小型順風(fēng)耳聽器的制作方法

本文向各位介紹的一部袖珍發(fā)射機(jī)，十分適合初學(xué)者，電路簡單易制，造價(jià)低廉，輸出功率不超過5－8mW，發(fā)射范圍在房屋區(qū)可至100米左右，用一部普通的FM收音機(jī)接收，顯示其靈敏度和清晰度俱佳，電路設(shè)計(jì)中最富挑戰(zhàn)性的部份就是只需用3V電源和半波天線便有如此的發(fā)射能力。另外，由于電路需要的零件十分之少，故可將之安放在一個(gè)火柴盒（比國內(nèi)－般火柴盒大一些）里，作為竊聽器，可謂神不知、鬼不覺，不過，并非限于這方面用途上，可將之安置在嬰孩房、閘門或走廊通道，監(jiān)視實(shí)際情況，此外亦可當(dāng)作為夜間保安裝置。 

電路之電流損耗少于5mA，用兩枚干電池可連續(xù)工作80至100小時(shí)之間。

　　電路在正常工作下非常穩(wěn)定，頻率漂移極小，測(cè)試：工作8小時(shí)之后，仍不需再校接收機(jī)。唯一影響輸出頻率是電池的狀況，當(dāng)電池老化時(shí)，頻率有輕微改變。

　　借這個(gè)制作，學(xué)習(xí)有關(guān)FM發(fā)送，可了解其優(yōu)越的地方，特別它產(chǎn)生無噪聲的極高質(zhì)訊號(hào)，即使利用低功率發(fā)送，也很容易取得良好的范圍。

電路工作原理

從圖中電路可見分兩級(jí)，一級(jí)音頻放大器和一級(jí)RF振蕩器。
　　駐極體話筒內(nèi)實(shí)際藏有一枚FET，如您喜歡的話，可視之為一級(jí)，F(xiàn)ET將話筒前振膜之電容變化放大，這就是駐極休話筒很靈敏的原因。
　　音頻放大級(jí)乃由其射極晶休管Q1擔(dān)任，增益約20至50，將放大的訊號(hào)送往振蕩級(jí)之基極。
　　振蕩級(jí)Q2工作于約88MHz之頻率，這頻率由振蕩線圈（共5圈）和47pF電容器調(diào)整的，該頻率也決定于晶體管、18pF回輸電容器及還有少數(shù)偏壓元件，例如470Ω射極電阻和22K基極電阻。
　　電源接通時(shí)，1nF基極電容器通過22K電阻逐漸充電，而18pF則經(jīng)振蕩線圈的470Ω電阻充電，但更加之快，47pF電容也充電（其兩端雖僅得小的電壓），線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。
　　基極電壓漸漸上升時(shí)，晶體管導(dǎo)通，并有效地將內(nèi)阻并接在18pF兩側(cè)。當(dāng)1nF電容充電至該極的工作電壓時(shí)，就會(huì)發(fā)生好幾個(gè)雜亂的周波，故此，我們假定討論在靠近工作電壓之時(shí)。

基極電壓繼續(xù)上升，18nF電容試圖阻止射極電壓的移動(dòng)，到電容器內(nèi)的能量耗盡及再不阻止射級(jí)移動(dòng)之時(shí)，基——射極電壓降低，晶體管截止，流人線圈的電流也停止，磁場(chǎng)衰潰。
　　磁場(chǎng)衰潰，產(chǎn)生一個(gè)相反方向的電壓，集極電壓反過來從原本的2.9V上升至超過3V，并以相反方向47pF電容充電，這電壓也影響到對(duì)18pF電容充電，及470Ω射極電阻上的電壓降使到晶休管進(jìn)入更深的截止。
　　18pF電容充電時(shí)，射電壓下跌，并跌到某一晶體管開始導(dǎo)通，電流流入線圈，與衰潰磁場(chǎng)對(duì)抗。
　　線圈上之電壓反轉(zhuǎn)，形成集極電壓下降，這個(gè)變化通過18pF電容傳送到射極上，結(jié)果晶休管進(jìn)入更深的導(dǎo)通，把18pF電容短路，周期再開始重復(fù)。
　　故此，Q2在此形成一個(gè)振蕩，產(chǎn)生88MHz的交流信號(hào)。放大后之音頻訊號(hào)經(jīng)0.1uF電容潰入到！Q2之基極，改變振蕩頻率，產(chǎn)生所需的FM訊號(hào)。

