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单管无线调频话筒的制作与调试

更新时间:2017-10-17 20:15:57    阅读:149    分享此文章:
本电路图是用一只话筒和一只三极管做的简易的无线调频话筒。

无线调频话筒的电路原理图如下图所示,其中LC参数是决定电路是否振荡及发射频率高低的重要因素,尤其是谐振回路中的L与C3,它决定着调频发射频率,是制作成功与否的关键。

 

笔者经过理论推导,精密测量并安装验证。用下面公式选择谐振回路LC数值准确可靠。公式为:N=2.565×107d/φ2f2C,其中,N、d、φ、f、C分别表示谐振线圈L的匝数、所用漆包铜钱直径、线圈内径(即绕线圈所用临时骨架的直径)、发射频率、谐振回路电容值。式中所用单均为实用单位,分别为:匝、毫米、兆赫、皮法。例如,谐振电容C选15pF,愈发射频率为96MHz,若用d=0.6mm的漆包线,可在直径为φ=3.5mm的普通圆珠笔芯上绕制线圈,经以上公式计算则需绕制9.1匝,实际绕制9匝即可。注意:(1)按此公式计算的匝数是指单层密绕,即匝与匝之间紧密排列,不留空隙,绕好后脱胎而出。漆包铜线(镀银线更佳)直径尽可能大些,这样可减小线圈的损耗电阻,提高品质因数Q,以增大高频振荡电路的增益。(2)用此公式时,适当调整各项参数值,使发射频率在88MHz-108MHz之间,尽量不接近边缘频率。且使匝数为整数。另外,C4决定着频带宽度,一般选取3-10P,以5-8P为宜,C2与调制深度有关,一般选择100-300P(有的电路该电容安在基极与地之间此时可选容量为500-1500P的电容器,C5为天线信号耦合电容器,选取容量在10-20P即可。

三极管BG工作在高频状态,需选用截止频率大于100MHZ的高频三极管,且集电结电容要小。经实际安装验证,用3DG204,3DG56,3DG80,9018等超高频管,反不如用3DG6,3DG201等一般高频管易于调试成功,并且3DG6,3DG201的截止频率都大于100MHZ,足以满足要求,稳定性也比较好。三极管的p值不宜选的太高,以在60-100之间为好,以免造成振荡频率不稳定。

安装要点

高频部分的元件,管脚一定要短,一方面是减少干扰,有利于电路的正常工作,另一方面是使LC参数的准确、稳定,使发射频率准确落在88-108MHZ之间。假如L或C3的管脚过长,就相当于增加了L的匝效,从而加大了电感量,对于只有几匝切直径很小的线圈,甚至相当于增加一、二匝,从而降低谐振频率很多,这是不容忽视的。元件布局要高低频分开,连线不要相互交叉。线路板上相邻印刷线路间要留有大于1mm的间隙,安一处焊一处,焊点要可靠、圆滑。

原理图的线路板图如下图所示:

 

电路的调试与故障排除

1、使电路正常起振
  
判断电路是否振荡,其方便可行的办法是:在电源电路中串毫安表或打在10mA电流档的万用表,监测着整机电流,当手持螺丝刀使金属杆触及BG集电极时,电流应有增大变化,离开后又复原值,即证明高频振荡工作正常。触及时,电流值变化大,说明振荡强,若不变化,说明电路不振荡。电路不起振的原因有:(1)直流工作点不合适:可通过调整偏置电阻R2使整机电流在2-3mA之间(对3v电源的电路可3-7mA);(2)BG高频性能差或安装时已损坏,需更换证实;(3)C2,C4选择不当,偏离正常值太大;(4)C2、C3、C4内部有短路、断路故障。对于短路,用一般方法很易测出,对断路故障不用电容表是很难判断的,但此类故障可能性很小。(5)线路板或焊点有短路处及假焊点等,需仔细检查,重新焊接。另外切勿使用氯化锌溶液、焊锡膏等非绝缘或腐蚀性的助焊剂,它们会使线路板绝缘性能变差,元件间严重漏电,若已经用过,可使用纯酒精擦洗,待凉后再行调试。
  
2、电路起振。
  
但接收不到信号如经上述方法已证明电路正常起振,但在整个收音机调频段均找不到接收点,这是由于谐振回路中L、C3数值选择有偏差,致使振荡频率超出了调频段的频率范围,初学者安装不成功大部分是这个问题。可通过换试C3或适当拉伸或压缩L得到解决。这种情况多是由于C3的标称值误差造成的,若用电容表测量C3的值,用上述公式计算并绕制L就不会出现上述现象。
  
3、工作不稳定
  
工作稳定的原因主要有:(1)BG性能不良或β值过低;(2)C4数值过大或过小;(3)焊接处或元件内部接触不良;(4)变换方位或手持不同位置时,工作频率不稳定是由于单管机易受人体感应,频率偏移所至,可转动收音调频旋纽,找准频率,或加屏弊罩加以解决。
  
4、声音小。杂音大。
  
(1)高频振荡弱:发射功率太小或距接收机过远所致,可适当调整R2及换p值稍高点的管子、用直径大些的导线重绕制L、适当加长发射天线等方法得到改善;
  
(2)话筒性能不好,或偏置电阻R 1阻值不当(现象往往是声小而杂音不一定大),可调整R1使a点电压为电源电压的1/2左右,使声音最大且不失真为宜;
  
(3)接收机调谐不准,接收到的是寄生振荡频率。若在整个波段内均找不到无杂音的接收点,可按上述"电路振荡,但找不到台"的故障进行处理。

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