討論:電子工程社

出自六年制學程
在2017年1月2日 (一) 12:36由丁志仁對話 | 貢獻所做的修訂版本

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一款簡單的調幅(AM)收音機

零件清單

  1. Q1 - NPN電晶體BC548,(用 2N5551 取代)
  2. D1 - 鍺二極體 1N34,(用 1N60 取代)
  3. L1 - 線圈
  4. CV - 可變電容器
  5. T1 - 電晶體變壓器1000:8
  6. SPKR - 微型揚聲器 8歐姆 x 2英寸
  7. R1 - 電阻2.2百萬歐姆,1 / 4W,5%電阻
  8. C1 - 陶瓷或金屬膜電容器 0.1μF
  9. S1 - 閘刀開關或滑動開關
  10. B1 - 3至6V直流電源或四個AA電池

這一款收音機最強的調諧頻率範圍在 530 ~ 1600 kHz之間。

該電路僅使用一個三極電晶體作為放大器,並且使用變壓器驅動小揚聲器。由於電路的放大率非常差,因此需要一支很長的天線。天線應為15至50英尺長,以獲得最佳效果。良好的接地也很重要。

這是一種小型廉價的電晶體收音機,具有低收聽音量,特別是在低功率電台。如果電台功率太弱,請使用低阻抗耳機更換揚聲器。

電源由兩個或四個AA電池組成,電流消耗非常低,使用壽命長。電路電流僅幾個微安培。

L1是一個抽出線頭的線圈,連接到可變電容器CV。這些東西通常可以在非工作電晶體收音機,以及揚聲器和變壓器中找到。

下圖顯示了這些零件的工作原理圖。二極體D1用來作檢測器,Q1用來作音頻放大器。T1是普通電晶體輸出變壓器。

T1是電晶體變壓器(1000:8),揚聲器是微型的。但是,如果你有一個不用的AM收音機,你可以不花錢而得到這些零件。

使用時,接通S1並通過調整CV調諧到所需的電台。您可以根據電晶體增益來調整適當的R1以獲得最佳結果。

更多發想

要獲得更好的性能:

用達林頓電晶體(例如BC517)替換Q1,並為R1找到更好的值。可以使用在2.2到10百萬歐姆之間的範圍內的值。

在鐵氧體棒(磁鐵)上將No.28線更換為20匝,嘗試調諧短波電台。使用長線作為天線。 必須仔細研究L1抽頭的位置,以獲得最佳選擇性和靈敏度。

在T1和揚聲器的地方試驗一個水晶聽筒。一個1萬歐姆的電阻應與耳機並聯接線。

電晶體電壓訊號放大原理

首先我們先利用輸入電壓e和偏壓電壓E1產生基極-射極間電壓(VBE),並且讓與前述電壓(VBE)呈等比例的電流(IB),也就是hFE(註1)倍的電流(IC)通過集極,當集極電流(IC)通過電阻RL後,電壓IC × RL就會出現在電阻RL的兩端。所以,輸入電壓e就會被轉換(放大)為電壓ICRL,並產生輸出。

※註1:hFE,電晶體的直流電流放大率

NPN電晶體電流圖示

三極電晶體的輸出,橫座標為電位差,縱座標為電流。
藍色虛線左邊的區域為飽和區(Saturation);由藍色虛線、紅色虛線和棕色虛線包圍的區域為主動區(Active),在這個區域裡,射極電流與基極電流成近似線性關係;紅色虛線下方表示電晶體尚未導通,處於截止區(Cut-off);IB0為開啟電晶體的最小基極電流;圖中棕色虛線為電晶體的最大集極耗散功率,它與兩條坐標軸包圍的區域為安全工作區,與橫軸的交點為最大集極-基極電壓。

調諧線路的原理與實作

串接「電容」與「電感」,然後兩端加上電位差。

  • 電感(線圈):
    1. 電感=單位時間內,想有單位電流的變化時,所產生的感應電動勢。
    2. 感應電動勢想要抵銷磁通量的變化(電感不希望流經它的電流發生變化),並正比於磁通量的變化量。。
    3. 電感兩端電壓的變化,超前電流的變化。當線圈的電流將要發生改變前,電感便會形成感應電動勢來減緩電流的變化;不是電流已經發生改變了以後,才形成感應電動勢來減緩其變化。
  • 電容(兩塊平行金屬板):
    1. 電容兩端的電壓(電位差)與所儲存的電荷量成正比。
    2. 電容兩端電流的變化超前電壓變化。
  • 紅色為電源電壓曲線黃色為電阻電壓曲線藍色為電感電壓曲線綠色為電容電壓曲線。請注意藍綠兩色波幅相反,總和始終為 0。
    1. 由於線路上即將會形成電流的變化,於是會在電感兩端形成感應電動勢,並形成電流。
    2. 電流便會在電容兩端充電,而逐漸形成電位差,
    3. 電感兩端的電位差便逐漸減少,同時,電流逐漸增加使得電容電壓逐漸增加
    4. 電感電壓為零時,電流也增至最大,此時電容兩端的電壓等於電源的電壓。
    5. 電流繼續使電容充電,電容兩端電壓大於電源電壓。
    6. 由於電流的減少使得電感兩端形成負的電位差。
    7. 電容電壓+電感電壓=電源電壓。
    8. 當回路電流變為零,此時電感兩端有最大的負電壓,電容兩端有最大的正電壓。
    9. 上述過程以特定的頻率周而復始繼續變化,此特定的頻率

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