三个调频发射机实例一个有立体声

Veronica FM发射机容易制作，性能稳定，信号纯净, 不使用专业零件和IC, 并有辅助测试功能使您在没有专业设备的情况下轻易地进行调试。它有两个版本, 1瓦和5瓦。1瓦版本适用于3公里发射距离，所需的电源是12-16V 200mA；5瓦版本适用于8公里发射距离，所需的电源是12-16V 900mA。本文介绍5瓦版本。   图1: 5W Veronica 线路图 该发射器自带一个混音器，使您同时发射来自CD和话筒的音频信号。晶体管T1是话筒放大器，可变电阻R1和R2调节音量大小 (参见调试部分)。在R8和C21之间是振荡器，是产生无线电射频信号的部件。二极管D1是一个所谓的“变容管”， 相当于一个可调电容，它由音频信号控制，改变振荡器的振荡频率，起到变频的作用。C12，C13，和L1决定振荡器的频率。这个振荡器实际上是由两个反相振荡器组成，每个运行在50MHz附近，当两个信号结合时，便成了一个100MHz的信号。这种电路比单个100MHz振荡器稳定很多。振荡器的信号由T4、T6放大到5W。在T4右边的电路包括天线阻抗匹配和低通滤波功能。D2、D3、T5组成的电路是辅助调试用的，它将射频输出的信号取样，控制发光二极管D5，输出高时，D5也明亮一些。 此电路本身不带立体声调制器，你若需要播放立体声节目，请参照这里制作立体声调制器。 元件清单 电阻: R1+2 10k 可调 R3 820k R4 4.7k R5-7 220 R8 1.5k R9 15k R10+11 1k R12 33k R13+14 56 R15+16 68k R17 47 R18 270 R19 10 R20 22 R21 1.5k R22 270 电容: 除特殊指定外，用瓷介或云母电容。 C1,2,7, 16,17,19, 24,29及31 1n C3-5及8 10u 16V 电解 C6, 18及30 220u 16V 电解 C9, 10及20 10n C11 22p* C12 47p* C13 22p 微调 C14及15 15p* C21,25及26 65p 微调 C22 100p C23 15p C24 33p C27 1.8p C28 5.6p C32及34 47p C33 22p C35及38 1n C36 220n C37 100p *C11, 12, 14 和 15 决定振荡频率，最好用高质量云母电容。 线圈: 用无骨架空心型。以直径1mm的导线密绕在笔芯或其它圆棒上，然后小心地拉长到正确的长度，并确定线圈的两末端如图2所示。 图2A: 线圈的正确绕法 图2B: L4，MRF237的管脚和天线假负载 L1 6个线圈, 每个2匝内直径5mm，长5mm L2 3匝，内直径7mm，长7mm L3 3匝，内直径6mm，长8mm L4 在2.2k碳棒电阻（直径约2mm）上饶14匝直径0.2mm的漆包线，将漆包线的末端焊电阻的接头上。电阻的两个接头上各套一个磁珠，如图2B。 L5 5匝，内直径6mm，长11mm L6 4匝，内直径6mm，长9mm 射频扼流器（RF choke): 扼流器（H1-4)可用直径0.5mm的漆包线在直径4mm、长5mm的磁珠上饶制。注意，漆包线应从磁珠的孔中穿过，磁珠应该用工作频率在100MHz材料（通常是43号）。如果找不到磁珠，也可用方法制作：在33k碳棒电阻器上饶长0.5m直径0.2mm的漆包线，将漆包线的末端焊电阻的接头上。 H1 磁珠上饶5匝 H2 磁珠上饶1匝 H3 磁珠上饶2匝 H4 磁珠上饶3匝 二极管: D1最好用变容管对，即两个对称的变容管背靠背连在一起，中间是负极；但这并不十分重要，两个一般的变容管也可以。 