制 作 過 程

　 裝制之前，最好將預(yù)先準(zhǔn)備好的印板和兩枚電池放人空的火梨盒里，看看到底有多少空間可用。
　　空位雖有限，但仍需留下小小的位置給單獨(dú)一排的火柴，可用膠水將這些火柴貼在卡紙上，目的遮蓋電路，使人覺得它不過是一盒火柴，不會(huì)察覺到是一個(gè)竊聽器。
　　現(xiàn)在將所有零件放在工作桌上，逐個(gè)零件分清楚其數(shù)值，然后分類按次序排列好，這佯做很有條理，避免焊錯(cuò)零件。錫線方面最好采用特細(xì)0.6lmm的樹脂（松香）錫線，因其身細(xì)，焊接起來很快并易上錫，
　　用15至2Ow小型電烙鐵已足夠，使用前用海綿將烙鐵咀抹干凈，唯一須自制的是線圈，需用一段22號(hào)BS（Ф0.5mm）或24號(hào)BS（Фm.71mm）的漆包銅線或者包錫銅線。
　　在3mm直徑的線圈架上繞5圈，如在中型螺絲起子上繞亦可，然后將圈與圈之間分隔開的5.5mm左右。
　　到最后調(diào)整頻率的時(shí)候，就要藉著將線圈前后壓縮或者拉長，改變輸出頻率。如您的線圈用漆包線做的話，須把線的兩頭上的漆皮剝掉，然后上一點(diǎn)錫。
　　現(xiàn)在可依照?qǐng)D（3）指示的零件安放位置焊接底板，先從電阻開始、跟著電容、晶體管、線圈和話簡，電阻直立于底板上，但保持高度至最少限度。晶休管之管腳應(yīng)盡插入底板，以至管的高度沒有突出。
　　兩枚電池利用開關(guān)焊接一起，再用用線把電地兩極接至底板上。最后用一條10cm長的銅線接在底板的"A"點(diǎn)上，作為天線，整個(gè)制造過程就算完畢

