電路在正常工作下非常穩(wěn)定,頻率漂移極小,測試:工作8小時之后,仍不需再校接收機(jī)。唯一影響輸出頻率是電池的狀況,當(dāng)電池老化時,頻率有輕微改變。
借這個制作,學(xué)習(xí)有關(guān)調(diào)頻發(fā)射,可了解其優(yōu)越的地方,特別它產(chǎn)生無噪聲的極高質(zhì)訊號,即使利用低功率發(fā)送,也很容易取得良好的范圍。
電路工作原理
從圖中電路可見分兩級,一級音頻放大器和一級RF振蕩器。
駐極體話筒內(nèi)實際藏有一枚FET,如您喜歡的話,可視之為一級,F(xiàn)ET將話筒前振膜之電容變化放大,這就是駐極休話筒很靈敏的原因。
音頻放大級乃由其射極晶休管Q1擔(dān)任,增益約20至50,將放大的訊號送往振蕩級之基極。
振蕩級Q2工作于約88MHz之頻率,這頻率由振蕩線圈(共5圈)和47pF電容器調(diào)整的,該頻率也決定于晶體管、18pF回輸電容器及還有少數(shù)偏壓元件,例如470Ω射極電阻和22K基極電阻。
電源接通時,1nF基極電容器通過22K電阻逐漸充電,而18pF則經(jīng)振蕩線圈的470Ω電阻充電,但更加之快,47pF電容也充電(其兩端雖僅得小的電壓),線圈產(chǎn)生磁場。
基極電壓漸漸上升時,晶體管導(dǎo)通,并有效地將內(nèi)阻并接在18pF兩側(cè)。當(dāng)1nF電容充電至該極的工作電壓時,就會發(fā)生好幾個雜亂的周波,故此,我們假定討論在靠近工作電壓之時。
基極電壓繼續(xù)上升,18nF電容試圖阻止射極用壓的移動,到電容器內(nèi)的能量耗盡及再不阻止射級移動之時,基一射極電壓降低,晶體管截止,流入線圈的電流也停止,磁場衰潰。
磁場衰潰,產(chǎn)生一個相反方向的電壓,集極電壓反過來從原本的2.9V上升至超過。3V,并以相反方向47pF電容充電,這電壓也影響到對18pF電容充電,及470Ω射極電阻上的電壓降使到晶休管進(jìn)入更深的截止。18pF電容充電時,射電壓下跌,并跌到某一晶休管開始導(dǎo)通,電流流入線圈,與衰潰磁場對抗。線圈上之電壓反轉(zhuǎn),形成集極電壓下降,這個變化通過18pF電容傳送到射極上,結(jié)果晶休管進(jìn)入更深的導(dǎo)通,把18pF電容短路,周期再開始重復(fù)。故此,Q2在此形成一個振蕩,產(chǎn)生88MHz的交流訊號。放大后之音頻訊號經(jīng)0.1uF電容潰入到!Q2之基極,改變振蕩頻率,產(chǎn)生所需的FM訊號。
制作過程
裝制之前,最好將預(yù)先準(zhǔn)備好的印板和兩枚電池放人空的火梨盒里,看看到底有多少空間可用。空位雖有限,但仍需留下小小的位置給單獨一排的火柴,可用膠水將這些火柴貼在卡紙上,目的遮蓋電路,使人覺得它不過是一盒火柴,不會察覺到是一個器。
現(xiàn)在將所有零件放在工作桌上,逐個零件分清楚其數(shù)值,然后分類按次序排列好,這佯做很有條理,避免焊錯零件。錫線方面最好采用特細(xì)0.6lmm的樹脂(松香)錫線,因其身細(xì),焊接起來很快并易上錫,用15至20w小型電烙鐵已足夠,使用前用海綿將烙鐵咀抹干凈,唯一須自制的是線圈,需用一段22號BS(Ф0.5mm)或24號BS(Фm.71mm)的漆包銅線或者包錫銅線。在3mm直徑的線圈架上繞5圈,如在中型螺絲起子上繞亦可,然后將圈與圈之間分隔開的5.5mm左右。到最后調(diào)整頻率的時候,就要藉著將線圈前后壓縮或者拉長,改變輸出頻率。如您的線圈用漆包線做的話,須把線的兩頭上的漆皮剝掉,然后上一點錫。現(xiàn)在可依照圖(3)指示的零件安放位置焊接底板,先從電阻開始、跟著電容、晶體管、線圈和話簡,電阻直立于底板上,但保持高度至最少限度。晶休管之管腳應(yīng)盡插入底板,以至管的高度沒有突出。
兩枚電池利用開關(guān)焊接一起,再用用線把電地兩極接至底板上。最后用一條10cm長的銅線接在底板的"A"點上,作為天線,整個制造過程就算完畢.
