小电路
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科学课简单的小电路教案引言。
电路是物理学中一个非常重要的概念,它在我们日常生活中扮演着非常重要的角色。
了解电路的基本原理对于孩子们来说是非常有益的,因为它可以帮助他们更好地理解电的概念,同时也可以培养他们的动手能力和实验精神。
在这篇文章中,我们将为您介绍一些简单的小电路教案,帮助您在科学课上向孩子们介绍电路的基本原理。
教案一,制作简单的串联电路。
材料,电池、导线、灯泡。
步骤:1. 将电池的正负极分别用导线连接到灯泡的两端。
2. 确保导线连接牢固,然后打开电池开关。
实验现象,灯泡会亮起来。
原理解释,这是一个简单的串联电路,电流从电池的正极流入灯泡,然后再从灯泡的另一端流回电池的负极。
当电流通过灯泡时,灯泡会发光。
教案二,制作简单的并联电路。
材料,电池、导线、两个灯泡。
步骤:1. 将电池的正负极分别用导线连接到两个灯泡的两端。
2. 确保导线连接牢固,然后打开电池开关。
实验现象,两个灯泡都会亮起来。
原理解释,这是一个简单的并联电路,电流从电池的正极分别流入两个灯泡,然后再汇聚到电池的负极。
因为电流可以选择不同的路径流动,所以两个灯泡都会亮起来。
教案三,制作简单的平行电路。
材料,电池、导线、开关、灯泡。
步骤:1. 将电池的正负极分别用导线连接到开关和灯泡的两端。
2. 确保导线连接牢固,然后打开开关。
实验现象,当开关打开时,灯泡会亮起来;当开关关闭时,灯泡会熄灭。
原理解释,这是一个简单的平行电路,开关的作用是控制电流的通断。
当开关打开时,电流从电池的正极流入灯泡,然后再从灯泡的另一端流回电池的负极;当开关关闭时,电流无法通过灯泡,灯泡就会熄灭。
结语。
通过以上的教案,我们可以看到,电路并不是一个复杂的概念,而是可以通过简单的实验来理解和掌握的。
在科学课上,老师可以通过这些简单的小电路教案来向学生介绍电路的基本原理,激发他们对科学的兴趣,培养他们的实验精神和动手能力。
希望这些教案能够对您有所帮助,也希望孩子们能够通过这些实验更好地理解电路的原理。
光敏电阻三极管小制作电路
光敏电阻三极管小制作电路可以用于感应小区域的光线变化,是一种简单而实用的电路。
以下是制作过程:
材料:
1. 1个光敏电阻三极管
2. 1个电容
3. 1个二极管
4. 1个电阻
5. 1个LED灯
6. 1个电池盒
7. 1个开关
步骤:
1. 将电容的一端连接到电池盒的正极,将另一端连接到三极管的基极。
2. 将电容的另一端通过二极管连接到三极管的发射极。
3. 将电阻连接到电池盒的负极,再通过三极管的集电极连接到LED灯的正极。
4. 将LED灯的负极连接到电池盒的负极。
5. 在电池盒和电容之间插入一个开关,方便控制电路的开关。
完成以上步骤之后,可以用手或者其他物体遮挡住光敏电阻三极管的探头,电路中的LED灯就会亮起来。
这是因为光敏电阻三极管对于光的敏感度很高,当光线被遮挡时,其输出信号就会发生改变,从而控制灯的亮灭。
需要注意的是,制作电路时应当注意电路元件之间的连接方式以及极性,以免烧毁元件或导致不良后果。
小型单片机供电电路一.前言二.方案分析三.绘制原理图四.电路仿真五.封装六.设计PCB板七.电路调试及遇到的问题八.心得体会九.元器件清单十.致谢一、前言随着电子工业的快速发展,电路设计自动化(EDA)在设计中的比重越来越大,过去需要手工制作的线路图、线路板设计在EDA的帮助下变得十分简单。
随着电子工业的发展,大规模、超大规模集成电路的使用使得电路板走线越来越复杂,早期的EDA无法满足客户需求,因此电子线路CAD应运而生。
奥腾公司的AD系列CAD软件因其操作简单、易学易懂和功能强大等优势逐渐成为了主流CAD设计辅助软件。
二、方案分析1.整体思路该电路主要作用是为单片机提供+5V和+3.3V稳压电源。
电路的输入由4节1.5V干电池串联提供6V的电压,接到7805的输入端,7805输出5V稳压电压,将7805输出接到SPX1117的输入端,使其输出3.3V稳压电源。
