微型太阳能收音机——电子科技制作案例

微型太阳能收音机
——电子科技制作案例
动手制作一台用太阳能电池供电的微型中波调幅收音机，是多么有趣而有惬意的事：白天在阳光下，晚上在灯光下，你都可以用它来收听新闻广播、学习外语。

由于采用了收音机专用集成电路和微型元器件，因此体积很小，仅有一只普通打火机大小，十分适合随身携带使用。

图11-1 微型太阳能收音机电路图
弄懂工作原理
微型太阳能收音机的电路如图11-1所示。

它采用一只微型收音机专用集成电路A做高频放大和检波，后面用一只晶体三极管VT做低频电流放大，最后推动8Ω低阻耳塞机放音。

A（型号为NB7642）是一种直接放大检波式收音机专用集成电路，它采用TO-92型塑封包装，其包装形式与普通9015型塑封小功率晶体三极管完全相同。

当有太阳强光（或灯光）照射到太阳能电池板BP上时，BP表面即发生光伏效应，其两端输出一定功率的电能，供收音机电路工作。

磁性天线L和可变电容器C1组成调谐回路，这是一个并联谐振电路，调节可变电容器C1可改变谐振频率，起到选择所要接收电台信号的作用。

磁性天线L采用了中波专用磁棒，具有较高的灵敏度，可不用外接天线，并且在接收电台时有一定的方向性。

由于集成电路A具有极高的输入阻抗，所以调谐回路可直接接在其输入端I并通过电容器C2入地，而不必像大多数收音机那样经次级线圈耦合输入。

被送入集成电路A的电台信号，经其内部电路进行多级高频放大和检波后，从输出端O输出音频电信号。

R1是集成电路A的输入级偏流电阻器，它通过集成电路A的输出负载电阻器R2后接太阳能电池板BP的正极，可同时使集成电路A具有自动增益（AGC）控制能力。

譬如收音机接收到的信号较强时，集成电路A的工作电流就会增加，在其输出负载电阻器R2上的电压降也随之增加，使得集成电路A的工作电压下降，内部电路增益亦下降，导致集成电路A输出信号减小，这样就完成了自动增益控制任务。

输出负载电阻器R2偏大时，AGC
控制作用太强，会使电路增益明显降低；R2偏小时，AGC控制作用太弱，会使电路产生自激啸叫声。

C3为高频旁路电容器，它能滤除检波信号中所包含的不需要的高频成分；C3选取合适的容量，不仅可
获得良好的音质，而且还可获得较佳的自动增益控制特性。

由集成电路A的输出端O输出的音频信号，通过耦合电容器C4送到晶体三极管VT构成的射极跟随放大电路进行电流放大和阻抗变换，最后推动8Ω耳塞机放音。

在这里，通过晶体三极管VT能够将插孔XS内所接8Ω耳塞机的阻抗变换成为其电流放大系数的β倍（即β×8Ω），以解决集成电路A所输出的高阻抗（≥100Ω）不能够与8Ω耳塞机直接相匹配的问题。

射极跟随器同时具有电流放大作用，可使耳塞机声音更为响亮。

R3是晶体三极管VT的直流偏置电阻器，改变其阻值可调整晶体三极管VT的工作点。

准备好元器件
本制作共用了13个元器件，采购清单见表11。

表11 元器件清单
制作与使用
图11-2所示为该微型太阳能收音机的印制电路板接线图。

印制电路板用单面覆铜板加工而成，实际尺寸约为60mm×20mm。

此印制电路板也可直接采用相同大小的单孔“洞洞板”来替代，并在焊接时充分利用元器件引脚飞线连接，以省去加工专用印制电路板的麻烦。

本机调试十分简单：在太阳能电池板BP接受阳光良好、8Ω低阻耳塞机插入插孔XS的条件下，通过调整电阻器R3的阻值，使晶体三极管VT的集电极电流在3m A左右即可。

调整晶体三极管工作点的具体方法：首先，将万用表置于直流“10m A”挡，并串入晶体三极管
VT的集电极回路；然后，用一个100kΩ的电位器串接一只10kΩ的电阻器代替电路中的电阻器R3，调整电位器使万用表读数为3m A；最后，测出电位器与10kΩ电阻器的总阻值，换上相同阻值的固定电阻器即可。

接下来，旋动可变电容器C1的旋钮，便能收听到电台的播音。

一般情况下，只要按照如图11-1所示的要求选择元器件，并且保证焊接无误，不需要调试电阻器R3便可满意工作。

由于集成电路A的增益很大，当电路板上元器件排列位置不当时，就有可能会产生自激啸叫声。

如果出现自激现象，可通过适当调整元器件的排列位置或适当增大电阻器R2的阻值来加以排除。

图11-2 微型太阳能收音机印制电路板图如果发现收音机接收频率范围不能够覆盖中波535～1605kHz波段，只要移动磁性天线线圈在磁棒上所处的位置，便可得到校正；如果不能奏效，可通过适当增减L的匝数来加以调整。

实际调整时，可用一台成品收音机做参考。

调整结束，用白蜡或玻璃胶将线圈封固就行。

具体调整方法：如果按顺时针方向在将可变电容器C1的调谐旋钮基本旋到头时，接收不到高频端（1605k Hz）附近的电台信号，可
将磁性天线线圈尽量移往磁棒的端头，必要时可以适当减少其匝数；如果按逆时针方向在将可变电容器C1的调谐旋钮基本旋到头时，接
收不到低频端（535k Hz）附近的电台信号，可将磁性天线线圈尽量
移往磁棒的中间位置，必要时可以适当增加其匝数。

微型太阳能收音机的外形如图11-3所示。

机壳可用塑料板自制，也可利用现有的塑料小盒，其实际尺寸仅为64mm×24mm×14mm。

在
机壳前侧面分别开出可变电容器C1的调谐旋钮孔和耳塞机的插孔口。

在机壳顶上开出尺寸略小太阳能电池板的长方形窗口，由里向外固定好（最好用电烙铁加热普通热熔胶棒粘合）太阳能电池板BP；太阳
能电池板背面的“+”“—”极引线直接与电路板相连接。

如果所用
太阳能电池板BP采用了三块2CR32型硅光电池串联供电，则应在硅
光电池上盖一块薄薄的无色透明有机玻璃，以免使用时损坏硅光电池。

但是要注意，有机玻璃板的透明度一定要良好，否则将会影响光电池的转换效率。

由于本机采用了专用集成电路，所以它不但体积小巧、制作容易，而且灵敏度高、选择性好、收听效果理想。

当你在收听语言广播时，会感到声音纯正；在收听音乐节目时，会感到高低音层次清楚，节奏感较强。

若使用一副头戴式立体声耳机（左、右耳机并联）收听，则音色效果会更佳。

图11-3 微型太阳能收音机外形图。