课外电器小制作多.docx
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课外电器小制作多.docx
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课外电器小制作多
小型窃听器的制作
几乎每个电子爱好者都有利用无线电的雄心壮志,不论遥控一架飞机或者与外界通讯,都表达他们发射的期望讯号这里向各位介绍的一部袖珍发射机,十分适合初学者,电路简单易制,造价低廉,输出功率不超过5-8mW,发射范围在房屋区可至100米左右,用一部普通的FM收音机接收,显示其灵敏度和清晰度俱佳,电路设计中最富挑战性的部份就是只需用3V电源和半波天线便有如此的发射能力。
另外,由于电路需要的零件十分之少,故可将之安放在一个火柴盒(比国内-般火柴盒大一些)里,作为窃听器,可谓神不知、鬼不觉,不过,并非限于这方面用途上,可将之安置在婴孩房、闸门或走廊通道,监视实际情况,此外亦可当作为夜间保安装置。
电路之电流损耗少于5mA,用两枚干电池可连续工作80至100小时之间。
电路在正常工作下非常稳定,频率漂移极小,测试:
工作8小时之后,仍不需再校接收机。
唯一影响输出频率是电池的状况,当电池老化时,频率有轻微改变。
借这个制作,学习有关FM发送,可了解其优越的地方,特别它产生无噪声的极高质讯号,即使利用低功率发送,也很容易取得良好的范围。
电路工作原理
从图中电路可见分两级,一级音频放大器和一级RF振荡器。
驻极体话筒内实际藏有一枚FET,如您喜欢的话,可视之为一级,FET将话筒前振膜之电容变化放大,这就是驻极休话筒很灵敏的原因。
音频放大级乃由其射极晶休管Q1担任,增益约20至50,将放大的讯号送往振荡级之基极。
振荡级Q2工作于约88MHz之频率,这频率由振荡线圈(共5圈)和47pF电容器调整的,该频率也决定于晶体管、18pF回输电容器及还有少数偏压元件,例如470Ω射极电阻和22K基极电阻。
电源接通时,1nF基极电容器通过22K电阻逐渐充电,而18pF则经振荡线圈的470Ω电阻充电,但更加之快,47pF电容也充电(其两端虽仅得小的电压),线圈产生磁场。
基极电压渐渐上升时,晶体管导通,并有效地将内阻并接在18pF两侧。
当1nF电容充电至该极的工作电压时,就会发生好几个杂乱的周波,故此,我们假定讨论在靠近工作电压之时。
简单的无线话筒
简易触摸开关
笔者在实验中,偶然发现单向可控硅(MCR100-8)控制极在不需要加正向电压的情况下,只要用手触摸一下,就会导通,因此,笔者设计了一种简单的触摸开关,电路如下图所示。
触摸一下金属片开,SCR1导通,负载得电工作。
触摸一下金属片关,SCR2导通,继电器J得电工作,K断开,负载失电,SCR2关断后,电容对继电器J放电,维持继电器吸合约4秒钟,故电路动作较为准确。
如果将负载换为继电器,即可控制大电流工作的负载。
有兴趣的朋友,不妨一试。
助听电路图电路图
自制简易助听器
本助听器可用耳机或扬声器进行放音。
听觉不灵敏者或老年性耳聋者使用可提高听觉;青少年学习外语时对着话筒小声默读,声音经放大后再用耳机聆听,这样既可增强记忆力,又可矫正自己的发音电路简单,适合业余爱好者自制。
电路见图。
驻极体话筒BM作传声器用,声音信号由话筒转换成电信号,再经隔直电容C1送给三极管VT作前置放大,放大后的音频信号由电容器C2耦合加到电位器RP上,然后送入功放集成电路IC1的输入端⑦脚,由IC1进行功率放大,经功率放大后的音频信号从①、③脚输出,使耳机或扬声器发声。
调试时只要调整R3,使VT的Ic=0.1~0.2mA即可。
调试完毕,将耳机插好,音量开大,对着话筒讲话,若音质不好,可改变C3,C3通常在0.1μF~10μF之间选取。
助听器电路图
几款无线话筒电路
编者按:
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,D5O,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;线圈L1和电容C3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的漆包线在3.5mm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上也可换成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,一般是将0.7--0.9m的拉杆天线直接连在C5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3DGl2三极管并联组成,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漆包线在直径3.5mm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耦台至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L,~L3用0.31mm漆包线在中3.5mm圆棒上单层平绕。
