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單管無線調頻話筒的制作與調試

更新時間:2017/10/17 20:15:57    閱讀:4066    分享此文章:
本電路圖是用一只話筒和一只三極管做的簡易的無線調頻話筒。

無線調頻話筒的電路原理圖如下圖所示,其中LC參數是決定電路是否振蕩及發射頻率高低的重要因素,尤其是諧振回路中的L與C3,它決定著調頻發射頻率,是制作成功與否的關鍵。

 

筆者經過理論推導,精密測量并安裝驗證。用下面公式選擇諧振回路LC數值準確可靠。公式為:N=2.565×107d/φ2f2C,其中,N、d、φ、f、C分別表示諧振線圈L的匝數、所用漆包銅錢直徑、線圈內徑(即繞線圈所用臨時骨架的直徑)、發射頻率、諧振回路電容值。式中所用單均為實用單位,分別為:匝、毫米、兆赫、皮法。例如,諧振電容C選15pF,愈發射頻率為96MHz,若用d=0.6mm的漆包線,可在直徑為φ=3.5mm的普通圓珠筆芯上繞制線圈,經以上公式計算則需繞制9.1匝,實際繞制9匝即可。注意:(1)按此公式計算的匝數是指單層密繞,即匝與匝之間緊密排列,不留空隙,繞好后脫胎而出。漆包銅線(鍍銀線更佳)直徑盡可能大些,這樣可減小線圈的損耗電阻,提高品質因數Q,以增大高頻振蕩電路的增益。(2)用此公式時,適當調整各項參數值,使發射頻率在88MHz-108MHz之間,盡量不接近邊緣頻率。且使匝數為整數。另外,C4決定著頻帶寬度,一般選取3-10P,以5-8P為宜,C2與調制深度有關,一般選擇100-300P(有的電路該電容安在基極與地之間此時可選容量為500-1500P的電容器,C5為天線信號耦合電容器,選取容量在10-20P即可。

三極管BG工作在高頻狀態,需選用截止頻率大于100MHZ的高頻三極管,且集電結電容要小。經實際安裝驗證,用3DG204,3DG56,3DG80,9018等超高頻管,反不如用3DG6,3DG201等一般高頻管易于調試成功,并且3DG6,3DG201的截止頻率都大于100MHZ,足以滿足要求,穩定性也比較好。三極管的p值不宜選的太高,以在60-100之間為好,以免造成振蕩頻率不穩定。

安裝要點

高頻部分的元件,管腳一定要短,一方面是減少干擾,有利于電路的正常工作,另一方面是使LC參數的準確、穩定,使發射頻率準確落在88-108MHZ之間。假如L或C3的管腳過長,就相當于增加了L的匝效,從而加大了電感量,對于只有幾匝切直徑很小的線圈,甚至相當于增加一、二匝,從而降低諧振頻率很多,這是不容忽視的。元件布局要高低頻分開,連線不要相互交叉。線路板上相鄰印刷線路間要留有大于1mm的間隙,安一處焊一處,焊點要可靠、圓滑。

原理圖的線路板圖如下圖所示:

 

電路的調試與故障排除

1、使電路正常起振
  
判斷電路是否振蕩,其方便可行的辦法是:在電源電路中串毫安表或打在10mA電流檔的萬用表,監測著整機電流,當手持螺絲刀使金屬桿觸及BG集電極時,電流應有增大變化,離開后又復原值,即證明高頻振蕩工作正常。觸及時,電流值變化大,說明振蕩強,若不變化,說明電路不振蕩。電路不起振的原因有:(1)直流工作點不合適:可通過調整偏置電阻R2使整機電流在2-3mA之間(對3v電源的電路可3-7mA);(2)BG高頻性能差或安裝時已損壞,需更換證實;(3)C2,C4選擇不當,偏離正常值太大;(4)C2、C3、C4內部有短路、斷路故障。對于短路,用一般方法很易測出,對斷路故障不用電容表是很難判斷的,但此類故障可能性很小。(5)線路板或焊點有短路處及假焊點等,需仔細檢查,重新焊接。另外切勿使用氯化鋅溶液、焊錫膏等非絕緣或腐蝕性的助焊劑,它們會使線路板絕緣性能變差,元件間嚴重漏電,若已經用過,可使用純酒精擦洗,待涼后再行調試。
  
2、電路起振。
  
但接收不到信號如經上述方法已證明電路正常起振,但在整個收音機調頻段均找不到接收點,這是由于諧振回路中L、C3數值選擇有偏差,致使振蕩頻率超出了調頻段的頻率范圍,初學者安裝不成功大部分是這個問題。可通過換試C3或適當拉伸或壓縮L得到解決。這種情況多是由于C3的標稱值誤差造成的,若用電容表測量C3的值,用上述公式計算并繞制L就不會出現上述現象。
  
3、工作不穩定
  
工作穩定的原因主要有:(1)BG性能不良或β值過低;(2)C4數值過大或過小;(3)焊接處或元件內部接觸不良;(4)變換方位或手持不同位置時,工作頻率不穩定是由于單管機易受人體感應,頻率偏移所至,可轉動收音調頻旋紐,找準頻率,或加屏弊罩加以解決。
  
4、聲音小。雜音大。
  
(1)高頻振蕩弱:發射功率太小或距接收機過遠所致,可適當調整R2及換p值稍高點的管子、用直徑大些的導線重繞制L、適當加長發射天線等方法得到改善;
  
(2)話筒性能不好,或偏置電阻R 1阻值不當(現象往往是聲小而雜音不一定大),可調整R1使a點電壓為電源電壓的1/2左右,使聲音最大且不失真為宜;
  
(3)接收機調諧不準,接收到的是寄生振蕩頻率。若在整個波段內均找不到無雜音的接收點,可按上述"電路振蕩,但找不到臺"的故障進行處理。

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