Thông báo

Collapse
No announcement yet.

500mW FM PLL transmitter 88-108MHz

Collapse
X
 
  • Lọc
  • Giờ
  • Show
Clear All
new posts

  • 500mW FM PLL transmitter 88-108MHz

    500mW FM PLL transmitter 88-108MHz
    This is strictly an educational project explaining how a transmitter works and can be built.
    According to the law it is legal to build them, but not to use them.
    This transmitter is PLL controlled and the frequency is very stable and can be programmed digitally.
    The transmitter will work from 88 to 108 MHz and the output power is up to 500mW.
    With minor changes the frequency can be set from 50 to 150 MHz.
    All contribution to this page are most welcome!






    Background
    FM transmitters have always been fascinating and one can find thousand examples of them on the internet.
    Sadly most of them are full of error and miss leading information. Most of them also have low stability and frequency drift, many coils and components which are difficult to find.
    The output power is often set to several watts with just a transistor or two…..can't fool me..
    So therefore I decided to construct a simple transmitter with great performances.

    Some contruction achievements I wanted were:
    Simple construction
    Commonly components
    High quality and stability
    Low number of coils
    High output power

    The frequency of this transmitter can easy be changed with software and space/compress an air coil, simple don't you say?
    The basic hart of this transmitter is a colpitts oscillator. The oscillator is a VCO (voltage controlled oscillator) which is regulated by a PLL circuit and PIC micro controller. Don't get upset now…it is not that difficult after all.
    Let's check the schematic and I will explain the function.

    Hardware and schematic
    The main oscillator is based around the transistor T1.
    This oscillator is called Colpitts oscillator and it is voltage controlled to achieve FM (frequency modulation) and PLL control. T1 should be a HF transistor to work well, but in this case I have used a cheap and common BC817 transistor. The oscillator needs a LC tank to oscillate properly.
    In this case the LC tank consist of L1 with C1, C2, C3, and the varicap BB139.
    The coil is parallel with C1 and C2 which are in serial . The same with the varicap and C3.
    You can think that L is parallel with [ (C1//C2) + (Varicap//C3)]
    The value of C3 will set the VCO range. The large value of C3 the wider will the VCO range be.
    Since the capacitance of the varicap is dependent of the voltage over it, the capacitance will change with changed voltage. When the voltage change, so will the oscillating frequency.
    In this way you achieve a VCO function.

    PLL and Microcontroller
    The oscillator is made to work as "Voltage Controlled Oscillator" VCO.
    To control the frequency a synthesizer circuit LMX 2306 has been added. The PLL circuit has a pickup coil (L2) connected to pin 6.
    This coil should be put close to the L1 coil for picking up some of the oscillating energy.
    The PLL in the LMX2306 will then use this frequency to regulate the VCO and lock it to desired frequency.
    The regulating system also need an external reference crystal. In this case I use 12.8 MHz.

    At pin 2 of MX2306 you will find a PLL filter to form the Vout which is the regulating voltage of the VCO.
    The PLL try to regulate the Vout so the oscillator keeps the frequency locked to desired frequency.
    The desired frequency is programmed into the PIC EEPROM and is clocked into the synthesizer (LMX2306) at power up.
    I will below explain how to program the EEPROM for different frequencies.
    At pin14 of the synthesizer you have a control output. At this output you will find the reference frequency for testing.
    (I must warn you because the signal is not symetrical in shape. The positive pulse are only a few microsecond so you will have difficult to see it at oscilloscope.) I solved it by connecting it to a 74HC4020 (14-stage Binary Counter) to pin 10 Clock input. At Q0 (pin 9) you will have a symmetrical square wave with half frequency since the circuit is a counter. At Q1 pin 7 it will be divided by 4, see datasheets for more info.

    LF input
    The audio you wish to transmit should be connected to the Audio input (left side of schematic).
    The signal will affect the varicap and thereby Frequency Modulate FM the RF carrier.
    A potentiometer P1 has been added to set the modulation depth (Wide FM or Narrow FM). You may have to play a bit with the value of P1 because it tends to modulate to much. You may have to add a 500k - 1M potentiometer instead. You test and find out yourself.

    Buffer stage
    Here you find another HF transistor and it is working in class C.
    The resistor R1 and the resistor Re2 set the DC current. In this case I found that 9.1k will give good output power and so the same with 150. If you wish to increase the power Re2 should be lower. You can add another 150 ohm resistor parallel.
    In the table below I show you the output power with different voltages and values of resistor Re2.
    I advice you not to run this transmitter with to high output power. The transistor I use is a small one and tends to get hot.
    I advice you to run the unit from 0 - to 200mW. At 500mW the transistor will be in pain...*smiling*
    At the output you will find a T network. This "filter" will match the antenna impedance to the transmitter output stage.
    You have two variable capacitors 60pF to tune the transmitter for best performances.
    The antenna I used I a 1/4 wave whip antenna (wire) about 75cm long.
    This type of antenna is smaller but not so good performance as a dipole.
    With a dipole you will be able to transmitter much longer distance.
    How long can I transmit?
    That is a very difficult question because the environment affect the transmitting distance very much.
    In a city environment with concrete buildings the transmitter will send maybe 200m.
    I an open filed it will transmit 2000m.
    I did a filed test and with 70mW output power into the "bad" whip antenna placed indoors I could transmit 200-300m out into a park with no problem.

