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              小型太陽能收音機的制作方法

              時間:2010-11-14 21:53:44來源:原創 作者:admin 點擊:

              太陽能是取之不盡,用之不竭的能源。將太陽能(或光能)直接轉換為電能的器件,被稱為太陽能電池。隨著人們節能和環保意識的不斷增強,太陽能電池正以能源豐富、無污染、壽命長、使用維護簡便和性能可靠等優點,而越來越受到人們的喜愛。本文由www.prohairsalons.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。

                動手制作一臺用太陽能電池供電的小型中波調幅收音機,是多么有趣而有愜意的事:白天在陽光下,晚上在燈光下,你都可以用它來收聽新聞廣播、學習外語。通過制作,你還可以掌握和了解有關太陽能電池的知識,拓寬視野,為將來人類進一步開發和太陽能打下基礎。 本文由www.prohairsalons.com整理提供,部分內容來源于網絡,如有侵犯到你的權利請與我們聯系更正。



                一、工作原理

                小型太陽能收音機的電路如圖1。它采用一只微型收音機專用集成電路A做高頻放大和檢波,用兩只三極管VT1、VT2作低頻放大和射極輸出,最后推動8Ω低阻耳塞機放音。
                      
                A(型號為YS414)是一種直接放大檢波式收音機專用集成電路,它采用TO-92型塑封包裝,其包裝形式與普通9014型塑封小功率晶體三極管,外形和引腳排列如圖2(a)。各引腳功能:G腳為公共接地端,I腳為輸入端,O腳為輸出端。YS414型集成電路內部由9只三極管、16只電阻器和4個電容器組成,功能一級高阻輸入緩沖、三級高頻放大和一級檢波,其內部電路框圖如圖2(b)。YS414集成電路具有輸入阻抗高、增益大、耗電省、外圍元件少、電路無需調試等特點,非常適合用于制作微型簡易收音機。


                當有太陽強光(或燈光)照射到太陽能電池板BP上時,BP表面即發生光伏效應,其兩端輸出功率的電能,供收音機電路工作。磁性天線L和可變電容器C1組成調諧回路,這是一個并聯諧振電路,調節C1可改變諧振頻率,起到選擇所要接收電臺信號的作用。磁性天線L采用了中波專用磁棒,具有較高的靈敏度,可不用外接天線,并且在接受電臺時有的方向性。A具有極高的輸入阻抗,調諧回路可直接接在A的輸入端I和通過C2入地,而不必象大多數收音機那樣經次級線圈耦合輸入。被送入A的電臺信號,經A內部電路進行多級高頻放大和檢波后,從其O腳輸出音頻電信號。R1是A的輸入級偏流電阻器,它通過A的輸出負載電阻器R2接BP正極,可使A具有自動增益(AGC)控制能力。收音機接收到的信號較強,A的工作電流就會,在R2上的電壓降也隨之,使得A的工作電壓下降,內部電路增益亦下降,導致A輸出信號減小,這樣就完成了自動增益控制作用。R2偏大時,AGC控制作用太強,會使電路增益明顯降低;R2偏小時,AGC控制作用太弱,會使電路產生自激嘯叫聲。C3為高頻旁路電容器,它能濾除檢波信號中所包含的不的高頻成分;C3選取合適的容量,不僅可獲得的音質,而且還可獲得較佳的自動增益控制特性。

                由A的O腳輸出的音頻信號,通過耦合電容器C4送到電位器RP進行音量調節,然后再通過耦合電容器C5送到VT1、VT2構成的低頻放大電路進行功率放大,最后推動8Ω耳塞機放音。VT1構成前置放大器,它對音頻信號進行電壓放大;VT2構成射極跟隨器,將插孔XS內所接8Ω耳塞機的阻抗變換為VT2電流放大系數的β倍(即β×8Ω),以VT1所輸出的高阻抗不與8Ω耳塞機直接相匹配的問題;射極跟隨器具有電流放大作用,可使耳塞機聲音更為響亮。R3是VT1的直流偏置電阻器,VT2的基極直接與VT1的集電極相連,調節R3阻值可VT1和VT2的工作點;R4為VT1的發射極電流負反饋電阻器,其作用是進一步穩定VT1和VT2的工作點。

                二、元器件選擇

                BP采用尺寸約為35mm×10mm、開路電壓≥2V、短路電流≥8mA的成品太陽能電池板。這種太陽能電池板采用單晶硅片工藝制作而成,光電轉換效率穩定,已被廣泛應用于計算器等弱電流電器中。太陽能電池板的功率輸出能力與其面積大小密切相關,面積越大,在光照條件下的輸出功率也越大。太陽能電池板的優劣主要由開路電壓和短路電流這兩項指標來衡量。業余測試方法是:將太陽能電池板放在太陽光直射的環境下,用萬用表測出兩端輸出電壓,認為是開路電壓;再將萬用表直接跨接在太陽能電池板兩端測出輸出電流,即認為是短路電流。

