小型太陽能收音機(jī)的制作方法

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(zhuǎn)換為電能的器件，被稱為太陽能電池。隨著人們節(jié)能和環(huán)保意識的不斷增強(qiáng)，太陽能電池正以能源豐富、無污染、壽命長、使用維護(hù)簡便和性能可靠等優(yōu)點(diǎn)，而越來越受到人們的喜愛。本文由www.4811775.com整理提供，部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。

　　動手制作一臺用太陽能電池供電的小型中波調(diào)幅收音機(jī)，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(xué)習(xí)外語。通過制作，你還可以掌握和了解有關(guān)太陽能電池的知識，拓寬視野，為將來人類進(jìn)一步開發(fā)和太陽能打下基礎(chǔ)。 本文由www.4811775.com整理提供，部分內(nèi)容來源于網(wǎng)絡(luò)，如有侵犯到你的權(quán)利請與我們聯(lián)系更正。

　　一、工作原理

　　小型太陽能收音機(jī)的電路如圖1。它采用一只微型收音機(jī)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(jī)放音。
　　　　　　　　
　　A（型號為YS414）是一種直接放大檢波式收音機(jī)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(nèi)部由9只三極管、16只電阻器和4個(gè)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(nèi)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(diào)試等特點(diǎn)，非常適合用于制作微型簡易收音機(jī)。

　　當(dāng)有太陽強(qiáng)光（或燈光）照射到太陽能電池板BP上時(shí)，BP表面即發(fā)生光伏效應(yīng)，其兩端輸出功率的電能，供收音機(jī)電路工作。磁性天線L和可變電容器C1組成調(diào)諧回路，這是一個(gè)并聯(lián)諧振電路，調(diào)節(jié)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(shí)有的方向性。A具有極高的輸入阻抗，調(diào)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(shù)收音機(jī)那樣經(jīng)次級線圈耦合輸入。被送入A的電臺信號，經(jīng)A內(nèi)部電路進(jìn)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(fù)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(jī)接收到的信號較強(qiáng)，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(nèi)部電路增益亦下降，導(dǎo)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(shí)，AGC控制作用太強(qiáng)，會使電路增益明顯降低；R2偏小時(shí)，AGC控制作用太弱，會使電路產(chǎn)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(zhì)，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(jìn)行音量調(diào)節(jié)，然后再通過耦合電容器C5送到VT1、VT2構(gòu)成的低頻放大電路進(jìn)行功率放大，最后推動8Ω耳塞機(jī)放音。VT1構(gòu)成前置放大器，它對音頻信號進(jìn)行電壓放大；VT2構(gòu)成射極跟隨器，將插孔XS內(nèi)所接8Ω耳塞機(jī)的阻抗變換為VT2電流放大系數(shù)的β倍（即β×8Ω），以VT1所輸出的高阻抗不與8Ω耳塞機(jī)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(jī)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(diào)節(jié)R3阻值可VT1和VT2的工作點(diǎn)；R4為VT1的發(fā)射極電流負(fù)反饋電阻器，其作用是進(jìn)一步穩(wěn)定VT1和VT2的工作點(diǎn)。

　　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(zhuǎn)換效率穩(wěn)定，已被廣泛應(yīng)用于計(jì)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(guān)，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(yōu)劣主要由開路電壓和短路電流這兩項(xiàng)指標(biāo)來衡量。業(yè)余測試方法是：將太陽能電池板放在太陽光直射的環(huán)境下，用萬用表測出兩端輸出電壓，認(rèn)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(rèn)為是短路電流。

　　一時(shí)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(lián)后代替。這種硅光電池的外形如圖3，它的受光面呈藍(lán)黑色，上面有幾條銀白色的柵線，引出兩根導(dǎo)線電池正極；背光面呈銀白色（鍍錫），引出兩根導(dǎo)線電池負(fù)極。

　　A采用YS414型微型收音機(jī)專用集成電路。其主要特點(diǎn)：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(shí)工作電流僅為0.4mA左右；工作頻帶寬，可達(dá)150～3000kHz；放大能力強(qiáng)，功率增益可達(dá)72dB，自動增益控制范圍可達(dá)20dB。跟YS414內(nèi)部電路和功能、但生產(chǎn)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(shù)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(qiáng)度漆包線，在φ5mm×35mm的中波磁棒上單層密繞82圈。繞制時(shí)注意，為使線圈不散脫，應(yīng)用快干膠（或白蠟）將起始處和結(jié)束處粘固住。為調(diào)試方便，在繞制前最好用卡紙做一個(gè)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(guān)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(jī)常用的兩芯插孔。耳機(jī)采用帶有CSX2-3.5型（φ3.5mm）兩芯插頭的8Ω低阻耳塞機(jī)。

　　三、制作與使用

　　圖4為該收音機(jī)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(jī)調(diào)試十分簡單：在太陽能電池板BP接受陽光、8Ω低阻耳塞機(jī)插入XS的條件下，通過R3阻值，使整機(jī)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(diào)試便可滿意工作。集成電路A的增益很大，當(dāng)電路板上元器件排列不當(dāng)時(shí)，就有會產(chǎn)生自激嘯叫聲。出現(xiàn)自激現(xiàn)象，可通過適當(dāng)元器件的排列、或用增大R2阻值的辦法來加以排除。

　　發(fā)現(xiàn)收音機(jī)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(dāng)增減L匝數(shù)來進(jìn)行。時(shí)，一臺成品收音機(jī)做參考。結(jié)束，用白蠟或玻璃膠將線圈封固就行。具體方法：按順時(shí)針方向在將C1旋鈕基本旋到頭時(shí)，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(shí)可以適當(dāng)減少其匝數(shù)；按逆時(shí)針方向在將C1旋鈕基本旋到頭時(shí)，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(shí)可以適當(dāng)其匝數(shù)。

　　
　　太陽能收音機(jī)的外形如圖5。機(jī)殼塑料板自制，也可現(xiàn)有的塑料小盒，其大小以正好能放下電路板為宜。在機(jī)殼前側(cè)面開出C1的調(diào)諧旋鈕孔，在機(jī)殼后側(cè)面開出RP的音量調(diào)節(jié)旋鈕孔；在機(jī)殼右側(cè)面開出耳塞機(jī)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(jī)殼頂上，其背面的“+”、“-”極引線穿過機(jī)殼上所開的小孔，與殼內(nèi)電路板相連接。BP采用三塊2CR32型硅光電池串聯(lián)供電，應(yīng)在硅光電池上蓋一塊薄薄的無色透明有機(jī)玻璃，以免使用時(shí)損壞硅光電池。但是要注意，有機(jī)玻璃板的透明度要，否則將會影響光電池的轉(zhuǎn)換效率。

　　本機(jī)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(dāng)你在收聽語言廣播時(shí)，會感到聲音純正；在收聽音樂節(jié)目時(shí)，會感到高低音層次清楚，節(jié)奏感較強(qiáng)。若能使用一副頭戴式立體聲耳機(jī)（左、右耳機(jī)并聯(lián)）收聽，則音色效果會更佳。

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