home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #18 / NN_1992_18.iso / spool / sci / electron / 14322 < prev    next >
Encoding:
Internet Message Format  |  1992-08-13  |  17.9 KB

  1. Path: sparky!uunet!netronix!mycal
  2. From: mycal@netronix.com (Mycal Johnson)
  3. Newsgroups: sci.electronics
  4. Subject: Updated FM-10 Info File
  5. Distribution: world
  6. Message-ID: <713724711snx@netronix.com>
  7. Date: Thu, 13 Aug 92 16:51:51 GMT
  8. Organization: Netronix, Inc.
  9. Lines: 440
  10.  
  11.  
  12.  
  13.                         Ramsey FM-10 Info
  14.                                 by
  15.                         mycal@netronix.com
  16.  
  17. 2nd Edition
  18. -----------
  19. Here is a rough compilation of information about the Ramsey FM-10, and
  20. BA1404 Stereo FM broadcasters.
  21.  
  22. It is in no way complete, nor do I take any responsibilty for its accuracy.
  23. I know you haven't seen this statement but a 1000 times but here it is :
  24. For informational purposes only.
  25.  
  26. I have been swamped with requests for information about amps, antennas and
  27. other mods for the FM-10, so I decided to dig through my mailbox and notes
  28. and compile this file.  I hope It helps, and if anyone has more information
  29. about the FM-10 or FM transmitters, please send it to mycal@netronix.com
  30. -or- gallaghe@sonoma.vax.edu.  I will try to update this file as new
  31. information arrives or is found out.  A Postscript version with schematics
  32. and board layouts is also not out of the question.
  33.  
  34. I would like to acknowledge the following people for the contibutions
  35. and support:
  36.                 John Brewer -- brewer@anarky.enet.dec.com
  37.                 Alan Bryant -- uunet!csn.org!adb
  38.                 Greg Thornwall <uunet!wam.umd.edu!thorn>
  39.  
  40. If I missed anyone, sorry, please drop me a note and remind me.
  41.  
  42.  
  43. FM-10 Mailing List
  44. ------------------
  45. First Things First.  There is now a mailing list that deals with the topic
  46. of the Ramsey FM-10 and other BA1404 based FM Stereo Transmitters.  Feel
  47. free to join up and contribute.
  48.  
  49. To send a message to the mailing list, send your question, reply, comment,
  50. or contribution to :
  51.  
  52.         fm-10@dg-rtp.dg.com
  53.  
  54. To add or delete yourself from the list, send a short message with
  55. the function (add/delete/change address) along with the revelent e-mail
  56. address to:
  57.  
  58.         fm-10-request@dg-rtp.dg.com
  59.  
  60.  
  61. If you have any questions I can be reached at myca@netronix.com.
  62.  
  63. Once again I want to thank Ed Savage and the guys at Data General, NC for
  64. making this list possible.
  65.  
  66.  
  67. Recommended Test Equipment
  68. --------------------------
  69. An SWR/Power meter is a giant help, a CB to 2 meter one will suffice.
  70. Power readings will not be accurate, but can be usefull for peaking.
  71.  
  72. The most important part is the SWR meter, this is very important when
  73. making an antenna.
  74.  
  75.  
  76.  
  77. Ramsey FM-10 70mw output amplifier
  78. ----------------------------------
  79. Provides 9db gain to bring the output power of the Ramsey FM-10 Stereo
  80. transmitter from 8mw to 70mw.  All parts can be found at Radio Shack.
  81.  
  82.  
  83.                           +12v
  84.                           |
  85.                           /
  86.                           \ R1 *220 ohms(1/2 watt)
  87.                           /
  88.                           \
  89.                  R2 9k    |       C2
  90.                -/\/\/\/-----------||-----> output
  91.               |         /
  92.               |        /
  93.               |   |  /
  94.           C1  |   |/         <----------mps2222a (276-2009)
  95.     in  --||------|\              -or-  2n4401
  96.           ^       |  -> --
  97.           |              |
  98.           |              gnd
  99.   currently on board
  100.  
  101. * you can also use 2 440 ohm 1/4 watt resistors run in parallel
  102.  
