小型电子监探装置制作
项目54 简单的调频监听器
更新于2008-09-10 12:03:21

打造一个小型调频信号发射器其实很容易,至少它并不会比组建基础电路难。你所需要的任何线圈通过简单尝试就可以制作完成,而且使用的材料也不外乎一些铜线和一个螺钉。如果你可以使用发光二极管自制闪烁的跑马灯,那么我们就可以向你保证,你完全可以打造这些基础的调频信号发射器,并且你还可以在Internet上搜索到更多的电子示意图。

绝大多数用于制作无线麦克风的信号发射器都只有一个单线圈,这个线圈也不过是使用一个铁氧体或小螺钉,然后缠绕上一些铜丝而已。铜丝可以从废旧变压器或玩具车的线圈上拆解获得,该电路对线圈的数量和大小实际上并没有什么限制。例如,如果你发现某个电路要求你“使用 AWG 2号铜线,在3/16in螺钉上精确缠绕7.5圈”,那么实际上你大可不必理会这么多,直接去找到一个1/8的老螺钉,用你的材料工具箱中能找到的任何铜线,在螺钉上缠绕大约7~10圈,然后使用铁氧体或小螺钉调整一下就可以了。我们已经按照这种方法制作了许多小型信号发射器,全部都能正常工作。

小型可调电容器通常可以从老旧的无线电设备的电路板上获得。很多时候,如果你并不关心信号发射器频率是否能精确调整,可以使用一个闭合的固定值电容器取代一个可变电容器。

例如,在调频信号发射器中的一个10 pF 电容器调用一个5~20 pF 可变电容器,将很可能使信号以中间值100 MHz 频率发射。你也可以通过使铜线在某个线圈上循环或旋转铁氧体磁环等方法进行精确调整。在制作小型调频信号发射器这个问题上没有什么秘密工艺可言,尤其是我们在本项目中选择的信号发射器更是如此。

在开始制作之前,请参考一下图9.9 所示的简单调频监听器示意图。该示意图已经用了很多年了,其名称也一直在变化,包括无线麦克风、调频监听器、烟盒信号发射器、单一晶体管信号发射器、低功率信号发射器等。


图9.9简单的低功率单一晶体管调频信号发射器


该信号发射器使用电介体麦克风来调制无线电频率振荡器,可以在整个调频无线电波段(88~108 MHz)范围内调谐,方法是调整单个线圈中的螺丝或铁氧体磁环。该设备的灵敏度不会太差,而覆盖范围则大概在百米左右,这些都和你决定使用的天线长度有关系。该信号发射器的输出功率和MP3播放器中内置的信号发射器功率相似,也和小孩子的无线电话机玩具的输出功率相似,所以当你运行该设备时,也可能会有警察上门来找你谈有关无线电管制方面的法律问题。

现在我们就来告诉你如何缠绕本项目所需的线圈,以及如何解决你将来可能要遇到的其他有关无线电频率电路方面的问题。该电路调用的是一个4圈的可调线圈,但是我们在制作可调线圈时最好能多缠绕几圈,这样在运行时会更加安全。如果缠绕的圈数太少,那么振荡器的运行频率就可能比预期的要高。但是如果添加的圈数太多,那么你总是可以通过旋转铁氧体磁环来降低频率。换言之,在制作可调线圈时,多缠圈总比少缠圈要好。如图910所示,我们在一个1/8螺钉上使用铜线缠绕了6圈。你看到的铜线是随便拿来用的,并没有经过精心挑选。1/8螺钉特别适用于线圈缠绕,因为它具有和铁氧体磁环相似的螺纹。铁氧体磁环可用于调节线圈,在该图片中也有显示。

在图9.10中显示的非常细小的黑色对象就是铁氧体磁环,它常用于调节线圈。当你旋转它时,即可有效降低线圈中的圈数。例如,如果电路需要一个包含4圈的固定线圈,那么你只要将铁氧体磁环旋转进入一个6圈线圈的一半,就可能获得相同的结果,这就是为什么说该方法非常容易操作的原因。如果你想省事的话,也可以使用金属螺钉代替铁氧体磁环。但是,铁氧体磁环的调节比螺钉要容易得多,而且铁氧体磁环也并不难得到,你从任何废旧的无线电频率电路板上都可以淘换到(从变压器金属罐上旋开取出)。在围绕螺钉缠绕了足够圈数的铜线之后,将螺钉从线圈中旋转出来,在保留正确的引线长度之后切断铜线,然后使用剃刀将引线末端的红色或绿色表面涂层刮除掉。注意:在焊接引线之前必须先将铜丝的表面涂层清除,裸露出其导线。线圈既可以垂直制作,也可以水平制作,但是水平制作方式更方便使用塑料螺丝起子调整铁氧体磁环(图9.10 中的线圈就是按水平方式制作的),因为线圈将位于电路板的顶端。对于线圈调节而言,塑料螺丝起子比金属的要好,因为当你使用金属螺丝起子靠近线圈时,金属刀片将变成铁氧体磁环的一部分,这样,当你认为线圈调整已经达到最佳效果时,只要一拿开金属螺丝起子,则频率就会有轻微变化。所以,我们有必要提醒你使用塑料螺丝起子以避免烦恼。

除了线圈之外,你还需要提供一些晶体管和电容器。要找到这些东西就像制作线圈一样,一点都不费劲,因为从任何废旧的无线电设备上都有可能淘换到你所需要的东西。在本项目中,晶体管也算不上什么关键部件,任何频率高达100 MHz 的负极正极负极晶体管都可能有效。我们使用的是一个从晶体管收音机中拆卸下来的2N3563 晶体管,在该项目中用着正合适。一般情况下,在无线电频率电路中替换某些元件可能会有些麻烦,但是因为这只是一个最大频率约为120 MHz 的低功率设备,所以这并不是什么大问题。我们甚至还可以在原板上成功构建电路,而这对无线电频率电路而言,通常是不现实的。你也可以和我们一样,先在原板上构建电路,然后再移植到一小块多孔板上。在移植完成之后,你可能需要再次调节一下线圈,不过这已经是最后一道工序了。图9.11所示就是我们将元件移植到多孔板上之后,再通过手动连接各个元件完成的最终作品。

现在我们只要用长25cm左右的天线,就可以获取车库中的调频无线电发射的信号。只要声音输入麦克风的距离不大于30cm ,那么输出的声音信号既清晰又洪亮。如果某个区域中的声音相当大或信号发射器非常靠近声音源,那么该信号发射器就可以作为一个很好的监听器,但是它的缺陷是对微弱的声音不够敏感。如果你想要使用声音源直接给设备提供声音,则可以拆卸掉 10Ω电阻器和电介体


图9.10 使用铜线环绕1/8螺钉即可缠绕出所需的线圈

图9.11带1.5V电源的调频信号发射器


麦克风,然后直接将声音源(例如MP3播放器或计算机)连接到此前附加麦克风的位置。如果你想继续尝试制作其他的无线电频率监听器,那么请继续阅读本章下一个项目,在该项目中我们将向你介绍如何增强信号发射器的功能,使它可以“听到”6m之内的轻言细语。

 

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