Reduciendo el voltaje del sistema mientras se obtiene la misma salida de una antena de PCB

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He construido un pequeño prototipo de transmisor, basado en un esquema disponible en línea. Transmite en un operador de 5 MHz y utiliza modulación BPSK . Funciona bastante bien para mis propósitos.

El esquema de la sección de salida de TX se parece a lo siguiente:

Mipreguntaes:sireduzcoVccde5va3.3vytambiénreduzcoR4/R5paraobtenerlamismacorriente,¿obtendrélamismasalidadelaantenadeTX?

Másdetalles

Megustaríareemplazarlabateríaactualde9v&LDOconunasolacélulaAAyconvertidorboost.TengootroscircuitosexistentesconunasolaceldaAA,peroelICqueestoyusandosolovaa3.3vdesdeunasolacelda.

MOD1yMOD2enelesquemasonigualesparael"tiempo de silencio" (cuando no se transmite) y siempre inverso cuando se transmite. Cuando cambian se produce una inversión de portadora.

El inductor de traza de PCB recorre el exterior de la placa, puede verse en la imagen de abajo. Hay 10 vueltas en las capas superior e inferior, enrollando en la misma dirección. Medí que esto era ~ 25uH utilizando un medidor de LCR pico (soy consciente de que la frecuencia de prueba no es igual que mi transportista, por lo tanto esto no es perfecto).

Alhaceralgunasinvestigaciones,encontréunesquemaenunarchivodelaFCCparaunproductosimilaralqueestoyhaciendounprototipo.Sibienlamodulaciónesdiferente,laantenayloscondensadoressonbastantesimilares.Estosugierequeelesquemaqueencontréenlíneaesporlomenossensato.Estediseñosealimentadesdeunextremo(elotroesGND)ysolotieneunaresistencia22R.

Admito felizmente que no tengo mucha idea de cómo funciona la antena, R4 y R5 en mi diseño están ahí para garantizar que no se excedan los límites de corriente de 74AC86. Mirándolo mientras escribo esta pregunta, sospecho que R5 podría eliminarse por completo.

Una respuesta que explique cómo funciona (en términos simples para una persona que no es EE) me permitiría entender mi propia pregunta y tal vez perfeccionar aún más el diseño.

    
pregunta David

2 respuestas

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En primer lugar, no son las resistencias las que limitan la corriente de salida, ya que la impedancia de CA de los condensadores a 5 MHz es más que suficiente para eso.

Una función más importante de las resistencias es aislar el circuito del tanque resonante de la baja impedancia de salida de las compuertas, permitiendo que la Q del circuito sea más alta de lo que sería sin ellas.

En todo caso, me sentiría tentado a elevar los valores de las resistencias, quizás a 150Ω o 220Ω, para proporcionar una mejor adaptación a la antena.

De lo contrario, si desea rediseñar la antena para que funcione con un voltaje más bajo y una corriente más alta, tendrá que reducir la inductancia y elevar las capacitancias en la misma proporción para mantener la misma frecuencia de resonancia. / p>

Este tipo de antena solo interactúa directamente con el campo magnético de una onda EM, por lo que su "potencia" está directamente relacionada con el campo magnético que puede producir, que es una función de la corriente a través del inductor y el número de vueltas. en ella (amperios-vueltas).

Dado que la inductancia es proporcional a N 2 , reducir a la mitad el número de giros permite que aproximadamente 4 veces la corriente fluya para un voltaje dado, lo que proporciona una mejora neta de 2 × en el valor total de Amperios-giros . Este es un ejemplo extremo que muestra el principio: en la práctica, probablemente querrá hacer un ajuste más pequeño a su diseño actual, y aún debe prestar atención a la cantidad de corriente que pueden suministrar las puertas.

    
respondido por el Dave Tweed
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La antena parece ser un transmisor de campo magnético sintonizado por los condensadores. Las resistencias en su diseño reducen la Q del circuito. Esto tiene el efecto de ampliar el ancho de banda de la "antena" Y reducir la amplitud máxima. La razón es que es más fácil sintonizar la antena a la frecuencia del transmisor.

El rango de transmisión no será bueno porque no emitirá una onda EM completa y adecuada. Funcionará a 3,3 voltios a una distancia reducida, pero reducir las resistencias y una posible nueva puesta a punto de los condensadores debería ser suficiente para recuperar ese rango.

    
respondido por el Andy aka

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