2.电路分析输入电压大约为6V,由4节干电池提供。
为了防止电流回流烧坏电池,在电池正极输出端接一个正向导通二极管,以保护电池。
在二极管后接一个开关,控制电路的开启或关闭。
由于电池提供的电流不稳定,故在7805输入端前滤波网络。
滤波网络由两个电容并联而成,由仿真分析得到一个是100uF的电解电容,另一个是0.1uF的瓷片电容。
为了使电压进一步稳定,在7805输出端,接后置滤波网络,即并联一个0.1uF的瓷片电容。
为了显示电路的工作状态,在后置滤波网络后并联一个发光二极管,发光二极管接一个1KΩ电阻接地。
输出端p4,p5,p6接引线卡槽,输出端p8,p9,p10接排针,作为输出可外接单片机输入。
7805的输出端和地之间并接一个芯片SPX1117,为了保护该芯片,在其输入端前接一个二极管。
在芯片输出端和地之间接排针,输出电压为3.3V,可作为单片机供电电源。
三、绘制原理图原理图如下:1.创建一个新项目单击File按钮,New子面板中单击Blank Proect选项,创建一个新项目后,执行菜单命令File\Save Project As。
小电路:4人智力抢答器1、内容:设计一个供四人使用的抢答器,要求每个抢答人操纵一个微动开关,以控制自己的指示灯,抢先按灯者能使自己的指示灯亮起,并封锁其余三人的灯,主持人最后按主持人微动开关,使指示灯灭,并解除封锁。
2、可选芯片:74LS112,74LS20,和其它常规芯片。
实现的功能:本电路是基于JK触发器的四人抢答器,现将其功能简述如下:主持人将space开关由低电平(接地端)搬到高电平,将高电平信号送入四个JK 触发器的异步清零端(低电平有效),电路进入抢答状态。
A选手率先按下A 开关,A指示灯亮,A选手获得抢答权。
此后,其他选手再按下抢答器,其指示灯也不亮。
之后,主持人将space开关搬到低电平,电路异步清零,A灯灭,进入下一轮抢答。
二.设计说明:开始时,ABCD四盏指示灯均不亮(低电平),即四个JK触发器的输出均为低电平。
这四个低电平信号进入或非门(由于实验室没有或非门,因此由一个,四路二输入或门和一个非门替代,即A或B的结果与C或D的结果相或,最后得到输出结果再取非),输出高电平(或非门全低则高),并将此高电平信号输入四个与非门(U6A,U7B,U8C,U9D,型号均为74LS00N)的一个输入端。
然后,主持人将space开关由低电平(接地端)搬到高电平(5V的Vcc),此高电平信号进入四个JK触发器的异步清零端(低电平有效),电路进入抢答状态。
A选手率先按下开关A,将高电平(5V的Vcc)接入与非门U6A的一个输入端,这样,U6A的两个输入端由一高一低变成两个高电平,输出由高电平(一低则高)变为低电平(全高则低),此下降沿信号进入下降沿有效的JK触发器U1A的时钟输入端。
Q*=JQ’+K’Q。
而输入端J和K均接入高电平,故有Q*=1Q’+0Q=Q’,输出端发生翻转,由低电平变为高电平,A灯亮,A选手抢答成功,并将此高电平信号送入或非门中,或非门输出低电平(或非门一高则低)。
此低电平信号进入与非门(U6A,U7B,U8C,U9D),与非门的输出一低则高,除A灯已亮不受影响外,其余的选手再按自己的开关时,各自的JK触发器的时钟输入端均被封锁在高电平,无法抢答。
动手实践小学生制作简易电路电路是我们日常生活中常见的物理现象,小学生正处在对科学知识的积极学习阶段,通过亲手动手实践,能够更好地理解电路原理,并提高解决问题的能力。
在这篇文章中,我将为大家介绍一种简易的电路制作方法,适合小学生DIY制作。
材料准备:1. 2个电池(如AA电池)2. 1个指示灯泡(小学生常用的小型LED灯就可以)3. 铜导线(电线)4. 镊子(辅助工具)5. 电池盒(可选,方便组装)步骤一:准备工作首先,我们需要准备好所需的材料。
可以先用铜导线连接指示灯泡与电池,看看指示灯是否亮起来,确认材料的质量可靠。
另外,小学生在进行电路实验时应注意安全,切勿用湿手触摸导线,以防触电。
