调频(FM)无线话筒制作3例

300m FM无线话筒 电路概述:这里向各位介绍的一部袖珍发射机,十分适合初学者,电路简单易制,造价低廉,输出功率不超过8mW,发射范围在房屋区可至300米左右,用一部普通的 FM收音机接收,显示其灵敏度和清晰度俱佳,电路设计中最富挑战性的部份就是只用3V电源和半波天线便有如此的发射能力.电路的电流损耗少于5mA,用两枚干电池可连续工作80至100小时.电路在正常工作下非常稳定,频率漂移极小.测试:工作8小时之后,仍不需再校接收机.唯一影响输出频率是电池的状况,当电池老化时,频率有轻微改变. 工作原理:从电路图可见,该电路分两级,一级音频放大器和一级RF振荡器.驻极体话筒内实际藏有一枚FET,如您喜欢的话,可视之为一级,FET将话筒前振膜之电容变化放大,这就是驻极休话筒很灵敏的原因.音频放大级乃由其射极晶休管Q1担任,增益20~50,将放大的讯号送往振荡级之基极.振荡级Q2工作于约 88MHz,这频率是由振荡线圈(共5圈)和?47pF电容器调整的,该频率也决定于晶体管,18pF回输电容器及还有少数偏压元件,例如470Ω射极电阻和22K基极电阻.电源接通时,1nF基极电容器通过22K电阻逐渐充电,而18pF则经振荡线圈的470Ω电阻充电,但更加之快,47pF电容也充电(其两端虽仅得小的电压),线圈产生磁场.基极电压渐渐上升时,晶体管导通,并有效地将内阻并接在18pF两侧.当1nF电容充电至该极的工作电压时,就会发生好几个杂乱的周波,故我们假定讨论在靠近工作电压之时基极电压继续上升,18nF电容试图阻止射极用压的移动,到电容器内的能量耗尽及再不阻止射级移动之时,基一射极电压降低,晶体管截止,流人线圈的电流也停止,磁场衰溃.磁场衰溃,产生一个相反方向的电压,集极电压反过来从原本的2.9V上升至超过3V,并以相反方向47pF电容充电,这电压也影响到对18pF电容充电,及470Ω射极电阻上的电压降使到晶休管进入更深的截止.18pF电容充电时,射电压下跌,并跌到某一晶休管开始导通,电流流入线圈,与衰溃磁场对抗.线圈上之电压反转,形成集极电压下降,这个变化通过18pF电容传送到 射极上,结果晶休管进入更深的导通,把18pF电容短路,周期再开始重复,故此,Q2在此形成一个振荡,产生88MHz的交流讯号.放大后之音频讯号经 0.1uF电容溃入到Q2之基极,改变振 荡频率,产生所需的FM电磁波. 制作过程:现在将所有零件放在工作桌上,逐个零件分清楚其数值,然后分类按次序排列好,这佯做很有条理,避免焊错零件.锡线方面最好采用特细0.6lmm的树脂(松香)锡线,因其身细,焊接起来很快并易上锡, 15~20 W小型电烙铁已足够,使用前用海绵将烙铁咀抹干净,唯一须自制的是线圈,需用一段22号 BS(Ф0.5mm)或24号BS(Фm.71mm)的漆包铜线或者包锡铜线,在3mm直径的线圈架上绕5圈,如在中型螺丝起子上绕亦可,然后将圈与圈之间分隔开的5.5mm左右.到最后调整频率的时候,就要接着将线圈前后压缩或者拉长,改变输出频率.如您的线圈用漆包线做的话,须把线的两头上的漆皮剥掉,然后上一点锡. 电路调试:所有零件都焊接完毕后,最好先用肉眼检视一切焊接点,是否有假焊,或者焊料用得太多而造成与临近短路,彻底查清楚后,才可进行校准和测试性能,测试步骤是加一条短的天线(5~10cm长)于底板的A点上调谐－部FM收音机于整个波段上,寻找该信号.最好令发射机与收音机保持一定距离,以防止检拾到任何谐波或者侧波.如收音机未能检到载波,表示频率可能太低,将振荡线圈稍为拉长,及再次尝试.如果采用包锡铜线绕制线圈,注意圈与圈之间不应彼此碰到.如采用漆皮铜线,则须要知道圈的连通性,可用万用表之低阻挡去量度它,或者量度电路电流,应约4~6mA.一旦检到载波,话筒的负载电阻R1决定灵敏度,可将之减至10k或者加至47k,视所需求的灵敏度而定. 要确定发射之频率完全远离开您本地任何FM广播电台,因为电台发出之信号强大.将线圈压缩,频率便降低;将之拉长,频率便上升,这样免用到微调电容,节省本机的造价,不过,如您喜欢亦可用微调电容.顺道一提, C4最好用一枚39pF陶瓷电容,将另一个10pF或22pF微调电容并于共上,这样可更仔细调整电路.用线圈调整很容易偏离FM波段.理论上,用感器也应调节至维持调谐电路的L/C比,但我们需要的范围很小,故并没有限制。 利用一部具有调节指示表的FM接收机可以决定本机的输出功率有多少,其正需要是作出比较,指示表上指示四个单位度数,表示十分良好的输出,在测试本机时用 10cm长的天线作水平式摆放,离调谐器度到10米.以四个单位度数为准,即知道用一条半波天线(170cm 长),本机能发射远至约300米. 若不工作怎么办? 在FM接收机上不能接收到FM发射机发出来之载波,首先应假定频率低于正常88－108MHzFM波段,这是最有可能的原因. 测量电路之电流,若有4~6mA.表示电路是正在工作,稍为将线圈拉长,并扫描整个波段,当接触底板上任何元件时,只能用一支非金属的螺丝起子,并且离开电池,因为您手上皮肤引起的电容效应会导致电路明显地失调,并且可能完全停止输出.还有,维持3V电源也很重要,并要将电池贴近底板. 