Minijaturni FM predajnici – Špijun bube

  FM špijun buba je jedan od najtraženijih projekata. Medjutim svako emitovanje u FM području je zabranjeno pa ovaj članak smatrajte eksperimentalnim. Najčešće pitanje koje je vezano za špijun bube je domet, a on ne zavisi samo od predajnika već i od prijemnika. Kvalitetni prijemnici imaju i do 100 puta veću osetljivost od lošijih. Osim toga domet isto tako drastično zavisi od položaja antene. 

  Temperatura, napajanje i antena najviše utiču na kvalitet signala koji šalju ovi predajnici.
  Uticaj temperature: S obzirom da modulacija zavisi od unutrašnjeg kapaciteta tranzistora, a frekvencija oscilatora od zavojnica i kondenzatora u kolu povratne sprege, sama stabilnost frekvencije i kvalitet modulacije zavisiće od stabilnosti tih elemenata. Ovde se prvenstveno misli na temperaturnu stabilnost, tj. zadržavanje stalnih vrednosti kod promene temperature okoline ili elemenata. Naime, temperatura tranzistora se takođe menja i njegov unutrašnji kapacitet, tako da će Cc i Ce zavisiti od temperature. Isto tako temperatura će u određenoj meri uticati i na veličinu kapaciteta kondenzatora u kolu povratne sprege. Stoga treba voditi računa da se osigura konstantna temperatura okoline prilikom podešavanja i rada predajnika i da se upotrebe kvalitetni elementi velike temperaturne stabilnosti.
  Uticaj napajanja: Već je spomenuto da se promenom radne tačke tranzistora menja i njegov kapacitivni otpor. Ukoliko se kao izvor napajanja koristi ispravljač sa transformatorom, njegov šum može modulirati oscilator. Ukoliko se pak koristi baterijsko napajanje, frekvencija oscilatora će se menjati kako se bude menjao (smanjivao) napon baterije zbog trošenja ("Frequency Pushing"). Što je napon napajanja oscilatora viši, to će kroz njegove elemente teći jača struja te će se oni više zagrevati, što utiče na stabilnost oscilatora.
  Uticaj Antene: Antena se spaja na zavojnicu u kolu povratne sprege ili preko kondenzatora (zbog jednostavnosti izrade ne ugrađujemo stepen za odvajanje niti dodatne izlazne filtre). Tako antena zapravo postaje deo povratne sprege, te svako pomeranje antene ili kretanje oko nje uzrokuje i malu promenu frekvencije ("Frequency Pulling"). Neki elektronski sklopovi koriste taj efekat za detektovanje pokreta ili metala. Kod izvedbi oscilatora sa kristalom, antena će imati najmanji uticaj na povratnu spregu.

Šema 1

Slika 1.

   Na slici 1. prikazana je šema predajnika dometa do maksimalno 200 m. Modulacija je frekventna preko otpornika od 150k. Varikap dioda BA 121 menja svoj kapacitet u ritmu NF signala iz mikrofona. Kondenzator od 22 pF služi da odvoji jednosmerni od VF napona. Zavojnica L i kondenzator od 10 pF čine oscilatorno kolo koje određuje na kojoj frekvenciji će raditi predajnik – oscilator. Otpornik od 1k5 određuje radnu točku oscilatora i isti se zamjenjuje u slučaju upotrebe drugog tipa tranzistora. Antena je žica dužine približno 70 cm i nije kritična. Karakteristike zavojnioce – 6 namotaja lakirane bakarne žice debljine 0.8 mm na telu od 5 mm,  x – izvod na 2.5 namotaju od hladnog kraja, y – izvod na 3.5 namotaju od hladnog kraja.

Šema 2

 

 

Slika 2.

   Slika 2. predstavlja šemu predajnika dometa maksimalno 100 – 200 m. Napaja se baterijom od 1.5 V. Prigušnica u emiteru tranzistora izrađuje se tako da se na komadić bužira širine od oko 3 mm namota oko 70 cm lak žice debljine oko 0.2 mm. Modulacija se vrši preko varikap diode, a radnu tačku tranzistora određuje otpornik od 12k. Podešavanje frekvencije predajnika se vrši širenjem ili skupljanjem namotaja kalema L. Ukoliko nemamo varikap diodu BA 121 možemo koristiti spoj dat uz šemu sa tranzistorom BC 107 (ili sličnim).Karakteristike zavojnice – 6 namotaja lakirane bakarne žice debljine 0.8 mm na telu od 5 mm, x – izvod na 0.5 – 1 namotaja od hladnog kraja.

