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今天筆者要介紹的是一款容易DIY的FM調(diào)頻發(fā)射器,采用FM 調(diào)頻發(fā)射技術對立體聲音頻信號進行發(fā)射,使用普通的具有FM調(diào)頻收音功能的接收器(如無線耳機或收音機)就可以接收。而且使用了控制頻率穩(wěn)定電路,使頻率不再漂移。如果在DIY過程中選件和加工稍微用心一點,此FM立體聲發(fā)射器發(fā)射出的立體聲信號分離度可以達到50dB,失真小于0.3%,而且電路的穩(wěn)定性大大加強。 就收發(fā)效果而言,已基本接近正規(guī)的FM電臺。 一、立體聲調(diào)頻發(fā)射電路圖解析 為了降低DIY的難度,我們可以選擇專用的調(diào)頻發(fā)射集成電路來完成此發(fā)射器,筆者重點推薦東洋公司(ROHM)的調(diào)頻立體聲發(fā)射專用芯片BH1417F。BH1417F是一款集立體聲調(diào)制、FM 調(diào)制、頻率合成和RF放人器等功能于一體的大規(guī)模集成電路,僅僅需要很少的外圍元器件就能夠獲得優(yōu)異的立體聲調(diào)頻信號,其內(nèi)部功能框圖和引腳功能如圖1所示。
 應用BH1417F打造立體聲調(diào)頻發(fā)射器的應用電路如圖2所示。該電路大致分為互個部分:由BH1417F 的22、21、20、19、1、2、3、4管腳配合與其連接的分立元件組成立體聲信號輸入和立體聲調(diào)制部分;15、16、17、18管腳設定載波頻率;BH1417F的5、7、9、10、12管腳配合于其連接的分立元件,構成調(diào)頻載波的頻率振蕩和射頻調(diào)制部分;13、14管腳外接晶體振蕩器形成系統(tǒng)時鐘;6、8為電源部分;11腳與外部連接的元件構成調(diào)頻信號發(fā)射部分。
 立體聲信號通過1、22腳輸入,配合2、3、20、21這幾個管腳外部的阻容組合,完成立體聲信號的低通、預加重和調(diào)制,調(diào)制后的復合信號通過5腳輸出。15、16、17、18腳輸入的頻率代碼經(jīng)過解碼和鑒相后,由7腳輸出PLL振蕩器的控制信號VCO。此VCO控制外部的分立元件組成的高頻振蕩電路產(chǎn)生FM 調(diào)頻的載波信號,并通過一個達林頓三極管2SD2142對5腳輸出的復合立體聲信號進行FM 頻率調(diào)制。調(diào)制后的信號通過9腳輸入到BH1417F,經(jīng)過內(nèi)部的射頻放大器放大后的射頻信號由11腳輸出。輸出后的信號可以直接接到發(fā)射天線上進行發(fā)射,或者輸入到射頻功率放大器進行放大后發(fā)射,以擴大發(fā)射距離。13、14腳需要外接7.6MHz的晶體振蕩器,提供給BH1417F內(nèi)部的鑒相、立體聲信號調(diào)制等部分所需要的穩(wěn)定時鐘。 由BH1417F內(nèi)部工作昕需的時鐘部是來自7.6MHz的晶振,而晶振的工作頻率一般都十分穩(wěn)定。外部調(diào)頻載波信號和載波調(diào)制電路都使用VCO(壓控振蕩)控制的PLL(鎖相環(huán))電路進行工作,鎖相環(huán)電路也足以頻率穩(wěn)定性著稱,在大多數(shù)通信電路中部用來穩(wěn)定系統(tǒng)頻率和產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘。所以,由BH1417F組成的調(diào)頻發(fā)射器發(fā)射頻率十分穩(wěn)定,不會在發(fā)射過程中出現(xiàn)跑頻或者自激振蕩。 如果完全按照技術白皮書來依葫蘆畫瓢,在實際的DIY過程中你會發(fā)現(xiàn)圖2中的一些元件并不好找。