步骤二:组装电池盒(可选)为了更好地固定电池,可以使用电池盒。
将两个电池放入电池盒,确保正负极正确对应,以免反接短路。
然后将盖子盖上,固定好电池。
步骤三:连接电池和指示灯取一根铜导线,将一端连接到电池的正极(通常为“+”符号),另一端连接到指示灯的正极(通常为一个较长的引脚)。
同理,取另一根铜导线,将一端连接到电池的负极(通常为“-”符号),另一端连接到指示灯的负极(通常为一个较短的引脚)。
步骤四:测试电路现在,当我们将两个电池的正负极与指示灯的正负极相连接时,指示灯应该亮起来。
如果没有亮起来,可以检查是否连接不牢固或者电池电量不足。
步骤五:扩展实验在完成基础电路的制作后,小学生可以进行一些扩展实验,增加电路的趣味性和学习效果。
以下是一些建议的扩展实验:1. 添加开关:在电路中添加一个开关,用于控制指示灯的亮灭。
小学生可以观察和理解开关开闭的原理。
2. 串联电路:将多个指示灯连接在一起,形成一个串联电路。
小学生可以观察到串联电路中的每个指示灯是否都会亮起来,并理解串联电路的电流分布原理。
3. 并联电路:将多个指示灯并联连接,即每个指示灯的正极相连,负极相连,并接到电池上。
小学生可以观察到并联电路中的每个指示灯都能亮起来,并理解并联电路的电流分布原理。
低成本小型化电路设计
1.确定设计要求:首先,明确你的设计目标和要求。
这包括电路的功能、性能指标(如电流、电压、频率等)、工作环境和外部接口等。
对于小型化设计,需要考虑电路板尺寸、功耗和热量排放等因素。
2.选择低成本元件:在设计过程中,优先选择价格低廉的元件。
市场上有许多经济实惠的电子元件可供选择,如经济型集成电路、廉价传感器和便宜的电容电阻等。
同时,可以考虑采用多功能元件,以减少电路板上的器件数量。
3.PCB布局优化:对于小型化设计,良好的PCB布局至关重要。
优化布局可以减小电路板尺寸并降低成本。
一些常用的布局策略包括:将关键元件靠近一起以减少路径长度、减少干扰和功耗;避免元件之间的干扰和交叉干扰;合理安排电源和地线路径,减少电源噪声。
4.有效利用模块化设计:利用现有的模块化设计可以降低成本和设计时间。
模块化设计可以让你重复使用已验证的电路模块,减少重新设计的工作量。
这些模块可以是功能模块,如ADC、DAC等,也可以是通信接口模块,如UART、SPI等。
5.优化供电和功耗管理:设计低功耗电路是实现低成本小型化设计的关键。
使用节能技术如睡眠模式、功耗管理芯片和合理的供电电路可以降低功耗和成本。
6.仿真和测试:在设计过程中,进行必要的仿真和测试是非
常重要的。
通过仿真,可以发现电路中的潜在问题并进行优化。
测试阶段用于验证电路的性能指标是否满足设计要求,并进行
必要的调整。
超实用电子小制作39例电路图电路1:简易声控闪光灯的制作电路2:音乐门铃的制作电路3:多功能报警器的制作电路4::节拍器的制作电路5:汽车转向灯电路的制作电路6:声光控路灯的制作电路7:红外遥控器检测仪的制作电路8:枕边LED方便灯的制作电路9:触摸记忆开关的制作电路10:声控闪光多谐振荡器电路的制作电路11:爱心花样流水灯电路12:555多谐振荡器的制作电路13:光控报警器的制作电路14:助听器的制作电路15:信箱提醒器的制作电路16:宝宝尿床提醒器的制作电路17:炉膛熄火报警器电路18:电子助记器的制作电路19:光控路灯的设计与制作电路20:用LM317可调稳压电源的制作电路21:具有固定输出电压的稳压电源电路的制作电路22:流动彩灯电路的制作电路23:互补管振荡器的制作电路24:模拟“知了”电路的制作电路25:多谐振荡器的制作电路26:防空报警器的制作电路27:TDA2822助听器的制作电路28:简易测光仪电路的制作电路29:简易光控电路的制作电路30:LED小夜灯的制作电路31:电子鸟的制作电路32:LED循环灯的制作电路33:迎宾器的制作电路34:简易水塔水位报警器的制作电路35:555水位控制电路的制作电路36:电容器充放电实验电路37:LED电平指示电路的制作电路38:电位器调光电路电路39:有源小音箱的制作中国唯一经人社部、中国职协联合认证的高速PCB设计考试认证/培训就业平台权威认证,海量案例,高薪offer,一路晋升,上快点PCB就够了~中国最具影响力的高速PCB设计B2C平台1000余家企业一键发布需求,5000余位layout工程师轻松接单~1关注快点PCB职业规划平台,新鲜出炉的行业信息/技术干货马上呈上~阅读(1706)分享到热门关注搜狐公众平台官方账号。
