Продвинутый радиожучок 433 МГц с ФАПЧ и АРУ
Конструкции радиожучков могут быть совершенно различны по сложности, функциональности, и соответственно надёжности. Просты схемы хороши своей простотой, однако имеют ряд недостатков: во-первых, они не имеют автоматической регуляции уровня звукового сигнала, то есть коэффициент усиления сигнала с микрофона всегда постоянный. В итоге это приводит к тому, что при большом усилении хорошо слышно тихие звуки, вплоть до тиканья часов, однако громкие звуки, вроде шагов по комнате, работающий телевизор, приводят к перегрузу и ограничению сигнала, на слух это воспринимается как трест, громкая речь становится неразборчивой. Если наоборот снизить коэффициент усиления, то наоборот, с громкими звуками проблем не будет, однако тихие услышать будет уже не возможно. Решение — применить АРУ, или автоматический регулятор уровня, как можно понять из названия, этот узел автоматически подбирает уровень усиления в режиме «реального времени» в зависимости от амплитуды сигнала с микрофона. Вторая проблема простых схем — нестабильность частоты, если она задаётся LC-контуром, либо же невозможность как-то сменить частоту передачи, это относится ко схемам на ПАВ-резонаторах. Резонаторы и так не часто встречаются, а уж найти их на частоты, отличные от 433 или 315 МГц ещё трудней. Использовать жучок на частоте 433 МГц вполне возможно, однако стоит учитывать, что на этой же частоте работают и многие автосигнализации, брелки и системы дистанционного управления, которые могут статьи источниками помех. Кроме того, существует большое количество раций, работающих на 433 МГц: случайный обладатель рации имеет возможность перехватить сигнал жучка. Представленная ниже схема лишена всех описанных недостатков — она имеет отдельный блок АРУ а также оснащена ФАПЧ — фазовой автоподстройкой частоты, благодаря чему частота работы стабильна, и её можно выбирать из диапазона 380..450 МГц.
Строится схема на.. двух микросхемах. Первая — MC33111D от компании Motorola является блоком АРУ, а вторая, 72012.2 — генератор несущей частоты. Обе микросхемы являются довольно редкими, однако если вам посчастливилось их найти, есть шанс собрать крайне интересный и продвинутый вариант жучка. Учитывая все его преимущества, такой жучок вполне можно использоваться как переговорное устройство в составе с приёмником — тогда получится настоящая рация. Микрофон по схеме используется обычный электретный — как во всех жучках, он обеспечивает хорошую всенаправленность и чувствительность. Сигнал с микрофона захватывается микросхемой MC33111D и в обработанном и усиленном виде снимается с её 2-го вывода. Стоит отметить, что данная микросхема весьма универсальна и может использоваться и в других радиопередатчиках или звуковых устройствах. Например, если в наличии имеется MC33111D, но нет 72012.2 для постройки ВЧ части, то можно использовать MC33111D в составе с другим генератором. Либо напротив, если есть 72012.2, но нет MC33111D, то звуковую часть можно взять стандартную, на паре транзисторов, включенных в усилительные каскады.
Звуковой сигнал через резистор 100 кОм подаётся на аноды варикапов BBY65, по словам автора, в данной схеме наилучшие результаты показывают именно указанные варикапы, их замена на другие приводит к ухудшению передачи звука. Далее следует обычный кварцевый резонатор со включенной последовательно с ним индуктивностью — она нужна для увеличения девиации частоты, что положительно сказывается на качестве звука. Индуктивность подойдёт любая примерно на 3 мкГн, в компактном корпусе. Кварц в данной схеме задаёт частоту передачи: значение частоты высчитывается как частота кварца, умноженная на 32. Таким образом, указанный на схеме кварц запустит передатчик на частоте 433,92 МГц (13,56 МГц х 32 = 433,92 МГц). Соответственно, для работы на других частотах следует устанавливать другие кварцы, границы возможного диапазона составляют от 380 до 450 МГц. Выходная мощность микросхемы 72012.2 составляет 10 мВт — не так много, но вполне достаточно для уверенной связи на расстоянии в пару сотен метров. В качестве антенны можно использовать отрезок провода длиной около 17 см — в этом случае дальность будет наибольшей. Для работы на 433 МГц в компактных устройствах часто применяются спиральные антенны — тот же отрезок проволоки длиной 17 см скручивается, размеры становятся гораздо компактнее при некотором уменьшении дальности.
Напряжение питания схемы составляет 3..5,5 вольт, таким образом, для питания идеально подойдёт небольшой плоский литий-полимерный аккумулятор от какого-нибудь телефона, схема будет работать во всём диапазоне его рабочих напряжений. Также для питания можно применить пару включенных последовательно батареек типоразмера АА или ААА, они также дадут нужное напряжение, обеспечат хорошее время автономной работы, но займут больше места из-за своей формы. Данная схема хороша тем, что в ней не требуется собирать генератор от отдельном транзисторе, практически вся ВЧ часть, не считая выхода на антенну, заключена внутри готовой микросхемы, а соответственно чуть уменьшаются требования к качеству СВЧ монтажа. Собирается жучок на небольшой печатной плате, рисунок которой приведён на картинке ниже. Обе микросхемы имеют SMD корпуса, все детали применяются типоразмера 0805 либо 1206. На плате можно увидеть посадочное место для движкового переключателя, а также контакты для пайки разъёма под штекер — переключатель позволяет выбирать, будет подключен аккумулятор схеме (передатчик включен), либо на вход зарядки (передатчик выключен, режим зарядки). Потребляемый ток всех схемы составляет примерно 13 мА — при использовании аккумулятора на 900 мА время автономной работы составит примерно трое суток.
Ниже представлено фото платы жучка в собранном виде. Данную конструкцию можно смело называть не просто жучком, а настоящим передатчиком, учитывая все преимущества схемы. Удачной сборки!
Источник (Source)
Источник: