1、 本文由阚思君贡献doc 文档可能在 WAP 端浏览体验不佳。建议您优先选择 TXT,或下载源文件到本机查看。附录 1:江苏大学毕 业 设 计 (论 论 文)袖珍型发射机的设计与应用Pocket the design and application shot machine系名: 0316 班 刘玲 09专业班级: 学生姓名: 学 号:指导教师姓名: 石鑫 指导教师职称:2008 年 6 月附录 2:目录第一章 发射机的概论1 1.1 发射机的概论1 第二章 小功率调频发射机1 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 主要技术指标1 设计提示1 参考电路2 制作调试4
2、测试结果4 个人电路设计5 实验相关资料7 实验小结12第三章 袖珍型窃听器12 3.1 电路工作原理13 3.2 制作过程14 3.3 问题解析15 3.4 电路调校17第四章 电路的制作与焊接18 第五章 调试工艺22 结论25 致谢 参考文献附录 3袖珍型发射机的设计与应用专业班级:电子技术应用 0316 指导教师:石鑫学生姓名: 刘玲 职称:不论遥控一架飞机或者与外界通 摘要 几乎每个电子爱好者都有利用无线电的雄心壮志,讯,都表达他们发射的期望讯号。 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
3、,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 火柴盒关键词: 关键词:发射机窃听器英文论文题目 英文论文题目AbstractAlmost each electronics fanciers is all beneficial to use the ambition life ambitionof wireless, controling from a distance an airplane in spite of perhaps and out
4、side communication, all express the expectation signal that they shoot. One introduced toward the everyone here is pocketsized to shoot machine, suiting raw recruit very, the electric circuit makes in brief and easily, building price cheap, output power not more than 5 s 8 mWs, shoot scope can go to
5、 300 meters in the house area or so, use a common of the FM radio receive, showing it intelligent degree and clear degree all good, electric circuit design in the part of the most rich challenge be needs to use the 3 V power supply and half wave antenna then like this of blast-off ability.Moreover,
6、because the spare parts ofwith electric circuit demand very it is little, so can put it in a matchboxKey wordsShoot machineDictograph第一章 发射机的概论1.1 发射机的概论发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置。 是一个比较笼统的概念。 广泛应用与电视, 广播, 雷达等各种民用,军用设备。 要可分为调频发射机,调幅发射机,光发射机,哈里斯发射机等多种类型。第二章 小功率调频发射机2.1 主要技术指标 1中心频率 2频率稳定度 3. 最大频偏 4输出功率 5