单片机最小系统工作电路
单片机最小系统工作电路是指一个基本的单片机系统所需的最小电路。
此电路通常包括CPU、存储器和时钟生成器,以及供电电路等。
由于单片机系统广泛应用于各种电子设备中,因此掌握单片机最小系统工作电路的设计与实现是非常重要的。
在单片机最小系统中,CPU是最核心的部分,它负责控制整个系统的运行。
存储器用于存储程序和数据,而时钟生成器则负责提供CPU的时钟信号,使CPU能够按照指定的频率进行运行。
此外,还需要一个稳定的电源电路,以保证整个系统可以正常工作。
设计单片机最小系统工作电路时,需要考虑以下几个方面:
1.选择合适的单片机型号,根据应用场景和需求选择适合的单片机型号,例如AT89C51、PIC16F84A等。
2.确定工作频率和时钟源,根据单片机型号和具体应用场景确定时钟频率和时钟源,一般使用晶振或者RC振荡器。
3.设计存储器电路,包括ROM、RAM等存储器,根据需求选择合适的存储器芯片,并设计相应的电路。
4.设计供电电路,保证系统的稳定工作,包括使用稳压器保证电压稳定等。
单片机最小系统工作电路是单片机应用的基础,掌握其设计和实现方法对于进一步开发和应用具有重要意义。
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单片机最小电路稳压电路和滤波电路在单片机电路中,稳压电路和滤波电路起着至关重要的作用。
稳压电路主要用于提供稳定的电压,以保证单片机正常工作;而滤波电路则用于去除电源中的噪声和杂波,以确保单片机接收到清晰的电源信号。
本文将重点介绍单片机最小电路的稳压电路和滤波电路设计,帮助读者更好地理解和应用这些基础电路。
我们来看稳压电路。
稳压电路的作用是确保单片机能够在电压波动较大的环境中正常工作。
在实际应用中,我们通常会选择集成稳压器作为稳压电路的核心元件。
常见的稳压器有三端稳压器和集成稳压模块两种类型。
三端稳压器通常由一个参考电压源、误差放大器和功率输出级组成。
它的工作原理是通过比较输入电压和参考电压的大小,调节输出电阻来保持输出电压稳定。
在单片机电路中,我们可以选择LM7805、LM7809等常用的三端稳压器,根据实际需要来选择合适的电压值。
其接线简单,适合于较小功率的应用场合。
集成稳压模块一般是由稳压芯片、输入直流电源、输出电容和滤波电容组成。
相比于三端稳压器,集成稳压模块具有更高的集成度和稳定性,适合于一些对电压稳定要求较高的场合。
在单片机电路中,我们可以选择AMS1117、LD1117等常用的集成稳压模块,其具有输入电压范围广、热稳定性好等优点,可以满足单片机在不同工作环境下的电压要求。
除了选择合适的稳压器之外,还需要注意一些稳压电路设计的注意事项。
稳压电路的供电电源必须稳定,以避免给单片机带来不稳定的工作环境。
需要合理选择输入输出电容,以确保稳压电路的稳定性和滤波效果。
还需要注意散热和布线,以确保稳压器能够正常工作而不产生过热或短路等问题。
我们来看滤波电路。
在单片机电路中,滤波电路的作用是去除电源中的干扰和杂波信号,以确保单片机能够接收到清晰的电源信号。
常见的滤波电路有LC滤波器、RC滤波器和陶瓷电容滤波器等类型。
LC滤波器由电感和电容组成,主要用于去除电源中的高频噪声和杂波。
在单片机电路中,我们可以选择合适的电感和电容值,来设计适合的LC滤波器。
简单电路设计设计大全1.保密室有两道门,只有当两道门都关上时(关上一道门相当于闭合一个开关),值班室内的指示灯才会发光,表明门都关上了.下图中符合要求的电路是2.小轿车上大都装有一个指示灯,用它来提醒司机或乘客车门是否关好。
