Μικροπομπός - Κατάσκοπος

Μικροπομπός - Ασύρματο μικρόφωνο
Μικροπομπός - Ασύρματο μικρόφωνοΜικροπομπός - Baby monitor


Ο μικροπομπός που παρουσιάζουμε εδώ μπορεί να τροφοδοτηθεί από μία συνηθισμένη μπαταρία των 9V και είναι κατασκευασμένος με συνηθισμένα εξαρτήματα που μπορείτε εύκολα να τα βρείτε στο εμπόριο. Το κύκλωμα κατασκευάστηκε αρχικά για να χρησιμοποιηθεί ως «baby monitor». Η συχνότητα εκπομπής ρυθμίζεται εύκολα από έναν μικρό μεταβλητό πυκνωτή και το σήμα του πομπού μπορεί να ληφθεί από ένα συνηθισμένο ραδιόφωνο Fm. Ο πομπός μπορεί να χρησιμοποιηθεί και ως μικροπομπός παρακολουθήσεων (κατάσκοπος). Λόγω της μικρής ισχύος εκπομπής, σε ένα συνηθισμένο αστικό περιβάλλον η εμβέλεια περιορίζεται συνήθως στα όρια των μερικών δεκάδων μέτρων.

Κατά τα πρότυπα FCC, η λειτουργία του μικροπομπού θεωρείται νόμιμη λόγω της μικρής του ισχύος. Με τροφοδοσία 9V και αν χρησιμοποιηθεί κεραία μικρότερη από 30cm, η ακτινοβολούμενη ισχύς του πομπού θα βρίσκεται μέσα στα όρια που καθορίζονται από τα πρότυπα FCC (εύρος 200KHz και ένταση πεδίου μικρότερη από 50μV/m σε απόσταση 15 μέτρα από τη συσκευή).


Περιγραφή του κυκλώματος

Ο ήχος λαμβάνεται από τον περιβάλλοντα χώρο από ένα πυκνωτικό μικρόφωνο (electret) και ενισχύεται στη συνέχεια από το τρανζίστορ Q1. Οι αντιστάσεις R2-R5 πολώνουν το τρανζίστορ στη σωστή περιοχή λειτουργίας. Ο C3 χρησιμοποιείται για την βελτίωση της συχνοτικής απόκρισης του κυκλώματος ενώ ο C2 λειτουργεί ως πυκνωτής σύζευξης, μπλοκάροντας την DC τάση και αφήνοντας μόνο την AC συνιστώσα του σήματος να περάσει στην επόμενη βαθμίδα.
Μικροπομπός - Ασύρματο μικρόφωνο

Η επόμενη βαθμίδα, που δομείται γύρω από το Q2, είναι η βαθμίδα RF (υψηλής συχνότητας. Ο πυκνωτής C5 και το πηνίο λειτουργούν ως συντονισμένο κύκλωμα και μαζί με μερικά ακόμα εξαρτήματα και το Q2, συνθέτουν έναν ταλαντωτή υψηλής συχνότητας που δουλεύει στην περιοχή από 80 έως 130 MHz. Ο ταλαντωτής διαμορφώνεται από το ενισχυμένο σήμα ήχου που εφαρμόζεται στη βάση του Q2. Η αντίσταση R6 χρησιμοποιείται για να περιορίζει την ένταση του ήχου προς αποφυγή παραμόρφωσης. Η τιμή της R6 επομένως, μπορεί να ρυθμιστεί για ελαχιστοποίηση της παραμόρφωσης σε περίπτωση που υπάρχουν δυνατοί ήχοι στον περιβάλλοντα χώρο. Οι αντιστάσεις R7-R9 πολώνουν το Q2, το οποίο είναι τύπου 2N2222 όπως και το Q1. Οι R7-R9 συνθέτουν επίσης και το κύκλωμα του διαμορφωτή.

Ο πυκνωτής C5 είναι ένας μικρός μεταβλητός πυκνωτής 6-50pF και χρησιμοποιείται για το συντονισμό του κυκλώματος ταλάντωσης. Ο πυκνωτής C4 χρησιμοποιείται για να σταθεροποιεί τη λειτουργία του κυκλώματος ρυθμίζοντας το ποσοστό της ανάδρασης του RF σήματος στην είσοδο του Q2.


Κατασκευή

Η κατασκευή του μικροπομπού μπορεί να γίνει σε μία διάτρητη πλακέτα γενικής χρήσης που διαθέτει ισαπέχουσες οπές σε απόσταση 0,1 ίντσες (0,254mm). Η θέση τοποθέτησης των εξαρτημάτων είναι γενικώς κρίσιμη. Κατά την τοποθέτηση, θα πρέπει να δοθεί έμφαση στην ελαχιστοποίηση του μήκους των συνδέσεων μεταξύ των εξαρτημάτων. Ο πομπός θα πρέπει να κατασκευαστεί σε όσο το δυνατό μικρότερο μέγεθος. 