D1 KV1310 D2+3 1N4148 D4 一般的放光二极管 D5 1N4001 三级管: T1+5 BC548，一般小信号三极管 T2+3 BF494，高频小信号三极管 T4 射频功率管 2W,12V,10dB@175MHz 2N4427，C2538，C1970 3DA190，3DA194 等 T6 射频功率管 4W 18V >=10dB@150MHz MRF237，2N3926，C1971, C1947，MRF630，BLU99, 3DA21，3DA106，3DA56 3DA192，3DA22，等 注意：其它信号的功率管的 管脚位置可能与图8不同。 图3: 三级管管脚的俯视图稳压器: I1是一个5伏稳压器，给D1提供恒定电压，以保持发射器的频率稳定。 I1: 78L05 (或7805) 其它: 电路盒 BNC 射频输出插口 2 x 3.5mm 音频输入插口 电源插口 9-16V电源 天线 话筒 CD机或录音机 Veronica 发射机用的印刷电路板（PCB）如图4。     射频电路对粗劣的电路板（包括布线、接地、部件的位置等）是相当敏感的。应避免使用面包板；使用一面接地的双面电路板最好，但图4的设计采用接地导体填充了一般走线周围的空当，这样的设计即使用单面电路板效果也很好。元件应该尽可能用最短的导线平展地安置在电路板上。发射机应该装在金属屏蔽盒内（如铸铝盒），而金属盒连接电路的地极。可使用3mm粗的螺栓与5-10mm长的支撑柱，来达到金属盒于电路板件的良好连接。晶体管T4、T6需要散热器冷却。T4的散热器可以用内径比晶体管略小、2cm长的金属管来做。在管子上切开一个槽，使孔可以变大并套在晶体管上。输出管T6需要的散热器可用一个大约14cm长、2.5cm 宽、3mm厚的L形铝条制作（参见图10），也可用专门的5W散热器。为固定T6的孔应尽可能准确；你可依照图示在散热器上开一个槽，小心地把散热器向外弯一些，将晶体管插进去，散热器的弹性将保证晶体管和散热器的良好接触。在晶体管和散热器中间可以涂一些导热胶，如硅油。散热器用螺丝固定在PCB上，并在PCB和散热器之间夹两个垫片。注意：有的射频功率管的管壳和集电极是连通的（与三级管的型号有关），在这种情况下，散热器应和地线或屏蔽盒绝缘（离大约5mm距离）。其它型号的功率管的管脚位置可能与图2、图3不同。在盒盖上转些孔, 以保证空气流通。     话筒和光盘输入接口可用3.5mm的耳机插座, 电源也可以用类似的插座。对于天线输出，我们推荐BNC插座或电视机用的那种F型插座（原产品用N型插座）。插座的地极应该与金属屏蔽盒连接好, 并且内部导线应该尽可能短。可把D5嵌在盒盖上，这样你能经常检查这个发射机是否正常工作。 图5: 元件装配位置图　 电源 Veronica 5W发射机使用由9到16伏的直流电源；用12V较佳，会得到5W的功率，耗电约900mA（与射频功率放大管T6有关）。如果电源质量低劣，电台的发射频率会不稳或会发射“嗡嗡”的交流声。如果你打算用电池或粗劣的电源, 应该增加一个额外的稳压电路，如用7812或7815代替D4（见图1的上方）。对78XX型稳压电路，XX是输出电压，如7815为15V，并联的电容大于10nF即可。 天线 电台的发射天线尤为重要，请参阅这里的专门介绍。 调试 为了使发射机正常高效率工作，需要进行一些简单的调试。调试时用一个天线“假负载”代替天线，它可帮助你区别主要发射信号和微弱的谐波信号，同时保证你不把调试信号大范围地发射出去。假负载的制作办法是：将一个47或68欧姆的碳棒电阻(与你打算使用的天线阻抗相对应)焊接到一个BNC或N型天线插座上；确定此电阻能够承受来自发射机的功率（5W），并且不是线绕型的。如果你找不到一个50欧姆5W的碳棒电阻（不能用线绕型电阻），可用3个150欧姆2W的电阻或5个250欧姆1W的电阻并联，如图2B。     将所有的微调电容调到中间位置（上部板覆盖住下部的一半）, 将天线假负载接到天线输出插口，将一台光盘播放机接到CD输入插口。