四个车门中只要有一个车门没关好(相当于一个开关断开),该指示灯就会发光。
下图为小明同学设计的模拟电路图,你认为最符合要求的是3.中考试卷库大门控制电路的两把钥匙分别有两名工作人员保管,单把钥匙无法打开,如图所示电路中符合要求的是4.击剑比赛中,当甲方运动员的剑(图中用“S”表示)击中乙方的导电服时,电路导通,甲乙方指示灯亮。
下面能反映这种原理的电路是5.家用电吹风由电动机和电热丝等组成,为了保证电吹风的安全使用,要求:电动机不工作时,电热丝不能发热;电热丝发热和不发热时,电动机都能正常工作。
如图所示电路中符合要求的是( )6.一辆卡车驾驶室内的灯泡,由左右两道门上的开关S l、S2和车内司机右上方的开关S3共同控制。
S1和S2分别由左右两道门的开、关来控制:门打开后,S1和S2闭合,门关上后,S l和S2断开。
S3是一个单刀三掷开关,根据需要可将其置于三个不同位置。
在一个电路中,要求在三个开关的共同控制下,分别具有如下三个功能:(1)无论门开还是关,灯都不亮;(2)打开两道门中的任意一道或两道都打开时,灯就亮,两道门都关上时,灯不亮;(3)无论门开还是关,灯都亮。
如图所示的四幅图中,符合上述要求的电路是A.图甲B.图乙C.图丙D.图丁7.教室里投影仪的光源是强光灯泡,发光时必须用风扇给予降温。
为了保证灯泡不被烧坏,要求:带动风扇的电动机启动后,灯泡才能发光;风扇不转,灯泡不能发光。
则在如图3所示的四个电路图中符合要求的是 ( )8.一般家用电吹风机都有冷热两挡,带扇叶的电动机产生风,电阻R产生热。
冷热风能方便转换,下面图3中能正确反应电吹风机特点的电路图是 ( )9.飞机黑匣子的电路等效为两部分。
双色LED驱动电路图下图是采用两个555芯片组成的双向双色LED的驱动电路,通过两个按钮开关的选择可能控制LED的各种状态,如,绿色,红色,绿加红,及LED闪烁等。
双色LED驱动电路LED 手电筒驱动电路手电筒DC-DC LED 照明方案包括升压型及降压型两种。
1 W-3 W 的升压型DC-DC LED 手电筒应用中可以采用带真关闭功能的NCP1421 升压DC-DC 转换器,而1 W-3 W 的降压LED手电筒应用中可以采用NCP1529 低压降压转换器。
软启动直流稳压电源电路图软启动直流稳压电源电路图(a)是输出电压为24V、额定输出电流为2A的软启动直流稳压电源的电路原理图。
电路启动后,输出电压以渐变方式由零上升至给定值。
当电容器GI 的容量为0.15μF时,可获得30s以上的软启动时间。
为保证电路具有较好的软启动特性和稳压性能,V2应选用饱和压降小,β较高的晶体管。
V2、V4和V5应选用耐压足够高、穿透电流较小的晶体管。
二极管VD1的作用是:当输出电压下降时,C1通过它迅速放电,以保证在电压再次上升时能可靠地进行软启动。
VD1应选用反向电阻尽可能大的硅二极管。
该电路具有较好的过载保护性能。
图(b)所示电路比较适合于启动时初始电流较小的负载。
使用NE555的光控路灯电路如图所示电路是经特殊设计,光控开关与电网采用二线制接法,它可以直接取代普通开关将照明灯改造为光控自动路灯儿童走失警示器(NE555/TDA7000)调频发射电路包括低频调制振荡器和载频振荡发射电路两部分,如图(a)所示.接收电路如图(b)所示.1000米单管振荡调频发射电路电路十分简单,不需调试,只要确保元件接对,没有虚焊,短路就可以正常工作了。
其功率约为60mw,所以比较大吃,一般建议用充电电池,不但其可以提供大电流,而且经济,比较理想的选择。
但我并不主张用变压器供电,因为其需要很高的滤波电路。
小功率调频广播发射机电路(1000M)笔者采用手头现有的元器件,综合参考<<北京电子报>>等报刊相关的制作文章,做了一台远距离调频广播发射机,工作于88--108MHZ频段内,业余时间用来播放音乐。
电路原理现见附图。
图(1) 为电源部分,将市电降压整流后再加以稳压,获得稳定的12V直流电供射频电路使用。
