PLL de AM Ondas Medias | Low Power AM PLL (Projeto, Esquema)

Freqüentemente, há perguntas no fórum sobre a possibilidade de converter transmissões de FM para a onda média, para que as transmissões possam ser ouvidas em um rádio de tubo antigo sem FM nele. Além disso, a conversão de outras portadoras de som (CD, DVD, LP, cassetes compactos, MP3 player) para a onda média é muitas vezes desejada. Há muitas oportunidades na internet para encontrar, mas geralmente envolve grandes capacidades, e rapidamente entramos no circuito pirata. Claro que isto não é desejável: em primeiro lugar, porque o alcance só precisa de alguns metros e, em segundo lugar, não queremos funcionar como um pirata, o que pode causar avarias e também arriscar uma boa multa.

Há alguns anos projetei um pequeno transmissor para esse propósito. A desvantagem deste circuito, no entanto, era que uma bobina tinha que ser feita. Era importante que o material do núcleo correto e o número de enrolamentos se encaixassem. Na prática, isso significa que um medidor de auto-indutância (L-meter) era indispensável. Reaproveitamento foi, portanto, um assunto difícil para muitos. Para eliminar esse problema, projetei outro circuito que é quase totalmente digitalizado em torno de um PLL (Phase Locked Loop). As vantagens são:

- Fácil de construir

- Fácil de operar (não requer ajuste de HF)

- Muito estável (controlado por cristal)

- Frequências exatamente nos canais oficiais (531 - 1602 kHz em passos de 9 kHz)

- Baixo consumo de energia (cerca de 12 mA a 12 volts)

O circuito:

A figura 1 mostra o diagrama do oscilador e modulador PLL. O oscilador PLL é construído em torno de ICs U2, U3 e U4. U2 (CD4060B) é um divisor binário com oscilador embutido. A freqüência do cristal é dividida pelo revendedor para 9 kHz. Dois tipos de cristais podem ser usados: 4608 ou 9216 kHz (dependendo da disponibilidade). A saída de 9 kHz do divisor é conectada ao U3 (CD4046B) através de uma ponte de fio no jumper JP1. U3 é o verdadeiro PLL. Este IC contém um VCO (Voltage Controlled Oscillator) e vários detectores de fase. O VCO é ajustado com o auxílio de C3 e R10, de modo que a freqüência na metade da tensão de alimentação no pino VCIN é de aproximadamente 1 MHz. A saída do VCO é alimentada ao divisor programável U4 (CD40103B). Com a ajuda dos interruptores DIP SW1, o divisor deste divisor é definido para uma configuração que corresponde à frequência desejada. A saída desse divisor é então retornada para o PLL. Naturalmente, esta freqüência compartilhada (Ffeed) inicialmente será desigual a 9 kHz. O detector de fase irá, portanto, (através do filtro de fluxo R7, R9, C4 e C7) ajustar a frequência do VCO enquanto o Ffeed também for de 9 kHz. A saída do VCO (Fosc) atingiu então a frequência desejada.

A "onda portadora" gerada agora deve ser modulada em amplitude. Para isso fiz um modulador um pouco diferente. Como a saída do PLL é um sinal digital, um comutador digital também pode ser usado para essa finalidade. Primeiro de tudo, o sinal de áudio de entrada é amplificado com U5A (LM358). O grau de ganho é ajustado com o potenciômetro R19. (Os seguidores devem ter cuidado ao usar um OP-amp diferente que é adequado para a tensão de saída para quase zero, caso contrário a profundidade de modulação é menor). Através do comutador analógico U1 (CD4053B), o sinal de áudio amplificado com a frequência PLL é agora cortado em "fatias". O resultado na saída de U1 é uma onda quadrada com amplitude igual à amplitude do sinal de áudio. Em outras palavras, criamos uma onda de bloco modulada AM. Através da C16, este sinal é enviado para a saída J3. Uma antena de fio de 1 a 2 metros pode então ser conectada ao J3. Ao pendurar a antena de fio na vizinhança do rádio, o rádio receberá o sinal como uma estação de rádio normal. (Como o sinal AM é uma onda quadrada, os harmônicos ímpares também estarão presentes, mas como o poder é muito pequeno, dificilmente causará problemas).

Como dito, o alcance é de apenas alguns metros, então a chance de mau funcionamento é muito pequena. Se você quer ter certeza do seu caso (ou para os puristas que não querem nada no ar), então uma antena artificial também pode ser conectada.

Lista de Material

Quantidade	Referencia	Valor	Tipo
1	C1	100µF	Eletrolítico 25V
2	C2,C13	10µF	Eletrolítico 25V
1	C3	100pF	Cerâmico
1	C4	100n	Metalizado Poliéster 100V
5	C8,C9,C10, C11,C12	100n	Cerâmico
2	C5,C6	47pF	Cerâmico
1	C7	470n	Metalizado Poliéster 100V
1	C14	2n2	Cerâmico
2	C15,C16	470pF	Cerâmico
1	JP1	XSEL	Com ponte de arame
1	J3	HF Uit	Soquete
1	J4	LF In	Soquete
1	J5	+V12	Barramento de tensão
1	J6	BATT	Dicas solda para bateria	-	-	-
2	L5,L6	1mH	Para supressão de alta frequência (4)	-	-	-
2	R3,R21	470K	0,25 W Resistência de Carbono
1	R4	22K(3)	0,25 W Resistência de Carbono
2	R5,R7	100K	0,25 W Resistência de Carbono
1	R6	1M	0,25 W Resistência de Carbono
1	R8	2K2	0,25 W Resistência de Carbono
1	R9	3K3	0,25 W Resistência de Carbono
1	R10	5K6	0,25 W Resistência de Carbono
8	R11,R12,R13, R14,R15,R16, R17,R18	220K	0,25 W Resistência de Carbono
1	R19	47K of 50K	Potenciômetro  PT15 NH
1	R20	560K	0,25 W Resistência de Carbono
1	SW1	SW DIP-8	Chave DIP switch
1	U1	CD4053B(1)	Alanólico (de)multiplex
1	U2	CD4060B(1)	Binário / Contador com oscilador
1	U3	CD4046B(1)	Fase locked loop VCO
1	U4	CD40103B(1)	8 bit Contador pré ajustável
1	U5	LM358N	2- dobrador para cima
1	X1	4.608 of 9.216 MHz	Cristal HC-49
1		Placa de Circuito Impresso	Fotossensível 75 mm x 100 mm
1		Eixo de inserção R19	Eixo do plugin 35 mm(2)

(1) Observe que você usa os CIs originais das séries CD4000 ou HEF4000 e não "substitutos" das famílias 74HC ou 74HCT.
(2) Ou, se desejar, outro tamanho que melhor se adapte ao seu plano de instalação

(3) O amplificador LF amplificará cerca de 20x se for necessário outro fator, essa resistência será ajustada (por exemplo, 4k7 para 100x ou 47k para 10x)

(4) Descrição nesta história.

(4) Bobinas: L1: 470uH / L2: 330uH / L3: 180uH / L4: 180uH/ L5 & L6: 1mH

Versão em PDF: https://www.nfor.nl/radioforumservice/pdf/PLL_AM_Osc.pdf

Tabela de Freqüência:

O ajuste é extremamente simples: primeiro você seleciona uma frequência na onda média que é livre ou onde apenas um transmissor fraco pode ser recebido. Em seguida, escolha a configuração correspondente das chaves DIP da tabela abaixo.

f(kHz) Preset S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 531 58 0 1 0 1 1 1 0 0 540 59 1 1 0 1 1 1 0 0 549 60 0 0 1 1 1 1 0 0 558 61 1 0 1 1 1 1 0 0 567 62 0 1 1 1 1 1 0 0 576 63 1 1 1 1 1 1 0 0 585 64 0 0 0 0 0 0 1 0 594 65 1 0 0 0 0 0 1 0 603 66 0 1 0 0 0 0 1 0 612 67 1 1 0 0 0 0 1 0 621 68 0 0 1 0 0 0 1 0 630 69 1 0 1 0 0 0 1 0 639 70 0 1 1 0 0 0 1 0 648 71 1 1 1 0 0 0 1 0 657 72 0 0 0 1 0 0 1 0 666 73 1 0 0 1 0 0 1 0 675 74 0 1 0 1 0 0 1 0 684 75 1 1 0 1 0 0 1 0 693 76 0 0 1 1 0 0 1 0 702 77 1 0 1 1 0 0 1 0 711 78 0 1 1 1 0 0 1 0 720 79 1 1 1 1 0 0 1 0 729 80 0 0 0 0 1 0 1 0 738 81 1 0 0 0 1 0 1 0 747 82 0 1 0 0 1 0 1 0 756 83 1 1 0 0 1 0 1 0 765 84 0 0 1 0 1 0 1 0 774 85 1 0 1 0 1 0 1 0 783 86 0 1 1 0 1 0 1 0 792 87 1 1 1 0 1 0 1 0 801 88 0 0 0 1 1 0 1 0 810 89 1 0 0 1 1 0 1 0 819 90 0 1 0 1 1 0 1 0 828 91 1 1 0 1 1 0 1 0 837 92 0 0 1 1 1 0 1 0 846 93 1 0 1 1 1 0 1 0 855 94 0 1 1 1 1 0 1 0 864 95 1 1 1 1 1 0 1 0 873 96 0 0 0 0 0 1 1 0 882 97 1 0 0 0 0 1 1 0

