1.2V LED 閃爍燈電路, 動作的原理

http://wp.me/ph3BR-1Lg

 

1.2V flasher

1.2V flasher

2016年3月途中座車被刺破輪胎被迫停在國一南下294K, 人人都跑下車, 等待拖吊車期間看到一個破的警示燈, 估計是以前施工時被遺棄的, 經過風吹雨打, 零件的金屬腳和電池片有一點點生鏽, 用腳輕輕踢一下, 突然被刺眼的紅光閃了一下, 怎麼一個破東西居然還會閃…? 但是拿起來以後就再也弄不閃了, 於是撿回來放在旁邊, 看看電池還有1.23V, 就一直放著, 看起來電池像鋰電池或者NI-MH電池. 這樣就過了大約5個月, 再次看看電池, 還是大約1.2V, 確認不是鋰電池, 應該是1.2V的 NI-MH 或者 NI-CD 的充電池. 除了那一下閃燈, 怎樣按壓她的開關就是不再亮起來.

為了瞭解閃不閃的原因, 用導線直接短接開關的接點, 果然又再次閃動. 這種閃爍燈很多見, 可是從來沒有機會看看他怎樣設計的. 以往也看了好一些電路設計, 知道用1.5V電池點亮LED, 無非就是震盪和昇壓, 讓電壓高過電池電壓和LED的導通電壓, 使其發光.

對這個爛東西特別注意的原因, 其一是沒見過類似的, 要花錢買就不必了; 其二是類似的設計應該是有太陽能電池的或者裝了3V或6V的普通/鉛酸電池的, 現在破損太陽能電池和燈殼都不見了, 也沒有3V或6V的電池在裡面, 體積是嬌小的, PCB也沒有感光元件. 一般在路邊看到的都是白天不見他閃, 暗黑以後就自動開始閃起來. 記得有次問小學生同樣的問題, 他們回答說, 應該是有人每天傍晚去逐個開燈, 所以才會晚上在閃而白天不閃….可愛的小學生猜想的答案, 後來她的觀察結果說, 有個傍晚站在捷運站門口觀察圍籬上的警示燈, 發現了沒人在看管, 自動閃起來的, 隔天早上去上學就看不到在閃了, 一定有些巧妙在裡面的.

怎樣說有了這樣免錢的玩具, 也應該要像小學生一樣追尋想要了解的答案. 有空開始了這個項目的研究和學習.

1.2V-LED-flasher-collected

1.2V-LED-flasher-collected

 

2016-AUG-23, 初次拆開了電路板和開關, 清理了鏽垢, 加了一些凡士林作為防氧化的保護在開關的接點, 這樣開關就可以控制閃亮或不閃.

比照實物, 畫了大約的零件放置圖, 這些LED封裝肯定是次級品, 正負極打線是相反了, 第二次遇見, 開始畫電路圖就是覺得兜不起來, 後來用小工具點亮來看確認才知道. 細看PCB印字也可以確認.

nEO_IMG_reverse-engineering-component

nEO_IMG_reverse-engineering-component

 

再來畫PCB走線圖, 大約的不成比例, 手工抄板就是這樣的; 但是個人喜歡這種手工餅乾加上簡單的上色, 有點點淡彩素描的味道, 容易閱讀, 基本上和文字閱讀一樣原理; 然後嘗試把它變成電路圖 (SCHEMATIC), 那樣才好分析整個電路的設計和原理.

畫PCB走線圖

nEO_IMG_reverse-engineering-PCB

nEO_IMG_reverse-engineering-PCB

 

畫電路圖

nEO_IMG_reverse-engineering-SCH

nEO_IMG_reverse-engineering-SCH

 

最後得到了一個結果, 也是類似前輩們提供資料, 例如這個 http://bbs.pigoo.com/thread-61635-1-1.html

這個燈的電路裡面, 應該有好幾個設計巧妙安排的地方. 沒有示波器在手邊, 沒有能力完全了解實際的操作原理, 猜想了一下還是沒完全理解, 試試看用LTSPICE 來模擬, 原來2013年第一次用, 這次用起來還好沒有完全忘記. 低頻的震盪器負責亮燈滅燈的間隔時間控制, 也就是人眼看到的狀態, 看起來還好; 高頻的震盪器可是負責LED發光熄滅的工作, 可是就是完全看不出來有震盪的結果, 和實物不吻合, 那一定是用LTSPICE模擬沒有設定好的結果.