  103. I built this thing right on the underside of the FM-10 kit, C1 is the
  104. cap that currently goes to the RCA ant jack, the 9k and the 220 ohm
  105. resistor have to be bought, note that if you cannot find 220 ohms you
  106. can make one by using 2 440 ohm resistors in parallel, and that a 10k
  107. will work in place of the 9k but yealds poorer preformance (-5%).
  108.  
  109. Note that you can lower the resistance of the 220 ohm resistor to
  110. about 200 ohms for more power, but do not do this unless you can
  111. check to see if the transistor has gone into ocillation.
  112.  
  113. The mps2222a is from Radio Shack part number 276-2009, use this part! if
  114. you substitute it for a 2n2222a you will get only half the gain.  Be
  115. very carefull to get the leads in the correct orentation!
  116.  
  117. I have found that a 2n4401 can be used in place of the mps2222a with a
  118. little better preformance, about 5mw more.  I think the 2n4401 can be
  119. found at Radio Shack too.
  120.  
  121. C2 is of the same value of C1, I took the one that goes to the on board
  122. antenna pad.
  123.  
  124. Important! the value for R2 that seems to be optimal is 205 ohms, but it
  125. is very close to the sat point, If the amp seems noisy (interfears with the
  126. TV etc) back this value off to 220 ohms.  If you lower this value below 200
  127. ohms the power meter may read higher power but this will not be true, the
  128. transistor will be spewing all kinds of junk and the power meter will
  129. mistake this for higher output (in reality the signal we want will drop
  130. considerably.)
  131.  
  132. Well thats it, effective range with a good antenna should be a little
  133. over double.
  134.  
  135. -------
  136. On Wed, 1 Jul 1992 13:16:47 -0600, "Alan D. Bryant" <adb@csn.org> wrote:
  137. > The second stage idea didn't appear to do anything here, but I don't have any
  138. > measuring equipment, so it may have been a small enough improvement that I 
  139. > couldn't detect it.
  140. >
  141. Hmm, very interesting, I havn't tested it in the real world, just with
  142. a HP power meter and spectrum analizer.  Also note that using a 2n2222a
  143. I could only get 30mw, but when using the mps2222a I got 75mw.  This
  144. was all into a 50 ohm load,  with a mismatched antenna it could actually
  145. degrade preformance.  I was kind of amazed when I calculated the optimal
  146. Rl and found it to be 52 ohms for that circut.
  147.  
  148. > I've been playing around with antennas a little myself.  Made up a weird
  149. > concoction I'll have to describe to you at some point.  No real test results
  150. > from it yet.
  151. I would like to hear about the details of  what you have come up with when
  152. you get it all up and running.  The $19 RS CB power meter would probibly
  153. come in handy for doing antenna and power tests, It would be alot better
  154. than nothing.
  155.  
  156.  
  157. ANTENNAS
  158. --------
  159. Also Do you have a good antenna?  I think that is the most important
  160. thing that  you can do for extended range.  I built a 1/4 wave ground plane using
  161. a uhf connector and 4 lengths of copper plated brazing rod (found at
  162. the local welding shop).  Works great and only cost $3 dollars to make.
  163.  
  164. use the formulas out of your FM-10 manual  234/freq=length of rod.
  165.  
  166. insert the 4 ground plane rods in the 4 holes of the UHF connector, stick
  167. them through about 1/4 inch and solder.  Solder the radiator in the top
  168. of the UHF connector (you may have to grind it a bit to fit.)  Then bend
  169. the ground plane rods to a 45 degree angle to the radiator.  There you
  170. have it a very effective antenna, just connect with a 50 ohm cb cable
  171. to your amplified ramsey, stick the antenna in a tree or in another high
  172. place and you should have 1.5 miles of solid coverage (when using the
  173. above amp).
  174.  
  175. Also If you have an SWR meter you can cut the rods a little longer and start
  176. clipping the ends off a little until you get the best SWR reading.
  177.  
  178.                                                |
  179.         |              |                       |    = brazing rod
  180.         |              |                       |
  181.         |              |
  182.       -----          -----                    -----  = uhf connector
  183.       | - |         /  -  \                     -
  184.       |   |        /        \
  185.       |   |       /           \
  186.  
