Как сделать беспроводной микрофон не нуждающийся в настройке частоты

Простой стабильный радиомикрофон

Предлагаю схему очень стабильного радиомикрофона. К созданию данной схемы подтолкнула необходимость в качественном жуке, со стабильной частотой, не уходящей при приближении человека, или перемещении устройства. В итоге была разработана и собрана данная схема. Даже если вертеть устройство в руках, скручивать и раскручивать антенну- частота совсем не уходит. О том, как добиться стабильности, будет сказано ниже.

Итак, отличительные качества данного радиомикрофона: — регулируемая звуковая чувствительность — крайне стабильная работа — регулируемая мощность

Характеристики: Мощность: 30-300мВт Напряжение питания: 3-15В Диапазон: 70-140МГц

Описание работы схемы

Через R1 подается питание на электретный капсюль, далее с помощью C1 полезный сигнал отделяется от постоянной составляющей питания и попадает на базу VT1. На VT1 собран УЗЧ, необходимый для предварительного усиления сигнала с микрофона. Обыкновенный каскад с общим эмиттером, в котором R3 задает смещение базе, а R2 является нагрузочным. R4 ограничивает ток каскада, что необходимо для регулировки усиления каскада, а С4 шунтирует его по переменному току, тоесть пропуская только полезный сигнал. R5 ограничивает ток НЧ части, и вместе с С2 выступает в роли Г-фильтра, предохраняющего схему от самовозбуждения. Через С3 сигнал поступает на базу VT2, на котором выполнен ГВЧ. R6 и R7 задают смещение базе, R8 ограничивает ток каскада. С5 шунтирует базу на общий вывод, за что такой каскад получил название каскада с общей базой. С7 создает обратную связь, а С8 шунтирует R8, позволяя ВЧ сигналу свободно проходить. На L1 и C6 собран параллельный колебательный контур, от которого и зависит частота генерации. Через С9 уже сгенерированный VT2 ВЧ сигнал, и модулированный НЧ сигналом с VT1, он попадает на базу VT3, на котором собран УВЧ. R9 и R10 задают смещение на базе VT3. R11 ограничивает ток каскада и позволяет изменять выходную мощность устройства. L2 и С10 образуют колебательный контур аналогичный и резонансный контуру ГВЧ. Конденсатор С11 является разделительным, между УВЧ и антенной. С12 шунтирует схему по ВЧ, что предупреждает самовозбуждение на высоких частотах.

Используемые элементы и взаимозаменяемость

VT1- 9014; VT2, VT3- 9018. L1, L2- 6 витков проводом 0.5мм, на каркасе диаметром 3мм. Антенна — кусок провода 20-60см. Все резисторы 0.125-0.5Вт. Конденсаторы С1, С2, С3 и С4 электролитические, остальные керамические.

Источник питания: любой напряжением 3-15В, в моем случае 2 литиевые таблетки типоразмера CR2032. VT1 можно заменить транзистором КТ315, BC33740 или практически любым маломощным транзистором NPN структуры имеющим достаточный коэффициент усиления. VT2, VT3 можно заменить транзистором КТ368, или любыми другими маломощными имеющими граничную частоту не менее 200МГц.

Настройка

Настройка сводится к установке чувствительности микрофона, установке частоты и настройке контура УВЧ в резонанс. При помощи R4 необходимо настроить чувствительность каскада УНЧ так, чтобы разговор вблизи не вызывал перегрузки, а чувствительность была все еще достаточной чтобы слышать его в пределах комнаты или квартиры.

При помощи С6 производится грубый выбор частоты, для более точной подстройки необходимо изменять геометрию L1 путем растяжения витков. С помощью С10 контур УВЧ необходимо настроить в резонанс с несущей. От значения R11 зависит выходная мощность.

Сборка

Сборку необходимо производить выполняя основные правила ВЧ монтажа- выводы элементов максимально укорачивать, исключить большие и толстые дорожки и контакты способные к паразитным емкостям, применить экранировку.

В моем варианте сборки устройство было собрано на двустороннем фольгированном стеклотекстолите. На одной стороне непосредственно схема поверхностным монтажом, на второй были организованы колодки для 2х литиевых батареек таблеток типа CR2032. Одна из особенностей- использование ключа в качестве выключателя питания. Для того чтобы активировать устройство необходимо вставить ключ в разъем, это было сделано для удобного и надежного включения.