诵过调整L1匝间间距微调振荡频率,再微调L2、L3的匝间间距以谐振子振荡频率,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话及AV调制器中。
Vl是29~36MHz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,晶体的振藩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。
由于1.5km调频发射机(见图1)采用电容三点式振荡器,天线参数稍微变动时,都将发生跑频现象,再则,由于是单管自激振荡发射,工作电流较大,当工作数秒钟至数分钟后,三极管的温度升高引起极间电容发生变化,也会带来振荡频率的改变(一般情况下是振荡频率降低),有时频漂竟达0.2--1MHz。
用作调频广播或远距离遥控报警时工作可靠性较差,但元件少,成本低,调试容易,适合初级爱好者作发射实验。
2km调频发射机(见上期附图2)采用振荡、倍频、功率放大三级电路,级间相对独立,频率的稳定度优于单管自激振荡发射的1.5km发射机,但开机数分钟后,仍有0.2-0.4MHz的频漂,这主要是由于V3的工作电流较大,温升高,引起极间电容发生变化,此变化通过C9引起C8与L2组成的谐振网络参数发生变化,加之V2温度升高后也引起C8与L2组成的谐振网络参数发生变化,此变化通过C7传递给C3、C4、L1、C5、C6、V1等组成的主振级,最终使振荡频率也发生变化(一般情况下也是振荡频率降低),实验时可加强三极管的散热,减小级间耦合,可将C9、C7的容量减小,同时选择受温度影响较小的晶体管、电阻、电容等,但频漂仍较严重。
上期附图3所示的无线耳机发射器,由于采用了改进型电容三点式振荡器,较图1、图2所示的发射机的频率稳定,在电视无线耳机等保真度要求不是很高的场合很适宜。
上期附图4所示的晶体振荡式发射机由于采用了晶体,所以频率稳定性很好,但应用于调频广播和无线耳机时,调制的频偏较LC振荡器小得多,在用收音机收听时,音量较小,声音不圆润,一般更适合频偏较小的无绳电话及对讲机等电路中。
简易红外遥控开关电路
现在家庭中TV、VCD、VCR等红外遥控发射器拥有量较普遍,本电路针对它们的性能而构思,使遥控发射器发挥另一用途:
发射红外信号,控制照明灯具,其控制距离>8米。
电路原理:
本电路见图1,主要由红外接收头和IC4069组成的红外控制开关电路。
红外接收头静态时输出高电平。
当收到遥控发射器送来的红外脉冲信号时,接收头的第脚输出低电平(脉冲信号)。
经ICa整形、放大、倒相而得到负脉冲信号,再由D5、C4、R3检波,延时送至ICb(达到反相器的阈值电压),致使ICb输出低电平,然后C4端电压经R3放电,使ICb输入端低于反相器的阈值电压,ICb输出端恢复高电平。
这样,每按动一次红外发射器,在IC6输出端就得到一个负脉冲信号,去触发由ICc和ICd组成的双稳态电路,促使双稳态电路翻转,输出H或L电平,通过R8控制单向可控硅的导通或截止,进而控制灯具的亮与灭。
220V交流电经D1~D4、R1和C1整流、降压,为电路提供+5V直流电压。
调试及注意事项:
只要元件安装无误,即可通电测量TC4069第脚电压,一般为+5V左右。
若电压过低,适当调整R1阻值。
本电路空耗极微,实测功耗低于1/2W。
注意:
电路板带高压,测试时务必谨慎,以防触电。
元器件选择:
红外接收头的直流内阻较高,工作电压+5V(见图2)。
单向可控硅SCR应与所选用白炽灯功率相当,以防过流击穿。
TDA2030电路图
[1].外接元件非常少。
[2].输出功率大,Po=18W(RL=4Ω)。
[3].采用超小型封装(TO-220),可提高组装密度。
[4].开机冲击极小。
[5].内含各种保护电路,因此工作安全可靠。
主要保护电路有:
短路保护、热保护、地线偶然开路、电源极性反接(Vsmax=12V)以及负载泄放电压反冲等。
TDA2822功放电路图
TDA2822是双声道音频功率放大集成电路,由于其价格低廉,外围电路简单,因此在收音机、小音箱以及小型音频设备中广泛应用。
TDA2822适应的工作电压范围宽,最低可至1.8V,最大工作电压为15V,最小输入阻抗100kΩ,最小输出阻抗4Ω。
当工作电压为6V,输出阻抗为4Ω时,输出功率为650mw×2。
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