以下那圖就是初次做的模擬圖, 一條平直的線, 表示沒有模擬出有震盪的現象. 而且認為那個是很可能是Colpitts 震盪器, 但是又不完全一樣. 高頻的震盪器模擬圖, 應該是不正確的, 因為實物會亮, 表示必須有震盪.

1.2V-OSC-SIM-NG

1.2V-OSC-SIM-NG

 

低頻的震盪器模擬圖, 看來還好

1.2V-LED-flasher-low-osc-OK

1.2V-LED-flasher-low-osc-OK

 

2016-AUG-25, 請教了另外一些前輩, 個人對 LTSPICE 學習和運用也是從那裡開始引發的. 問題也是圍繞那高頻震盪器的部分. 參考以下的電路圖區塊, LED+ 是直接連到1.2V電池, 如果沒有震盪出現, LED是否會亮呢? 答案是不會, 因為紅色 LED 需要大約1.8V才開始導通而發光, 其他顏色的LED還要更高的電壓. 理論上來說, 1.2V電池需要升壓電路以驅動 LED 發光沒錯, 但是實際這個電路組要做到 “降壓", LED 才能發光, 因為 LED+ 接 +1.2V, 如果要導通發光, 如果LED-的那隻腳接到一個假想的電壓 x, 然後使LED亮起來, 那這個關係就是 1.2 – x > 1.8, 這個1.8是 LED 導通電壓 Vf, 通常紅色 LED 就這個數, 其他顏色的 LED 大約 2.3V-3.2V 之間. 個人對這個算術表達的理解, 例如 1.2 – (-0.7) > 1.8, 意思就是說, 只要電池是1.2V接 LED+ , 另外 LED- 的那隻腳如果出現 -0.7V 或者更低的電壓 (例如-1.0V) 的話, LED 就會發光了. 怎樣做到這點呢 ?! 回憶以前學到的, 一個電容或者電感, 被充電後就形同是一個電池, 他們的正負極, 電容和充電時的一樣, 電感的會反轉過來. 這次用的應該是一個電感. 因此, 肉眼看見LED 亮起來的時候, 實際上LED 在很快速的閃爍, 據說這裡的電路每秒閃10萬次 (100KHZ) 之多, 人的眼睛對這樣的閃爍視而不見, 認為它一直在亮直到沒電, 而看不見那麼快速的亮滅過程.

LED and L1, how it works and light on oscillation

LED and L1, how it works and light on oscillation

 

2016-AUG-26, 有了前輩的指導, LTSPICE 模擬的結果也出來了, 應該和實際的電路不會差太遠, 除了人眼看到的閃滅時間的間隔 (低頻震盪器的模擬結果不太對, 但堪用就好了), 高頻的震盪模擬結果完全出現了. 之前看不出來震盪, 原因是 LED 必須選一個特定型號的, 不能單純套用 LTSPICE 裡面那的 LED. 在模擬當中, LED 的 1.8V 導通電壓是啟發震盪的關鍵, 純粹 LED 在 LTSPICE 裡面被視為普通一顆DIODE, Vf 只有0.7V, 因此模擬不出來會起震盪. 原因這帖有說明 https://www.hkepc.com/forum/viewthread.php?fid=146&tid=2316024&extra=&page=1

 

高頻的震盪模擬結果, 每個點都在震盪, NPN 和 PNP

1.2V-H-OSC-WORKING-SIM-COMPLETE

1.2V-H-OSC-WORKING-SIM-COMPLETE

 

2016-AUG-27, 總結時間到了. 要點亮個 LED 而已為甚麼要搞那麼多震盪器 ? 原因有二,

  1. 電池供電只有1.2V, 不能直接點亮任何現存的LED, 必須昇壓或降壓, 就需要震盪電路; 震盪提供了高電壓可點亮LED, 但是它必然會在很高速度下亮滅LED, 而人眼看到LED是一直亮著;
  2. LED 警示燈是不斷在閃動的, 例如每秒閃一次, 那這樣必須有東西關閉上面那個高速震盪器, 讓 LED 看起來就是完全不亮, 這個狀態就需要到另外一個震盪電路;

所以這個電路裡面總共有兩個震盪器, 一個高頻 (100KHZ), 一個低頻 (1HZ).

至於這個人眼睛看到的不斷在閃動的警示燈狀態, 其實機械式的震盪器也是存在的, 回想起來, 以前已經學習過了一個類似東西, 二奶罐? 親手 DIY 一個 [傾斗式雨量計] (Tipping bucket rain gauge) http://goo.gl/y4dC9X

雨量計是一個純機械的震盪器, 簡單而容易實作模擬, 而這個警示燈是純電子的震盪器, 兩者表現一致, 現在終於明白了更多關於自然界有關震盪的東西和他的原理.

