电子制作袖珍无线话筒.doc

袖珍无线话筒袖珍发射机，十分适合初学者，电路简单易制，造价低廉，输出功率不超过58mW，发射范围在房屋区可至300米左右 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58mW，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需用3V电源和半波天线便有如此的发射能力。另外，由于电路需要的零件十分之少，故可将之安放在一个火柴盒（比国内般火柴盒大一些）里，作为-qie-听-器，可谓神不知、鬼不觉，不过，并非限于这方面用途上，可将之安置在婴孩房、闸门或走廊通道，监视实际情况，此外亦可当作为夜间保安装置。 电路之电流损耗少于5mA，用两枚干电池可连续工作80至100小时之间。 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。 借这个制作，学习有关FM发送，可了解其优越的地方，特别它产生无噪声的极高质讯号，即使利用低功率发送，也很容易取得良好的范围。 电路工作原理 从图（1）电路可见分两级，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，增益约20至50，将放大的讯号送往振荡级之基极 振荡级Q2工作于约88MHz之频率，这频率由振荡线圈（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470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470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，故此，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470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讯号。 制 作 过 程 装制之前，最好将预先准备好的印板和两枚电池放人空的火梨盒里，看看到底有多少空间可用。 空位虽有限，但仍需留下小小的位置给单独一排的火柴，可用胶水将这些火柴贴在卡纸上，目的遮盖电路，使人觉得它不过是一盒火柴，不会察觉到是一个qie-听-器。 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， 用15至2Ow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（0.5mm）或24号BS（m.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，就要藉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。 现在可依照图（3）指示的零件安放位置焊接底板，先从电阻开始、跟着电容、晶体管、线圈和话简，电阻直立于底板上，但保持高度至最少限度。晶休管之管脚应尽插入底板，以至管的高度没有突出。 两枚电池利用开关焊接一起，再用用线把电地两极接至底板上。最后用一条10cm长的铜线接在底板的A点上，作为天线，整个制造过程就算完毕， 为 什 么 ？ 您是否奇怪电路为何不工作？装机后有多少次发觉电路不能正常工作？ 请不要责备自己，或者又对那本教您的杂志破口大骂，许多时候是由于所谓误差导致的。 制造厂制造出来的所有零件都有其数值，但这个数值只是落在差额之内，而非印在其上的正常值。这个差额度称为误差，假若误差说是5。这表示该零件之实际数值会在其标示值下的5与以上的5之间的任何一处。 误差常应用在电阻、电容、晶体管及其他元件如话筒、线圈及集成电路。 然而，还有另一因素，称之为界限，每个元件在电路中，对该场合都有一个容许值范围，只要该值依旧在该范围之内，又或者在这些界限之内，电路就适当的工作，选择每一元件的时候，般是在这范围的中间。 大多数电路并非严格限制，如从指定元件中选择另一个较高或较低值，一般都工作得不错，假若不成，电路不是很严格限制就是所选之数值很不适当。 当您通过杂志向外发表一个线路时，就会有各种不同阶层的人士试制，从各方面来源取得需用的零件。有时他们采用指定之数值，有时他们选择次一个数值。还有，有些零件有15误差，而其他高至标示值的60，当这些参数差额和界限在任意方式混合之下，您碰到电路不工作是极平常的。 就以话筒为例，在3V电源下，有些话简只需用100K负载电阻（R1）就有极良好的灵敏度，其他的可能需用4.7K能取得仅可接受的灵敏度，从外型您不能说出两者的差别，它们看似一样，但在电气特性上就相差得甚远。 同样亦可应用在晶体管身上，规格表上也许说明两管特性近于相同，可是，当它们接：电路时，一个工作称意，而另一个工作失灵。 请不要担心因看到以上的一段话而恐怕失败，只要慎重考虑电路对元件要求，一步步去做，是完全可以成功的。 电 路 调 校 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至10cm长）于底板的A点上调谐部FM收音机于整个波段上，寻找该讯号。 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，注意图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46mA。 一旦检到载波，将qie-听-器摆放在一部时钟的侧近，检查电路之灵敏度，收音机应发出清楚而强大的滴嗒声，电路应比您的耳朵更为灵敏。 话筒之负载电阻（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广播屯台，因为电台发出之讯号强大，当您测试距离时，会遮盖qie-听-器。 将线圈压缩，频率便降低；将之拉长，频率便增加，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qie-听-器发出来之载波，首先应假定频率低于正常88108MHzFM波段，这是最有可能的原因。 测量电路之电流，若有46mA，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（2）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75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纯音汛号，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纯音讯号。 这两部份可用示波器检查，测试是否有音膝讯号送往振荡级。 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