无线发射电路集锦

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对信号进行异地传输时,在不便于布线的场合,采用无线方式传输音频信号以及其他数据信号是一个很不错的选择。无线传输方法通常有调频(FM)、调幅(AM)等方式,本文介绍几款简单易制的无线传输电路。

1.频率稳定的调频信号传输电路

图1所示电路可以将音频信号以调频(FM)的方式传送到异地。

图1
图1 🔍原图 (567×350)

图中,VT1、R2、R3、C2、C3、L1、Cx组成谐振频率在88MHz~110MHz之间的电容三点式调频振荡电路。话筒B将声音信号转换成电信号后经过耦合电容C1送入三极管VT1的基极。此时,VT1的基极电压将随着音频信号的变化而变化,于是VT1的集电结电容也相应变化,引起振荡器的振荡频率随之变化,达到调频的目的。VT1集电极负载L1、Cx、C3等调谐回路决定了高频振荡器的振荡频率(即发射频率),由于C3、L1的参数为固定值,所以电容Cx为振荡频率调整电容,调整电容Cx可以改变该发射器的发射频率,当Cx的电容量为12.5pF时,发射频率约为108MHz。

包含有声音信号的调频信号由VT1的集电极输出,并由发射天线向空中发射。天线接在VT1的集电极,长度约为690mm时发射效果最佳。

L1的电感量为0.17μH,如果买不到成品电感,也可以自己绕制。绕制电感的电感量与线圈骨架的直径、长度以及匝数有关,如图2所示。图中,r表示骨架的半径(单位为mm),x表示线圈成型后的长度(单位为mm),n表示线圈的匝数,电感量为n2×r2/(228.6r+254x)(μH)。根据以上方法,电感L1用0.1mm的漆包线在直径为6.7mm的圆形木棒上绕5~6匝,然后脱胎并将线圈长度拉至6.4mm即可。

图2
图2 🔍原图 (322×221)

2.高保真调频音频信号传输电路

在深夜看电视时通常都要降低音量以免影响他人休息,这就有可能听不清电视伴音。如果有一个电路能够将电视伴音信号发射到周围空间,然后再用调频收音机接收就能很好地解决这个问题。该电路如图3所示。

图3
图3 🔍原图 (567×228)

图3电路中,VT1及其外围电路组成振荡电路,振荡频率约为98MHz,R1、Cx为音频预加重电路,用来改善音频信号的频率响应,提高音质。

L1、L2均采用1mm的漆包线在5mm的骨架上绕10匝脱胎而成,将其长度拉长为11mm左右即可,如图4所示。

图4
图4 🔍原图 (567×356)

如果该电路不能正常工作,就要检查元器件引脚和连线的接触是否良好,尤其是晶体管的引脚不能有虚焊。用镊子短路L1的两端,整机电流若发生变化就说明电路已经启振。如果电流不发生变化,应检查谐振电容C3是不是已经接好,并调整其电容量直至电路启振。

3.简单的单管FM发射电路

在制作无线传输电路时,常因电路级数过多导致调试工作过于复杂。下面这款FM发射电路只采用了一只三极管,大大简化了调试工作。该电路的原理图如图5所示。

图5
图5 🔍原图 (567×476)

图5电路中VT、C5、C6及电感L组成电容三点式振荡器,振荡频率主要由C5、C6和L的参数决定。

电感L可以在直径为4mm的圆木棒上绕7匝(上端电感绕1匝,下端电感绕6匝),在6匝处抽头。为了简单起见,也可以分成两个线圈绕制。如果想把这个无线电调频话筒接到随身听的耳机插孔里用来转发音频信号,可以将电阻R1(4.7kΩ)省掉,并将C1(1μF)的电容调换极性。

天线用长度为600mm的软线代替。由于天线是直接在谐振线圈上引出的,因人体的感应或是天线的一些变化,会造成频率不是很稳定,因此将天线直接用印制板中的铜箔制作是比较好的选择。