因此,為方便讀者進行實際制作,筆者對電路和元件稍做了改動,并優(yōu)化了一部分比較重要的元件,經(jīng)過實際試驗達到了不錯的效果(圖3)。 由于存在音頻相關電路,所以相關的器件需要選擇對音頻重放有利的型號。如圖中涉及到音頻信號耦合的電容,一般選用無極性的大廠CBB,甚至WIMA的MKP此類發(fā)燒音響用電容也不過分。圖3中標示出的元件是經(jīng)過重新改動的,其參數(shù)如表1所示。 表1:改動后電路中使用的主要元件 R1 電阻 1/4W 47kΩ 選用5色環(huán)金屬膜的較好 R2 電阻 1/4W 47kΩ 選用5色環(huán)金屬膜的較好 R3 電阻 1/4w 3.3kΩ 選用5色環(huán)金屬膜的較好 R4 電阻 1/4W 6.9kΩ 選用5色環(huán)金屬膜的較好 C1 無極性電容1uF 選用無感XBB系列較好好 C2 無極性電容1uF 選用無感CBB系列較好 C3 無極性電容1uF 選用無感CBB系列較好 C4 電解電容 22uF 選用損耗角小的系列較好 C5 電解電容 22uF 選用損耗角小的系列較好 Q1 高頻三極管9018 β值盡量高 Q2 高頻三極管9018 β值盡量高 L1 電感 5T 直徑0.6~1毫米漆包線繞制5圈,線圈直徑4毫米左右 改進后的電路,把電位器換成了普通的電阻,達林頓三極管用兩個常用的9018來組合,去掉了天線輸出部分的“GFWB3”這個極難采購的帶通濾波器,并優(yōu)化了音頻回路中的信號質(zhì)量,對于提高可制作性和信號發(fā)射質(zhì)量有很大的幫助。這樣,在具體DIY制作中,僅有BH1417F這個主芯片和KV1417E這個變?nèi)輼O管相對來說難購買一些,但通過郵購或大型電子市場還是可以買到的。BH1417F的價格大約14~18元,KV1417E的價格在2元左右。 二、無線調(diào)頻發(fā)射器的制作 讀者可以使用萬用試驗電路板按上述的電路圖進行搭制。焊接過程中,首先要將BH1417F這個貼片SOP22封裝的器件使用轉(zhuǎn)接板進行轉(zhuǎn)接,然后再通過引線焊接到試驗板中心的位置。 焊接貼片元件的時候,要使用細頭的電烙鐵。先對芯片進行焊盤定位, 并固定住四個腳上的焊盤, 然后再逐一焊接其他焊盤。為了避免BH1417F各管腳短路,可以先向轉(zhuǎn)接板上的焊盤鍍上一層很薄的錫,然后依次用烙鐵燙各管腳,使錫融化,即可牢固焊接。 對其他分立元件,如果有條件的話,在上板之前用萬用表等儀器測試一 下,判斷其好壞。兩個9018三極管盡量選用β值高的,并無需進行配對。L1電感需要自行繞制,制作時,可以使用一段直徑0.6~1mm的漆包線在直徑為4 mm的圓棒上繞制5圈,繞制后,抽出圓棒,把線圈兩端的漆磨掉上錫即可。在進行有極性的電解電容焊接時,必須注意電容的極性,如果焊錯的話,通電后電容肯定爆漿。 焊制成功后,一定要仔細襝查一下電路再通電。筆者在實踐過程中發(fā)現(xiàn),供電電源的質(zhì)量對整機的穩(wěn)定性和信號的保真度有較大的影響。建議大家使用LM317或7805等三端穩(wěn)壓電路進行供電。當然,最方便的就是使用USB接口取電了。要注意的是。BH1417F的供電電壓不要超過6V,推薦使用5V。否則會對芯片造成損害。通電后,一般無需做測試,只要BH1417F沒有發(fā)熱,就可以給L-CH和R-CH兩端輸入立體聲信號,然后設置15、16、17、18腳來確定一個發(fā)射頻率進行發(fā)射。建議在調(diào)試時,把這些管腳用10 K的電阻接到電源負極,這樣設置出來的頻率就是87.7MHz,便于調(diào)試。這些管腳和發(fā)射頻率的對應關系如表2。
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