Ένα κομμάτι πλακέτας γενικής χρήσης με 12x30 οπές είναι υπεραρκετό για την πραγματοποίηση της κατασκευής και δεν θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μεγαλύτερο κομμάτι πλακέτας. Κατά τη συναρμολόγηση χρειάζεται κάποια προσοχή και κατά την κόλληση του μικροφώνου, προκειμένου αυτό να συνδεθεί με τη σωστή πολικότητα. Τα περισσότερα πυκνωτικά μικρόφωνα δύο επαφών, σαν αυτό που χρησιμοποιούμε στον μικροπομπό, έχουν τον αρνητικό τους ακροδέκτη συνδεμένο με το μεταλλικό περίβλημα του μικροφώνου.

Το πηνίο του ταλαντωτή κατασκευάζεται από σύρμα διατομής 0,5mm. Το πηνίο έχει 6 σπείρες και η διάμετρος έκαστης σπείρας είναι 5mm. Για να κατασκευάσετε εύκολα το πηνίο, προτείνουμε να τυλίξετε το σύρμα γύρω από ένα μολύβι κατάλληλης διατομής. Θα πρέπει να προσέξετε έτσι ώστε να τοποθετήσετε τον C7 όσο πιο κοντά γίνεται στο πηνίο L1 και στα στοιχεία Q2 και R9 για να περιοριστεί το ποσοστό ανάδρασης του RF σήματος στο υπόλοιπο κύκλωμα. 

Για κεραία, χρησιμοποιούμε ένα κομμάτι λεπτό σύρμα, ίδιο με αυτό του πηνίου, μήκους 8-12 ίντσες (20-30cm). Η κεραία θα πρέπει να κολληθεί στη δεύτερη σπείρα του πηνίου (από την πλευρά του τρανζίστορ). 


Λειτουργία

Για να δοκιμάσετε το κύκλωμα θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα ραδιόφωνο Fm σε απόσταση τουλάχιστο 4m από τον πομπό ή να χρησιμοποιήσετε ακουστικά, προκειμένου να αποφύγετε προβλήματα από «μικροφωνισμούς». Συντονίστε το ράδιο σε μία ελεύθερη συχνότητα, συνδέστε την μπαταρία στον πομπό και ρυθμίστε τον C5 έως ότου ακούσετε το σήμα στη συχνότητα που επιλέξατε. Τη στιγμή του συντονισμού, ο θόρυβος του δέκτη αποσβένεται.

Χρειάζεται λίγη υπομονή κατά το συντονισμό διότι ενδέχεται μόλις απομακρύνεται το χέρι σας από το κύκλωμα, η συχνότητά του να αλλάξει εκ νέου. Γι’ αυτό, ορισμένες φορές είναι καλύτερα απλώς να προσπαθήσετε να βρείτε τη συχνότητα του πομπού συντονίζοντας το ραδιόφωνο και στη συνέχεια με μικρές μεταβολές του C5 να «φέρετε» τη συχνότητα εκεί που επιθυμείτε.

Λόγω της ευαισθησίας της κατασκευής ως προς τον τρόπο συναρμολόγησης, ενδέχεται ορισμένες φορές να μην μπορείτε να πετύχετε συντονισμό στην επιθυμητή συχνότητα απλώς και μόνο συντονίζοντας τον C5. Αν σας τύχει κάτι τέτοιο μην πανικοβάλλεστε. Απλώς, δοκιμάστε να συμπιέσετε ή να απομακρύνετε μεταξύ τους τις σπείρες του πηνίου και η περιοχή συντονισμού θα αλλάξει. Απομακρύνοντας μεταξύ τους τις σπείρες του πηνίου επιτυγχάνεται συντονισμός σε υψηλότερες συχνότητες ενώ αν πλησιάσουμε μεταξύ τους τις σπείρες του πηνίου (συμπιέσουμε το πηνίο), η περιοχή συντονισμού μεταβαίνει σε χαμηλότερες συχνότητες.

Ο πομπός είναι φτιαγμένος για να λειτουργεί με μία μπαταρία των 9V. Αν δοκιμάσετε να χρησιμοποιήσετε τροφοδοτικό αντί για μπαταρία ενδέχεται το κύκλωμα να μη δουλέψει σωστά λόγω της κυμάτωσης του τροφοδοτικού. Η κυμάτωση θα δημιουργήσει βόμβο ή παρεμβολές. Το κύκλωμα μπορεί να δουλέψει με τροφοδοτικό, μόνο αν αυτό είναι πολύ χαμηλής κυμάτωσης και διαθέτει κατάλληλη απόζευξη για RF.