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发射机设计docx

归档日期:07-22       文本归类:发射机      文章编辑:爱尚语录

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  本FM发射机采用变容二极管方式调频,加一级丙类功放,射频输出功率可达300mW以上,开阔地通讯距离超过1公里。元件选择:Q1用≥100mA,Ft≥300MHz,β≥100的管子,可用3DG82,3DG122,3DG130,2G711等;Q2用2SC2538,2SC1970等。需要注意的是射频阻流圈L8,L9,L10;C13,C14,C17,C18,C19等不能省去,否则会引起不需要的自激振荡。L1,L5需要抽头引出,数据如图示,否则由于阻抗不匹配,输出功率达不到最大。如用电池供电,Q3(达林顿管),C15,R6可省去。调试步骤为:先在输出端接上测试电路,调节C7,C9,C12使万用表读数最大,去掉测试电路接上1米长的拉竿天线使简易场强计读数最大便可完成调试。 ??? 业余调频电路发射集萃上 作者: 吕智能 来源: 互联网 时间: 2008年10月08日05:00 [文字选择: HYPERLINK /info/66ff8239-af63-4c92-9b25-c1baceed40d2.html \l 2 \t _self 大 HYPERLINK /info/66ff8239-af63-4c92-9b25-c1baceed40d2.html \l 2 \t _self 中 HYPERLINK /info/66ff8239-af63-4c92-9b25-c1baceed40d2.html \l 2 \t _self 小][ HYPERLINK javascript:AddToFavorite(66ff8239-af63-4c92-9b25-c1baceed40d2); 添加到收藏夹] 本文较详尽地介绍了颇有代表性的几款业余情况下容易制作成功的88~108MHz调频 HYPERLINK /RadioUser/ \o 广播 \t _blank 广播范围内的小功率发射电路,其中有简易的单管发射电路,也有采用集成电路的立体声发射电路。主要用于调频无线耳机、电话无线录音转发、遥控、无线报警、监听、数据传输及校园调频广播等。 单声道调频发射电路 图1是较为经典的1.5km单管调频发射机电路。电路中的关键元件是发射三极管,多采用D40、D50、2N3866等,工作电流为60~80mA。但以上三极管难以购到,且价格较高,假货较多。笔者选用其他三极管实验,相对易购的三极管C2053和C1970是相当不错的,实际视距通信距离大于1.5km。笔者也曾将D40管换成普通三极管8050,工作电流有60~80mA,但发射距离达不到1.5km,若改换成9018等,工作电流更小,发射距离也更短。电路中除了发射三极管以外,线的参数选择较重要,若选择不当会不起振或工作频率超出88~108MHz范围。其中L1、L2可用∮0.31mm的漆包线mm左右的圆棒上单层平绕5匝及10匝,C3选用5~20pF的瓷介或涤纶可调电容。实际制作时,电容C5可省略,L2也可换成10~100mH的普通电感线圈。若发射距离只要几十米,那么可将电池电压选择为1.5~3V,并将D40管换成廉价的9018等,耗电会更少,也可参考《电子报》2000年第8期第五版《简易远距离无线调频传声器》一文后稍作改动。 图1介绍的单管发射机具有电路简单,输出功率大,制作容易的特点,但是不便接高频电缆将射频信号送至室外的发射天线m的拉杆天线上作发射的,由于多普勒效应,人在天线附近移动时,频漂现象很严重,使本来收音正常的接收机声音失真或无声。若将本发射机作无线话筒使用,手捏天线时,频漂有多严重就可想而知了。 图2为2km调频发射机电路。本电路分为振荡、倍频、功率放大三级。电路中V1、C2~C6、R2、R3及L1组成电容三点式振荡器,其振荡频率主要由C3、C4和L1的参数决定,其振荡频率为44~54MHz,该信号从L1的中心抽头处输出,再经过C7耦合至V2放大,由C8和L2选出44~54MHz的二倍频信号,即88~108MHz,此信号由C9耦合至V3进行功率放大,V3由3只3DG12三极管并联组成,可扩大输出功率。该电路正常工作时,电流约80~100mA。组成V3的三只3DG12可加上适当的散热片,以防过热。制作时L1~L3用∮0.31mm漆包线mm圆棒上单层平绕。 图3为一种实用的50m调频型无线耳机发射部分电路。该电路分为振荡和信号放大部分。