射频电路由高频振荡器、缓冲放大器、末级功率放大器及天线组成。
高频振荡器用来产生载频信号,频点落在88--108MHZ内,并完成频率感量即可改变发射频率。
射频信号由VT1的发射极输出,送到VT2、L2、C22、R4等组成的缓冲放大器进行功率提升,并可减轻末级放大电路对振荡器的影响。
末级为高频率丙窄带放大,对射频功率再进一步放大,经C25耦合到发射天线向周围空间辐射。
所驳接的音源若输出信号幅度过大时,需串入衰弱电阻,以免声音失真。
电路板可用敷铜板制作,布线时要注意分布电容影响。
图中电容无单位标注的数字,一律以“pF”为单位,要和高频瓷片电容。
VT1--VT3用超高频NPN型硅管,如9018,B>60、Icm=50mA.fr>=600MHZ.VT3还可用中功率发射管C2053、BF96S等,发射距离可能会更远。
L1-L3用00.8mm的漆包线在04mm的螺丝笔上密绕4圈脱出而成。
天线为拉杆天线,其长度为频率波长的1/4(或者1/2)。
如发射频率为100MHZ时,天线长0.7m(或1.5m)制作时应逐级安装。
射频部分先装振荡器、缓冲器放大器、调节L1的匝间距离使频点落在无台处,用指针型万用表的黑表笔接触VT2的集电极,调节L2使指针偏转幅最大,(即功率最大)。
若发现有打表现象,可将表笔缠绕在一起,直到不打表为止。
再用同样方法调节L3,使末级输出功率最大。
用FM收音机在距发射机10米以上的地方搜寻发射信号,大约估计出发射频率,再接上天线,适当调节长度,即可投入使用。
实测该机电源电压12V时(其实6-15V内均可正常工作,电压愈高,距离愈远),工作电流仅45mA左右,发射频率约104MHZ,将其置于三楼阳台,在无过高建筑物阻挡的情况下,用普及机(内部芯片CXA1019M)接收,距离竟达1000米。
以下的一些常用的发射电路是站长在网上收集的编者按: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、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漆包线在∮3.5mm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话及AV调制器中。
V1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。
几种发射机性能的比较由于1.5km调频发射机(见上期附图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。
声表振子已广泛用于各种无线遥控及无线数据传输设备的发射机中,但频率在88~108MHz的声表振子难以购到,而各种性能优秀的频率合成的发射机制作比较麻烦,有兴趣者可参考《电子报》2000年第41期第五版《TGF-10型调频广播发射机数字频率合成器调制单元电路剖析》一文,该广播级发射机采用通用的摩托罗拉频率合成器专用芯片MC145152P作为核心,通过外接拨码开关可获得84~108MHz的高稳定度频率。
调频立体声发射机(电路见图5)本电路的核心器件为立体声专用芯片BA1404。
很多调频立体声模块均将BA1404和外围元件封装在一个塑料或金属外壳内制成,只露出电源输入、音频输入、射频输出引线,只要了解BA1404以后,就知道调频立体声模块内部是怎么一回事了。
来自音源的立体声音频信号经R1、R2、R5、C1、C3、C5(R4、R3、R6、C2、C4、C6)组成的网络耦合到BA1404。
经IC内部左(右)声道放大,再进行平衡调制,调制后的复合信号从IC的第{14}脚输出,后与第{13}脚上的导频信号通过R9、C15、R10、C16、C17构成的网络进行混频,混频后的复合信号进入IC的{12}脚,对IC的{8}、{9}、{10}脚,C20~C22及L3组成的电容三点式振荡器进行调频,IC的{10}脚上已调制的射频信号经内部放大后从第{7}脚输出,经C18、L2选频后送至天线TX1。