這里介紹的家用嬰兒監(jiān)聽器外形圖如圖1所示,它由一臺自制的無線電調(diào)頻發(fā)射機(jī)和一臺便攜式調(diào)頻收音機(jī)(或帶有調(diào)頻波段的普通便攜式收音機(jī))組成。發(fā)射機(jī)放在嬰兒房間,收音機(jī)由大人隨身攜帶或放在大人干活的房間, 嬰兒有任何動靜都可通過收音機(jī)監(jiān)聽到,這樣大人可以放心地做自己想要做的事,而不必頻繁的往返兩者之間。
圖1 家用嬰兒監(jiān)聽器外形圖
工作原理:
無線電調(diào)頻發(fā)射機(jī)的電路圖如圖2所示,它實際上是一個靈敏度較高的調(diào)頻無線話筒。晶體三極管VTl、VT2的基極和集電極相互交叉連接,并與選頻回路——電感線圈L、電容器C2組成了高頻振蕩器。 L和C2決定振蕩頻率;電阻器R2調(diào)節(jié)VTl、VT2的工作電流,以滿足電路振蕩要求。高頻信號經(jīng)過電容器C3耦合,從天線W發(fā)射出去,供附近有效范圍(>30m)內(nèi)的調(diào)頻收音機(jī)接收。電阻器R1為駐極體話筒B的工作偏置電阻。 聲音信號經(jīng)駐極體話筒B轉(zhuǎn)換成音頻電壓信號后,通過電容器Cl耦合至VTl的集電極和VT2的基極。由于VTl和VT2的內(nèi)部集電結(jié)電容Ccb1和Ccb2與L、C2回路是并聯(lián)的, 音頻電壓的變化使Ccb1和Ccb2的容量同時變化,這樣L、C2回路的振蕩頻率就隨著音頻電壓的變化而變化,從而實現(xiàn)了對高頻振蕩信號的頻率調(diào)制(即調(diào)頻)。
圖2 調(diào)頻發(fā)射機(jī)電路圖
電路中,晶體三極管VTl、VT2構(gòu)成了雙管推挽式自激振蕩電路,這比音頻信號從基極輸入的單管振蕩電路進(jìn)行調(diào)頻的調(diào)制靈敏度約高一倍,也就相當(dāng)于提高了駐極體話筒B的音頻靈敏度。 本電路還具有振蕩頻率較穩(wěn)定、諧波少(經(jīng)試驗整個調(diào)頻波段只收到一個主頻率)、發(fā)射能力強(qiáng)、耗電?。╫.3mA也可以工作)、調(diào)試簡單等特點(diǎn)
元器件選擇:
本制作所用電子元器件全部為普通分立元器件,其中有10個元器件需要專門購買或自制,它們的實物外形圖如圖3所示。
圖3 需要準(zhǔn)備的元器件實物外形圖
晶體三極管VTl、VT2均采用9018(特征頻率Ft=700MHz,集電極最大允許電流Icm=50mA,集電極最大允許功耗Pcm=200mw)或3DG80、3DG204、3DK5型硅NPN高頻小功率三極管, 要求電流放大系數(shù) β>80,兩管參數(shù)盡量接近,但不要求配對。
Rl、R2均用RTX—1/8W型碳膜電阻器,阻值分別為lKΩ和1.2KΩ。C1用CD11—l0V型電解電容器,容量4.7uF;C2、C3均用CC1型高頻瓷介電容器,容量分別為15pF和22pF。
B選用CM—18W型(Φ10mm×6.5M)高靈敏度駐極體話筒,它的靈敏度劃分成五個擋,分別用色點(diǎn)來表示;紅色為-66dB,小黃為-62dB,大黃為-58dB,藍(lán)色為-54dB,白色-52dB。本制作中應(yīng)選用藍(lán)色或白色點(diǎn)產(chǎn)品, 以獲得較高的靈敏度。CM—18W的外形結(jié)構(gòu)及引腳排布如圖4所示。
圖4 駐極體話筒的外形結(jié)構(gòu)圖
B也可用其他靈敏度高的小型駐極體話筒來直接代替,挑選時可按圖5所示,將指針式萬用表置于“R×lk”或“R×l00”擋,紅表筆接駐極體話筒的接地端(與駐極體話筒外殼相通),黑表筆接駐極體話筒的輸出端D, 此時萬用表指針指在某一刻度上,再用嘴對著駐極體話筒吹氣,萬用表指針應(yīng)有較大擺動。而且萬用表指針擺動范圍越大,說明駐極體話筒的靈敏度越高。如果沒有反應(yīng),說明被測駐極體話筒已經(jīng)損壞。