7、. 天线形式 6. 电源电压 2.2、设计提示 通常小功率发射机采用直接调频方式, 它的组成框图如下所示。 其中高频振荡级主要是 产生频率稳定、 中心频率符合指标要求的正弦波信号, 且其频率受到外加音频信号电压调变; 缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大, 以提供末级所需的激励功率, 同时还对前后级起有f 0 = 12 MHzf / f 0 10 + ?f m = 10 KHz p A 30mW拉杆天线(75 欧姆)Vcc = 9V一定的隔离作用,为避免级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度; ,功放级 的任务是确保高效率输出足够大的高频功率,并馈送到天线进行发射。调频震 荡级缓冲级输
8、出功率 级上述框所示小功率发射机设计的主要任务是选择各级电路形式和各级元器件参数的计算。1、 频振荡级 由于是固定的中心频率, 可考虑采用频率稳定度较高的克拉泼振荡电路。 关于该电路的设计 参阅高频电子线路实验讲义中实验六内容。 2、缓冲级 由于对该级有一定增益要求,考虑到中心频率固定,因此可采用以 LC 并联回路作负载 的小信号谐振放大器电路。对该级管子的要求是f (3 ? 5) f 0 V( BR )CEO 2VCC至于谐振回路的计算,一般先根据f 0 计算出 LC 的乘积值,然后选择合适的 C 再求出L。C 根据本课题的频率可取 100pF200pF。 1、 功放输出级为了获得较大的功率
9、增益和较高的集电极效率,该级可采用共发射极电路,且 工作在丙类状态,输出回路用来实现阻抗匹配并进行滤波,从结构简单、调节方便起见,本 课题可采用错误!未找到引用源。 型网络,计算元件参数时通常取 Qe1 在 10 以内,计算 错误!未找到引用源。 错误 公式请参阅教材第二章。功放管要满足以下条件:PCN P0 I CN ic max V( BR )CEO 2VCC f (3 ? 5) f 02.3、参考电路 鉴于上述设计考虑图 31 所示是可供午安用的电路之一。在条件许可时,亦可采用 MC2833 单片集成电路灭设计,该集成电路工作原理请参见其规格书,应结合本课题要求对 电路外围元件参数作相应
10、计算修改。 考虑到变容二极管偏置电路简单起见,采用共基电路。因要求的频偏不大,故采用变容 二极管部份接入振荡回路的直接调频方式。C3 为斟极高频旁路电容,R1、R2、R3、R4、 R5 为 T1 管的偏置电阻。 采用分压式偏置电路既有利于工作点稳定, 且振荡建立后自给负偏置效应有篮球振荡幅度的稳定。一般选I C 为 3mA 左右,太小不易起振,太大输出振荡波形将产生失真。调节 C9、CP 可使高频线性良好。R7、R9 为变容二极管提供直流偏置。调 制音频信号 C4、 LC 加到变容二极管改变振荡频率实现调频。振荡电压经电容 C10 耦合加 至 T2 缓冲放大级。 T2 缓冲放大级采用谐振放大,
11、L2 和 C11 应谐振在振荡载波频率上。如果发现通过频带 太窄或出现自激可在 L2 两端并联上适当电阻以降低回路 Q 值。 该级可工作于甲类以保证足 够的电压放大。 T3 管工作在丙类状态, 既有较高的效率, 同时可以防止 T3 管产生高频自激而引起的二 次击穿损坏。调节偏置电阻可改变 T3 管的导通角。L3、L4、C15 和 C16 构成 型输出回路用来实现阻抗匹配并进行滤波, 即将天线阻抗变换为功放管所要求的负载值, 并滤除不必 要的高次谐波分量。常用的输出回路还有 L 型、T 型以及双调谐回路等。图 31 小型调频发射机参考电路2.4、制作调试 自制前应先集齐所有元件, 并对其质量及参
12、数进行细心的检测, 再根据所需的体积设计一款 合适的线路板。 总而言之, 良好的元件质量、 合适的印板布局是有效提高自制成功率的保证, 主要调试步骤如下:1.排版电路板, 然后将所有元件连同天线一并按设计好的电路焊在万能板上, 对安装焊接 工艺要求是:尽量缩短高频部分元件引线;电阻、电容尽可能卧式安装,并无虚焊、脱 焊现象。2.给发射机通电,电压为 9V。天线接示波器与频率计,反复调节 L1、L2、L3 匝间距离 以使场强计示数增至最大,必要时对各级的谐振电容进行调节,使输出频率达到要求, 并出现不失真的正弦波。3.不起振或振荡弱;若输出功率小,若能保证元件的质量,以下步骤可助你排除故障:1,
13、 在 CC 两端并联一个 7pF 电容(注意:该电容不可过大,否则你会发现调制失效);2,调振荡级偏置电阻;3,改变 C6 容量一试,如果上述方法不能解决,也有可能是元件 布局不合理引起,可重新对电路板进行布线。 4. 连接频偏仪测出角频偏2.5、测试结果实际值 理论值 电感(H) L1 L2 L3 频率 f 0(MHz) 最大频偏 f 幅度 Vm(调试前 3.3 1.7 1.1 12 +10KHz 3.2 1.7 1.4 11.9调试后 0.9 1.5 1.935KHz4.22.6、个人电路设计 采用间接调频的方式, 其组成如图 2 所示。 其正弦波振荡器一般采用高频稳度的晶体振荡 器,产生