  187. be carful when you bend the brazing rod, don't break the connector.  Grab
  188. the rod right below the connector with a pair of vice-grips (or the likes)
  189. and bend the brazing rod at that point.
  190.  
  191. I have been told that you can shorten the radiator and make the ground
  192. radials longer to lower your radiaton angle, but I havn't tried this, nor
  193. do I know what this would do to the antenna impedence.
  194.  
  195.  
  196. On The Road
  197. -----------
  198. Old magnet mount CB antennas can make great moble antennas,  just take all
  199. of the base load out of them and cut the radiator to 1/4 wave length.
  200. If you need a longer radiator than the one that comes with the antenna
  201. use the above mentioned brazing rod.
  202.  
  203. I've tried this antenna and it works great!  It rivals my di-pole at home and
  204. you can drive to a high, optimal location for your broadcasts.
  205.  
  206. You could also try a 5/8 wave length antenna, this would give you 2+db gain,
  207. or almost 2x power gain on transmit.
  208.  
  209.  
  210. Filter design for FM Radio Transmitters.
  211. ----------------------------------------
  212. It is very important to have a clean signal,  the way 99% of all people
  213. who get busted for illegal transmitting is that the people that live
  214. around them complain about interfearance.  Do not do this, keep everyone
  215. happy, including yourself, be clean.
  216.  
  217. When you amplify a signal, you get unwanted byproducts these are called
  218. harmonics.  The show up at multiples of your starting frequency.  For
  219. example if you amplify a 50mhz signal you may get echos on 100mhz, 150mhz
  220. 200mhz, 250mhz...  If you walk on your neighbors tv, the local fire depart-
  221. ment, or anyone else, you are going to get nailed.  If you are only on
  222. the FM Band, you will hardly be noticed.
  223.  
  224. ...
  225. I have looked into the filter design more, I have come up with these two:
  226. (basically scailed from the charts in the ARRL handbook).
  227.  
  228. Filter Design: 7 element Chebyshev
  229. I run @ 88.1 so my 1st harmonic is 176.2
  230. This filter seems ideal.
  231.  
  232. Fc               3db     20db    40db
  233. 85.8mhz         95.9mhz 116mhz  148mhz
  234.  
  235.               .132uh    .152uh     .132uh
  236.         -----()()()-----()()()-----()()()-----
  237.           |          |          |          |
  238. <-50ohm   - 33pf     - 68pf     - 68pf     - 33pf  50ohm->
  239.           -          -          -          -
  240.           |          |          |          |
  241.         --------------------------------------
  242.  
  243. Filter Design: 5 element Chebyshev
  244. Not as good as above, but thrown in anyway.
  245.  
  246. Fc               3db     20db    40db
  247. 81.8mhz         105mhz  147mhz  222mhz
  248.  
  249.              .128uh     .128uh
  250.         -----()()()-----()()()-----
  251.           |          |          |
  252. <-50ohm   - 30pf     - 62pf     - 30pf  50ohm->
  253.           -          -          -
  254.           |          |          |
  255.         ---------------------------
  256.  
  257.  
  258. The tuff part in the above is winding the coils. 3t of #12 wire 1/2" diam
  259. should be about .12 uh. 4t is .17 uh. (but ugh, #12 wire is big stuff).
  260. I may just make all the coils 3t, and bend them around a little while
  261. watching the analizer.  Maybe use var-caps too.  Well I will build this
  262. weekend and try tuesday.  I will let you know how it goes.
  263.  
  264. mycal
  265.  
  266. ....
  267.  
  268. I built the 7 element Chebyshev, I substituted .12 uh inducters for
  269. the .132 and .15 uh for the .152.  Also I put 10-50pf var caps in place
  270. of the 33pf's and 10-90pf varcaps for the 68pf's.  After a bit of tweeking
  271. I got -45db on the 2nd harmonic -55db on the 3rd -65 on the 4th, every thing
  272. else was off the scale.  That is much better than -25db,-27db,-30db,-40db...
  273. -40db off the fundamental is required by FCC.
  274. [Actually the fcc says no more than .7mw out on any harmonic when dealing
  275. with VHF equiptment, thats on top of the -40db requirement.  But if you
  276. are running 1 watt out -40db is .1mw]
  277.  