圖5 用指針式萬用表檢測駐極體話筒
電感線圈L可按圖6所示自制:先按圖6(a)所示,用0.8mm的漆包線在Φ5mm的十字形螺絲刀(改錐)金屬桿或鉆頭上密繞5匝;脫胎后按圖6(b)所示,用尖嘴鉗子彎折出兩個長度約為5mm的引腳; 再按圖6(c)所示,用刻刀刮掉線圈兩端的漆皮;按圖6(d)所示,用電烙鐵給刮出的鋼腳上一層焊錫,以方便焊接。
圖6 電感線圈L的制作(一)
圖6 電感線圈L的制作(二)
G用1節(jié)5號干電池,電壓為1.5V。
至于圖2中的電源開關(guān)SA、天線W,以及電池架等,可不必專門選配,SA和電池架直接采用我們后面所選用的小手電筒外殼內(nèi)所帶的電源開關(guān)和電池架。天線用一段50一60cm的塑料外皮軟細(xì)電線即可。
動手制作:
無線電調(diào)頻發(fā)射機(jī)的制作分電路板的制作與元器件焊接、外殼的選擇與加工、整機(jī)的組裝三大步來完成。
第一步,電路板制作與焊接
首先,裁取—塊50mm×14mm的單面敷鋼板,對照如圖7所示的印制電路板接線圖,采用刀刻法制成如圖8所示的印制電路板。
圖7 調(diào)頻發(fā)射機(jī)印制電路板接線圖
圖8 刀刻法制成的電路板
然后,在印制電路板上焊接好元器件,注意:駐極體話筒B暫不焊接,只在印制電路板接駐極體話筒B的位置焊接上兩根長5CM的塑料外皮電線(如用單芯屏蔽線,效果更佳); 另在印制電路板上焊一根50-60CM的塑料外皮軟細(xì)電線,作為天線W。印制電路板接電源開關(guān)SA和電池G的兩端,不焊接引線,分別焊接上按照如圖9所示加工成的“L”狀金屬片即可。焊接時還要注意, 不要將電解電容器C1的極性接反,也不要焊錯晶體三極管VTl和VT2的管腳。焊接好的印制電路板如圖10所示。
圖9 “L”狀金屬片加工示意圖
圖10 焊接好的電路板實物圖
第二步,外殼選擇與加工
從市場購買一個采用兩節(jié)5號干電池供電的手機(jī)造型小手電筒,其外形結(jié)構(gòu)如圖11所示。按照圖12所示,對小手電筒進(jìn)行必要的改造,以便用作調(diào)頻發(fā)射機(jī)的外殼。具體方法: 首先,按如圖12(a)所示,用小螺絲刀撬開小手電筒的面蓋,取下聚光鏡。接著拆掉小電珠不用,按如圖12(c)所示,在接小電珠的兩端直接用一段電線焊接。原電源開關(guān)保留,直接用作本制作的電源開關(guān)SA。 然后,按如圖12(d)所示,在外殼面蓋原正對小電珠的位置處,用小電鉆打出7個Φ2mm的梅花狀小孔,以作為駐極體話筒B的受音孔。再按如圖12(e)所示的位置,用小電鉆打一個Φ1mm的小孔,作為天線W的穿出孔。
圖11 手機(jī)造型的小手電筒
圖12 改造小手電筒
第三步,整機(jī)組裝
按如圖13所示進(jìn)行調(diào)頻發(fā)射機(jī)的組裝。首先,打開外殼背面的電池倉蓋,不必改動電池架,按照如圖13(a)所示,將靠近電源開關(guān)(圖中左下方)的一側(cè)留下來仍然放置1節(jié)5號干電池G, 另一側(cè)就像裝電池一樣直接安放上焊接好的電路板。在天線W距電路板2cm的位置處打上一個小結(jié),并將天線W穿出外殼上事先所開好的天線穿孔。
圖13 發(fā)射機(jī)的組裝
然后,將電路板上的兩根短引線,通過靠近聚光鏡一側(cè)的小孔穿出,再按圖13(b)所示,穿過聚光鏡小孔,焊接上駐極體話筒B。注意:駐極體話筒B的輸出端D,應(yīng)接電路板上電容器Cl一端的引出線; 駐極體話筒B的接地端(與其外殼相通),應(yīng)接電路板上晶體三極管VTl、VT2的發(fā)射極一端引出線,不可接反。駐極體話筒B實際上安裝在了原小電珠的位置,如圖13(c)所示。合上外殼面蓋后, 駐極體話筒B的受音面正好緊對著面蓋上事先開出來的受音孔,如圖13(d)所示,這確保了順利接收外界的聲波。
