第17卷第4期2003年12月
南通职业大学学报
JOURNALOFNANTONGVOCATIONALCOLLEGE
Vol.17No.4Dec.2003
制作微型调频发射机
赵
摘
青,李栋
(南通职业大学,江苏南通226007)
要:本文介绍了微型调频发射机的一种制作方法及其工作原理。在微型发射机中,话筒将话音转
化为音频信号,音频信号经放大后对载波进行调制,产生调频波,通过天线向外发射调频电磁波。用调频收音机便可以接听到清楚的话音。
关键词:微型调频发射机音频信号载波调频波中图分类号:
文献标识码:A
文章编号:1008-5327(2003)04-0062-03
HowToMakeMicroFrequencyModulationEmittingMachine
ZHAOQing,LIDong
(DepartmentofElectronicEngineering,NantongVocationalCollege,NantongJiangsu226007)
Abstract:Thispaperintroducesamethodofmakingmicrofrequencymodulationemittingmachineaswellasworkprincipleofthemachine.Inthismachine,themicrophonetransformsthesoundintotheaudiofre--quencysignal.Afterbeingamplified,theaudiofrequencysignalmodulatesthecarrywavetoproducefrequencymodulationwave.Thentheantennaemitsthefrequencymodulationelectromagneticwaveoutwardly.Us-ingthefrequencymodulationradio,youcanheartheclearsound.
Keywords:microfrequencymodulationemittingmachine,soundwave,carrywave,frequencymodulationwave
对于通信专业的学生,学过通信电子线路(高频电子线路)这门课程后,就可以自己动手制作一台微型调频发射机了。这样即可以提高他们的动手能力,又能给他们的校园生活带来乐趣。更重要的是,可以帮助他们更好地理解所学专业理论知识,进一步激发他们对本专业的热爱与兴趣。
R1=3k8,R2=330k8,R3=1k8,R4=10k8,R5=100k8,R6=3k8,C1=10Lf,C2=10Lf,C3=102pf,C4=6.2pf,C5=5.6pf,C6=8.2pf,VCC=12V。
2
1
电路组成
工作原理
此微型发射机主要由基本放大电路 载波产
生电路 调频波产生电路三个部分构成。2.1基本放大电路
话筒BM 电容C1 电阻R1 R2 R3 R4 三极管T1组成基本放大电路。话筒可以将话音转换成音频信号,音频信号经过耦合电容C1传到三极管T1的基极,实现音频信号的放大,从而获得所需要的功率,以便对高频载波进行调制。2.2载波产生电路
图1微型调频发射机的原理电路图
高频时,三极管的结电容Cbe的作用不可忽略。三极管T2、电感L、结电容Cbe、电容C4,C5组
第4期赵青,李栋:制作微型调频发射机
成了改进型电容三点式高频振荡电路,产生高频振荡信号,即载波。载波的频率主要由电感L、结电容Cbe、电容C4,C5决定。2.3
调频波产生电路
用放大了的音频信号去控制T2的结电容
那么关键元件电感L,电容C4,C5的参数值一定要准确。购买电容时,必须确保标称容量值与设计值一致。电感值同样必须准确。因此,漆包线的直径,所绕线圈的直径,绕制匝数都须精确。3.2印制板的设计与制作
根据电路原理图设计印制板。印制板的设计可灵活多样。除了确保电路连接正确外,板子尺寸、元件排布也得合适。尺寸过大,电路分布参数的影响会加大;尺寸过小,元件间将产生不可忽略的影响。另外,印制板图最好由直线构成,这样容易实现。现介绍一种简单的印制板图,如图2所示。实际制作时,可将图2按比例缩小。
设计图确定以后,就可以开始制作印制板了。首先按照设计尺寸用锯条分割出相应大小的铜箔板。然后,在纸上画出设计图,利用复写纸将其反面印到铜箔上,形成印制板图。再用透明胶带平整地覆盖在印制板图上,注意不能形成气泡。对印制板中需去除铜的地方,用刀小心地将上面粘着的胶带除去,而后放入Fecl3溶液中进行腐蚀。表面没有胶带覆盖的铜箔与Fecl3溶液发生化学反应,从而将其腐蚀;而其余部分由于有胶带保护,得以完好无缺地保留下来。铜箔板要悬浮搁置在Fecl3溶液中,这样使生成物自然掉在容器里,而不会附着在板子上,加快腐蚀的速度。当需除去的铜箔全部溶解时,腐蚀即告结束。而后,将印制板放入清水中进行充分清洗。待板子干燥后,在各个焊接点位置打上小孔。至此,印制板制作成功。3.3焊接电路
将各元件按照原理图焊接在印制板上。焊接时要注意以下几点:
首先注意区别三极管的三个电极。将三极管平的一面朝上,圆弧一面朝下,电极引脚朝左,那么,由上至下,三个极依次是:发射极、基极、集电极。
其次要注意电解电容的极性。电容器塑料外壳上/---0标志对应的是负极。若引脚有长短之分,短引脚对应的是负极。
此外,驻极体话筒中与外壳相连的一极必须接地,不可搞错。
焊接时,应尽量使元件贴近印制板;焊接后将所有元件引脚剪短,从而减轻分布参数的干扰。
Cbe,便可控制载波的频率,使得载波的频率随着音频信号的改变而改变,从而实现调频。调频信号通过电容C6传送到发射天线,向外发射100MHz左右的调频电磁波。
3制作过程
3.1准备元件
3.1.1元件的选用及制作
所有电阻均选用1/32w的金属膜电阻。电容C3,C4,C5,C6选用超小型高频陶瓷电容,电容C1,C2选用6.3V超小型电解电容。三极管T1选用2SC9014微型高频三极管,其特征频率fT\100MHz,B\100;三极管T2选用2SC9018微型超高频三极管,其特征频率fT\1000MHz,B\100。
话筒BM选用驻极体微型话筒,开关K选用微型按键开关,电池可视外包装而定。
电感L:用U0.51mm的漆包线在U5mm的圆棒上平绕7匝,脱胎形成。找准第3匝与第4匝的中心位置,用砂皮磨掉上面的漆,以便稍后方便地焊接上电容C6。
至于天线,可选用U0.05mm@5的多股软胶线。由公式K=C/f,可求出调频波的波长K等于3m。当发射天线的长度与波长可相比拟时,发射信号的效率较高。这里可选四分之一波长天线,长度为0.75m。3.1.2
注意关键元件值
欲想使调频发射机的发射频率为100MHz,
图2印制板图
63
南通职业大学学报2003年
4调试
Q点设计值为:
IBQ2=(VCC-UBEQ)/[R5+(1+B2)@R6]=(12-0.6)/(10+101@3)=0.028(mA)
ICQ2=B2@IBQ2=2.8(mA)调试方法:基本同上。4.2
检测发射信号
一边对着话筒讲话,一边用测试笔(电笔)检
4.1静态工作点的调试
为保证发射机工作正常,三极管T1,T2的静态工作点(Q点)必须合适。本文对T1,T2的Q点进行了较合理的设计。实际工作时,T1,T2的Q应在设计值附近。但由于所购元件的参数值具有较大分散性,必须对T1,T2的Q点进行调试。4.1.1三极管T1的Q点调试
T1的直流通路图如图3所示。
查天线旁有无感应电场,即有无调频信号发射。也可以用调频收音机接听信号。若能听到类似噪声的咝咝声,则表明发射信号存在。若无,则电路连接或调试有误,必须进行检查。4.3接听话音
一人对着话筒讲话,另一人在数米外用调频收音机在88~108MHz的频率范围内仔细搜索信号。可用手改变线圈的疏密程度,调整线圈的电感量,使发射频率接近于接收频率。一旦接听到较清晰的话音,便用热熔胶将电感线圈固定好。当然,
图3三极管T1的直流通路图
别忘了记下此时收音机的频率值。
Q点设计值为:基极电流
IBQ1=(VCC-UBEQ)/[R2+(1+B1)@R4]=(12-0.6)/(330+101@10)=0.008(mA)
集电极电流ICQ1=B1@IBQ1
=0.8(mA)
调试方法:将T1的集电极断开,串进万用表的电流档(10mA档),将一个510k8的电位器置换R2电阻。调整电位器,使电流表读数为0.8mA,即ICQ1=0.8mA。记下此时电位器的阻值RX。再将一固定电阻R2c=RX取代电位器RX即可。
4.1.2三极管T2的Q点调试
T2的直流通路图如图4所示。
5制作外包装
最后,还得给发射机穿上一件/衣服0。外包装
的设计可以充分发挥你的想象力与创造力。香烟盒,肥皂盒,糖果盒,,都可以拿来/废物利用0。如果自己动手设计并制作一个构思巧妙 做工精巧的外壳,则能为这一小制作增添不少生活情趣与艺术氛围。
现在,你可以利用微型发射机进行通话了。正常情况下,通话距离可达100m,通话效果也是比较好的。
参考文献:
[1]张肃文.高频电子线路[M].北京:高等教育出版社,2000.[2]王涤生.制作无线话筒[M].北京:电子工业出版社,2002.
作者简介:赵青(1971-),女,江苏通州人,南通职业大学电子系工程师,主要研究方向:通信电子。
图4三极管T2的直流通路图
(责任编辑:杨林娟)
第17卷第4期2003年12月
南通职业大学学报
JOURNALOFNANTONGVOCATIONALCOLLEGE
Vol.17No.4Dec.2003
制作微型调频发射机
赵
摘
青,李栋
(南通职业大学,江苏南通226007)
要:本文介绍了微型调频发射机的一种制作方法及其工作原理。在微型发射机中,话筒将话音转
化为音频信号,音频信号经放大后对载波进行调制,产生调频波,通过天线向外发射调频电磁波。用调频收音机便可以接听到清楚的话音。
关键词:微型调频发射机音频信号载波调频波中图分类号:
文献标识码:A
文章编号:1008-5327(2003)04-0062-03
HowToMakeMicroFrequencyModulationEmittingMachine
ZHAOQing,LIDong
(DepartmentofElectronicEngineering,NantongVocationalCollege,NantongJiangsu226007)
Abstract:Thispaperintroducesamethodofmakingmicrofrequencymodulationemittingmachineaswellasworkprincipleofthemachine.Inthismachine,themicrophonetransformsthesoundintotheaudiofre--quencysignal.Afterbeingamplified,theaudiofrequencysignalmodulatesthecarrywavetoproducefrequencymodulationwave.Thentheantennaemitsthefrequencymodulationelectromagneticwaveoutwardly.Us-ingthefrequencymodulationradio,youcanheartheclearsound.
Keywords:microfrequencymodulationemittingmachine,soundwave,carrywave,frequencymodulationwave
对于通信专业的学生,学过通信电子线路(高频电子线路)这门课程后,就可以自己动手制作一台微型调频发射机了。这样即可以提高他们的动手能力,又能给他们的校园生活带来乐趣。更重要的是,可以帮助他们更好地理解所学专业理论知识,进一步激发他们对本专业的热爱与兴趣。
R1=3k8,R2=330k8,R3=1k8,R4=10k8,R5=100k8,R6=3k8,C1=10Lf,C2=10Lf,C3=102pf,C4=6.2pf,C5=5.6pf,C6=8.2pf,VCC=12V。
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1
电路组成
工作原理
此微型发射机主要由基本放大电路 载波产
生电路 调频波产生电路三个部分构成。2.1基本放大电路
话筒BM 电容C1 电阻R1 R2 R3 R4 三极管T1组成基本放大电路。话筒可以将话音转换成音频信号,音频信号经过耦合电容C1传到三极管T1的基极,实现音频信号的放大,从而获得所需要的功率,以便对高频载波进行调制。2.2载波产生电路
图1微型调频发射机的原理电路图
高频时,三极管的结电容Cbe的作用不可忽略。三极管T2、电感L、结电容Cbe、电容C4,C5组
第4期赵青,李栋:制作微型调频发射机
成了改进型电容三点式高频振荡电路,产生高频振荡信号,即载波。载波的频率主要由电感L、结电容Cbe、电容C4,C5决定。2.3
调频波产生电路
用放大了的音频信号去控制T2的结电容
那么关键元件电感L,电容C4,C5的参数值一定要准确。购买电容时,必须确保标称容量值与设计值一致。电感值同样必须准确。因此,漆包线的直径,所绕线圈的直径,绕制匝数都须精确。3.2印制板的设计与制作
根据电路原理图设计印制板。印制板的设计可灵活多样。除了确保电路连接正确外,板子尺寸、元件排布也得合适。尺寸过大,电路分布参数的影响会加大;尺寸过小,元件间将产生不可忽略的影响。另外,印制板图最好由直线构成,这样容易实现。现介绍一种简单的印制板图,如图2所示。实际制作时,可将图2按比例缩小。
