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標(biāo)簽 > 發(fā)射電路
是較為經(jīng)典的1．5km單管調(diào)頻發(fā)射機(jī)電路。電路中的關(guān)鍵元件是發(fā)射三極管，多采用D40，D5O，2N3866等。工作電流為60--80mA。但以上三極管難以購(gòu)到，且價(jià)格較高，假貨較多。
在無線電遙控設(shè)備中常用的發(fā)射電路方框如右圖所示。它由高頻振蕩電路、中間放大級(jí)、高頻功率放大器及調(diào)制電路組成。對(duì)于不同場(chǎng)合的遙控設(shè)備，發(fā)射電路的組成是不同的，如在近距離對(duì)家用電器或玩具進(jìn)行遙控，發(fā)射電路輸出的功率只要10～20mW就夠了，沒有必要有中間放大級(jí)及高頻功率放大器，調(diào)制電路直接對(duì)高頻振蕩電路進(jìn)行調(diào)制發(fā)射即可。
是較為經(jīng)典的1．5km單管調(diào)頻發(fā)射機(jī)電路。電路中的關(guān)鍵元件是發(fā)射三極管，多采用D40，D5O，2N3866等。工作電流為60--80mA。但以上三極管難以購(gòu)到，且價(jià)格較高，假貨較多。筆者選用其他三極管實(shí)驗(yàn)，相對(duì)易購(gòu)的三極管C2053和C1970是相當(dāng)不錯(cuò)的，實(shí)際視距通信距離大于1．5km。筆者也曾將D40管換成普通三極管8050，工作電流有60--80mA，但發(fā)射距離達(dá)不到1．5km，若改換成9018等，工作電流更小，發(fā)射距離也更短， 電路中除了發(fā)射三極管以外；線圈L1和電容C3的參數(shù)選擇較重要，若選擇不當(dāng)會(huì)不起振或工作頻率超出88--108MHz范圍。其中L1，L2可用0．31mm的漆包線在3．5mm左右的圓棒上單層平繞5匝及10匝，C3選用5-20pF的瓷介或滌綸可調(diào)電容。實(shí)際制作時(shí)，電容C5可省略，L2上也可換成10-100mH的普通電感線圈。若發(fā)射距離只要幾十米，那么可將電池電壓選擇為1．5-3V，并將D40管換成廉價(jià)的9018等，耗電會(huì)更少，也可參考《電子報(bào)》2000年第8期第五版（簡(jiǎn)易遠(yuǎn)距離無線調(diào)頻傳聲器）一文后稍作改動(dòng)。圖1介紹的單管發(fā)射機(jī)具有電路簡(jiǎn)單，輸出功率大，制作容易的特點(diǎn)，但是不便接高頻電纜將射頻信號(hào)送至室外的發(fā)射天線，一般是將0．7--0．9m的拉桿天線直接連在C5上作發(fā)射的，由于多普勒效應(yīng)，人在天線附近移動(dòng)時(shí)，頻漂現(xiàn)象很嚴(yán)重，使本來收音正常的接收機(jī)聲音失真或無聲。若將本發(fā)射機(jī)作無線話筒使用，手捏天線時(shí)，頻漂有多嚴(yán)重就可想而知了。
圖1
無線發(fā)射電路的構(gòu)成原理
在無線電遙控設(shè)備中常用的發(fā)射電路方框如右圖所示。它由高頻振蕩電路、中間放大級(jí)、高頻功率放大器及調(diào)制電路組成。對(duì)于不同場(chǎng)合的遙控設(shè)備，發(fā)射電路的組成是不同的，如在近距離對(duì)家用電器或玩具進(jìn)行遙控，發(fā)射電路輸出的功率只要10～20mW就夠了，沒有必要有中間放大級(jí)及高頻功率放大器，調(diào)制電路直接對(duì)高頻振蕩電路進(jìn)行調(diào)制發(fā)射即可。
1．高頻振蕩電路
高頻振蕩電路可視為發(fā)射電路的心臟，由它產(chǎn)生高頻載波。通常對(duì)高頻振蕩電路的要求是頻率穩(wěn)定度高，波形失真小，有足夠的輸出功率，否則發(fā)射電路就不能正常工作。
高頻振蕩電路分LC選頻自激振蕩電路與石英晶體穩(wěn)頻振蕩電路兩類。由于晶體穩(wěn)頻振蕩電路的頻率穩(wěn)定度容易達(dá)到10的負(fù)5次方以上，因此，在無線電遙控設(shè)備中大都采用晶體穩(wěn)頻振蕩電路。
晶體穩(wěn)頻振蕩電路是利用石英晶體代替一般LC諧振回路的振蕩電路。石英晶體分為基頻晶體及泛音晶體?；l晶體的振動(dòng)頻率是晶片的基頻，而泛音晶體的振動(dòng)頻率是晶片振動(dòng)的諧波?；l晶體的頻率通常不超過25MHz，而泛音晶體的頻率可在25MHz以上，一般遙控系統(tǒng)的高頻振蕩電路大都使用泛音晶體。石英晶體構(gòu)成的高頻振蕩電路一般分為并聯(lián)諧振型晶體振蕩電路及串聯(lián)諧振型晶體振蕩電路兩種。
2．高頻功率放大器
由于高頻振蕩電路所輸出的功率很小，因此振蕩信號(hào)還要經(jīng)過緩沖級(jí)、中間放大級(jí)、末級(jí)功率放大級(jí)等一系列的放大，獲得足夠的高頻功率后，才能饋送到天線向外輻射出去。這里的緩沖級(jí)、中間放大級(jí)及末級(jí)功率放大級(jí)都屬于高頻功率放大器的范疇，是發(fā)射電路的重要組成部分。