L1、C2~C5、V1等组成与黑白电视机高频头本振电路类似的改进型电容三点式振荡器,频率稳定性好,长时间工作不跑频,实践证明,业余情况下,采用该改进型的电容三点式振荡器完全能胜任。笔者用电烙铁直接烙焊V1的集电极数秒钟后,在三极管的温度很高的情况下,用普通 HYPERLINK \o 收音机 \t _blank 收音机接收仍很正常,无跑频现象。振荡器的频率主要由L1和C2决定,通过微调L1,可以覆盖88~108MHz范围。音频信号经R6、C11耦合至V1的基极,V1的e、b极间电容随音频电压的变化而引起振荡频率的变化,实现频率调制。该电路中L1~L3用∮0.31mm漆包线mm圆棒上单层平绕。通过调整L1匝间间距微调振荡频率,再微调L2、L3的匝间间距以谐振于振荡频率,获得最大输出功率。 图4为晶振式发射机电路。电路中J、VD1、L1、C3~C5、V1组成晶体振荡电路。由于石英晶体J的频率稳定性好,受温度影响也较小,所以广泛用于无绳电线MHz晶体振荡三极管,发射极输出含有丰富的谐波成分,经V2放大后,在集电极由C7、L2构成谐振于88~108MHz的网络选出3倍频信号(即87~108MHz的信号最强),再经V3放大,L3、C9选频后得到较理想的调频频段信号。频率调制的过程是这样的,音频电压的变化引起VD1极间电容的变化,由于VD1与晶体J串联,晶体的振荡频率也发生微小的变化,经三倍频后,频偏是29~36MHz晶体频偏的3倍。实际应用时,为获得合适的调制度,可选择调制频偏较大的石英晶体或陶瓷振子,也可以采用电路稍复杂的6~12倍频电路。若输入的音频信号较弱,可加上一级电压放大电路。 用专用三极管制作 HYPERLINK javascript:; \t _self 调频发射电路 上图是从某电子杂志上介绍一个用普通三极管3DA87C来制作的远距离调频发射电路,该电路也是普通的三点式 HYPERLINK javascript:; \t _self 振荡电路,文章中说明该远距离发射电路采用大电流发射,在开阔地带可达1KM,笔者购来元件动手按原理图组装试验,元件按文章中的要求,三极管要选用带蓝色点标志的放大倍数要大于80倍,但是在实验中发现它的频率不是落在88-108MHZ正常的调频波段之内,而是无论怎样调整电容和 HYPERLINK javascript:; \t _self 电感,均低于88MHZ的大约是七十几MHZ的频率点上,笔者是TESUN收音机的带 HYPERLINK javascript:; \t _self 电视伴音接收功能的 HYPERLINK javascript:; \t _self 收音机才能正常接收,后来查阅资料发现是该三极管的fT截止频率参数值不够,使其振荡频率提不上去。 为了使发射距离提高而又能使其频率落到正常调频收音机的接收范围之内,只好寻找别的高频三极管,许多电子报刊常介绍用D40,C1971,C1972作为高频振荡或功率放大电路,以其大功率的输出来加大发射距离,但是这类高频三极管市面上很难买得到,而且即使买到,大多是些假货,无法使用。后来找到用C3355,此三极管的截止频率为几千MHZ,其功率为600MW,用于调频波段已足够,然后将电路作一些改进,可以很方便的制作出远距离调频发射电路。 元件选取:电容C2,C3,C4均为高频瓷介电容,Ct为5/25P的高频半可调电容,也可以在调试完后用数字 HYPERLINK javascript:; \t _self 万用表测试后换为同值的高频瓷介电容,L为直径为0.9的漆包线匝脱胎而成,然后拉开约2CM,中间抽头,发射 HYPERLINK javascript:; \t _self 天线采用电视机天线或用同长度的导线代替. 实际调试到最佳的发射功率其最远距离不低于500米. 简易双管调频发射电路 浏览 223 发布时间 2008-06-05 这款采用两只三极管的调频发射电路工作电压为9V,工作电流2~6mA,元件参数见图中标注, HYPERLINK /mulu/zhuanti/sjg/ \o 三极管资料专栏 \t _blank 三极管BG1为9018、BG2为C1959(也可以是9018,不过功率很小,如果是D-40可以将射距离扩大到1000米),L1、L2为0.5mm的漆包线圈,工作电压可以提高到12V,这样发射的距离可增加,不过频率会变化,整个电路最好用电池供电,可达到音质和稳频的最佳效果,调试时先关闭BG2的工作,调好你所需的频率,最后打开BG2电路调节功率。本电路作者是采用BG1--D40、BG2--C1970效果很好,电压12V,BG1工作电压6V,距离是3000米(定向实验)。如果你要采用D-40,请你要注意D-40的工作电压是6V!最好将本电路装在一个铁盒里,输入端加一个衰落减网络。