整个布线必须如图那样,维持同样的电路分布电容,电路一旦工作,才可改变其排列,但在起初测试步骤中,每个元件均必须照足图中那样安放. 振荡器工作于约88MHz,除非您拥有一部100MHz示波器,否则难以看到其波形,或者天线直接接在频率计的75Ω输入.若然没有上述的测试仪器,需用万用表作直流电压测量,看振荡管Q2是否有正确的值压.量度基极电压和射极电压,一部普通的万用表由于其对电路作用,会指示此两点都是2V左右,只有高阻抗的电表,如FET电压表,才指示射极有2V及基极有2.5V,(推荐使用数字表)若此两测试点均有电压存在,对假定晶体管正常工作,但有可能发射错误频率.18pF回输电容在与BC547晶体管配合,如打算用另一编号,可将电容值减至10pF或5.6pF.先改换此电容器,然后是晶体管. 其他简单的事情如底板上铜箔短路断裂,焊接点差劣,又或者采用没有编号之零件等等,这都常常成为一个可能性,特别是那些零件上所印的编号或数值模糊不清,若对之有怀疑,应立该更换.若只收到载波但没有声音,则故障在音频级或者话筒上.所谓有载波没有纯音是在调谐收音机至一处,收到的是寂静一片,没有沙沙声,但也听不到发射机发出的音频.这两部份可用示波器检查,测试是否有音频信号送往振荡级.若没有示波器,在测试方面就受到一定困难,即使话筒上有0.7V与1.5V之间的电压,这也不表示话筒的灵敏度或者完全工作.音频放大管集极上有1.4V电压,表示晶体管导通,如低于0.8V,晶体管饱和,或者在某方面可能损坏,也可能表示晶体管有十分高之增益,并不适合.如电压超过2.5V,该级不足以导电检查晶体管和偏压电阻,需要时将之更换.示波器也显示话筒的灵敏度,加大或者减少负荷电阻,即可改变FET的增益,灵敏度极高之零件,负荷电阻不宜低于10k,有时可能需要高至47k或以上.任何类别的话筒,如想提升其灵敏度,可加大负荷电阻之阻值,至于决定最终之数值就要看话筒的品质而定. 1000m简易FM无线话筒 本电路工作频率稳定,简单,成功率高,适合无线爱好者仿制.电路的工作电压为9V,工作电流2~6mA,元件参数如图可知,BG1为9018,BG2为C1959(也可以是9018,不过功率很小,如果是D-40可以将射距离扩大到1000米),L1,L2为0.5mm的漆包线在0.5的圆棒上绕4和3圈,工作电压可以提高到12V,这样发射的距离可增加,不过频率会变化,整个电路最好用电池供电,可达到音质和稳频的最佳效果,调试时先关闭 BG2的工作,调好你所需的频率,最后打开BG2电路调节功率.本电路我是采用BG1:D40,BG2:C1970效果很好,电压12V, BG1工作电压6V,距离是3000米(定向实验).如果你要采用D-40,请你要注意D-40的工作电压是6V!最好将本电路装在一个铁盒里,输入端加一个衰落减网络 100m FM无线话筒 电路参考图 工作原理:MIC先将自然界的声音信号变成音频电信号,经C2耦合给Q的基极进行调制,当有声音信号的时候,三极管的结电容会发生变化→振荡频率发生变化,完成频率调制,即调频.再经C8耦合给高频调谐放大电路对已调制的高频信号放大,再通过C12、L3和天线TX向外发射频率随声音信号变化而变化的高频电磁波. 其中R1为话筒MIC的偏置电阻,一般在2kΩ~5.6kΩ选取,R4为集电极电阻.R5为基极电阻,给Q1提供偏置电流.R6为发射极电阻,起稳定Q1直流工作点的作用;Q2,R7,R8,C4,C5,L1,C6,C7组成高频振荡电路,R7给Q2基极提供偏流,C5和L1振荡回路,改变其值可以改变发射频率,C4为反馈电容,R8起稳定Q2直流工作点作用,C7隔直流通交流电容;Q3,R9,R10,L2,C10,C11组成高频功率放大电路.R9给功率管Q3提供基极电流, C10和L2放大调谐回路, 和振荡回路C5和L1调谐在同一频点时获得最大输出功率,发射距离最远. 我们将发射频率设计在FM收音机波段,因此可以配合任何FM收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号,从而完成各种用途. PCB板图: 装配说明: 1.电阻陶瓷电容不用分正负极,但是必须注意电阻值和电容量不要搞错.请参见连云港电子网的电子实验套件中介绍的有关方法. 2.板上的话筒有正负极之分,和铝制外壳相连接的一极为负极,另一极为正极.为了便于安装,请先加焊两只引脚. 3.三极管的三只管脚功能完全不同,一定要分清楚.请参见连云港电子网的电子实验套件相关电子资料中提供的识别方法. 4.元件包中有铜线制作的线圈,它的外面有一层绝缘漆.它是一个关键的元件,调节线圈间距可以改变发射频率和距离.L1的匝距变近和换容量大一点的电容会使发射频率变低;要使发射频率变高,就需要采取相反的措施.和L1并联的电容变化范围不可以太大或太小,否则发射频率会偏到离谱.甚至不会产生高频发射信号(不起振). 5.元件包中含有电路板插针,安装在关键点后,可以用来和电子实验套件灵活的配合使用,从而可以做范围更广的电子实验. 6.元件位置请不要装错,焊接时间最好控制在2~3秒,力求元件安放到位并且美观,多次检查无误后即可通电调试,使用.

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