無線調(diào)頻麥克風(fēng)的設(shè)計(jì)和制作電路圖
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為了達(dá)到頻率穩(wěn)定化,使用陶瓷振蕩器。
FM無線麥克風(fēng)為利用聲音改變振蕩頻率,以達(dá)到將聲音傳送出去的目的。此在無線狀態(tài)下所傳送出去的信號(hào),可以利用FM調(diào)諧器等接收之。
大多數(shù)的FM無線麥克風(fēng)為使用LC振蕩電路。但是,LC振蕩電路容易受到電源電壓的變動(dòng)或溫度變化的影響,而使頻率變動(dòng)。
一般地,電源電壓雖然可以比較容易穩(wěn)定化,但是,仍然有溫度變化的存在。結(jié)果,還是會(huì)使LC振蕩的頻率發(fā)生變動(dòng)。
此種方法所制作的FM無線麥克風(fēng),在每次使用時(shí),必須與接收機(jī)的接收穩(wěn)率重新對(duì)齊。也即是必須調(diào)諧。
為了避免每次都需要重新調(diào)整接收,可以使用振蕩頻率的頻率穩(wěn)定度較佳的陶瓷振蕩器。
陶瓷振蕩器的性能與晶體相似。圖1所示的為陶瓷振蕩器的電氣特性。圖(a)為等效電路,圖(b)為電抗特性。
振蕩頻率發(fā)生電抗為電感性的fs與fp之間
陶瓷振蕩器的構(gòu)造
在陶瓷振蕩器的電感性領(lǐng)域fs~fp晶體的電感性領(lǐng)域fs~fp的數(shù)十倍。因此,在做頻率調(diào)變(FM)時(shí),使用陶瓷振蕩器較容易取得高的調(diào)變度或者說“響度”、“拾音靈敏度”等。
所制作的無線電麥克風(fēng)的概要
圖2所示的為此次所制作的無線電麥克風(fēng)的方塊圖,表1所示的為FM無線麥克風(fēng)的設(shè)計(jì)規(guī)格。接收機(jī)為可以使用FM調(diào)諧器,因此,其接收頻率為在76MHz~90MHz之間。
(可以使用一般的FM收音機(jī)接收,但是,為了避免違反無線電波法,其使用范圍只在室內(nèi)使用。其特征為頻率變動(dòng)小。)
傳送頻率 FM傳送頻帶
76MHz~90MHz
電波型式 FM
可能的傳輸距離 20m
頻率偏移 ±75kHz
電源電壓 DC306V~6V
電池內(nèi)藏
頻率漂移 ±20KHz以內(nèi)
(由于陶瓷振蕩器的種類較少,在此使用較容易取得的12MHz,因此,需要使用7倍頻電路。)
為了避免違反電波法,此次所制作的通話傳送距離最長(zhǎng)為20m,其頻率偏移(由于頻率調(diào)變所產(chǎn)生的頻率變化寬幅)與FM廣播臺(tái)同樣是±75kHz。
電源為使用鎳鎘電池或一般的干電池(3個(gè)或4個(gè)),工作原理電壓范圍約為3.6V~6V。考慮到FM調(diào)諧器的選擇性,在此設(shè)定頻率變動(dòng)為±20kHz以內(nèi)。
利用振蕩電路做頻率調(diào)變
圖3所示的為可以形成頻率調(diào)變的振蕩電路的構(gòu)成。此一振蕩電路的基本為如圖(a)所示,此為第3章3-4節(jié)所示的無調(diào)整振蕩電路。
在此使用陶瓷振蕩器CSA12.0MX(村田制作所)串聯(lián)可變電容二極管1SV50,直接將調(diào)變信號(hào)加在此,可以改變可變電容二極管的靜電電容量,達(dá)到FM調(diào)變的目的。
為了易于了解頻率調(diào)變的工作原理,將無調(diào)整振蕩電路用圖(b)的等效電路表示。
(為了
能使電路容易起振,使用fT較高的晶體管。利用可變電容二極管,直接構(gòu)成FM調(diào)變電路。)
陶瓷振蕩器為在電感性的領(lǐng)域工作原理,因此,振蕩電路可以視為線圈(電感)工作原理。
雖然串聯(lián)有可變電容二極管的靜電電容,但是,由于陶瓷振蕩器的電感量很大,因此,陶瓷振蕩器與可變電容二極管的全體還是以線圈形態(tài)(電感)工作原理。
但是,此一線圈的電感量會(huì)因?yàn)榭勺冸娙荻O管的靜電容量而變化,因此,改變加在可變電容二極上的電壓,也可以改變振蕩頻率。
但是,即使陶瓷振蕩器的振璗頻率再高,也不會(huì)高于30MHz,無法直接振蕩為FM廣播頻帶的76MHz~90MHz。在此為在12MHz振蕩,再7倍頻成為84MHz。
在無調(diào)整振蕩電路的輸出并沒有連接諧振電路,因此,無調(diào)整振蕩電路的輸出波形不會(huì)成為漂亮的波形,而是包含有高諧波成分的失真波形。但是,由于使用其7倍的高頻率,因此,其波形稍有失真也不會(huì)有太大影響
無線麥克風(fēng)的完成品其外形愈小愈好,但是,考慮到制作的方便,決定大小約為20mm×100mm。
電源可以使用3.6V,50mAh的鎳鎘電池,裝設(shè)在基板上,利用AC Adaptor的DC6V~9V的輸出電壓充電。因此,在基板上設(shè)有充電端子。
電源也可以使用干電池,例如,使用3個(gè)單4號(hào)或單5號(hào)的干電池串聯(lián)。此時(shí)的電源電壓雖然為4.5V,但是,電路的數(shù)值并不需要做變更。
要注意的是一般干電池是不能充電的,因此,不能與充電用的AC Adaptor連接。
調(diào)整無線麥克風(fēng)的輸出位準(zhǔn)
對(duì)于無線麥克風(fēng)的調(diào)整,可以使用附有位準(zhǔn)電平表(Level Meter)的FM接收機(jī)。
輸出位準(zhǔn)的調(diào)整是使用調(diào)整用起子(driver)調(diào)整L1。此調(diào)整用起子不能為金屬材質(zhì),可以使用塑料材質(zhì),將其前端削成可以插入L1鐵芯內(nèi)調(diào)整。
調(diào)整為如圖11所示,慢慢旋轉(zhuǎn)L1鐵芯,使FM調(diào)諧器的調(diào)諧電表(Tuning Meter)指示為最大。