  278. I have found that peeking (buy tuning the var-caps) for maximum power output
  279. into a 50ohm load will give you close to maximum attenuation on the harmonics.
  280.  
  281. Also the Fc can be raised or lowered quite a bit,  I tried +-10Mhz (of 88Mhz)
  282. and could tune the Fc there.
  283.  
  284. I am going to stick with the .12uh and .15uh inductors because I can get them
  285. for $.25 apiece at HSC,  But I may try winding my own later on, especially if
  286. I use it on a high power output device.  These molded inductors don't look
  287. like they can handle much power, but I have run 2 watts through them without
  288. problem..  On a side note, I don't think the Q of these inductors is that
  289. high,  I think that if you wound the above mentioned #12 coils you would
  290. have a higher Q, hence, greater preformance on the filter.
  291.  
  292. On a second try I built another filter useing variable inductor cans, and
  293. used fixed caps, this one seemed to have better preformance than the
  294. last one, it was also much more stable.  Var caps are not very stable,
  295. so I would reccommend using fixed caps.
  296.  
  297. [Also of intrest is that the FM-10 puts out about 8-9mw and the 2nd harmonic
  298. is -25db off.  The FM-4 Kit by ramsey puts out 130mw and the 2nd harmonic
  299. is only -12db off, which means the 2nd harmonic of the FM-4 is about as
  300. powerfull as the FM-10.]
  301.  
  302. FM-10 Myths
  303. -----------
  304. 1) The fm-10 puts out 100mw of power.  This is not true, or at least not
  305. true for the Ramsey FM-10's that I have tested.  They put out between
  306. 8 and 15mw when driven with a 12volt supply.
  307.  
  308. 2) The fm-10's output can be cranked up by reducing the value of R9.  This
  309. like the above is not true.  R9 and R10 are optimized for maximum output
  310. and greatest harmonic suppression at 12volts.  There are much better ways
  311. of getting more output power than to mess with this output stage.
  312.  
  313. FM-10 Improvements -
  314. --------------------
  315. (Most from ACE magazine.)
  316.  
  317. 1) One of the first problems experienced with the FM-10 is difficulty
  318. in getting the stereo pilot to operate correctly.  One solution is to
  319. replace C7 and C8 with a 38khz crystal,  this works the best and is
  320. recommended.  If you cannot find a 38khz crystal, you can make your life
  321. a whole lot easyer with a couple part changes.  As indicated on the
  322. Ramsey schematic, about 110pf is necessary to tune the oscillator.  The
  323. components supplied to achieve this are a small fixed value capacitor (C7)
  324. abd a slightly larger value trimmer (C8).  Since proper setting of the
  325. trimmer occurs within a very small 'window' (about 5% of the trimmers
  326. range), it can bet difficult or impossible to adjust the pilot to 19khz
  327. and have it stay put.  This can be cured by increasing the value of c7 to
  328. 100pf and replacing c8 with a 6-50pf trimmer (Radio Shack #272-1340);
  329. a 5-30pf trimmer will do the trick.  The RS trimer will not fit the holes
  330. in the pc board; one needs to cut the leads off a spare resistor and
  331. solder them to the legs of the trimmer (just use bits of wire) to mount
  332. it on the component side of the board.
  333.  
  334.  
  335. 2) Treble boost (pre-emphasis) improvement.  The FM-10 appears to have
  336. been designed by someone outside the United States since it operates
  337. at the European audio standard of 50 microseconds.  Receivers in the
  338. US are set up for 75 microsecond de-emphasis.  R3 and R6 determine the
  339. time constant for the pre-emphasis curve.  Replacing them with 75K ohm
  340. resistors (standard value 68K ohm is close enough) will result in
  341. improved audio response.
  342.  
  343. A much better pre-empasis/input circut is shown in the July 1992 issue
  344. of "Radio Electonics".  Not only do they use 75K ohm resisters in there
  345. pre-empasis, but they filtering of stray RF signals by inserting a
  346. .001 cap between pin 1 (of the BA1404) and ground, and pin 18 and ground.
  347.  
