?01 簡易無線發報機
1.發報機演示
在頭條上有一個視頻,介紹了一款 簡易無線發報機 ,給了一款僅僅使用一個高頻硅三極管( 9018 )構成的調幅無線發報機,雖然是一個高頻電路,為了說明電路的構造原理,視頻作者僅僅使用了簡單的板貼銅皮構成了實驗電路,電路使用兩節五號電池(1.5V×2=3V)供電便可以作業,

▲ 無線發報機
電路接通便可以作業,發送的調幅無線電波被附近的短波收音機接收到之后,便可以聽到清晰響亮的電報的聲音,對于從未有過電子制作經驗的初學者來說,這個小小的電子作品,伴隨著神秘無線電波的傳遞會激發制作者內心不小的興奮和成就感,

▲ 接通電源,可以使用附近的調幅收音機接收到音頻信號
2.發報機原理
當然,對于已經有模擬電子和高頻電路經驗的人來說,該電路的作業機制卻更顯撲朔迷離,這個簡單電路究竟是如何能夠同時產生高頻震蕩和音頻震蕩的呢?
下圖是視頻作者給出演示發報機的電路原理圖,

▲ 電路原理圖
電路的拓撲結構實際上可以直接從簡介演示電路板上清晰看出,這個電路之所以會給人以迷惑的感覺,就是電路中的 三極管T1的c-b之間的C2的配置,實際上,如果沒有C2的存在,整個電路就應該是電感耦合高頻振蕩器,

▲ 消除C2之后電路等效電感三點式振蕩器
其中空芯單層線圈的基本尺寸,目測約為:

▲ 電路中線圈基本引數
根據 Single-Layer Coil Inductance Calculator 可以計算出電感量 L1=356nH,那么L1,C3構成的LC諧振電路諧振頻率為:
f
H
=
1
2
π
L
1
C
3
=
1
2
π
356
×
1
0
?
9
×
100
×
1
0
?
12
=
26.67
M
H
z
f_H = {1 \over {2\pi \sqrt {L_1 C_3 } }} = {1 \over {2\pi \sqrt {356 \times 10^{ - 9} \times 100 \times 10^{ - 12} } }} = 26.67MHz
fH?=2πL1?C3?
?1?=2π356×10?9×100×10?12
?1?=26.67MHz
這個頻率屬于 國際通信聯盟(ITU)短波段中的11米范圍內,
上述頻率是估算處的高頻振蕩頻率,觀看視頻中的收音機所在的接收頻率大約在17MHz,

▲ 發報機旁邊的短波收音機:接收頻率在17MHz 左右
但是,只是高頻震動還無法組成發報機,能夠被接識訓接收到并播放出聲音,還需要有調幅聲音信號,那么這個這個信號是如何產生的呢?
3.奇怪的C2電容
C2連接在T1的c-b之間形成了高頻負反饋,假設T1 b-e之間的作業電阻
r
b
e
≈
2
k
r_{be} \approx 2k
rbe?≈2k,由于它遠遠小于R1的阻值,所以忽略R1的影響,那么C2構成負反饋所形成的低通濾波器的截止頻率為:
f
L
=
1
2
π
?
C
2
r
b
e
=
1
2
π
×
0.033
×
1
0
?
6
×
2
×
1
0
3
=
2.411
k
H
z
f_L = {1 \over {2\pi \cdot C_2 r_{be} }} = {1 \over {2\pi \times 0.033 \times 10^{ - 6} \times 2 \times 10^3 }} = 2.411kHz
fL?=2π?C2?rbe?1?=2π×0.033×10?6×2×1031?=2.411kHz
這個頻率與無線發報機的音頻頻率大體一致,但問題是,這個負反饋會使得電路是無法震蕩的,

▲ 發報機的電路圖
那么,問題來了:究竟這個電路是如何產生調制的電報高頻信號的呢?
?02 實驗測量
實驗NPN高頻三極管: 2SC1906 , f T = 500 M H z f_T = 500MHz fT?=500MHz

▲ 面包板上搭建實驗電路板



?※ 結論

■ 相關文獻鏈接:
- 空芯線圈電感計算公式
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