                一時購買不到太陽能電池板,三塊尺寸為10mm×5mm、開路電壓0.5~0.6V、短路電流≥9mA的2CR32型硅光電池串聯后代替。這種硅光電池的外形如圖3,它的受光面呈藍黑色,上面有幾條銀白色的柵線,引出兩根導線電池正極;背光面呈銀白色(鍍錫),引出兩根導線電池負極。


                A采用YS414型微型收音機專用集成電路。其主要特點:工作電壓低,在1.3~1.5V就能滿意正常工作;耗電省,無信號時工作電流僅為0.4mA左右;工作頻帶寬,可達150~3000kHz;放大能力強,功率增益可達72dB,自動增益控制范圍可達20dB。跟YS414內部電路和功能、但生產廠家不同的這類集成電路還有:D7642、TA7642、CTC7642、YS7642、BS414、MK-484、2N414型等,都可以直接互換使用。

                晶體管VT1、VT2均用9014或3DG8型硅NPN小功率低噪三極管,要求VT1的電流放大系數β值在40~150、VT2的β值在20~60。

                磁性天線L需自己繞制,具體方法:用φ0.15mm單股高強度漆包線,在φ5mm×35mm的中波磁棒上單層密繞82圈。繞制時注意,為使線圈不散脫,應用快干膠(或白蠟)將起始處和結束處粘固住。為調試方便,在繞制前最好用卡紙做一個線圈骨架,使做成的線圈能在磁棒上左右移動。

                C1選用5~200PF超小型密封可變電容器;C2、C3和C6均用CT1型瓷介電容器;C4、C5均用CD11-10型電解電容器。R1~R5采用RTX-1/8W型碳膜電阻器。RP選用WH15-1A型不帶開關的小型合成碳膜電位器。XS選用CKX2-3.5型(φ3.5mm口徑)耳塞式耳機常用的兩芯插孔。耳機采用帶有CSX2-3.5型(φ3.5mm)兩芯插頭的8Ω低阻耳塞機。

                三、制作與使用

                圖4為該收音機的印制電路板接線圖。印制電路板用單面敷銅板加工而成,尺寸約為75mm×35mm。


                本機調試十分簡單:在太陽能電池板BP接受陽光、8Ω低阻耳塞機插入XS的條件下,通過R3阻值,使整機總電流在4mA左右;接下來,旋動C1旋鈕就能收聽到電臺的播音。下,只要圖1要求選擇元器件,并且保證焊接無誤,不調試便可滿意工作。集成電路A的增益很大,當電路板上元器件排列不當時,就有會產生自激嘯叫聲。出現自激現象,可通過適當元器件的排列、或用增大R2阻值的辦法來加以排除。

                發現收音機接收頻率范圍不覆蓋中波535~1605kHz波段,只要移動磁性天線線圈在磁棒上所處的,便可得到校正;不能奏效,可通過適當增減L匝數來進行。時,一臺成品收音機做參考。結束,用白蠟或玻璃膠將線圈封固就行。具體方法:按順時針方向在將C1旋鈕基本旋到頭時,接收不到高頻端(1605kHz)附近的電臺信號,可將磁性天線線圈盡量移往磁棒的端頭,必要時可以適當減少其匝數;按逆時針方向在將C1旋鈕基本旋到頭時,接收不到低頻端(535kHz)附近的電臺信號,可將磁性天線線圈盡量移往磁棒的,必要時可以適當其匝數。


                
                太陽能收音機的外形如圖5。機殼塑料板自制,也可現有的塑料小盒,其大小以正好能放下電路板為宜。在機殼前側面開出C1的調諧旋鈕孔,在機殼后側面開出RP的音量調節旋鈕孔;在機殼右側面開出耳塞機插孔XS的安裝孔(φ6mm),并安裝好XS。將太陽能電池板BP固定在機殼頂上,其背面的“+”、“-”極引線穿過機殼上所開的小孔,與殼內電路板相連接。BP采用三塊2CR32型硅光電池串聯供電,應在硅光電池上蓋一塊薄薄的無色透明有機玻璃,以免使用時損壞硅光電池。但是要注意,有機玻璃板的透明度,否則將會影響光電池的轉換效率。

                本機采用了專用集成電路,它不但體積小巧、制作,而且靈敏度高、選擇性好,收聽效果理想。當你在收聽語言廣播時,會感到聲音純正;在收聽音樂節目時,會感到高低音層次清楚,節奏感較強。若能使用一副頭戴式立體聲耳機(左、右耳機并聯)收聽,則音色效果會更佳。

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