图5中的C2可以用270pF~2200pF的任意电容代替,但是当电容数值较高,语音信号的高频部分将有很大的衰减。减小C5电容值,将加大发射频率,按照上面的数值制作,频率大约在106MHz,调整R4的阻值可以调整后级电路的工作电流,进而达到调整输出功率的目的。R4阻值与整机电流的关系如表1所示。

4.不用电感的调频发射器

以上介绍的几款发射电路虽然电路形式比较简单,但在电路中都使用了电感,制作难度较大,下面介绍一款不用电感的调频发射电路,电路如图6所示。

驻极体话筒接收到的音频信号经过C1耦合到反相器IC1-A组成的放大器进行放大,放大后的音频信号加到变容二极管VD1(30V,4~32pF)两端使其电容量随着声音的变化而改变,达到调频的目的。三端陶瓷滤波器与IC1-B共同构成载波信号振荡电路。调制后的音频信号经过IC1-C反相、IC1-D、IC1-E、IC1-F放大,然后经过C7耦合到天线发射到空中。在该电路中,IC1-C不但内部将信号反相,还能够降低输出阻抗,使前置电路与后级放大电路能够更好地匹配,有效地提高发射频率。

图6电路中,六个反相器IC1-A~IC1-F采用CMOS六反相器集成电路CD4069。该机发射频率约为96.3MHz,天线为700mm时发射效果最佳。

5.立体声调频发射电路

上面介绍的是几种单声道调频发射电路,下面再介绍一种立体声调频发射电路。该电路采用了ROHM公司生产的调频发射专用电路BA1404。该电路内部集成有立体声调制、FM调制和RF放大器等功能。该芯片在供电电压为1~3V范围内均能稳定地工作。BA1404的详细资料见本期配刊光盘的“本期元器件资料”文件夹。由BA1404组成的调频立体声发射电路如图7所示,该电路发射频率为100MHz左右。

音频信号输入端所串接的由51kΩ电阻、1000pF电容组成的50μs预加重电路,可以使发射的信号特性与调频接收机的频率特性一致。BA1404的外围元件与输出立体声信号的分离度有极大关系,若无特别需要,最好不要改动这几脚外围元件参数。

立体声音频信号经预加重和匹配网络由①、输入,经放大后进入FM立体声混合器,产生一个由L+R主信号和L/R的副信号组成的立体声复合信号经缓冲放大后从输出,可对复合信号的参数进行调节,以控制左右平衡度(这两个引脚也可以悬空,对电路工作影响不大);④、⑤、⑥脚的外部元件与内部电路组成38kHz振荡器,产生的38kHz信号经缓冲放大后分别供给混合器和1/2分频器,38kHz信号经分频器得到一个19kHz的导频信号从输出:从输出复合信号和导频信号经匹配网络由进入FM调制器产生一个调频信号,经放大后由⑦脚输出并由天线发射出去;⑨、⑩脚的外围元件确定振荡频率,②脚为AF偏置,③脚为AF接地点,⑧脚是RF接地点,为电源正极。

图7中电感L1用0.5mm的漆包线在直径为6.5mm的圆棒上绕10匝脱胎而成,L2为铁壳可调电感;天线为1.2m的黑白电视机拉杆天线,也可以用一根600mm左右的金属导线代替。若38kHz的晶振找不到,可用一个57pF左右的电容接在BA1404的⑤、⑥脚之间代替,这时电路可以工作,只是立体声效果不太明显。电阻均为四色环1/8W普通电阻。其余元件的参数如图7所示。

6.调幅音频发射电路

下面介绍一款AM发射电路,其发射频率可在500~1600kHz之间调整,电路原理图如图8所示。

C1、C2、L1、VT2组成调幅振荡 器电路,振荡频率可以通过调整C1的电容量来调整。音频信号经过VT1及其外围元件组成的放大电路放大后,再经过RP1、C3耦合到VT2基极,与VT2振荡器产生的载波叠加在一起后通过发射天线将音频信号发射出去。发射天线可以用一根1m左右的金属导线代替。元器件参数见图8。

编者注:使用发射设备时请遵守当地无线电管理委员会的相关规定!

(广文)