调频无线话筒电路及制作

调频无线话筒电路及制作

摘要： 调频无线话筒的原理是将声波信号通过麦克风转化为音频电信号，通过改变结电容来改变高频振荡器的输出频率，产生调频波，通过高频放大与选频，最终由天线辐射。整个电路使用Protel 99 se 软件设计，并最终做成一块8cm*5cm(width*height)PCB(印刷电路板)，使用普通调频收音机在88--108M频率左右，话筒中心30--50米范围内能正常接收。该设计具有电压低，受话灵敏，制作简易等特点，可应用于教学，无线广播，报警器，助听器，及各类声控设备中。

关键词 调频；三点式；振荡电路；载波；印刷电路板；放大器；

Abstract ：The principle of frequency adjustment wireless radio microphone is that the signal changes sound wave into VF electric signal by the microphone , the wave exporting frequency , producing frequency adjustment by changing a HF oscillator's coming changing the junction capacity, passes high-frequency amplification and chooses frequency , ultimate reason air wire radiation. The entire circuit is designed by using Protel 99 se software, makes up into a piece of 8 cm * 5 cm (width × high) PCB (printing circuit board ultimately), use the average frequency adjustment radio to be able to admit regularly in 88--108 M frequency retinue , 30 –50 meters of microphone centre range inner. Its making process is not difficult and having an electricity being

lowered ,for its characteristic , it can easily to applied into teaching , wireless broadcasting , alarm equipments, deaf-aid, and of all kinds sound control equipments.

Key words: Frequency adjustment, trikini , oscillating circuit , carrier wave , printing circuit board

一个调频无线话筒和一台调频收音机在一定的范围内就可以实现无线传输，这样在家里可以边走边唱卡拉ok．，还可以在大教室里辅助教师授课等。

本无线话筒电路设计合理、造型美观大方、传声距离可达30～50米、使用寿命长、经济实惠、耗电小。非常适合广大电子爱好者制作. 制作无线话筒是我们了解专业知识的一个重要的实践环节。本次制作无线话筒是让我们这些将要面临专业知识学习的一个初步的接触，增强对本专业的教学做好准备也可以弥补课堂教学的不足，巩固上课所学的理论知识。训练学生从事本专业实际的动手能力，培养学生分析、研究、解决实际问题的初步能力

一、实验目的

1、了解无线话筒的构造与工作原理。

2、为了了解我们得专业知识，增强我们得动手能力以及解决问题的能力。

3、增强与同学之间的交流与合作能力。

二：实验仪器：

话筒 电阻（4.7kΩ 180Ω 33kΩ×2 100Ω） 电容(4700pF×3 10pF 47pF 1000pF 0.04uF) 电感 9018放大器×2 可调电容22pF 铜线

三、无线话筒的工作原理

调频收音机的调频接收范围是88~108MHZ。因此，无线话筒应将声音调制在这个范围。人的声音又称音频信号，其频率在20~20000Hz范围内。当用无线电发射出去时，必须将音频信号放在载波上。这一过程称为无线电调制，相对于载波而言，音频信号称调制信号。调制有两种方式，即调幅和调频，所谓调幅即用调制信号去影响（或改变）在博得幅度，从而完成调制信号与载波的叠加形成无线电波。所谓调频，是用调制信号去影响（或改变）载波的频率，从而完成调制信号与载波的叠加，形成无线电波。

实验框图如图所示：

T1

电路如图所示： T2

声音信号由驻极体话筒BM拾取，并转换成电信号，经过电容C1耦合到T1的基极。晶体管T1和其周围的电路构成高频振荡器，振荡频率由L、C4、C5、T1的结电容决定。加至T1管基极的音频信号电压，会使c-b结电容随它变化，从而实现调频。C4可改变中心频率的选择(88~108MHz)。T1输出调频信号，通过C7耦合到T2管的基极，经过T2管放大后从天线辐射出去。T2管构成高频放大器，还有缓冲作用，隔离了天线对高频振荡器的影响，使振荡频率更加稳定。

四：PCB印刷电路板的实现：

新建一个工程文件(.ddb)，在Documents中点鼠标右键新建一个

Schematic

Document，单击OK就建立一个原理图文件，这时我们就可以加载必要的Library来进行我们的电路设计了。选择右边的Browse里的Libraries，再选择Add/Remove来添加或删除特定库。

这里我们需要的库是Sim.ddb与Miscellaneous Devices.ddb，加载库完成后我们就可以开始摆放元件，连接好电路。这时有个小技巧，我们可以使用Protel自带的工具对元件进行编号处理，选择Tools里的Annotate选项，会出现一个对话框点OK就可以对元件自动进行编号，我们同时可以将各元件的大小进行设置，使我们对电路的分布一目了然。这时我们的原理电路基本设计完成。接下来我们需要做的是将其各分立元件进行封装，然后进行PCB印刷电路板的设计。

进行PCB设计当然也可以直接在PCB设计中进行各元件的封装，然后进行手动布线，但过程已过于繁琐。我们这里使用原理图生成网络节点，然后在PCB中使用这些配置自动生成我们所需要的封装和布线。

加载完必要的PCB库文件后就可以使用Design中的Load Nets将节点文件载入后我们就可以进行元件的拖放工作，当然如果系统提示部分网络节点出错则须重新检查原理电路图，重新生成网络表。