Šema 3

Slika 3.

   Ovaj predajnik kao pretvarač signala koristi kondenzatorski mikrofon koji se vrlo često sreće i u nuždi ga možemo izvaditi iz svakog radio-kazetofona. Podešavanje ovog predajnika se najlakše vrši tako da isti stavimo u neposrednu blizinu UKT prijemnika, pa okretanjem birača stanica pronađemo karakterističan zvižduk predajnika – mikrofoniju. Posle toga predajnik prenesemo u drugu prostoriju i postavimo ga kod nekog izvora zvuka. Sada na prijemniku možemo kontrolisati kvalitet modulacije. Mikrofon je vrlo osetljiv i čujemo sve što bi inače čuli uhom – čak i šapat. Karakteristike zavojnice – 6 namotaja lakirane bakarne žice debljine 0.8 mm na telu od 5 mm, x – izvod na 0.5 – 1 namotaja od hladnog kraja.

Šema 4

Slika 4.

   Šema prikazuje predajnik gotovo identičan kao na slici 3. Razlika je u naponu napajanja i on ovde iznosi 9 V. Ovaj predajnik se pokazao kao odličan. Osim toga nema delova koje bi bilo teže nabaviti. Izrađivan je u više navrata nikad se nije desilo da nije iz prve proradio bez ikakvih podešavanja. Karakterišu ga vrlo velika osetljivost na zvuk u krugu od 5 metara, a domet zavisno od dužine antene kreće od 150 – 200 metara. Dužina antene se računa po formuli: duzina =  0.96 * (75 /  frekvencija u MHz).Karakteristike zavojnice – 6 namotaja lakirane bakarne žice debljine 0.8 mm na telu od 5 mm, x – izvod na 0.5 – 1 namotaja od hladnog kraja.

Šema 5

 

Slika 5.

   Na slici 5. je predstavljen dvotaktni predajnik kojeg odlikuje vrlo velika stabilnost. Prigušnica se mota tako da se na komadić bužira od oko 3 mm namota oko 70 cm lakirane bakarne žice debljine oko 0.2 mm. S obzirom da je modulacija izvedena u bazi, sistemom menjanja kapaciteta samog tranzistora, potreban je nešto veći NF napon. Za pojačanje istog upotrebljeno je IC kolo TAA 131 proizvodjača SIEMENS. Trimer potenciometar od 1M služi za podešavanje radne tačke IC-a i njegova vrednost je u većini slučajeva oko 300k. Dubina modulacije određena je trimer potenciometrom od 5k. Karakteristike zavojnice – 6 namotaja lakirane bakarne žice debljine 0.8 mm na telu od 5 mm, x  – izvod na sredini kalema.

Šema 6

 

Slika 6

   Snaga ovog predajnika je 10 – 20 mW, a struja potrošnje oko 10 mA (Slika 6.). Domet predajnika može biti i do 500 m, zavisno od kvaliteta prijemnika na kojem se sluša i od antene na samom predajniku. Najbolje je da antena stoji vertikalno i u većini slučajeva je to komad žice debljine 2-3 mm. Prigušnica Pr mota se na komadiću bužira debljine 3 mm na koji se namota oko 70 cm lakirane bakarne žice debljine oko 0.2 mm. Radnu tačku oscilatora određuje emiterski otpornik od 470 oma. Karakteristike zavojnice – 6 namotaja lakirane bakarne žice debljine 0.8 mm na telu od 5 mm, x – izvod na 0.5 – 1 namotaja od hladnog kraja.

Šema 7

Slika 7.

   U ovom predajniku koristi se fet tranzistor BF 245 koji se vrlo lako nalazi (Slika 7.). Fet tranzistor odlikuje vrlo stabilan rad, a ulazna otpornost mu je veoma velika. Ovo je predajnik dometa oko 300 metara. Karakteristike zavojnice – 6 namotaja lakirane bakarne žice debljine 0.8 mm na telu od 5 mm, x – 0.5 namotaja od hladnog kraja,  y – 1.5 namotaj od hladnog kraja.

Šema 8

Slika 8.