最后,按圖13(e)所示,在電池倉內(nèi)裝上1節(jié)5號干電池,合上電池倉蓋,組裝工作即結(jié)束。
調(diào)頻發(fā)射機(jī)裝配好后,必須與接收裝置配合才能生效。接收裝置可采用普通便攜式調(diào)頻收音機(jī)或具有調(diào)頻波段的普通便攜式收音機(jī),最好選購帶拉桿天線的高靈敏度收音機(jī),以保證接收信號的質(zhì)量和達(dá)到有效接收距離。
調(diào)試方法:
調(diào)試時,首先展開無線電調(diào)頻發(fā)射機(jī)的天線W,并合上電源開關(guān)SA;同時在旁邊打開調(diào)頻收音機(jī),調(diào)節(jié)接收頻率,使調(diào)頻收音機(jī)能在無廣播電臺的位置處接收到無線電調(diào)頻發(fā)射機(jī)的信號。 一般來說,焊接好的無線電調(diào)頻發(fā)射機(jī),只要元器件件質(zhì)量有保證,參數(shù)選擇正確,接線沒有錯誤,通電后便會正常發(fā)射信號,而且發(fā)射頻率就在88-108MHz的調(diào)頻廣播波段內(nèi)。
如果接收信號正好處在有廣播電臺的頻率位置或不在調(diào)頻廣播波段內(nèi),可通過適當(dāng)增大或減小電感線圈L的匝間距離來加以調(diào)節(jié)。具體可按如圖14所示,用小螺絲刀一邊撥動電感線圈L來調(diào)整匝間距離, 一邊調(diào)節(jié)調(diào)頻收音機(jī)的接收頻率。果調(diào)整不成功,可通過適當(dāng)加大或減小電容器C2的容量或增減電感線圈L的匝數(shù)來加以調(diào)整。電容器C2的取值范圍應(yīng)在8.2-l8pF之間,而電感線圈L的匝數(shù)增減應(yīng)不超過l匝。
圖14 用小螺絲刀調(diào)節(jié)電感線圈的匝間距
最后,試聽收音機(jī)接收到的聲音是否清晰,如不理想,可通過調(diào)整電阻器Rl的阻值來加以改善。具體可找9l0Ω、1.5KΩ、2KΩ、2.4KΩ、3KΩ的l/8W碳膜電阻器各一只, 分別去替換電路板上的電阻器Rl,對比選擇使收音機(jī)接收到的聲音最清晰、最響亮的電阻器固定下來。至此,無線電調(diào)頻發(fā)射機(jī)的調(diào)試工作結(jié)束,可投入正式使用了
投入使用:
實際使用時,應(yīng)將調(diào)頻發(fā)射機(jī)放在嬰兒房間能夠良好接收到小寶寶哭鬧聲的地方,為了保證發(fā)射信號良好,天線必須拉開;為了防止交流電信號干擾音頻信號,調(diào)頻發(fā)射機(jī)還應(yīng)遠(yuǎn)離房間的220V交流電器和電源線。 調(diào)頻收音機(jī)可由大人隨身攜帶或放在另外有人的房間,天線也要拉開。當(dāng)小寶寶哭了、叫了或有任何響動時,都逃脫不了調(diào)頻收音機(jī)的監(jiān)聽。大人聽到聲音,便可在最短的時間內(nèi)回到小寶寶身邊,及時給予照顧,避免各種意外的發(fā)生。
無線電調(diào)頻發(fā)射機(jī)的工作電流實測為0.6mA,非常省電。經(jīng)實測,每天開機(jī)8h,1節(jié)5號干電池可用4個月。采用普通調(diào)頻收音機(jī),一般有效監(jiān)聽距離可達(dá)30m左右。該無線電調(diào)頻發(fā)射機(jī)也可當(dāng)作普通無線話筒來使用。 如果同時制作兩個無線電調(diào)頻發(fā)射機(jī)(采用不同發(fā)射頻率)和兩臺調(diào)頻收音機(jī),則可在一定距離內(nèi)實現(xiàn)雙向無線電對講。
責(zé)任編輯:wv
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