PCB元件的布局与走线对产品的寿命、稳定性、电磁兼容都有很大的影响，是应该特别注意的地方。如走线高频数字电路走线细一些、短一些好，但是太小又不利于进行焊烧，应尽量加大绝缘间距。大面积敷铜要用网格状的，以防止波焊时板子产生气泡和因为热应力作用而弯曲，但在特殊场合下要考虑ＧＮＤ的流向，大小，不能简单的用铜箔填充了事，而是需要去走线。元件布局还要特别注意散热问题。对于大功率电路，应该将那些发热元件如功率管、变压器等尽量靠边分散布局放置，便于热量散发，不要集中在一个地方，也不要高电容太近以免使电解液过早老化。有时候会因为误操作或疏忽造成所画的板子的网络关系与原理图不同，这时检查与核对是很有必要的。所以画完以后切不可急于进行制版，应该先做核对，后再进行后续工作

五：电路板上元器件安装

（一）焊接

1、焊锡之前应该先插上电烙铁的插头，给电烙铁加热。

2、焊接时，焊锡与电路板、电烙铁与电路板的夹角最好成45度，这样焊锡与电烙铁夹角成90度。

3、焊接时，焊锡与电烙铁接触时间不要太长，以免焊锡过多或是造成漏锡；也不要过短，以免造成虚焊。从元件面插入电路板，从铜箔面将其焊牢。晶体管和电容的引脚应该适当剪短。安装和焊接电感L时，应注意保持长度和形状不变，以免电感量误差过大。

4、元件的腿尽量要直，而且不要伸出太长，以一毫米为好，多余的可以剪掉。

5、焊完时，焊锡最好呈圆滑的圆锥状，而且还要有金属光泽

（二）：绕线电感L

利用度银线，在一根直径约为4.5mm的筷子上，密绕11圈(如图)

空心线圈

并将空心线圈均匀地拉长至14mm，在空心线圈的第8圈处焊出一个抽头引出端，将空心线圈分为8:3两部分。最后做好的电感L如图：

（三）：安装驻极体话筒

驻极体话筒如图

4所示，上面有防尘网的一面是受话面。话筒底部有两个接点：与金属外壳相连的是负接点，使用中应接地或接电源；四周悬空的是正接点，接信号端。制作时，用两截直径1、5mm、长10 mm左右的粗铜丝，焊牢在话筒底部的两个接点上(见图4b)，既是引线，又作支架。然后将其焊入电路板左端相

应位置，话筒的受话面应指向左端，井与电路板平面平行，如图5

左侧所示。

（四）：安装天线

本机采用一截40～50cm长的软导线作为天线，将软导线的一端焊入电路板右端相应位置，并在靠近电路板处打一个结(电路板装入机壳后可防止天线被拉脱)，另一端悬空，如图5右侧所示。

（五）：制作机壳

双管调频无线话筒的外壳可用一只长方形塑料小电筒改制，如图6所示，将塑料小电简外壳内下面一半的电池弹簧和小电珠除去，保留上面一半的电池弹簧和开关。在小电筒头部原小电珠发光的开口处，粘上一片塑料片，并在其上钻一个受话孔。在小电筒尾部钻一个小孔作为天线引出孔。

六、调试

无线话筒的电源开关置于“关”的位置，将万用表置于“10mA”档，两表笔接

到电源开关的两端，可测量电路的总电流，如在10mA左右则电路基本正常，电流过大或过小(甚至为0)都不正常，应检查电路板上有无错焊、虚焊、短路等现象，及时予以排除。

然后打开收音机(置于FM段)和话筒开关k(置于on处)然后手持话筒，一边对话筒讲话一边调收台旋钮(或选频键)直到收音机中传出自己的声音为止。如果在整个频段(即88—108MHZ)仍收不到自己的声音则仔细拨动振荡线圈l，拨动时只需拉开或缩小线圈每匝之间的距离，调整时应仔细。若调整线圈的松紧仍不奏效则应将l焊下来增加一匝或者减少一匝(因电子元件参数的影响)，重新焊上后继续上述调整。

七：实验心得：

通过这次实践，通过组装、调试制作套件使我们快速步入电子设计的大门。制作过程是一个考验人耐心的过程，不能有丝毫的急躁，马虎，对电路的调试要一步一步来，不能急躁，在电脑上调试考验了我们的操作水平，而焊功更考验了我们的动手能力。焊盘很小，打孔必须打到正中心，否则焊时会造成虚焊甚至可能造成焊盘铜片脱落的后果。焊功不好还有可能影响整个电路的稳定性，可能造成中心频率不稳定，部分技术指标难以达标。

这次开发这个硬件项目，基于学校给的部分资料进行，应学校的要求而实现具体功能，提高系统某方面能力的需要。但作为一个硬件系统的设计者，未来的电子工程师，要主动的去了解各个方面的需求，并且综合起来，提出最合适的硬件解决方案。高级方案未完成的原因也是我们平时对高频电子线路与电子技术基础的掌握不够问题，平时的认真学习加上最后的亲身实践才能最终带领我们走向电子设计的高峰。

参考文献：

[1] 康华光. 电子技术基础. 北京:高等教育出版社,2000.6.第四版

[2] 王志纲. 现代电子线路（下册）. 北京：清华大学出版社，2003.4.第一版

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[5] 铃木宪次. 高频电路设计与制作. 北京：科学技术出版社，2005.4.第一版

[6]Andrea Goldsmith, 《Wireless Communications》, Cambridge University

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[7]David Tse, Pramod Viswanath，《Fundamentals of Wireless Communication》,

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[8]Lars Ahlin, Jens Zander，《Principles of Wireless Communications》，

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