14、的载波通过调相器后引入一个可控的附加相移,从而达到间接调频的目的。考虑到 电路的复杂度故采用直接调频的方案。1振荡级 在调频振荡级可选用电感三点式, 电容三点式和晶体振荡器产生正弦波电压。 具体电路如图 3,4 所示。Vcc图 3本实验采用较为稳定的克拉泼电路如图 5 所示三极管 T1 应为甲类工作状态,其静态工作 点不应设的太高, 工作点太高振荡管工作范围易进入饱和区, 输出阻抗的降低将使振荡波形 严重失真,但工作点太低将不易起振。 在克拉泼电路中 C1,C2 受三极管级间电容 Cce,Cbe,Ccb 的影响。因此在电容的取值上 应满足 C4 C1,C4 C2.(C1=220p C2=220
15、p C4=100p) f = 1 (2 LC ) L 3.5uH1 1 1 1 = + + C C1 C 2 C 42缓冲级 为了使第三级能够达到额定功率必须加大激励即 Vbm,因此要求缓冲级有一定的增益,可采 用 LC 并联回路作负载的小信号谐振放大器。由 f = 1 (2LC ) 可得 L 1.7uH3功率输出级 为了有较高的效率和稳定的输出可用丙类功放同上可得 L 1.1uH. 级与级之间还应加入级间耦合电容,电容取值应对交流近似短路( r =1 ) wc2.7、实验相关资料 1. 变容二极管调频电路实现调频的方法很多,大致可分为两类,一类是直接调频,另一类是间接调频。直接调 频是用调制
16、信号电压直接去控制自激振荡器的振荡频率 (实质上是改变振荡器的定频元 件),变容二极管调频便属于此类。间接调频则是利用频率和相位之间的关系,将调制 信号进行适当处理(如积分)后,再对高频振荡进行调相,以达到调频的目的。两种调 频法各有优缺点。直接调频的稳定性较差,但得到的频偏大,线路简单,故应用较广; 间接调频稳定性较高,但不易获得较大的频偏。 常用的变容二极管直接调频电路如图 Z0916(a)所示。图中 D 为变容二极管,C2、L1、和 C3 组成低通滤滤器,以保证调制信号顺利加到调 频级上,同时也防止调制信号影响高频振荡回路,或高频信号反串入调制信号电路中。 调制级本身由两组电源供电。 对
17、高频振荡信号来说,L1 可看作开路,电源 EB 的交流电位为零,R1 与 C3 并联;如果将隔直电容 C4 近似看作短路,R2 看作开路,则可得到图(b)所示的高频等效电路。不难看出,它是一个电感三点式振荡电路。变容二极管 D 的结电容 Cj,充当了振荡回 路中的电抗元件之一。所以振荡频率取决于电感 L2 和变容二极管的结电容 Cj 的值,f 1 2 L2 C I。,负极通过 R1 接+EB,使变容二 变容二极管的正极直流接地(L2 对直流可视为短路)极管获得一固定的反偏压,这一反偏压的大小与稳定,对调频信号的线性和中心频率的 稳定性及精度,起着决定性作用。 对调制信号来说,L2 可视为短路,
18、调制信号通过隔直流电容 C1 和 L1 加到变容二极 管 D 的负极,因此,当调制信号为正半周时,变容二极管的反偏电压增加,其结电容减 小,使振荡频率变高;调制信号为负半周时,变容二极管的反偏压减小,其结电容增大, 使振荡频率变低。 由上可见, 变容二极管调频的原理是, 用调制信号去改变加在变容二极管上的反偏压, 以改变其结电容的大小,从而改变高频振荡频率的大小,达到调频的目的。由变容二极 管结电容 Cj 变化实现调频的波形示意图如图 Z0917 所示。图 Z0918 是应用电路举例请读者自行分析2. 使用 VCO 实现变容二极管直接调频 图) 实现变容二极管直接调频(图 调频广播具有抗干扰性
19、能强、声音清晰等优点,获得了快速的发展。调频电台的频带通常 大约是 200250kHz,其频带宽度是调幅电台的数十倍,便于传送高保真立体声信号。由于 调幅波受到频带宽度的限制, 在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾, 因此音频信号的频 率局限于 308000Hz 的范围内。在调频时,可以将音频信号的频率范围扩大至 30 15000Hz,使音频信号的频谱分量更为丰富,声音质量大为提高。 许多中小功率的调频发射机都采用变容二极管直接调频技术,即在工作于发射载频的 LC 振荡回路上直接调频, 采用晶体振荡器和锁相环路来稳定中心频率。 较之中频调制和倍频方 法,这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维