这时开机，发光二极管D5应该是亮的（如果不是，尝试调整C21)，并且发射机应工作在98MHz左右。用一把带绝缘把的小螺丝刀来调整C21，25和26，使发光二极管达到最亮。然后按如下步骤调整发射频率：慢慢地调整C13（朝靠近你要使用的频率的方向）直到发光二极管黯淡，但不是完全灭掉；然后调整C21，25 和26直到发光二极管再到最亮；这样重复直到你获得你想要的频率。现在用一个FM收音机来检查一下你是否只在一个频率上发射信号，如果不是，你可能必须重新从头调整。如果你不能调到FM广播频段（88-108MHz）的末端，你需要改变L1：小心地压紧线圈来调低频率，或增加线圈的间距来调高频率；并尽可能保证L1的六个线圈是相同的，否则会影响发射信号的纯度。根据我们的测试结果，该电路的发射频率在发射器开机到内部温度稳定的过程中可能变化50-70KHz，因此，发射频率的调整要等到发射器温度稳定后（约需要10-30分钟）才能准确。     现在调整R2直到从光盘播放机发射的声音象一般专业电台一样大。应该注意，有些电台使用“压缩” 技术来达到使声音听起来比它实际声音大的效果，如果你也设置那么大的声音, 你也许会导致过度调制并干扰到附近频道，这是应该避免的。你必须同样小心地不要设置话筒声音太大，最好用一个带自动增益控制的外接声音混和器。     调整完毕后，将假负载换成发射天线，一般情况下发射器会正常工作，但也可小幅度地调整C21，25和26和改变天线的长度、位置、角度以达到最大发射功率，小幅度地调整C13使发射频率准确。为了避免被发现，测试天线时可用一个FM收音机的耳机输出接到发射机的CD输入口，用当地的一个FM电台的信号作测试信号。不要试图打开一个没有接天线负载的发射机，那样会损坏输出晶体管；将假负载换成发射天线时也要先把电源关掉。 用BA1404制作立体声调频发射机 本文介绍的立体声调频发射机电路原理如图1所示。射频检测器电路原理如图2所示 该发射机具有线路简单、性能稳定、制作调试容易、功率大、用途广泛等特点。因此，非常适宜广大业余电子爱好者及大中专、职高学生课余电子制作。据实验，在+11V直流电压供电时，该机发射功率约2W；在+14V电压供电时，其发射功率可达4W。 工作原理     该立体声调频发射机主要由立体声频率调制器、射频功率放大器和射频功率指示电路等组成。该机的立体声调制器采用性能好、外围元件少、集成度高的调频立体声发射机专用芯片BA1404(考虑发射频率的稳定性，该芯片内部的频率调制及射频放大部分没有使用)。来自音源的立体声信号由电位器调节适当幅度后，分别由各自的RC网络组成的预加重电路耦合到BA1404第1、18脚，经BA1404内部左右声道放大、平衡调整等处理后由第12脚输出，并与第13脚输出的19kHz导频信号一起组成立体声复合信号。该立体声复合信号经V1等组成的电压放大器放大后。送入频率调制电路进行频率调制，频率调制电路由V2等组成。它是一个工作频率相当稳定的改进型电容三点式振荡电路。振荡频率主要由连接在V2基极的电感、电容参数决定。V3等组成射频功率放大推动级。V3集电极外接的电感、电容构成谐振电路，其谐振频率为88－108MHz。为获得最大输出功率，V4等组成高效丙类射频功率放大器。放大后的射频功率信号经LC组成的滤波、匹配网络后进入发射天线向空中辐射。V5等组成射频功率指示电路，LED亮度反映输出功率的大小。    元件选择和制作     V1、V5选用NPN型硅小功率三极管，如9014、9011等。V2选用fT≥500MHz的高频小功率管，如9018、9016等。V3选用fT≥500MHz、PCM≥600mW的高频中功率管， 如BFR96、MRF571、2SC2538等。V4选用fT≥150MHz、PCM≥10W的高频大功率管，如2SC1971等。