Bauprojekt: AM - Modulator mit integriertem MP3-Player | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Der zuvor vorgestellte AM-Modulator ist in seiner Schaltung sehr einfach gehalten. Außerdem benötigt man zum Betrieb eine zusätzliche NF-Quelle. Inzwischen sind jedoch preiswerte MP3-Module auf dem Markt und so ist die Idee entstanden, einen etwas hochwertigeren AM-Modulator mit integriertem MP3-Player zu entwicklen. Auch wollte ich schon aus Sicherheitsgründen keine Kabelverbindung zwischen Radiogerät und Modulator mehr herstellen. Folgende Kriterien sollte die Schaltung erfüllen:
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Das Ergebnis ist die folgende Schaltung. Man kann sie grob in zwei Bereiche unterteilen. Im ersten Teil bildet T2 zusammen mit Q1 den eigentlichen Quarzoszillator. Mit T1 wird der Signalpegel verstärkt und gelangt schließlich zu IC3. Dieser Schaltkreis beinhaltet einen 12 Bit Binärzähler welcher die Eingangsfrequenz entsprechend teilt. Bei dem hier verwendeten 7,3728 MHz Quarz wird Ausgang Q3 verwendet. An diesem Pin steht 1/8 der Eingangsfrequenz also 921,6 kHz zur Verfügung was mitten im AM-Band liegt. Aber auch andere Quarze können verwendet werden. Entsprechend sind die Ausgänge des Teilers zu wählen. Auf die Einhaltung des 9 kHz Rasters habe ich verzichtet da die alten Rundfunkempfänger ohnehin frei durchstimmbar sind. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Schaltbild des AM - Oszillators | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Der zweite Teil der Schaltung besteht zunächst aus einem Operationsverstärker, gebildet aus IC2, welcher das NF-Signal auf einen ausreichenden Pegel anhebt und an Pin 1+13 (IC4) weiterleitet. In diesem Schaltkreis, einem Multiplexer, erfolgt die eigentliche AM-Modulation. Die zuvor gewonnene Oszillatorfrequenz wird an Pin 10+11 eingespeist. Am Ausgang (Pin 14+15) erhält man ein amplitudenmoduliertes Signal welches anschließend in die Ferritantenne eingespeist wird. Die beiden folgenden Bilder zeigen das amplitudenmodulierte Ausgangssignal bei einer Modulationsfrequenz von 1 kHz und einem Modulationsgrad von ca. 80% sowie die eigentliche Trägerfrequenz (unmoduliert). Das zweite Oszillogramm zeigt auch gleich einen kleinen Nachteil der hier vorgestellten Schaltung. Die Trägerfrequenz ist nicht sinusförmig was der digitalen Verarbeitung im Multiplexer geschuldet ist. Mit Hilfe von C15 kann man das Signal jedoch soweit anpassen, dass zumindest keine hörbaren Beeinträchtigungen entstehen. Die Kapazität ist abhängig von der Ausgangsfrequenz und der verwendeten Ferritantenne. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Amplitudenmoduliertes Signal | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Der HF-Träger, hier 1108 kHz, welcher schaltungsbedingt nicht sinusförmig verläuft | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Der geübte Bastler kann die Schaltung problemlos auf einer Lochrasterkarte aufbauen. Einfacher ist jedoch die Bestückung einer geätzten Platine. Das nachfolgede Bild zeigt die komplette Schaltung. Oben links befindet sich der integrierte MP3-Player. Dieser ist als fertiges Modul erhältlich und benötigt lediglich 5V Betriebsspannung. Sie werden mittels Spannungswandler (IC 1) aus der 12V Betriebsspannung erzeugt. Der Stromverbrauch inkl. Nachgeschaltetem Modulator liegt im Betrieb bei etwas über 70 mA. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Die bestückte Platine des AM - Oszillators | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Die Anschlüsse und Bedienelemente des MP3-Decoders | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Der Einbau in ein passendes Gehäuse | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Hier nun das fertige Gerät, eingebaut in einem Gehäuse. Zum Betrieb wird an der Seite eine Micro SD-Karte mit MP3 Songs eingelegt. Unmittelbar nach Anschluss der Betriebsspannung werden die Titel der Reihe nach abgespielt. Mit der roten Taste gelangt man zum nächsten Titel, mit der grauen Taste zum vorherigen. Hält man die Tasten länger gedrückt wird der Modulationsgrad zwischen 0% und über 100% eingestellt. Die rote Taste erhöht ihn, die graue Taste erniedrigt ihn. Weitere Bedienelemete sind keine vorhanden. Bei erneutem Anlegen der Betriebsspannung wird der zuvor gespielte Titel nochmals abgespielt und der Modulationsgrad auf einen Mittelwert eingestellt. Natürlich kann das Gerät auch ohne Gehäuse betrieben werden. Die Bedientasten befinden sich direkt auf dem MP3-Modul. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass es sich bei der Schaltung um einen AM-Sender handelt der lt. Gesetz in Deutschland nicht betrieben werden darf. Bei Empfängern mit integrierter Ferritantenne beträgt die Reichweite ca. 1-2 Meter. Bei älteren Geradeausempfängern muss der Modulator in unmittelbarer Nähe zum Empfangsgerät platziert werden. In der Praxis hat sich dabei der Bereich des Antenneneingangs als bevorzugte Stelle heraus gestellt. Für den Betrieb eines Detektorempfängers reicht die Leistung leider nicht aus. Zur Veranschaulichung kann auf YouTube ein Video angeschaut werden welches das Gerät mit zwei verschiedenen Radios (Philips Philetta Euro und VE301) in Funktion zeigt. Hier der entsprechende Link: https://youtu.be/84o9swsWBNw Mit Klängen von Lilian Harvey, Hans Albers oder den Comedian Harmonists können Sie Ihre alten Schätzchen nun wieder mit zeitgenössischer Musik betreiben. Für Interessenten die sich einen Nachbau nicht zutrauen habe ich noch einige Komplettgeräte vorrätig die ich gerne zum Selbstkostenpreis abgebe.
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Die Stückliste des AM-Modulators | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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* Anmerkungen zur Stückliste: | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Der Bestückungsplan des AM-Modulators | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Das Layout des AM-Modulators | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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