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FM調(diào)頻發(fā)射制作實(shí)驗(yàn)

FM調(diào)頻發(fā)射制作實(shí)驗(yàn)

 這是一個(gè)比較簡(jiǎn)單的實(shí)用型制作,本文打算從簡(jiǎn)到繁一步步深入,你若是愿意同步動(dòng)手實(shí)驗(yàn),不久你將能夠制作適合正式場(chǎng)合使用的調(diào)頻發(fā)射機(jī)。當(dāng)然,實(shí)驗(yàn)還是從最簡(jiǎn)單的做起,下圖是一個(gè)最簡(jiǎn)單的振蕩器,它是調(diào)頻發(fā)射的基礎(chǔ)。

  圖中的線圈用1.0mm的漆包線在3.2mm的鉆頭上繞6-8圈,可覆蓋88-108MHz,7圈時(shí)在100MHz附近。按上圖連接好,其實(shí)就已經(jīng)是一個(gè)簡(jiǎn)單的發(fā)射機(jī)了,通電即可發(fā)射,不過發(fā)射的是未經(jīng)調(diào)制的等幅信號(hào),附近的調(diào)頻收音機(jī)接收到信號(hào)只會(huì)出現(xiàn)靜音。像下圖那樣加上調(diào)制信號(hào),就可進(jìn)入實(shí)用狀態(tài)了。

  這時(shí),假如你將隨身聽,影碟機(jī)等輸出的音源信號(hào)連接上圖發(fā)射機(jī)的音頻輸入端,在附近就可以用收音機(jī)來收聽了。上圖雖能發(fā)射,卻不實(shí)用,其一是發(fā)射能量很小,只能在室內(nèi)使用,在室外開闊地也不過幾十米。其二是頻率不穩(wěn),由于天線只是一段導(dǎo)線,通過100P電容與振蕩回路相連,因此天線周圍的環(huán)境均會(huì)影響發(fā)射頻率。若想使其達(dá)到能用的程度,應(yīng)在其后再加兩極放大,見下圖。

  這是應(yīng)網(wǎng)友的要求搭出的一個(gè)功放電路,輸出功率令人滿意,但是也存在很多問題,將在下文詳述。振蕩器與功放連在一起,就成了一個(gè)完整的調(diào)頻發(fā)射機(jī),見下圖。

  圖中的發(fā)射機(jī)很容易制作成功,這里所說的成功是插上天線接通電源即可進(jìn)入工作狀態(tài),若是希望發(fā)射機(jī)進(jìn)入最佳工作狀態(tài)還需要做一些調(diào)試。其實(shí),愛好者做實(shí)驗(yàn)最大的樂趣就是通過自己動(dòng)手調(diào)試使作品更趨完善,獲得最佳性能。
  首先,這種輸出電路工作于非甲類狀態(tài),對(duì)負(fù)載阻抗有更嚴(yán)格的要求,通常發(fā)射機(jī)多為50Ω輸出,愛好者實(shí)驗(yàn)不一定容易找50Ω的射頻電纜,而75Ω的射頻電纜到處都能買到,況且75Ω的天線也容易制作,故此機(jī)采用75Ω輸出,通電之前應(yīng)在輸出端接一個(gè)75Ω的電阻,調(diào)試完成以后再接75Ω的天線。本機(jī)最大輸出1W以上,不要用那種1/8W的小電阻,接上就燒。燒個(gè)電阻倒沒什么,可是電阻一燒放大器便相當(dāng)于空載,管子就危險(xiǎn)了。
  通電以后所需要調(diào)試的最主要內(nèi)容是發(fā)射管的工作點(diǎn),工作點(diǎn)不同輸出的諧波成分大大不同。本機(jī)振蕩級(jí)選擇的晶體管工作點(diǎn)使其具有較大動(dòng)態(tài),實(shí)測(cè)二次諧波比基波低二十多分貝,三次四次更低,完全可以忽略不計(jì)。推動(dòng)級(jí)工作于接近甲類的甲乙類狀態(tài),也不會(huì)產(chǎn)生大能量的諧波。關(guān)鍵在輸出級(jí)。輸出級(jí)工作點(diǎn)的選擇比較麻煩,上偏置電阻與下偏置51Ω電阻形成的分壓應(yīng)低于發(fā)射管的發(fā)射結(jié)電壓,使其工作于乙類和丙類狀態(tài)之間。選用1KΩ時(shí)接近乙類狀態(tài),此時(shí)發(fā)射管工作電流260mA,輸出功率700mW,二次諧波比主波低10dB左右,三次四次更低,輸出的主頻能量在500mW以上。
  隨著上偏置電阻的加大,發(fā)射管的工作狀態(tài)將靠近丙類,功率計(jì)的指示倒是逐漸增大,最大時(shí)高達(dá)1300mW,但此時(shí)的各此諧波也逐漸加強(qiáng),主波功率反而降低。在專業(yè)制造時(shí),這一矛盾并不難解決,不過這一電路是為初學(xué)者制作設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單型,只好放棄電源效率指標(biāo),建議上偏置電阻使用1KΩ。實(shí)驗(yàn)中2SC2053嚴(yán)重發(fā)熱,雖然實(shí)驗(yàn)過程中并未損壞,估計(jì)長(zhǎng)期使用肯定不行,建議制作時(shí)換用2SC1970或用兩個(gè)2SC2053并聯(lián)使用。并聯(lián)時(shí)要注意采取均流措施。假如你只是希望品嘗一下動(dòng)手制作的樂趣,并不一定需要這么大的輸出功率,也不需要發(fā)射多遠(yuǎn),這時(shí)可將電路參數(shù)作些改動(dòng),電路結(jié)構(gòu)不變,用6V電源,輸出功率也在100mW以上,見下圖。

  與上圖的電路結(jié)構(gòu)完全相同,只是改了幾個(gè)元件的數(shù)值,晶體管也做了調(diào)整。由于輸出功率較小,用3355做輸出也不用考慮輸出管的安全問題,可以長(zhǎng)期穩(wěn)定地工作。
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