   Na slici 8. predstavljen je nešto jači predajnik sa FET tranzistorom i snaga mu je oko 300 mW, pa se mora predvideti da izvor napajanja može dati potrebnu struju za napajanje istog. Potrošnja je oko 70 mA. Prigušnica se mota na komadiću bužira debljine oko 3 mm na koji se namota oko 70 cm Cu-lak žice debljine oko 0.2 mm. Oscilacije se pobuđuju preko spoja sorsa sa izvodom kalema L. Kontrolu rada predajnika možemo izvesti prema dodatnoj slici. Ako je sve ispravno sijalica bi trebalo da svetli. Domet ovog predajnika može biti vrlo veliki – na otvorenom i do nekoliko kilometara. Karakteristike zavojnice – 6 namotaja lakirane bakarne žice debljine 0.8 mm na telu od 5 mm, x – 0.5 namotaj od hladnog kraja.

Šema 9

Slika 9.

   Ovaj predajnik ima tu dobru stranu da mu frekvencija ne zavisi od dužine i vrste antene i dosta je stabilna. Inače rad mu je dosta stabilan zbog upotrebe 2 FET-a. Povratna sprega je ostvarena preko kondenzatora od 16pF. Antena je ovde spojena na sorseve FET-ova preko kondenzatora od 1nF koji eliminiše jednosmernu komponentu iz korisnog VF signala. Uređaj se napaja baterijom od 9 V i troši oko 5 mA. Umesto navedenih FET-ova mogu se upotrebiti ekvivalentni – 2N4416. Mikrofon je kristalni. Karakteristike zavojnice – 6 namotaja lakirane bakarne žice debljine 0.8 mm na telu od 5 mm.

Predpojačavač za electret mikrofon

Slika 10.

   Danas je teško naći kristalne mikrofone, jer je većina proizvodjača prešla na kondenzatorske electret mikrofone, koji su manje osetljivi, te im je potrebno dodatno pojačanje kao i posebno napajane. Napajanje se dovodi preko otpornika od 4k7. Morate paziti ne polaritet mikrofona, kućište je uvek na minusu. Predpojačavač se može upotrebiti i za dinamičke mikrofone, ali treba izvaditi otpornik od 4k7. Tranzistor može biti i drugačiji, ali je važno da ima na kraju slovo C, inače sklop neće raditi dobro.

Izrada mini predajnika

  S obzirom da se ovde radi o veoma jednostavnim šemama, vrlo lako je nacrtati štampanu pločicu, koja će biti takvog oblika da se može s lakoćom ugraditi u određeno kućište. S obzirom da će za svakog graditelja mini predajnik imati svoju specifičnu namenu, dobro je na komadiću univerzalne štampane pločice prvo eksperimentisati sa komponentama i antenama, a kad se pronađu zadovoljavajući rezultati (domet – potrošnja – stabilnost – dimenzije) izraditi takav predajnik na pločici koja će biti prilagođena ugradnji na specifično mesto, uz eventualnu upotrebu SMD komponenti. Iako zbog malog broja komponenti, koje uz to mogu imati velike tolerancije, ne bi trebalo biti problema s radom ovih predajnika. Ipak ćemo na kraju dati nekoliko savjeta za slučaj da nikako ne možemo na prijemniku pronaći signal našeg predajnika.
  Za početak je potrebno, naravno, proveriti ispravnost samog izvora napajanja i jačinu struje kroz predajnik. Ukoliko se ona znatno razlikuje od vrednosti koje se spominju u tekstu, potrebno je proveriti žice i štampane vodove od kratkog spoja ili prekida (hladni spoj, kuglice lema …). Ako je sve u redu, dalje proveravamo da li uopšte oscilator radi. To je kod ovakvih predajnika najlakše utvrditi tako da pratimo da li se menja jačina struje kroz sklop dok prstom dodirujemo zavojnicu oscilatora. Ukoliko se menja, znači da oscilator radi. Sada je potrebno proveriti mikrofon. Najbolje je umesto mikrofona, dok smo još u fazi eksperimentisanja, na ulaz spojiti neki NF-audio izvor, čiji signal ćemo lakše prepoznati na prijemniku. Sada još preostaje lagano razvlačiti ili skupljati zavojnicu, dok predajnik ne dovedemo u željeno UKV područje. U krajnjem slučaju može se desiti da nam predajnik radi baš na frekvenciji gde emituje neka jaka stanica, koja onda potpuno prigušuje naš signal. U tom slučaju trebalo bi prijemnik i predajnik staviti u nekakav metalni oklop (faradejev kavez), ali puno je lakše prvo podesiti prijemnik na neku frekvenciju gde nema nikakvog signala, zatim uključiti predajnik, te ćemo laganim razvlačenjem/skupljanjem zavojnice (podešavanjem feritnog jezgra unutar zavojnice ili okretanjem promenljivog kondenzatora) začas podesiti frekvenciju predajnika.