    Output power
    Table below show you the power measurements I have done.
    The Re2 is 150 ohm and in some test I connect a 50 ohm parallel.
    The output power in measured into a dummy load of 50 ohm.


    Testing
    The first thing you should test is that the oscillator is working. I disconnected the Vout from pin 2 of the PLL LMX2306.
    I then connected Vout to ground and check the oscillator. The oscillator should now oscillate at the lowest frequency.
    With my Wireless frequency counter I found that the oscillator was working at 100 MHz.
    I streatched the coil L1 a bit until it oscillated at 105 MHz.
    I then connected Vout to +5V and now the oscillator was oscillating at 108MHz. Great!, just as I wanted.
    By changing the Vout from 0 to +5V I could change the oscillating frequency from 105 to 108 MHz.
    I then reconnected the Vtune to the PLL.

    Download PIC16F870 programs (INHX8M format)
    The zip file contains several hex files made for different frequencies (88 to 108) MHz. fm_500.zip PLL software to FM transmitter (the hex files are zipped!).


    Final word
    This project is explaining how you can build a FM transmitter with great performances.
    I advice you not to use it because it is not legal. You can only use it with a dummy load, not with an antenna.
    If you choose to use an antenna I hope you will use it with good manner.

    You can always mail me if there is anything unclear or need help with PLL frequency software.
    I wish you good luck with your projects and thanks for visit my page.
    Thiết bị truyền dẫn RF , các ứng dụng PLC , ARM , VXL ...


  • #2
    bạn nên ghi rõ nguồn từ hempassem hay web bạn lấy về để không ảnh hưởng tới vấn đề bản quyền , kiện cáo của tác giả .
    Module RF chuyên dụng điều khiển, truyền dữ liệu, thiết kế đề tài, dự án điện tử - chuyển giao công nghệ... ĐT: 0904964977 - email: dientuqueduong@yahoo.com

    Comment


    • #3
      Hi hi, kiểu này là sao vậy anh Dương!? Anh có hiểu không chứ Phi chịu thua roài đấy. Thật sự không hiểu ý muốn nói gì hết! Chắc post lên để mở mang tầm nhìn, hi hi.
      Nói thật chứ! cái con ic LMX lấy đâu ra??? Không khả thi chút nào, sao ko thay bằng cái VR cho nhanh và thực tế hơn.

      Comment


      • #4
        "chọi nổi" với anh Phì và anh Dường là hơi bị ... khó.

        Mấy cái này là lôi từ trên mạng xuống lấy le thôi.

        Các anh có đủ can đảm "nhìn rồi vứt" thì em sẽ đưa lên đây vài chuc mạch ..., cùng nhau lấy le cho cả diễn đàn ... sợ.

        Làm ơn viết những thừ gì đã làm được ấy. Mấy thứ này nhiều như ... rác đô thị.

        Chán.

        Lan Hương.
        Last edited by lanhuong; 22-12-2007, 01:14.

        Comment


        • #5
          Sao các bạn giỏi kỹ thuật cao tần không hè nhau phân tích mạch để giúp các bạn khác nâng cao kiến thức, mình cần học hỏi các bạn nhiều lắm .
          Biển học vô bờ, với mình khiêm tốn, thật thà là kim chỉ nam cho học tập.
          Mình mới vô dđ với mong học hỏi thêm, xin giới thiệu góc làm việc của mình:

          Đang thử khối 2.5GHz Power Amp. 2W (33dBm):

          Prototype 2.5Ghz-2w P.A:
          Last edited by httung; 22-12-2007, 06:33.

          Comment


          • #6
            Tôi xin nói với các bạn điều này ! đây là bài tham khảo , ai chả biết là không làm được vì thiếu linh kiện chứ ! bài sưu tầm trên mạng , sử dụng nguên lời văn , không sữa đổi vì vấn đề bản quyền !
            Thiết bị truyền dẫn RF , các ứng dụng PLC , ARM , VXL ...

            Comment


            • #7
              Chặc chặc, khoái nhất là cái máy dưới cùng! Nhớ ko lầm là máy phân tích phổ- nếu đo được trên 2Ghz chắc cũng khá đắc, không dưới 5.000 usd. Nhìn quanh đi quẩn lại vẫn chưa tậu được em này. Chắc phải cày tiếp, để rước em này về nhà mới được.