20、修方便,是一种较先进的频率调制方案。 变容二极管直接调频原理 二极管通过改变外加反向电压可以改变空间电荷区的宽度, 从而改变势垒电容的大小。变 容二极管是就是利用这种特性制成的特殊的 PN 结二极管, 是一种电抗可变的非线性电路元 件,一般使用的材料为硅或砷化镓。图 1 是变容二极管的特性曲线,图 2 是变容二极管直接 调频示意图。变容二极管在反向偏置时,结电容可用下式来表示: ,其中,VD 为 PN 结内建电位差,Cj0 为外加反向电压 u=0 时的结电容, 为电容变化指数。 取决于变容二极管 PN 结的杂质 n n 分布规律,对于缓变结 n 值等于 1/3,突变结 n 值等于 1/2,超突
21、变结 n 值在 15 之间。 变容二极管在反向偏置直接调频电路中,不能工作于正向偏压区。如图 2 所示,为了保证 变容二极管在调制电压变化过程中保持反向偏压, 必须加上一个大于调制信号振幅的反向直 流偏压 E0。所以在单音调制时,变容二极管上的电压 u=E0+U cos t,得到结电容变化规 律为(见本期杂志) 式中,称为电容调制度, 为静态工作点时的结电容。则振荡回路的谐振角频率为:(见本期杂志) 式中,是未受调制时的振荡角频率,即载波角频率。将式中作为变量,并在处展开为泰勒 级数,得到:(见本期杂志) 从上式可以看出, 振荡器的频率变化量中不仅包含有与调制信号成正比的分量, 而且含有 调制
22、信号的二次谐波及更高次谐波分量, 同时还有中心频率的漂移。 一般总是在保证最大角 频偏的前提下,选择具有较大变容指数 n 的管子,减小电容调制度 m,从而减小中心频率的 漂移,提高振荡器的频率稳定度,还要消除各次谐波失真分量,实现线性调频。 锁相稳频技术 对于变容二极管直接调频电路来说, 由于调制器是由普通的 LC 自激振荡器和并联的变容 二极管组成, 所以有很多因素会引起振荡频率发生变化, 这些因素包括变容二极管的非线性、 电源电压的变动、负载的变化、温度等环境条件的变化、电路元器件老化、机械振动等。为 了消除这些导致中心频率不稳定的因素, 除了注意电路和结构的设计外, 还应当采用自动相 位
23、控制电路使中心频率稳定在规定范围以内。 图 3 是典型的锁相稳频电路的结构框图。共包括四个部分:压控振荡器、鉴相器、基准晶 体振荡器和分频器。放大的调制信号加入压控振荡器,对其进行频率调制,经过调制的高频 信号一路送至后面的放大电路, 另一部分送入分频器进行分频。 分频器输出的方波信号送入 鉴相器中,与基准晶体振荡器经过分频后得到的基准信号进行比较,实现相位锁定。鉴相器 的输出信号经过环路滤波器送入压控振荡器中, 控制压控振荡器的振荡频率, 从而达到稳定 频率的目的。由于调频的结果使压控振荡器输出信号的瞬时频率总是偏离其基准值, 而环路的功能就是要 抑制这种频偏,这就产生了一个矛盾。为了解决这
24、个矛盾,应该使调制信号的频谱处于环路 通带之外,也就是需要在鉴相器和压控振荡器之间加一个低通滤波器,将其滤除。环路只对 引起压控振荡器平均中心频率不稳定的那一部分起作用, 也就是说, 已调信号在中心频率附 近很小的一个频偏范围内变化。 主要电路工作原理 本电路实际上是一个小功率调频发射机, 其调制部分采用了变容二极管直接调频技术, 主 要功能是实现 87108MHz 频段内以 100kHz 为间隔的调频激励源;输入调频信号为音频 (30Hz15kHz),要求实现最大频偏为 75kHz,其框图如图 4 所示。下面简单分析一下各主要部分的工作原理。 VCO 电路VCO 电路是实现频率调制与载波生成
25、的关键性电路部分,其具体电路如图 5 所示。4 个性能一致的超突变结变容二极管 MV209 采取较为复杂的串并联形式,通过电路的复杂 性来换取性能的改善,并采用部分接入法接入谐振回路,即将变容二极管 C 与容量较小的 耦合电容 C1 串联,再与一个电容 C2 并联,构成回路总电容。这样做不会改变变容二极管 的调频特性, 虽然会在一定程度上减小调频电路的最大频偏, 但是可以改善变容二极管结电 容随温度变化而带来的中心频率漂移问题,同时通过调整耦合电容 C1 的大小,可以保证变 容二极管工作在线性区, 并控制频偏大小。 在保证最大频偏的前提下, 尽量消除非线性失真、 降低输出信号的相位噪声。 起振
26、电路中选用具有低转角频率、低噪声指数的双极性晶体管 2SC3356,以提高 VCO 电 路频谱近端的频谱质量。 在起振电路后附加一级射随器, 以减小负载电路对起振电路的影响, 从而获得良好的性能。已调信号通过射随器后,分为两路,一路反馈至 MC145170 的 FIN 端口,以构成锁相回路,另一路送入后端的放大电路,以满足系统的输出功率要求。 锁相稳频电路 鉴相器是稳定频率的核心部分,该部分由数字鉴相-鉴频集成芯片 MC145170 和环路低通 滤波器组成,如图 6 所示。标准晶体振荡器选用 MORION 公司的温补晶振 MV68 系列(10MHz), 频率偏差小于 510-6, 短期频率稳定
27、度为 10-9/S,相位噪声小于-145dBc/Hz/10kHz,完全可以保证电路满足系统对 频偏的要求。 锁相环集成芯片选用了摩托罗拉公司的 MC145170, 来实现调频激励源的中心频率在 87 108MHz 内以 100kHz 为间隔的变化。摩托罗拉公司生产的 MC145170 是一片可用于 MF、 HF 和 VHF 波段的、串行码输入编程的单模 CMOS 锁相环频率合成器芯片。该芯片内含完 全可编程的R 和N 计数器,输入译码器,在 fin 脚内置一放大器,可外接晶体振荡器,可 编程的参考输出,具有线性转移功能的单端或双端鉴相器和可调整的 C 寄存器。 在实际电路中,选用 10kHz
28、的鉴相频率,因此设置 R=1000,N=870010800。同时设置 C 寄存器为(C7C6C5C4C3C2C1C0)=(10000000),选择 R 与 V 双端输出,禁止 LD、fR、fV、REFOUT 输出,以减小电路功耗,同时降低无用端口对电路的影响。 常用的环路滤波器有 RC 积分滤波器、无源比例积分滤波器和有源比例积分滤波器。由它 们的传递函数可知,有源比例积分滤波器具有两个独立可调参数,更重要的是具有滞后-超 前特性,有利于环路的稳定。因此,在设计中采用有源比例积分滤波器,其电原理图如图 7 所示。 由前面的分析可知,该锁相环是一窄带载波跟踪环,故 BL 应小于调制频率 30Hz
29、。因此 应通过调整环路滤波器的参数 R1、R2 与 C,使得 BL 小于 30Hz。取 =0.7,令 BL=10Hz, N=10000 , C=10F , kv=21.2106(rad/v)7.54106(rad/v) , 则 根 据 公 式 , 可 以 得 到 , R1=170k ,R2=7.5k 。 PCB 板的设计与测试结果 频率合成器对馈电电源、 地线分布等电磁兼容问题都有着较严格的要求。 这是因为电源和 数据总线的噪声能耦合到锁相环系统中,使得相噪和杂散变坏。因此,在布局 PCB 版图时, 应做到一下几点。 (1)对鉴相器、压控振荡器分别单独供电、单独稳压,稳压器的输入、输出端都接有
30、 型 滤波电路; (2)布线、元件排列应该尽量整齐; (3)电源线应该加宽,约为 1mm 宽,信号线宽度也要达到 0.75mm。 采取以上措施能够有效地滤除所有无用频率和电源纹波, 抑制各种干扰和噪声, 降低频率 合成器的相位噪声和杂散。下面表 1 和表 2 给出了在载频为 100MHz 时的各项测试指标, 表 3 则给出了该电路在各载频频点的调频信噪比指标。 从表中的数据可以看出,本电路完全满足了系统的要求,并且在相位噪声、非线性失真、 音频频率响应和调频信噪比等方面都有很好的特性。相位噪声小于 -100dBc/Hz/10kHz,非 线性失真小于 0.1%,音频频率响应非常理想,调频信噪比达
31、到 80dB 以上。与此同时,载波 频率稳定度控制在 200Hz 以内,输出信号频率偏差不超过 1kHz,各项指标满足国家广电总 局的技术要求。而且,本电路调试量小,成本也不高,更易于进行批量生产。 2.8、实验小结这个实验是关于小功率调频发射机工作原理分析及其安装调试,通过这次实验我们可以更好地巩固和加 深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。学会基本的实验技能,提高运用理论知 识解决实际问题的能力。在实验过程中,通过选取元件、确定电路形式、以及计算等等,提高我们的动手 能力,同时通过调试来发现自己的错误并分析及排除这些故障,使我们对小功率放大器的知识得到了加深! 在调试过
32、程中应该注意以下几点: (1) 用电压表测一下三个三极管的管脚电压是否满足该设计的要求。(2) 用频率计测出 T1、T2、T3 的发射极所发射的频率是否在 12M HZ,如果不是,试着调节 L1、L2、L3。 (3) 如果在天线处观察波形的峰峰值不在 4V 的话, 则应该在 T2 和 T3 的发射极的电阻上各并联一个电容,以使其提高。 现在来说说电路中一些元件的作用,其中 C3 为基极高频旁路电容,R1、R2、R3、R4、R5 为 T1 管的偏置电 阻,R7、R9 为变容二极管提供直流偏置。T3 管工作在丙类状态,妈有较高的效率,赐教可以防止 T3 管产生 高频自激而引起的二次击穿损坏。调节偏
