Een betere FM-bug

Gepost door Henry Schouwstra op donderdag 17 januari 2008

3. Werking

De eerste BC546 versterkt het signaal zodat de spanning ongeveer 15 keer zo groot wordt. Daarna gaat het audiosignaal door een 22k en 3.3n netwerkje. Dit is de zogenoemde pre-emphasis. Dit zorgt ervoor dat de hoge tonen vanaf zo’n 2kHz sterker doorkomen dan de rest. Dit is nodig, want men heeft afgesproken om de hogere tonen sterker door te zenden dan de lagere. Dit is handig omdat er op hogere tonen meer ruis ontstaat. Als je de hogere tonen dan harder uitzend, dan komen ze makkelijker boven de ruis uit. De ontvanger filtert de hoge tonen dan weer terug tot het goede niveau, en tijdens dat filteren wordt dan ook meteen de ruis die dus vooral in de hoge tonen zit mee weggefilterd.

Daarna komt het signaal op de varicap-diode. De capaciteit van een diode hangt af van de (sper)spanning over de diode heen. Hoe groter de spanning, hoe kleiner de capaciteit. Nou staat er behalve het audio-signaal ook een gelijkspanning uit de 50kOhm instelpotmeter over de varicap. De spoel, de varicap, de trimmer en de 5.6pF condensatoren vormen samen een LC-kring. De resonantiefrequentie van zo’n LC-kring hangt af van de de capaciteit van de condensatoren. Door aan de trimmer te draaien kan de frequentie grof ingesteld worden. De spanning over de varicap bepaalt op een veel fijnere manier de frequentie. (de trimmer is over een bereik van zo’n 16pF instelbaar, de varicap-diode over een bereik van zo’n 1pF). De hoogte van het audiosignaal bepaalt dus de frequentie, en als het audiosignaal heen en weer gaat, dan verandert dus ook de zendfrequentie, dit noemt men frequentiemodulatie. Om het makkelijk te maken om de frequentie in te stellen zit er ook nog een potmetertje aan. Met dit potmetertje valt de frequentie fijn in te stellen, wat erg handig is. Het bereik van de potmeter is zo’n 2MHz op een halve slag, terwijl het bereik van de trimmer zo’n 50MHz op een halve slag draaien is.

De tweede transistor is een oscillator. Om dat te begrijpen moet je snappen wat een LC-kring is. (een spoel en een condensator parallel) Zo’n ding heeft de eigenschap dat als je er een beetje stroom in stopt, dat dan de stroom even gaat trillen, en dan weer langzaam uitdempt. Een beetje zoals een schommel waar je een duwtje tegen geeft. Net zoals bij een schommel de tijd waarin een schommel heen en weer gaat bepaald wordt door de grootte van de zwaarterkacht en de lengte van de touwen, wordt de snelheid waarme de trilling heen en weer gaat in een LC-kring bepaald door de grootte van de spoelen en de condensatoren. Als je een schommel wil laten blijven schommelen, dan moet je er steeds een duwtje tegenaan geven, en wel op het goede moment. Je moet kijken waar de schommel is, en een duwtje geven wanneer het het goede moment is. Dit is precies wat de transistor doet. Als de spanning over de LC-kring stijgt, dan stijgt de spanning op de basis van de transistor, en dan geeft ie een extra duwtje in de vorm van een extra beetje stroom dat via de emitter afgeeft/opslurpt. Dit komt via de 2 condensatoren van 5.6pF in de LC-kring terecht. Deze oscillator zorgt ervoor dat er steeds stroom de ene kant op gaat en dan weer de andere kant op door de spoel. Een spoel geeft dan een magneetveld dat steeds in richting wisselt, en dit zorgt dan weer voor elektromagnetische golven die je met de radio kan ontvangen.