f(kHz) Preset S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 891 98 0 1 0 0 0 1 1 0 900 99 1 1 0 0 0 1 1 0 909 100 0 0 1 0 0 1 1 0 918 101 1 0 1 0 0 1 1 0 927 102 0 1 1 0 0 1 1 0 936 103 1 1 1 0 0 1 1 0 945 104 0 0 0 1 0 1 1 0 954 105 1 0 0 1 0 1 1 0 963 106 0 1 0 1 0 1 1 0 972 107 1 1 0 1 0 1 1 0 981 108 0 0 1 1 0 1 1 0 990 109 1 0 1 1 0 1 1 0 999 110 0 1 1 1 0 1 1 0 1008 111 1 1 1 1 0 1 1 0 1017 112 0 0 0 0 1 1 1 0 1026 113 1 0 0 0 1 1 1 0 1035 114 0 1 0 0 1 1 1 0 1044 115 1 1 0 0 1 1 1 0 1053 116 0 0 1 0 1 1 1 0 1062 117 1 0 1 0 1 1 1 0 1071 118 0 1 1 0 1 1 1 0 1080 119 1 1 1 0 1 1 1 0 1089 120 0 0 0 1 1 1 1 0 1098 121 1 0 0 1 1 1 1 0 1107 122 0 1 0 1 1 1 1 0 1116 123 1 1 0 1 1 1 1 0 1125 124 0 0 1 1 1 1 1 0 1134 125 1 0 1 1 1 1 1 0 1143 126 0 1 1 1 1 1 1 0 1152 127 1 1 1 1 1 1 1 0 1161 128 0 0 0 0 0 0 0 1 1170 129 1 0 0 0 0 0 0 1 1179 130 0 1 0 0 0 0 0 1 1188 131 1 1 0 0 0 0 0 1 1197 132 0 0 1 0 0 0 0 1 1206 133 1 0 1 0 0 0 0 1 1215 134 0 1 1 0 0 0 0 1 1224 135 1 1 1 0 0 0 0 1 1233 136 0 0 0 1 0 0 0 1 1242 137 1 0 0 1 0 0 0 1

f(kHz) Preset S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 1251 138 0 1 0 1 0 0 0 1 1260 139 1 1 0 1 0 0 0 1 1269 140 0 0 1 1 0 0 0 1 1278 141 1 0 1 1 0 0 0 1 1287 142 0 1 1 1 0 0 0 1 1296 143 1 1 1 1 0 0 0 1 1305 144 0 0 0 0 1 0 0 1 1314 145 1 0 0 0 1 0 0 1 1323 146 0 1 0 0 1 0 0 1 1332 147 1 1 0 0 1 0 0 1 1341 148 0 0 1 0 1 0 0 1 1350 149 1 0 1 0 1 0 0 1 1359 150 0 1 1 0 1 0 0 1 1368 151 1 1 1 0 1 0 0 1 1377 152 0 0 0 1 1 0 0 1 1386 153 1 0 0 1 1 0 0 1 1395 154 0 1 0 1 1 0 0 1 1404 155 1 1 0 1 1 0 0 1 1413 156 0 0 1 1 1 0 0 1 1422 157 1 0 1 1 1 0 0 1 1431 158 0 1 1 1 1 0 0 1 1440 159 1 1 1 1 1 0 0 1 1449 160 0 0 0 0 0 1 0 1 1458 161 1 0 0 0 0 1 0 1 1467 162 0 1 0 0 0 1 0 1 1476 163 1 1 0 0 0 1 0 1 1485 164 0 0 1 0 0 1 0 1 1494 165 1 0 1 0 0 1 0 1 1503 166 0 1 1 0 0 1 0 1 1512 167 1 1 1 0 0 1 0 1 1521 168 0 0 0 1 0 1 0 1 1530 169 1 0 0 1 0 1 0 1 1539 170 0 1 0 1 0 1 0 1 1548 171 1 1 0 1 0 1 0 1 1557 172 0 0 1 1 0 1 0 1 1566 173 1 0 1 1 0 1 0 1 1575 174 0 1 1 1 0 1 0 1 1584 175 1 1 1 1 0 1 0 1 1593 176 0 0 0 0 1 1 0 1 1602 177 1 0 0 0 1 1 0 1