祝你成功! 最简单的调频线 来源:无限电子制作网 作者: 点击: 4032 字体大小:【 HYPERLINK javascript:doZoom(16) 大 HYPERLINK javascript:doZoom(14) 中 HYPERLINK javascript:doZoom(12) 小】 最简单的调频话筒电路如图,太简单了。电路用了极少的元件,只有4只,就组成了一只微型无线调频话筒,工作频率较稳定,发射距离大于10米,1.5V供电时,电流小于0.5mA,这样节能的线米。这套电路是无限电子制作网站长在就读上饶师范时组装使用过的,能在走廊这头通向另一头,足足有20米远实现我们一群爱好者的调频梦,现在我很是怀念那段实践的日子,特奉献给大家 。。 BG与L及三极管结电容组成高频振荡电路三极管的结电容约有2~3P,要使频率落在FM范围内,线圈,电容话筒受话时的振动调制着高频信号产生频偏,实现调频。其发射距离与发射管工作电流大小有关,电阻不能先得太大也不能太小,在300~500欧之间,功率不足1毫瓦。 选择BG时,管子的fT必须大于300MHz,如用2SC3357高频管,则频率更为稳定,距离也会更远些。电感L分作两个线圈来绕制,但绕向必须相同,L1用直径0.5mm漆包线匝。天线cm长的软导线,使用时手摸天线会影响频率为变化。在固定地点用时则非常稳定。爱好者按图制作时请一定选好三极管,因为每只三极管的bc结的结电容都不一样,按图做好的无线话筒发射频率会在一个大的频率范围内,要随时调动线圈的间距,或在bc结并上5 -15P的小电容来调试,效果更好,更易调好。如果你的参数选得好,这个话筒一装好就可以正常工作。 本电路可装入小瓶盖内,还可以装在笔套内,电池用A13号电池或更小号的,但注意用小容量电池时加一开关。 实验四 变容二极管调频振荡器调制特性的研究 一、实验目的 变容二极管调频振荡器是高频、超高频段广泛应用的一种正弦波调频电路,其优点是调频频偏大,能在较宽的波段获得较好的线性调频特性. 本实验目的: 1.了解变容二极管调频器电路的构成,加深对直接调频原理的理解. 2.熟悉调频器调制特性及其测量方法. 3.观察寄生调幅现象,了解其产生的原因与消除方法. 二、预习内容 1.复习角度调制的原理和变容二极管调频电路有关的课程内容. 2.阅读调制度测量的仪器介绍,初步了解调频频偏测量原理及测量方法. 3.画出实验电路中调频振荡器部分的高频等效电路,计算该振荡器的反馈系数F0为使变容管直流偏压Vd=-4V,电位器W1的可调端与地之间的电阻应为多少? 4.忽略晶体管Q1的输出、输入阻抗对振荡回路的影响,设开关KI置于“大”的位置,变容管节电容Cd=60pF,计算振荡频率为多少. 5.拟定实验记录表格,注明相应的实验条件. 三、实验设备与测量仪器 l.变容二极管调频振荡器实验板 一块 2.音频信号发生器 一台 3.调制度测量仪(或频偏仪) 一台 4.数字式频率计 一台 5.晶体管毫伙计 一台 6.双踪示波器 一台 7.直流稳压电源 一台 8,数字万用表 一台 四、实验原理 变容二极管调频振荡实验电路由调频振荡器,隔离放大器和射极输出器三级组成,如图1所示,调频振荡器由晶体管Q1,变容二极管CD1,振荡线圈LI和其它电容、电阻元件构成西勒振荡电路,电位器W1用来调整二极管偏置电压Ed,即改变变容管的结电容以达到改变调频器振荡频率的目的,微调回路线圈LI的磁芯也可在一定范围内改变振荡频率,音频调制电压Vm由IN端口输入,己调频信号由OUT端口输出,测试孔Ed用以监测变容管反向偏置电压的变化,F用作数字式频率计的监视孔, 它与OUT端口通过电阻R1相连,以减弱测试仪表对调频器的影响,电位器W2用来调节调频波输出幅度,本实验主要研究: 1.调频器静态调制特性的测量 静态调制特性是不加音频调制电压Vm时,调频器振荡频率fo随变容管直流偏置电压 Ed变化的曲线 fo=φ(Ed),如图 2所示. 静态调制特性的斜率反映了变容管静态结电容对调频器中心频率的影响程度,变容管变容指数越大,变容管对回路的接入系数越大,曲线的斜率也越大,应选择静态特性曲线的中点作为变容二极管的静态工作点,以使调频器工作时具有最大的工作范围. 2.调频器动态调制特性的测量 动态调制特性是指变容管偏置电压一定,即中心频率一定fo=6.5MHz时,己调信号的频偏Δf随音频调制电压振幅Vm变化的特性,即Δf=φ(Vm),如图3所示.动态调制特性的斜率与线性范围是调频器两个最重要的性能指标. Vm=0时,Δf=0,振荡器的振荡频率为调频器的中心频率fo,Vm0,即调制信号正半周时,变容管反向偏置电压加大,振荡频率f高于中心频率,此时Δf=f-fo0,称为正频偏或上频偏,当Vm0,即在调制信号负半周时,变容管反向偏置电压减小,振荡频率下降Δf=f-fo称为负频偏或下频偏.