              Comment


              • #8
                Kiến nghị với bác HTTung là phải dọn dẹp cho cái phòng không đc giống với " bãi rác " nhé. Gọn gàng và sạch - sẽ trông có cảm tình và chuyên nghiệp hơn.
                |

                Comment


                • #9
                  Nguyên văn bởi hungthinhqni Xem bài viết
                  Tôi xin nói với các bạn điều này ! đây là bài tham khảo , ai chả biết là không làm được vì thiếu linh kiện chứ ! bài sưu tầm trên mạng , sử dụng nguên lời văn , không sữa đổi vì vấn đề bản quyền !
                  OK, có nhiều mạch để tham khảo cũng hay. Hay hơn tí nữa là nhiều mạch Ứng Dụng thực tế thì hay hơn nhiều.
                  Nhưng diễn đàn điện tử Việt Nam thì nên Việt hóa càng nhiều càng tốt. Vì anh chị em trong diễn đàn không phải ai cũng có thể đọc hiểu tốt anh nghữ, trong đó có Phi. Vì vậy theo Phi không nhất thiết là giữ nguyên tác trong khi dịch lại cho anh em đọc, có thể dịch thoát ý và tóm tắt một số phần chính, lược bỏ một vài phần nhỏ không quan trọng là được.

                  Sở dĩ chúng ta chậm tiến là vì tài liệu ít quá, nhất là tiếng Việt. Một số anh chị em du học về thì công việc quá bề bộn nên cũng ko giúp đc nhiều.

                  Comment


                  • #10
                    Nguyên văn bởi minhtinh Xem bài viết
                    Kiến nghị với bác HTTung là phải dọn dẹp cho cái phòng không đc giống với " bãi rác " nhé. Gọn gàng và sạch - sẽ trông có cảm tình và chuyên nghiệp hơn.
                    Cãm ơn minhtinh, mình bị nẹt hoài vụ này nhưng có trong chăn mới biết, làm mạch thử mà, cứ bắt cái này bỏ cái kia rồi phải bày ra trước mắt để tiện với tay thế thì đâu vào đấy...như cái sở rác ấy, làm chổ này mình học hỏi được nhiều kỹ năng về thiết kế mạch siêu cao tần lắm nhưng thấy mình vẫn còn ABC.
                    --------------------------------
                    Mình nhất trí với duyphi.
                    Last edited by httung; 23-12-2007, 20:25.

                    Comment


                    • #11
                      Bác Httung giàu thiệt! Có một dàn máy đo hoành tráng quá.Không biết là Bác đầu tư bao nhiêu tiền rồi vậy?Mình đang ao ước có một cái phân tích phổ mà chưa mua nổi.Chắc là phải đợi vài năm nữa đợi cho hàng này xuống giá rồi kiếm tiền mua.Con nhà nghèo mà hihihihi.

                      Comment


                      • #12
                        Có người chê mấy cái máy đo đó là đồ bỏ đó ngtrhieu, của hãng anh làm đó, mua mấy cái đó về làm micro không dây chắc có nước đi theo Hồng thất công, nếu em ở SG liên hệ với anh cùng chia sẻ kinh nghiệm làm máy đo tần số cao.

                        Comment


                        • #13
                          Nguyên văn bởi httung Xem bài viết
                          Có người chê mấy cái máy đo đó là đồ bỏ đó ngtrhieu, của hãng anh làm đó, mua mấy cái đó về làm micro không dây chắc có nước đi theo Hồng thất công, nếu em ở SG liên hệ với anh cùng chia sẻ kinh nghiệm làm máy đo tần số cao.
                          Nghe như bác httung chỉ thích chia sẻ kinh nghiệm khi offline thôi.Nhiều người thích RF cũng quan tâm máy đo tần số cao lắm. Sao bác không viết đề tài này chia sẻ cùng mọi người luôn, được vậy thanks vô cùng

                          Comment


                          • #14
                            Mình có viết đóng góp đó chứ nhưng bị mấy tác giả mấy cái micro không dây ném đá cho một trận nên tắt đài luôn.
                            OK, rất thích chia sẻ kinh nghiệm cùng các bạn.

                            http://www.danvienthong.com/forumdisplay.php?f=58
                            KASATI

                            Comment


                            • #15
                              Nguyên văn bởi httung Xem bài viết
                              Mình có viết đóng góp đó chứ nhưng bị mấy tác giả mấy cái micro không dây ném đá cho một trận nên tắt đài luôn.
                              OK, rất thích chia sẻ kinh nghiệm cùng các bạn.

                              http://www.danvienthong.com/forumdisplay.php?f=58
                              KASATI
                              Hi cái máy bộ đàm bác mua bao tiền thế cho anh em biết giá đi, để tôi còn mua về cho trẻ con chơi nếu đắt thì chế vậy

                              Comment

                              Về tác giả

                              Collapse

                              hungthinhqni Tìm hiểu thêm về hungthinhqni

                              Bài viết mới nhất

                              Collapse

                              Đang tải...
                              X