  348. It has been noted that the above mod may actually cause distortion on
  349. cheaper stereo receivers, since they were mass produced for the world market,
  350. they were designed for the European audio standard, which Japan and other
  351. Asian nations use too.  Try it out, let me know what works for you.
  352.  
  353.  
  354. 3) The FM-10 can drift a bit, but there is a simple solution that can help
  355. minimize transmitter instability.   The FM-10 was designed to be
  356. inexpensive and cost-saving measures with components are inevitable. Disc
  357. ceramic capacitors are less expensive than silver-mica caps, and also much
  358. less stable.  Simply replace c16 with a silver-mica, tantalum or negative
  359. temerature compensated disc (say anywhere from N150 to N750) cap of the
  360. same value.
  361.  
  362.  
  363. ==============                  ==============
  364. ==============  Other Raw Info  ==============
  365. ==============                  ==============
  366.  
  367.  
  368. the 2sc2570 is supposedly replaceable with an ecg10.  Also I have used
  369. an MRF901 for a replacement, but it yealds 2.5mw less output.
  370.  
  371. The MRF239 can be used a a direct replacement for the Ramsey 2 meter PA
  372. kit.  Cost is around $14 bucks.
  373.  
  374. From: Greg Thornwall <uunet!wam.umd.edu!thorn>
  375. Mycal,
  376. I called the company that produces the BA-1404 chip. The company is the Rohm
  377. Corp. in TN. They sent me some interesting data on the chip: some electrical
  378. characteristic curves, list of distributors & representatives, application
  379. diagram and some similar block diagrams that comes with the FM-10. If you
  380. want any more info just write or call them up and they will send it free! 
  381.  
  382. Their address & number is:
  383.  
  384. Rohm Corporation
  385. Rohm Electronics Division
  386. 3034 Owen DR
  387. Jackson Business Park
  388. Antioch, TN 37013
  389.  
  390. PH:  (615)-641-2020 (ask for someone who deals with the BA-1404)
  391. FAX: (615)-641-2022
  392.  
  393. Also they have:
  394.  
  395. PO Box 1399
  396. Antioch, TN 37011-1399
  397.                                                 --Greg  (KD3SU)
  398.  
  399. 38Khz Crystals....
  400.  
  401. > > Does anybody have any idea where to find 38KHz crystal (H-18).
  402. >   Don't know what a H-18 is, but you can use a C-2 type quartz crystal
  403. > for 38.000KHz by Epson America, Epson part number C-2 38.000KA-P, which can
  404. > be ordered, for example from Digi-Key Corporation (1-800-DIGI-KEY), Digi-Key
  405. > part No. is SE3314
  406.  
  407.  
  408. Thanks Andrew, I've got the DK catalog H-18 is a solder welded case and C-2
  409. is a cylinder type.  I don't know if there is any difference in specs between
  410. them.
  411.  
  412. Aaron B.
  413.  
  414. ...
  415. From: Greg Thornwall <uunet!wam.umd.edu!thorn>
  416. I have some more stuff on another company that sells "pirate"
  417. electrical kits. Panaxis productions, PO Box 130, Paradise, CA
  418. 95967-0130 (916)-534-0417 ($1.00 for a catalog). They have a bunch
  419. of FM & AM transmitters from 20mW to 10W! They only sell PLANS for
  420. the high power transmitters here to the US and will sell kits for
  421. export elsewhere. They have a PLL FM oscillator (500mW) for sale in
  422. kit form for $129.00 (better stability!).
  423. ...
  424.  
  425. ------------------
  426. ------------------
  427.  
  428.  
  429. Well I have more info, but it is not organized enough even for this rough
  430. sheet.  Given time I will polish it an post it.
  431.  
  432. Once more If you have any info, I stress "ANY", about this subject please
  433. drop me a byte or two.
  434.  
  435. have fun,
  436.  
  437. mycal@netronix.com
  438.  
  439.  
  440.  
  441.  
  442.  
  443.  
  444. Mycal Johnson                          _
  445. mycal@netronix.com                    | |_ _ _         There is only one
  446. (707)769-3309                         | | | | |__          nor-cal
  447. -----------------                     |        ___\         so-cal
  448.    -  -  -  -                          \      /              mycal
  449.      Ban all Bans                       |    |
  450.