為 什 么 ？

　　您是否奇怪電路為何不工作？裝機(jī)后有多少次發(fā)覺電路不能正常工作？
　　請(qǐng)不要責(zé)備自己，或者又對(duì)那本教您的雜志破口大罵，許多時(shí)候是由于所謂"誤差"導(dǎo)致的。
　　制造廠制造出來的所有零件都有其數(shù)值，但這個(gè)數(shù)值只是落在"差額"之內(nèi)，而非印在其上的"正常"值。這個(gè)差額度稱為誤差，假若誤差說是5％。這表示該零件之實(shí)際數(shù)值會(huì)在其標(biāo)示值下的5％與以上的5％之間的任何一處。
　　誤差常應(yīng)用在電阻、電容、晶體管及其他元件如話筒、線圈及集成電路。
　　然而，還有另一因素，稱之為界限，每個(gè)元件在電路中，對(duì)該場(chǎng)合都有一個(gè)容許值范圍，只要該值依舊在該范圍之內(nèi)，又或者在這些界限之內(nèi)，電路就適當(dāng)?shù)墓ぷ?，選擇每一元件的時(shí)候，－般是在這范圍的中間。
　　大多數(shù)電路并非嚴(yán)格限制，如從指定元件中選擇另一個(gè)較高或較低值，一般都工作得不錯(cuò)，假若不成，電路不是很嚴(yán)格限制就是所選之?dāng)?shù)值很不適當(dāng)。
　　當(dāng)您通過雜志向外發(fā)表一個(gè)線路時(shí)，就會(huì)有各種不同階層的人士試制，從各方面來源取得需用的零件。有時(shí)他們采用指定之?dāng)?shù)值，有時(shí)他們選擇次一個(gè)數(shù)值。還有，有些零件有1－5％誤差，而其他高至標(biāo)示值的60％，當(dāng)這些參數(shù)差額和界限在任意方式混合之下，您碰到電路不工作是極平常的。
就以話筒為例，在3V電源下，有些話簡只需用100K負(fù)載電阻（R1）就有極良好的靈敏度，其他的可能需用4.7K能取得僅可接受的靈敏度，從外型您不能說出兩者的差別，它們看似一樣，但在電氣特性上就相差得甚遠(yuǎn)。
　　同樣亦可應(yīng)用在晶體管身上，規(guī)格表上也許說明兩管特性近于相同，可是，當(dāng)它們接：電路時(shí)，一個(gè)工作稱意，而另一個(gè)工作失靈。
　　請(qǐng)不要擔(dān)心因看到以上的一段話而恐怕失敗，只要慎重考慮電路對(duì)元件要求，一步步去做，是完全可以成功的。
電 路 調(diào) 校
　　所有零件都焊接完畢后，最好先用肉眼檢視一切焊接點(diǎn)，是否有假焊，或者焊料用得太多而造成與臨近短路，徹底查清楚后，才可進(jìn)行校準(zhǔn)和測(cè)試性能，測(cè)試步驟是加一條短的天線（5至10cm長）于底板的A點(diǎn)上調(diào)諧－部FM收音機(jī)于整個(gè)波段上，尋找該訊號(hào)。
　　最好令發(fā)射機(jī)與收音機(jī)保持一定距離，以防止檢拾到任何諧波或者側(cè)波。
如收音機(jī)未能檢到載波，表示頻率可能太低，將振蕩線圈稍為拉長，及再次嘗試。如果采用包錫銅線繞制線圈，注意圖與圈之間不應(yīng)彼此碰到。如采用漆皮銅線，則須要知道圈的連通性，可用萬用表之低阻擋去量度它，或者量度電路電流，應(yīng)約2.5-3.5mA。
　　一旦檢到載波，將竊聽器擺放在一部時(shí)鐘的側(cè)近，檢查電路之靈敏度，收音機(jī)應(yīng)發(fā)出清楚而強(qiáng)大的"滴嗒"聲，電路應(yīng)比您的耳朵更為靈敏。
　　話筒之負(fù)載電阻（R1）決定靈敏度，可將之減至10K或者加至47K，視所需求
的靈敏度而定。
　　要確定發(fā)射之頻率完全遠(yuǎn)離開您本地任何FM廣播電臺(tái)，因?yàn)殡娕_(tái)發(fā)出之訊號(hào)強(qiáng)大，當(dāng)您測(cè)試距離時(shí)，會(huì)遮蓋竊聽器。
　　將線圈壓縮，頻率便降低；將之拉長，頻率便增加，這樣免用到微調(diào)電容，節(jié)省本機(jī)的造價(jià)，不過，如您喜歡亦可用微調(diào)電容。
　　順道一提，C4最好用一枚39pF陶瓷電容，將另一個(gè)10pF或22pF微調(diào)電容并于共上，這樣可更仔細(xì)調(diào)整電路。用線圈調(diào)整很容易偏離FM波段。
　　理論上，用電感器也應(yīng)調(diào)節(jié)至維持調(diào)諧電路的L/C比，但我們需要的范圍很小，故并沒有限制。
　　利用一部具有調(diào)節(jié)指示表的FM接收機(jī)可以決定本機(jī)的輸出功率有多少，其正需要是作出比較，指示表上指示四個(gè)單位度數(shù)，表示十分良好的輸出，在測(cè)試本機(jī)時(shí)用10cm長的天線作水平式擺放，離調(diào)諧器度到10米。以四個(gè)單位度數(shù)為準(zhǔn)，即知道用一條半波天線。（170cm長），本機(jī)能發(fā)射遠(yuǎn)至約300米。
在FM接收機(jī)上不能接收到竊聽器發(fā)出來之載波，首先應(yīng)假定頻率低于正常88－108MHzFM波段，這是最有可能的原因。

若不工作怎么辦？

　　測(cè)量電路之電流，若有2.5-3.5mA，表示電路是正在工作，稍為將線圈拉長，并掃描整個(gè)波段，當(dāng)接觸底板上任何元件時(shí)，只能用一支非金屬的螺絲起子，并且離開電池，因?yàn)槟稚掀つw引起的電容效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致電路明顯地失調(diào)，并且可能完全停止輸出。還有，維持3V電源也很重要，并要將電池貼近底板。
　　           