根據(jù)對(duì)發(fā)射電路的工作頻率、輸出功率及用途的不同要求，可以采用半導(dǎo)體管、電子管或集成電路作為高頻功率放大器的電子器件。對(duì)于輸出功率較小的高頻功率放大器，主要以半導(dǎo)體管電路和集成電路為主。
隨著高頻電子技術(shù)的發(fā)展，已有許多高頻功率放大集成器件廣泛應(yīng)用于便攜式對(duì)講機(jī)、 業(yè)余無線電臺(tái)及移動(dòng)電話中。此外，伴隨著微型無線電遙控系統(tǒng)的發(fā)展，還相繼出現(xiàn)了許多微型化的無線電發(fā)射及接收專用集成電路。
下表給出了一些高頻功率放大集成器件的主要參數(shù)，供參考
3．調(diào)制電路
把低頻控制信號(hào)加到載波上去的過程稱為調(diào)制。調(diào)制分角度調(diào)制和幅度調(diào)制兩種，其中角度調(diào)制包括調(diào)頻、調(diào)相等。在無線電遙控設(shè)備中常用的是調(diào)頻及調(diào)幅方式。
調(diào)頻即高頻載波的頻率隨低頻信號(hào)的電壓而變化，其載波的幅度不變。經(jīng)過調(diào)頻后的高頻振蕩信號(hào)稱為調(diào)頻波，如下圖所示。
調(diào)頻信號(hào)具有的特點(diǎn)是：調(diào)頻信號(hào)的抗干擾能力強(qiáng)，可傳遞高質(zhì)量的控制信號(hào)；調(diào)頻信號(hào)的頻帶較寬，一般為30Hz～15kHz，因此調(diào)頻信號(hào)只適用于超短波以上的頻率范圍；發(fā)射電路的效率高于調(diào)幅。因此，調(diào)頻方式多用于高級(jí)的多通道比例遙控系統(tǒng)。
下圖所示為27MHz晶體調(diào)頻振蕩電路。電路中的VT1、13.5MHz晶體、C2、C3、VD1等組成二倍頻電容三點(diǎn)式振蕩器，當(dāng)調(diào)制電壓變化時(shí)，變?nèi)荻O管VD1的結(jié)電容也隨之變化，因此振蕩器的振蕩頻率也隨調(diào)制信號(hào)的電壓而改變，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。
在調(diào)頻遙控系統(tǒng)中還廣泛使用一種頻率鍵控調(diào)制方式，當(dāng)調(diào)制信號(hào)為高電平時(shí)，發(fā)射電路發(fā)出頻率為f1的等幅高頻載波；當(dāng)調(diào)制信號(hào)為低電平時(shí)，發(fā)射電路發(fā)出頻率為f2的等幅高頻載波。調(diào)制信號(hào)及調(diào)頻波的關(guān)系如下圖所示。通常這種方式多用于時(shí)分制遙控系統(tǒng)。
調(diào)幅即高頻載波的幅度隨調(diào)制信號(hào)的變化規(guī)律而變化，而載波的頻率保持不變。經(jīng)過調(diào)幅的高頻振蕩信號(hào)稱為調(diào)幅波，如下圖所示。相對(duì)調(diào)頻而言，調(diào)幅的頻帶占用較窄，發(fā)射電路的效率低于調(diào)頻制，抗干擾能力也略差些。
在遙控發(fā)射電路中常采用基極調(diào)幅、集電極調(diào)幅及鍵控調(diào)幅電路。前面兩種多用于頻分制遙控系統(tǒng)，而第三種多用于時(shí)分制遙控系統(tǒng)。
下圖所示的是一個(gè)基極調(diào)幅電路?；鶚O調(diào)幅就是把調(diào)制信號(hào)加到半導(dǎo)體管的基極，實(shí)現(xiàn)用調(diào)制信號(hào)控制載波的幅度。編碼器產(chǎn)生的控制信號(hào)經(jīng)C1加到由VT1、VT2組成的調(diào)制放大器上。它們實(shí)際上是一個(gè)互補(bǔ)射隨器，雖沒有電壓增益，但輸入阻抗高，可以起到隔離編碼電路與高頻電路的作用。輸出信號(hào)經(jīng)RP1送出并加到功放管VT3的基極，同時(shí)高頻載波信號(hào)也經(jīng)L1加到VT3的基極，此時(shí)VT3基極的電壓及電流就會(huì)按調(diào)制電壓的規(guī)律而變化，VT3集電極脈沖狀高頻電壓也按這一規(guī)律變化，從而使L2、C7、C8回路中高頻電壓的幅度隨調(diào)制電壓而變化。實(shí)現(xiàn)調(diào)幅的作用。R5、R4和C2組成低通濾波器，L3和C3組成帶通濾波器，可以改善調(diào)制信號(hào)的頻率特性。
在時(shí)分制遙控系統(tǒng)中，多采用鍵控調(diào)幅的調(diào)制方式。時(shí)分制遙控系統(tǒng)中的控制信號(hào)為數(shù)字信號(hào)，通常用“1”表示高電平，“0”表示低電平。在遙控發(fā)射電路中，一般是用開關(guān)來控制高頻放大器的直流電路，以實(shí)現(xiàn)幅度鍵控。幅度鍵控的波形如下圖所示。
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