечный резистор R44 ставим в нижнее по схеме положение. К точке соединения С38, С45 подключаем либо частотомер, либо (если ваш частотомер имеет только антенну)отрезок тонкого проводника длиной ~17 см. Нажимаем на кнопку- через 1 сек светодиод LED2 должен начать мигать. Отпускаем кнопку-он должен гореть постоянно. Проверяем наличие напряжения +3V с выхода стабилизатора IC1. Частотомер что-то должен «запоказывать». В идеале -424,2 мГц. Если частота выше- катушку L5, необходимо сжать. Если ниже- растянуть. При попадании частоты в область 424 мГц должен произойти «захват» частоты синтезатором. На данном этапе , да и в дальнейшей настройке очень вам упростит жизнь простая «приспособа»- палочка для настройки, показанная на фото.
Изготавливается она из ушной «ковырялки». На одной стороне любым доступным методом (термоусадкой, нитками) крепиться отрезок провода из алюминия, латуни, или меди. Длина -15-20мм, диаметр- 1-2 мм. На другой стороне-отрезок ферритового стержня диаметром примерно таким-же. Теперь, если поднести медный кусочек к катушке, это будет соответствовать растяжению витков. Если же поднести феррит- это сжатие. Такой метод позволит сохранить целостность выводов катушек при затянувшейся настройке.
Итак, «поймали» частоту 424,2 мГц. Необходимо добиться, чтобы напряжение на конденсаторе С11 было близко к 1,5В. (вольтметр не должен быть низкоомным) После этого в катушку L5 помешаем маленький кусочек поролона или ваты и заливаем катушку каплей горячего парафина. Паяльником необходимо прогреть катушку, чтобы поролон пропитался. После этого необходимо установить экран. Из чего он сделан и где он стоит хорошо видно на фото. Необходимо только перед установкой сделать круглым надфилем неглубокие пропилы, чтобы исключить замыкание проводников, идущих в «подэкраное» пространство. Так-же необходимо учесть, что индуктивность L5 после установки уменьшиться. Поэтому через технологическое отверстие в экране необходимо будет слегка поджать витки катушки , контролируя напряжение на С11 (1,5В).
Крайне желательно изготовит примитивный измеритель мощности. Его схема и возможное исполнение ( изготавливается за 10-15мин) показано на рисунке и фото.
Если есть возможность-необходимо его показания к чему-то привязать. Для этого необходим любой генератор ВЧ с частотами от 10 до 1000мГц с известной выходной мощностью. Я использовал Г4-107, выходная мощность которого 20 мВт (1В на нагрузке 50 ом). Измеритель подключается на выход, генератора а выход измерителя к стрелочному индикатору 50-100мкА или к любому тестеру. Подстроечным резистором измерителя устанавливаем стрелку прибора на 20 (или куда угодно, главное чтобы вы знали , где эти 20 мВт). При этом напряжении (и более) детекторная характеристика диода почти линейна. Поэтому если в процессе настройки передатчика стрелка измерителя показала в 2 раза больше , это значит что напряжение на входе в 2 раза больше чем при 20 мВт, соответственно мощность на входе в 4 (!) раза больше. Т.е. 80 мВт. Не стандарт метрологии, но так вы сможете примерно количественно оценить выходную мощность передатчика. Диод в измерителе- любой высокочастотный, какой у вас найдётся. Даже Д18 подойдёт , но это уж самый крайний случай.
Если у вас нет возможность настроить измеритель- не беда, настройку передатчика можно производить на максимум показаний. Устанавливаем напряжение с блока питания 4,2В. Подключаем измеритель на выход передатчика, (земля к земле) устанавливаем катушку L6, и настраиваем выходной каскад на (при помощи «палочки», ) на максимум выходной мощности. Сначала настраиваем L6, затем L4. Возможно понадобится незначительная корректировка моточных данных, если изменения геометрии катушек будет недостаточно для достижения максимальной мощности.Выходной каскад на максимальной мощности потребляет 55-65 мА..После настройки необходимо плавно уменьшить напряжение с выхода БП до 3В., при этом мощность должна уменьшиться без скачков, ток так-же должен уменьшаться плавно. И в приёмнике не должно прослушиваться свиста, хрипа и других не радующих ухо звуков.
Теперь можно подключить микрофон и резистором R44 установить желаемый уровень громкости звучания. При исправных и «правильных» деталях АРУ и ВОКС работают сразу, без настройки. Порог VOX можно подобрать резистором R25.
Для включения режима VOX необходимо ПРИ ВКЛЮЧЕНИИ микрофона кнопку удерживать примерно 3-4 сек, тогда светодиод LED 2 перестанет моргать и загорится постоянно. Для проверки VOX включаем этот режим в тихой комнате, микрофон не трогаем и не дышим 30 сек. По истечении этого времени LED2 потухнет и передатчик выключится. Теперь можно издавать звуки. Какие-вам решать. Если интенсивность издаваемых звуков будет выше порога- LED2 засветиться и передатчик включиться. Передатчик будет включен на 30 сек с момента последних громких звуков.
Изменяя напряжение питания устройства от 3 до 4 вольт контролируем работу индикации разряда батарее -на включенном устройстве начнутся подмигивания LED2. При напряжении менее 3 вольта устройство выключится автоматически. Порог при желании подбирается делителем R4, R9.
Затем проверяем зарядку. Подключаем USB шнур -загорается LED1. Ток заряда ~500мА. Изменить его можно R7.(см. Даташит на MCP73114). По окончании зарядки LED1 выключится.
При установке резисторов R16 R17 (либо просто перемычек) измениться частота передачи. Т. е. доступно 4 канала.
Антенна-кусок провода 17см, но на ПП есть возможность установит SMA-рарьем.