检波二极管用高频检波二极管，如1N34、2N60等，也可用高频三极管的be结代换。除电解电容和立体声调制集成电路外围电容可使用涤纶电容外，其余均用高频瓷片电容。电感线圈除末级射频功率放大电路需用Φ0.8－1mm漆包线在 5mm圆棒上绕制外，其余均用Φ0.31—0.4mm漆包线在Φ3.5mm圆棒上绕制。其匝数均在图1中标出。天线的尺寸以及与阻抗式匹配器连接方式如图3所示。   制作与调试     该机由于工作于高频状态，因此，在安装、焊接元件时各元件引脚应尽量短。由于该机在较大电流下工作，必须检查所有元件数值和焊接无误后，方可接通调试。该机对电源要求高，宜用电压11—14V、电流大于1.5A的直流稳压电源(最好用蓄电池)。     先调试发射频率，先断开末级射频功率放大器的耦合电容，然后接通电源，开启立体声调频收音机，用塑料片调整频率调制电路V2基极电感，避开当地调频广播电台，使之达到所需的频率。射频功率放大电路的调整较简单。按图2装一个射频功率检测器。在射频输出插座接入一只50-75Ω／5W电阻，先用射频功率检测器检测V3集电极，调整V3集电极电感线圈间距，使检测器输出电压最大。最后，用检测器检测射频输出插座的射频输出电压，分别调整射频输出滤波匹配电感线圈间距，使检测器输出电压最高，功率指示灯最亮即可。     由于该机输出功率大，整机调试结束后，应通过50－75Ω专用同轴电缆将射频信号在室外发射；否则，该机强烈的射频信号除产生自身干扰造成交流声大、失真或无声等故障外，还会使靠近配合工作的CD、VCD机停止工作。该机的用途非常广泛，除可用来传送立体声音乐、广播等节目外，还可传送数字信号或作远距离报警发射等。 MP3转发器 MP3转发器可以将MP3播放器的音乐或歌曲转发到汽车的音响系统进行播放，使您在驾车出游途中随时可以欣赏到高保真的立体声乐曲，并可以与同车人共享，既拓展了MP3播放器的功能(个人聆听扩展为多人同时聆听)，也增添了汽车音响系统的音源(MP3可以随时下载更新自己喜爱的歌曲)，值得有车族一试。 一 电路工作原理     MP3转发器实际上是一个使用汽车12V 直流电源的调频立体声转发器，它将MP3播放器输出的立体声音频信号用调频方式发射出去，利用汽车上现有的调频收音机接收播放。最大的方便是不需要对汽车原有音响电路进行任何改动。MP3转发器电路如图1所示，电路中采用了调频立体声发射器专用集成电路BA1404(IC1)，电路简洁、外围元器件少、音质好、立体声分离度高、调试简单、工作可靠。       BA1404是专为调频立体声发射机设计的单片集成电路，18引脚双列直插式封装，内部电路结构如图2所示，它含有立体声放大器、平衡调制器、38kHz振荡器、射频振荡器、射频放大器等单元电路，接上少量外围元器件即可构成完整的立体声调制和发射电路，发射频率在88～108MHz调频广播范围内，由外接LC回路决定。       左、右声道音频信号分别由18脚、1脚输入IC1(BA1404)，由内部的L、R放大器分别放大后，进入平衡调制器，调制后的立体声信号由14脚输出。R1、C1(R2、C2)构成时间常数为50 uS的输入端预加重网络， 以与调频收音机的频率特性相配合。C3、C4是输入耦合电容。     RP1为平衡调节电位器。38kHz振荡器需外接38kHz晶体，振荡信号经缓冲和1/2分频后，由13脚输出19kHz的导频信号。R3、C7、R4、C8构成混频网络，将14脚输出的立体声信号与13脚输出的导频信号混频为复合信号，再由12脚进入IC1，去调制射频信号。L1、C10、C11、C12通过10脚和9脚与IC1内电路组成射频振荡器，振荡频率取决于L1、C10，约为92MHz。被复合信号调制后的射频信号经内部射频放大器放大后，从7脚输出， 由C16耦合至天线W 发射出去。     