调制线性良好时,任意调制电压对应的上下频偏是相等的,但在一般情况下,上下频偏会有差别,且调制电压越大,上下频偏的差别也越大.动态线的斜率又称调制灵敏度,灵敏度越高,动态线性范围越宽,调频频偏的大小常用调制度测量仪测量,其使用原理见仪器说明书. 图2 静态调制特性 图3 动态调制特性 3.寄生调幅现象 调频器正常工作时,输出为一等幅调频波,如果电路参数选择得不合适,输出也可能成为一个调幅-调频波,调频波这种包络非正常变化称为寄生调幅.寄生调幅产生后,将使调频波输出的有效能量减小,干扰成分增加,故必须设法消除.最常见的产生寄生调幅的原因是变容管在一个音频周期的局部期间,由于加于变容管的直流电压、音频电压和高频电压叠加后的总电压为正,即在局部时间内,变容管不是工作在反向截至区,而是工作在正向导通区;于是对振荡回路来说,变容管成了一个导纳元件,它使回路Q值下降,振荡幅度减弱,用双踪示波器可以看出,调幅器的寄生调幅包络,反映了音频信号的波形与周期.减小调幅信号的输入电压幅度Vm、加大变容管的反向偏置电压Ed、采用背靠背接法的双变容管代替单变容管构成调频支路,都有助于改善寄生调幅的发生. 五、实验内容 实验板的电源电压为+12V,注意切勿接反. 1.静态调制特性的测量 输入不接音频电压,数字式频率计接于调频器F端,钮子开关分别置于“大” ,“小” 两种状态,调整W1使Ed=4V,再调L1使fo=6.5MHz然后重新调节电位器W1使Ed在0.5—8V范围内变化,将对应的频率值记如下表: Ed(V) 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 F0/MHz K1大 K1小 2.调频器动态调制特性的测量 (l)钮子开关置K1’大’状态,调W1与L1使Ed=4V, fo=6.5MHz,自IN端口输入频率F=200KHz的音频信号,调制度测量仪的输入电缆接到调频器OUT输出端,改变调制信号的电压幅度,使之由 100-1000mV(有效值)变化,记下电压Vm与调频波上下频偏的关系±Δf的关系填入下表: Vm(V) 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Δf/ MHz 上 下 根据实测结果,核算中心频率附近动态调制的灵敏度即曲线斜率S S=Δf/ΔVf=6.5MHz (2)将开关K1置于’小’位置,重复上述实验,记下相应数据. (3)在测量电压为500mV时,用双踪示波器观察调制信号与调制度测量仪低频端口的输出波形,并画在对应的记录纸上. (4)将示波器扫描旋钮置于 0.2μS/DIV档,观察调频器 OUT端口的输出波形,然后加大和减小调制电压度Vm,记下输出波形的变化,找出输出波形与Vm大小的变化关系. 3.观察调频波寄生调幅现象 寄生调幅现象主要反映在调频波输出波形包络的变化上,观察调频波输出波形示波器扫描旋纽50μS/DIV. (1)钮于开关置K1’大’,调制信号F=20KHz,Vm=0.5V(有效值),调W1使Ed=4V,调L1使F0=6.5MHz,用双踪示波器观察Ed=4V和0.5V时,调频波输出包络变化,记下波形. 偏置电压Ed(V) 4 0.5 输出波形 K1大 K1小 (2)将钮子开关置K1’小’,重复上述实验. (3)Ed=4V,改变电压Vm使其分别为1.5、2.5V(有效值),依次记下观察结果(波形)观测寄生调幅波形时,双踪示波器的另一探头可监测调制信号Vm波形,比较两者有什么关系. 调制电压Vm(V) 1.5 2.5 输出波形 K1大 K1小 六、实验报告要求 1.整理实验记录; 2.在同一方格纸上画出静态调制特性曲线,说明曲线斜率受哪些因素影响; 3.在方格纸上画出动态调制特性曲线观察到的波形,分析寄生调幅产生的原因,并说明防止寄生调幅可采用哪些措施. 七、思考题 1.在本实验中,用示波器观察调频波输出时,为什么看不出疏密相间的调频波形? 2.当示波器旋纽置于0.2μS/DIV档时,调频波输出波形为什么不是一个清晰的正弦波?而是一具有一定宽度的带状波形?且Vm越大,亮带越宽。观察当Vm由一定值趋于零时,亮带的变化规律. 3.根据实验结果总结哪些参数选择不当,会使调频波产生寄生调幅,简述寄生调幅的包络与调制信号的振幅Vm有什么关系. 4.归纳一下,用调制度测量仪测量已调信号频偏的步序. 5.什么是动态调制特性的灵敏度,为什么说它是调频器的重要指标之一?根据本实验电路指出哪些参数对灵敏度影响最大.

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