На фото собранный и обтянутый термотрубкой жук, а так же ключ. К концу антенны был припаян кусочек жести, для возможности более удобного крепления конца антенны.

Печатную плату в формате Sprint-Layout вы можете скачать ниже

Методы повышения стабильности радиомикрофонов

Многие начинающие радиолюбители решившие попробовать простые и интересные схемы “жучков” часто не могут настроить схему после сборки. И столкнувшись с проблемой в лучшем случае докучают на форумах, в худшем- бросают эту затею. Одной из самых распространенных проблем в таких конструкциях является нестабильная работа и уход частоты.

В первую очередь рассмотрим факторы влияющие на работу ГВЧ, от которого и зависит стабильность несущей. Большинство “жуков” создается используя ГВЧ типа трехточки на одном транзисторе. Рассмотрим несколько факторов влияющих на стабильность генерации.

1. Случай в котором антенна цепляется непосредственно к ГВЧ и влияние антенны.

Антенна подключенная через конденсатор или индуктивную связь непосредственно к ГВЧ по сути становится приемной, а не только передающей, т.к. ее емкость, а так-же расположение в пространстве и наводимые в нее посторонние ВЧ токи передаются в цепи ГВЧ и здорово влияют на его работу. Это все равно, что подключить к ГВЧ источник помех.

Решением данной проблемы является простой каскад УВЧ, или же повторитель, то есть УВЧ практически не имеющий усиления, необходимый только для ограничения ГВЧ от обратной связи с антенной. Пример простейшего маломощного УВЧ приведен ниже.

2. Колебательный контур. Влияние качества катушки колебательного контура на стабильность работы так же имеет место. Катушка из слишком тонкого провода, не имеющая корпуса и не залитая ничем будет менять свою геометрию при физическом воздействии на устройство, тоесть при перемещениях и прочих вибрациях. Изменение геометрии вызовет изменение индуктивности, а она в свою очередь уход частоты.

Решением данной проблемы является проклейка катушек, намотка их на каркас, намотка катушек более толстым проводом.

3. Питание. Работа устройства в общем всегда зависит от источника питания. Батареи со временем своей работы будут довольно значительно менять вольтаж, что так-же выразится постепенным уходом частоты. Решением является использование стабилизаторов, и схемотехнических решений не имеющих сильной зависимости от источника питания.

4. Экранировка. При приближении металлических или прочих предметов имеющих электропроводность они влияют на индуктивное и ёмкостное окружение схемы. Так например металлическая экранировка проходящая рядом с колебательным контуром будет влиять на его индуктивность, повышая ее, и понижая частоту. Постоянная экранировка с неизменяемой геометрией оказывающая постоянное воздействие проблемой не является, наоборот огораживает устройство от внешних воздействий. В другом случае, когда устройство кладут на металлическое основание, оно возможно окажет влияние на работу. Решением является применение экранировки, использование корпуса из толстого пластика, ограничивающего минимально возможное расстояние до платы.

Список радиоэлементов

Прикрепленные файлы:

• radiomic143.rar (17 Кб)

Теги:

• Радиомикрофон
• Sprint-Layout

Монтаж элементов

В радиомикрофоне применены резисторы и конденсаторы типоразмера 0805. Схема монтажа элементов и фотографии, помогут вам разобраться, что и куда припаять.

Схема монтажа элементов радиомикрофона

Расположение элементов на плате

Собранный вариант

Радиомикрофон в термоусадке

Ремонт

Самостоятельный ремонт микрофона, приобретенного в магазине, может привести к увеличению стоимости ремонта либо и вовсе к невозможности дальнейшего использования устройства.

Сборка

Все элементы нужно расположить на маленькой текстолитовой плате. К аккумулятору приклеить поролоновый клочочек, и поверх уложить плату.

Всю конструкцию стянуть изоляционной лентой, установить регулятор. Далее для подавления помех устройство надо поместить в экран из жести и припаять его к общему кабелю.

Микрофоны необходимо разместить в небольшом куске прочного, но не твердого материала. Затем в поролоне вырезать полость и вставить туда все устройство, а поверх обтянуть тканью. Только надо предварительно сделать прорези под штекер, регулятор громкости и выключатель.