整個(gè)布線必須如圖（2）那樣，維持同樣的電路分布電容，電路一旦工作，才可改變其排列，但在起初測(cè)試步驟中，每個(gè)元件均必須照?qǐng)D中那樣安放。

振蕩器工作于約88MHz，除非您擁有一部100MHz示波器，否則難以看到其波形，或者天線直接接在頻率計(jì)的75Ω輸入。
　　若然沒有上述的測(cè)試儀器，需用萬用表作直流電壓測(cè)量，看振蕩管Q2是否有正確的值壓。
測(cè)量基極電壓和射極電壓，一部普通的萬用表由于其對(duì)電路作用，會(huì)指示此兩點(diǎn)都是2V左右，只有高阻抗的電表，如FET電壓表，才指示射極有2V及基極有2.5V。（推薦使用數(shù)字表）
　　若此兩測(cè)試點(diǎn)均有電壓存在，對(duì)假定晶體管正常工作，但有可能發(fā)射錯(cuò)誤頻率。
　　18pF回輸電容在與BC547晶體管配合，如打算用另一編號(hào)，可將電容值減至10pF或5.6pF。先改換此電容器，然后是晶體管。
　　其他簡單的事情如底板上銅箔短路斷裂、焊接點(diǎn)差劣，又或者采用沒有編號(hào)之零件等等，這都常常成為一個(gè)可能性，特別是那些零件上所印的編號(hào)或數(shù)值模糊不清，若對(duì)之有懷疑，應(yīng)立該更換。
　　若只收到載波但沒有純音汛號(hào)，則故障在音頻級(jí)或者話筒上。所謂有載波沒有純音是在調(diào)諧收音機(jī)至一處，收到的是寂靜一片，沒有沙沙聲，但也聽不到發(fā)射機(jī)發(fā)出的純音訊號(hào)。
　　這兩部份可用示波器檢查，測(cè)試是否有音膝訊號(hào)送往振蕩級(jí)。
　　沒有示波器，在測(cè)試方面就受到一定困難，即使話筒上有0.7V與1.5V之間的電壓，這也不表示話筒的靈敏度或者完全工作。
　　音頻放大管集極上有1.4V電壓，表示晶體管導(dǎo)通，如低于0.8V，晶體管飽和，或者在某方面可能損壞，也可能表示晶體管有十分高之增益，并不適合。
　　如電壓超過2.5V，該級(jí)不足以導(dǎo)電檢查晶體管和偏壓電阻，需要時(shí)將之更換。示波器也顯示話筒的靈敏度，加大或者減少負(fù)荷電阻，即可改變FET的增益，靈敏度極高之零件，負(fù)荷電阻不宜低于10K，有時(shí)可能需要高至47K或以上。
　　任何類別的話筒，如想提升其靈敏度，可加大負(fù)荷電阻之阻值，至于決定最終之?dāng)?shù)值就要看話筒的品質(zhì)而定。
以上都是用簡單測(cè)試儀器所能做到的檢查，如仍未能找出故障所在，就需要重新再來過。

放入偽裝盒
底板與電池同安放入火柴盒內(nèi)，若底板可打側(cè)放在一邊，所占的空間最小。用一排火柴遮蓋電路，可以將火柴粘在一塊薄卡紙上，天線從火柴盒的一端引出來。
　　在另一端開一個(gè)小孔，讓聲音進(jìn)到話筒，但并非一定要這樣做，因?yàn)榫退愫仙虾凶樱曇艉孟褚材艽┩杆频?。只要一條短短的天線，大約10cm左右，就可以有30公尺的發(fā)射范圍，足夠房間的通訊，甚至更大的房屋也能應(yīng)付。無限電子網(wǎng)站長已做樣品，頻率很穩(wěn)定，這與振蕩發(fā)射管的截止頻率有關(guān)，fT愈高愈好，最好能用SC3356這類的管子，但做竊聽器也有另一個(gè)問題，要想有較長的發(fā)射時(shí)間，就必須要有足夠能量的電池，電池體積一大，竊聽器也就小不了。這款竊聽器是在調(diào)頻范圍內(nèi)的，天線的長度影響著發(fā)射距離。