為什么?
您是否奇怪電路為何不工作?裝機(jī)后有多少次發(fā)覺電路不能正常工作?請不要責(zé)備自己,或者又對那本教您的雜志破口大罵,許多時候是由于所謂"誤差"導(dǎo)致的。制造廠制造出來的所有零件都有其數(shù)值,但這個數(shù)值只是落在"差額"之內(nèi),而非印在其上的"正常"值。這個差額度稱為誤差,假若誤差說是5%。這表示該零件之實際數(shù)值會在其標(biāo)示值下的5%與以上的5%之間的任何一處。誤差常應(yīng)用在電阻、電容、晶體管及其他元件如話筒、線圈及集成電路。
然而,還有另一因素,稱之為界限,每個元件在電路中,對該場合都有一個容許值范圍,只要該值依舊在該范圍之內(nèi),又或者在這些界限之內(nèi),電路就適當(dāng)?shù)墓ぷ鳎x擇每一元件的時候,-般是在這范圍的中間。大多數(shù)電路并非嚴(yán)格限制,如從指定元件中選擇另一個較高或較低值,一般都工作得不錯,假若不成,電路不是很嚴(yán)格限制就是所選之?dāng)?shù)值很不適當(dāng)。當(dāng)您通過雜志向外發(fā)表一個線路時,就會有各種不同階層的人士試制,從各方面來源取得需用的零件。有時他們采用指定之?dāng)?shù)值,有時他們選擇次一個數(shù)值。還有,有些零件有1-5%誤差,而其他高至標(biāo)示值的60%,當(dāng)這些參數(shù)差額和界限在任意方式混合之下,您碰到電路不工作是極平常的。
就以話筒為例,在3V電源下,有些話簡只需用100K負(fù)載電阻(R1)就有極良好的靈敏度,其他的可能需用4.7K能取得僅可接受的靈敏度,從外型您不能說出兩者的差別,它們看似一樣,但在電氣特性上就相差得甚遠(yuǎn)。同樣亦可應(yīng)用在晶體管身上,規(guī)格表上也許說明兩管特性近于相同,可是,當(dāng)它們接:電路時,一個工作稱意,而另一個工作失靈。請不要擔(dān)心因看到以上的一段話而恐怕失敗,只要慎重考慮電路對元件要求,一步步去做,是完全可以成功的。
電路調(diào)校
所有零件都焊接完畢后,最好先用肉眼檢視一切焊接點,是否有假焊,或者焊料用得太多而造成與臨近短路,徹底查清楚后,才可進(jìn)行校準(zhǔn)和測試性能,測試步驟是加一條短的天線(5至10cm長)于底板的A點上調(diào)諧-部FM收音機(jī)于整個波段上,尋找該訊號。最好令發(fā)射機(jī)與收音機(jī)保持一定距離,以防止檢拾到任何諧波或者側(cè)波。如收音機(jī)未能檢到載波,表示頻率可能太低,將振蕩線圈稍為拉長,及再次嘗試。如果采用包錫銅線繞制線圈,注意圖與圈之間不應(yīng)彼此碰到。如采用漆皮銅線,則須要知道圈的連通性,可用萬用表之低阻擋去量度它,或者量度電路電流,應(yīng)約4-6mA。一旦檢到載波,將器擺放在一部時鐘的側(cè)近,檢查電路之靈敏度,收音機(jī)應(yīng)發(fā)出清楚而強(qiáng)大的"滴嗒"聲,電路應(yīng)比您的耳朵更為靈敏。話筒之負(fù)載電阻(R1)決定靈敏度,可將之減至10K或者加至47K,視所需求的靈敏度而定。
要確定發(fā)射之頻率完全遠(yuǎn)離開您本地任何FM廣播屯臺,因為電臺發(fā)出之訊號強(qiáng)大,當(dāng)您測試距離時,會遮蓋器。將線圈壓縮,頻率便降低;將之拉長,頻率便增加,這樣免用到微調(diào)電容,節(jié)省本機(jī)的造價,不過,如您喜歡亦可用微調(diào)電容。順道一提,C4最好用一枚39pF陶瓷電容,將另一個10pF或22pF微調(diào)電容并于共上,這樣可更仔細(xì)調(diào)整電路。用線圈調(diào)整很容易偏離FM波段。
理論上,用感器也應(yīng)調(diào)節(jié)至維持調(diào)諧電路的L/C比,但我們需要的范圍很小,故并沒有限制。利用一部具有調(diào)節(jié)指示表的FM接收機(jī)可以決定本機(jī)的輸出功率有多少,其正需要是作出比較,指示表上指示四個單位度數(shù),表示十分良好的輸出,在測試本機(jī)時用10cm長的天線作水平式擺放,離調(diào)諧器度到10米。以四個單位度數(shù)為準(zhǔn),即知道用一條半波天線。(170cm長),本機(jī)能發(fā)射遠(yuǎn)至約300米。
若不工作怎么辦?