设计图确定以后,就可以开始制作印制板了。首先按照设计尺寸用锯条分割出相应大小的铜箔板。然后,在纸上画出设计图,利用复写纸将其反面印到铜箔上,形成印制板图。再用透明胶带平整地覆盖在印制板图上,注意不能形成气泡。对印制板中需去除铜的地方,用刀小心地将上面粘着的胶带除去,而后放入Fecl3溶液中进行腐蚀。表面没有胶带覆盖的铜箔与Fecl3溶液发生化学反应,从而将其腐蚀;而其余部分由于有胶带保护,得以完好无缺地保留下来。铜箔板要悬浮搁置在Fecl3溶液中,这样使生成物自然掉在容器里,而不会附着在板子上,加快腐蚀的速度。当需除去的铜箔全部溶解时,腐蚀即告结束。而后,将印制板放入清水中进行充分清洗。待板子干燥后,在各个焊接点位置打上小孔。至此,印制板制作成功。3.3焊接电路
将各元件按照原理图焊接在印制板上。焊接时要注意以下几点:
首先注意区别三极管的三个电极。将三极管平的一面朝上,圆弧一面朝下,电极引脚朝左,那么,由上至下,三个极依次是:发射极、基极、集电极。
其次要注意电解电容的极性。电容器塑料外壳上/---0标志对应的是负极。若引脚有长短之分,短引脚对应的是负极。
此外,驻极体话筒中与外壳相连的一极必须接地,不可搞错。
焊接时,应尽量使元件贴近印制板;焊接后将所有元件引脚剪短,从而减轻分布参数的干扰。
Cbe,便可控制载波的频率,使得载波的频率随着音频信号的改变而改变,从而实现调频。调频信号通过电容C6传送到发射天线,向外发射100MHz左右的调频电磁波。
3制作过程
3.1准备元件
3.1.1元件的选用及制作
所有电阻均选用1/32w的金属膜电阻。电容C3,C4,C5,C6选用超小型高频陶瓷电容,电容C1,C2选用6.3V超小型电解电容。三极管T1选用2SC9014微型高频三极管,其特征频率fT\100MHz,B\100;三极管T2选用2SC9018微型超高频三极管,其特征频率fT\1000MHz,B\100。
话筒BM选用驻极体微型话筒,开关K选用微型按键开关,电池可视外包装而定。
电感L:用U0.51mm的漆包线在U5mm的圆棒上平绕7匝,脱胎形成。找准第3匝与第4匝的中心位置,用砂皮磨掉上面的漆,以便稍后方便地焊接上电容C6。
至于天线,可选用U0.05mm@5的多股软胶线。由公式K=C/f,可求出调频波的波长K等于3m。当发射天线的长度与波长可相比拟时,发射信号的效率较高。这里可选四分之一波长天线,长度为0.75m。3.1.2
注意关键元件值
欲想使调频发射机的发射频率为100MHz,
图2印制板图
63
南通职业大学学报2003年
4调试
Q点设计值为:
IBQ2=(VCC-UBEQ)/[R5+(1+B2)@R6]=(12-0.6)/(10+101@3)=0.028(mA)
ICQ2=B2@IBQ2=2.8(mA)调试方法:基本同上。4.2
检测发射信号
一边对着话筒讲话,一边用测试笔(电笔)检
4.1静态工作点的调试
为保证发射机工作正常,三极管T1,T2的静态工作点(Q点)必须合适。本文对T1,T2的Q点进行了较合理的设计。实际工作时,T1,T2的Q应在设计值附近。但由于所购元件的参数值具有较大分散性,必须对T1,T2的Q点进行调试。4.1.1三极管T1的Q点调试
T1的直流通路图如图3所示。
查天线旁有无感应电场,即有无调频信号发射。也可以用调频收音机接听信号。若能听到类似噪声的咝咝声,则表明发射信号存在。若无,则电路连接或调试有误,必须进行检查。4.3接听话音
一人对着话筒讲话,另一人在数米外用调频收音机在88~108MHz的频率范围内仔细搜索信号。可用手改变线圈的疏密程度,调整线圈的电感量,使发射频率接近于接收频率。一旦接听到较清晰的话音,便用热熔胶将电感线圈固定好。当然,
图3三极管T1的直流通路图
别忘了记下此时收音机的频率值。
Q点设计值为:基极电流
IBQ1=(VCC-UBEQ)/[R2+(1+B1)@R4]=(12-0.6)/(330+101@10)=0.008(mA)
集电极电流ICQ1=B1@IBQ1
=0.8(mA)
调试方法:将T1的集电极断开,串进万用表的电流档(10mA档),将一个510k8的电位器置换R2电阻。调整电位器,使电流表读数为0.8mA,即ICQ1=0.8mA。记下此时电位器的阻值RX。再将一固定电阻R2c=RX取代电位器RX即可。
4.1.2三极管T2的Q点调试
T2的直流通路图如图4所示。
5制作外包装
最后,还得给发射机穿上一件/衣服0。外包装
的设计可以充分发挥你的想象力与创造力。香烟盒,肥皂盒,糖果盒,,都可以拿来/废物利用0。如果自己动手设计并制作一个构思巧妙 做工精巧的外壳,则能为这一小制作增添不少生活情趣与艺术氛围。
现在,你可以利用微型发射机进行通话了。正常情况下,通话距离可达100m,通话效果也是比较好的。
参考文献:
[1]张肃文.高频电子线路[M].北京:高等教育出版社,2000.[2]王涤生.制作无线话筒[M].北京:电子工业出版社,2002.
作者简介:赵青(1971-),女,江苏通州人,南通职业大学电子系工程师,主要研究方向:通信电子。
图4三极管T2的直流通路图
(责任编辑:杨林娟)