33、轩电阻可改变 T3 管的导通角。L3、L4、C15 和 C16 构成型输出 回路用来实现阻抗匹配并进行滤波,并滤除不必要的高次谐波分量。第三章 袖珍型窃听器几乎每个电子爱好者都有利用无线电的雄心壮志, 不论遥控一架飞机或者与外界通讯,都表 达他们发射的期望讯号。 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
34、火柴盒 (比 国内般火柴盒大一些)里,作为窃听器,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。3.1 电路工作原理从图(1)电路可见分两级,一级音频放大
35、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
36、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
37、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。3.2 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
38、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,不会察觉到是一个窃听器。 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
39、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,3.3 问题解析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
40、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
41、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 1 5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
42、: 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。若不工作怎么办? 若不工作怎么办?在 FM 接收机上不能接收到窃听器发出来之载波,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 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
43、须如图(3)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
44、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.
45、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。 以上都是用简单测试仪器所能做到的检查,如仍未能
46、找出故障所在,就需要重新再来过。底板与电池同安放入火柴盒内,若底板可打侧放在一边,所占的空间最小。用一排火柴 遮盖电路,可以将火柴粘在一块薄卡纸上,天线从火柴盒的一端引出来。 在另一端开一个小孔,让声音进到话筒,但并非一定耍这样做,因为就算合上盒子,声 音好像也能穿透似的。只要一条短短的天线,大约 10cm 左右,就可以有 30 公尺的发射范 围,足够房间的通讯,甚至更大的房屋也能应付。3.4 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
47、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,将窃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
48、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,会遮盖窃听器。 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。