在FM接收機(jī)上不能接收到器發(fā)出來之載波,首先應(yīng)假定頻率低于正常88-108MHz FM波段,這是最有可能的原因。
測量電路之電流,若有4-6mA,表示電路是正在工作,稍為將線圈拉長,并掃描整個波段,當(dāng)接觸底板上任何元件時,只能用一支非金屬的螺絲起子,并且離開電池,因為您手上皮膚引起的電容效應(yīng)會導(dǎo)致電路明顯地失調(diào),并且可能完全停止輸出。還有,維持3V電源也很重要,并要將電池貼近底板。
整個布線必須如圖(3)那樣,維持同樣的電路分布電容,電路一旦工作,才可改變其排列,但在起初測試步驟中,每個元件均必須照足圖中那樣安放。
振蕩器工作于約88MHz,除非您擁有一部100MHz示波器,否則難以看到其波形,或者天線直接接在頻率計的75Ω輸入。
若然沒有上述的測試儀器,需用萬用表作直流電壓測量,看振蕩管Q2是否有正確的值壓。
量度基極電壓和射極電壓,一部普通的萬用表由于其對電路作用,會指示此兩點都是2V左右,只有高阻抗的電表,如FET電壓表,才指示射極有2V及基極有2.5V。(推薦使用數(shù)字表)若此兩測試點均有電壓存在,對假定晶體管正常工作,但有可能發(fā)射錯誤頻率。18pF回輸電容在與BC547晶體管配合,如打算用另一編號,可將電容值減至10pF或5.6pF。先改換此電容器,然后是晶體管。
其他簡單的事情如底板上銅箔短路斷裂、焊接點差劣,又或者采用沒有編號之零件等等,這都常常成為一個可能性,特別是那些零件上所印的編號或數(shù)值模糊不清,若對之有懷疑,應(yīng)立該更換。
若只收到載波但沒有純音汛號,則故障在音頻級或者話筒上。所謂有載波沒有純音是在調(diào)諧收音機(jī)至一處,收到的是寂靜一片,沒有沙沙聲,但也聽不到發(fā)射機(jī)發(fā)出的純音訊號。這兩部份可用示波器檢查,測試是否有音膝訊號送往振蕩級。沒有示波器,在測試方面就受到一定困難,即使話筒上有0.7V與1.5V之間的電壓,這也不表示話筒的靈敏度或者完全工作。音頻放大管集極上有1.4V電壓,表示晶體管導(dǎo)通,如低于0.8V,晶體管飽和,或者在某方面可能損壞,也可能表示晶體管有十分高之增益,并不適合。如電壓超過2.5V,該級不足以導(dǎo)電檢查晶體管和偏壓電阻,需要時將之更換。示波器也顯示話筒的靈敏度,加大或者減少負(fù)荷電阻,即可改變FET的增益,靈敏度極高之零件,負(fù)荷電阻不宜低于10K,有時可能需要高至47K或以上。任何類別的話筒,如想提升其靈敏度,可加大負(fù)荷電阻之阻值,至于決定最終之?dāng)?shù)值就要看話筒的品質(zhì)而定。
以上都是用簡單測試儀器所能做到的檢查,如仍未能找出故障所在,就需要重新再來過。
底板與電池同安放入火柴盒內(nèi),若底板可打側(cè)放在一邊,所占的空間最小。用一排火柴遮蓋電路,可以將火柴粘在一塊薄卡紙上,天線從火柴盒的一端引出來。
在另一端開一個小孔,讓聲音進(jìn)到話筒,但并非一定耍這樣做,因為就算合上盒子,聲音好像也能穿透似的。只要一條短短的天線,大約10cm左右,就可以有30公尺的發(fā)射范圍,足夠房間的通訊,甚至更大的房屋也能應(yīng)付。