1. Teoria: Jak działa transmiter FM?

Obwód rezonansowy zawierający regulowaną pojemność oraz indukcyjność można dostroić do częstotliwości radiowych UKF 88-108 MHz. Podstawą działania użytego mikrofonu jest zmiana rezystancji w zależności od natężenia fali akustycznej padającej na niego. Sygnał wejściowy steruje bazą tranzystora NPN który z kolei podłączony jest do regulowanego kondensatora (potencjometru). Sygnał podlega modulacji w celu transmisji na określonej częstotliwości pasma UKF.

1. Indukcyjność cewki bezrdzeniowej.

Wykonana samodzielnie cewka posiada określona jest przez jej promień r, długość x oraz liczbę zwojów.

Częstotliwość pracy generatora uzależniona jest od dobranych wartości pojemności oraz indukcyjności zgodnie z zależnością:

Stacje radiowe pasma UKF pracują na częstotliwości od 88 do 108 MHz. Zmienny kondensator (potencjometr) oraz samodzielnie wykonana cewka tworzą obwód rezonansowy. W przypadku tych elementów cewka gromadzi energie w polu magnetycznym natomiast kondensator energie w polu elektrycznym pomiędzy okładkami. Zastosowanie kondensatora przestrajalnego (potencjometru/ warikapu) o pojemnościach od 4 do 34 pF, implikuje możliwość przestrajania obwodu rezonansowego w zakresie od 66 do 192 MHz, czyli w paśmie pracy nadajnika UKF.

Antena zastosowana w nadajniku FM może być wykonana z prostego odcinka przewodu o długości 72 cm (30 inches). Długość anteny powinna odpowiadać ¼ długości fali na którą dostrojono obwód rezonansowy.

Kondensatory o nie regulowanej pojemności (C2 i C4) działają jako kondensatory odprzęgające o wartościach 0,01 uF lub 0,1uF. C4 utrzymuje stałą wartość napięcia w obwodzie pomimo zmian napięcia w przypadku braku zasilania.

Kondensator użyty w projekcie jest elementem reaktancyjnym. C1 moduluje prąd wejściowy tranzystora. Wykorzystując kondensator o dużej pojemnościach jesteśmy w stanie wzmocnić basy (niskie częstotliwości), dla mniejszych pojemności uzyskujemy wzmocnienie częstotliwości wyższych.

Kondensator C3 podtrzymuje wzbudzenie obwodu rezonansowego. Teoretycznie tak długo jak płynie prąd przez kondensator oraz cewkę (obwód rezonansowy), częstotliwość pracy układu powinna być stała. W rzeczywistości częstotliwość ulega zmianie ze względu na zmiany temperatury pracy elementów. C3 jest stosowany w celu zapobiegania tym czynnikom. Sugeruje się aby stosować pojemności rzędu 4 do 10 pF.

Rezystory oraz tranzystor.

Tranzystor mający określony maksymalny prąd znamionowy wymaga zastosowania dzielnika napięciowego w postaci rezystorów R2 oraz R3. Prąd kolektora ograniczony jest przez rezystor R4.

Maksymalna moc użytego tranzystora NPN to 0,5 W. Wartość szczytowej mocy wyznacza maksymalny zasięg na jaki może odbywać się transmisja sygnału FM. Przegrzanie tego elementu spowoduje jego przegrzanie oraz zniszczenie. Aby tego uniknąć oszacowano maksymalną moc wyjściową transmitera FM na 124 mW która jak widać jest poniżej znamionowej. Moc dysponowana przekłada się na zasięg transmisji. Przy 124 mW i 30% skuteczności promieniowania, maksymalny zasięg pomiędzy nadajnikiem a odbiornikiem wacha się w granicach od 10m do 34m.