Из чего можно сделать микрофон

Чтобы сделать в домашних условиях микрофон для компа, используется обычный громкоговоритель. Электродинамический микрофон и динамик имеют одинаковую конструкцию, когда в зазоре постоянного магнита перемещается катушка с определённым количеством витков, поэтому динамическая головка может использоваться как микро. Для качественной записи устройство не подойдёт, но, в случае необходимости его можно использовать для общения в социальных сетях. Чтобы сделать свой домашний микрофон лучше использовать миниатюрные громкоговорители, применяемые в транзисторных приёмниках, но можно взять любой маломощный динамик.

Вход звуковой карты компьютера рассчитан на подключение голосового прибора с сопротивлением 100-200 Ом, а сопротивление электродинамической головки не превышает 8 Ом, поэтому для согласования используется транзисторный каскад, включенный с общей базой. Вместо транзисторов ВС109 можно использовать КТ3102 с любым буквенным индексом. На резистор R5 подаётся плюс питания от 6 до 9 вольт. К минусовому выводу конденсатора С2 припаивается жила экранированного провода. Оплётка соединяется с землёй. На другой конец кабеля впаивается штекер mini-jack.

Хорошей заготовкой для изготовления микро в домашних условиях служит старая гарнитура с наушниками. В центральной коробочке с кнопкой «Ответ» имеется миниатюрный электретный капсюль, который можно использовать, если он исправен. Для этого нужно аккуратно вскрыть коробочку чтобы получить доступ с капсюлю.

Далее, от платы нужно отпаять провода, убрать кнопку и печатные дорожки, а пластину использовать для монтажа на ней предварительного усилителя. Если плата с усилителем имеется, то капсюль осторожно выпаивается и устанавливается на новую конструкцию.

Нюансы изготовления держателя

Простейший держатель – петличка. Его можно сделать из маленького канцелярского зажима, который прикручивают к корпусу шурупом с широкой шляпкой в нужном месте.

Второй вариант держателя – стойка. Для ее изготовления подойдет не только старая настольная лампа. Аксессуар можно изготовить из ДСП и алюминиевой трубки.

Для этого:

• из ДСП вырезают прямоугольник;
• в нем проделывают отверстие, равное диаметру трубки;
• трубку обматывают изолентой и вставляют в отверстие;
• на конце трубки крепят хомутик.

Для чего можно использовать

Микрофон применяют везде, где требуется передача звука.

Это может быть:

• запись голоса или его передача по радио;
• общение с помощью программ, предназначенных для видеоконференцсвязи;
• переговоры в голосовом чате онлайн-игр.

Прибор можно применять и для записи вокала, музыкальных инструментов. Но качество звука будет не на высоте. Для этого самодельный прибор мало подходит. Нужен как минимум конденсаторный.

Микрофон своими руками

Чтобы сделать самодельный микрофон качественным нужно использовать модифицированную конструкцию предварительного усилителя. Для работы схемы на операционном усилителе К140УД6 потребуется дополнительный источник питания. Устройство содержит минимум деталей, но обладает очень высокой чувствительностью. Для устранения влияния звуковых помех, для электретного капсюля нужно предусмотреть колпачок из поролона. Подключение голосового канала к компьютеру выполняется через разъём mini — jack, который припаивается к экранированному проводу.

Самодельный микрофон

Основой устройства является малогабаритный электретный капсюль, который можно приобрести на радиорынке или в специализированном магазине. Это разновидность конденсаторного микрофона, в котором одна обкладка заряжена электрическим потенциалом. Она выполняет функцию мембраны. Из такого капсюля несложно сделать микрофон для ПК своими руками. Электретные приборы для улавливания звука и преобразования его в электрический сигнал обладают хорошей чувствительностью и ровной амплитудно-частотной характеристикой в широком диапазоне частот. Параметры электретных устройств позволяют использовать их в профессиональных микро высокого уровня.

Капсюли являются полярными приборами, так как в их корпусе находится полевой транзистор, который позволяет согласовать очень высокое сопротивление капсюля с низкоомным входом усилителя низкой частоты.

Характеристики

Источники звука в ноутбуках, во множестве случаях не удовлетворяют пользования. Слабым местом у микрофонов является чувствительность. Также высокая цена отрицательно их характеризует.

Рассмотрим как можно избежать этих двух проблем, при этом за достаточно малую цену, а если имеются в наличие элементы упомянутые ниже то и вовсе бесплатно можно сделать довольно чувствительное устройство.