集成电路BA1404电源电压允许范围为1.0V～2.5V，汽车12V电源必须经降压后方可作为工作电源。图1电路图中，设计BA1404的工作电压为2V，R5为降压电阻，VD1为稳压管，这里采用发光二极管作稳压管。发光二极管管压降一般为2V，具有一定的稳压特性，同时兼作工作指示灯，一举两得。C17、C18为电源滤波电容。 二 制作、调试与使用     元器件参数如图1所示。除电解电容外，其余电容应采用高频瓷介电容。RP1选用线性微调电位器。VD1为发光二极管，可选用自己喜欢的颜色，由于VD1兼作稳压管，因此所选发光二极管的正向管压降必须在1.5V～2V之间。电感需自制，L1为空心线圈，用直径0.5mm漆包线在直径3.5mm左右的圆棒(例如圆珠笔心)上绕4圈，从圆棒上取下线圈后拉长至6mm 即可。L2利用100kΩ电阻做骨架，用直径0.1mm漆包线在其上绕80圈，线圈两线头与该电阻两引脚焊接在一起即可。音频信号输入端采用3.5mm立体声插座。天线W 用一根20cm长的电线代用。12V电源输入端连接一个汽车点烟器插头。整机安装在一个小塑料盒内。     调试包括两项内容： ①调整发射频率。接通MP3转发器电源，输入端接入音频信号，然后用一调频收音机接收转发器发出的调频信号，应在92MHz 附近收到信号。如果收不到信号，可用绝缘物轻拨L1改变其匝距，增大匝距可提高发射频率，减小匝距可降低发射频率，直至调频收音机接收到转发器的信号为止。调整过程中应注意避开当地调频广播电台的频率。 ②调整声道平衡。调节RP1，使左、右声道信号平衡一致即可。     为便于MP3播放器与转发器的连接，应自制一根音频连接线。方法是用双芯屏蔽线将两个直径3.5mm的立体声插头连接起来，如图3所示，屏蔽线的两条芯线分别将两插头的R端与R端、L端与L端相连，屏蔽层将两插头的公共端相连，不可弄错。       使用时的连接方法如图4所示。自制连接线的一端插入MP3播放器的耳机插孔，另一端插入本转发器的音频输入插座X。转发器的电源插头插入汽车点烟器，电源指示灯VD1应亮。开启MP3播放器，用汽车调频收音机应能搜索接收到MP3播放的立体声信号。如因车身屏蔽导致收不到时，可将转发器天线移近车窗玻璃，或为车上的调频收音机安装一车内天线。   组图]BA1404小型立体声调频发射机     本文向大家介绍一种以BA1404为核心的小型立体声调频发射机，因为好多朋友对他非常热衷，向我问及它的资料，所以就把它放了上来。其实关于BA1404应用在许多电子杂志和报刊上多有介绍，算不上什么新鲜，但他确实很实用。 BA1404是美国ROHM公司生产的调频无线电发射专用集成电路；其集成度高；需要的外围元件少；工作可靠；电源电压适应范围宽，低至1.5V时仍能正常工作，很适合业余条件下制作各种无线电发射装置。由于我没有扫描仪，所以只能在PROTEL中画了一个典型电路在WORD中画了它的内部功能框图和引脚说明图给大家介绍，据说这个电路配合较高灵敏度的调频收音机距离能达到1000米，你可以去试制，如图一。内部结构和引脚图如图二。特别指出的是38KHz的晶振交难找到，可用一57P的电容结余电路的5、6脚之间可代替工作，只是立体效果不是太明显罢了！ 用他你就可以制作一台自己的小型立体声广播电台了！需要注意的是原图中功率放大级所用三极管为 2SC8050其实大家都知道2SC8050的最高频率为100MHz左右，在这里使用是很不恰当的，会因过大的功率损耗而急剧发烧而在短时间烧毁，倒不如用国产的3DG130C或3DG12C等国产的中功率管加以散热帽效果来的好，如用台湾产的D40、D50等发射专用管的话效果会更好，只是工作点需要从新调整。注：由于本人疏忽功放级没有连上电源，应将T1上部连接至+4.5-6V电源端在上次电路图的基础上增加了输出滤波电路，使电路更加完善，频率性能更好。