這個燈大約20元人民幣, 過海了加上稅金大約200台幣, 撿到的不要錢, 但是花了很多時間學習, 價值不菲, 學到的是更加深入認識自然界的震盪現象.

完整的電路模擬, Q1 – Q4, 要選其中一種型號, 不能單純選 PNP 或 NPN; C2 模擬時選0.1uF 或 1uF, 如果用實際電路的10uF, 會跑很久都沒反應, 因為時間常數太大, 零件參數太完美而沒有結果.

另外一個巧妙的地方是太陽能電池同時擔任充電來源和警示閃爍控制的功能. 簡單來說, 白天充電, 並迫使低頻震盪器停駛, 這樣小學生就看到它不閃了, 到了傍晚沒了太陽能電池提供電力, 低頻震盪器自動開動, 開始閃. 研究和理解的結果在手寫筆記上有說明, 前輩們也有說明這點. 所以這燈不需要另外的感光元件. 對比那買來, 結構不同, 沒用太陽能電池的當然設計也不同, 需要用一個感光電阻.

nEO_IMG_LED flasher different design

nEO_IMG_LED flasher different design

 

 

短片說明閃燈的過程 (沒有了太陽能電池的, 只有插座存在)

h_ttps://youtu.be/ZgfxnRPUw4o

1.2V-LED-flasher-sim-complete

1.2V-LED-flasher-sim-complete

 

找尋GOOGLE 有關關鍵字 1.2V 警示燈, 會有很多相關的資料, 其中類似的, 會說明類似的產品規格, 例如,

太陽能電池 0.35W 電壓 2.5V 電流 140mA 效率 14%
儲電電池, 使用充電式鎳氫電池 1.2V/1400 mAh,
閃爍頻率每分鐘閃爍約90次

說明類似的產品和檢來的這個差不多, 因此確定是1.2V的電路設計沒錯了.

nEO_IMG_1.2V LED flasher-market1

nEO_IMG_1.2V LED flasher-market1

nEO_IMG_1.2V LED flasher-market3

nEO_IMG_1.2V LED flasher-market3

nEO_IMG_1.2V LED flasher-market2

nEO_IMG_1.2V LED flasher-market2

 

 

最後, 手稿來了, 雖然達文西手稿可比這些畫得漂亮很多, 不過達文西在漂亮的手稿也是他的歷史, 他沒能力做到今天這點. 時間是生物的殺手, 有時間做自己想要達成的事情都是完美的時刻, 好好運用時間了解自然定律, 學習也是個過程而已. 全亮大約 1.2V @ 50 mA., 電池低壓, 閃動速度變慢.

1.2V LED flasher design note1

1.2V LED flasher design note1

1.2V LED flasher design note3

1.2V LED flasher design note3

 

以前看過也是實驗過的一些 1.2V 點亮 LED 的電路, 各有巧妙的設計地方.

1.2V LED flasher design note2

1.2V LED flasher design note2

 

LTSPICE 的模擬的源碼,

文件存儲位置 C:\Program Files (x86)\LTC\LTspiceIV

文件名稱 1.2V LED flasher.asc

有關 SPICE 指令也可以看看這個 http://bwrcs.eecs.berkeley.edu/Classes/IcBook/SPICE/UserGuide/analyses_fr.html


Version 4
SHEET 1 1200 680
WIRE -304 -352 -448 -352
WIRE 320 -352 -304 -352
WIRE 656 -352 320 -352
WIRE -448 -304 -448 -352
WIRE 608 -208 528 -208
WIRE 656 -208 656 -352
WIRE 656 -208 608 -208
WIRE 688 -208 656 -208
WIRE 768 -208 688 -208
WIRE -448 -176 -448 -224
WIRE 528 -160 528 -208
WIRE 608 -160 608 -208
WIRE 688 -160 688 -208
WIRE 768 -160 768 -208
WIRE -304 -144 -304 -352
WIRE 528 -64 528 -96
WIRE 608 -64 608 -96
WIRE 608 -64 528 -64
WIRE 656 -64 608 -64
WIRE 688 -64 688 -96
WIRE 688 -64 656 -64
WIRE 768 -64 768 -96
WIRE 768 -64 688 -64
WIRE 320 48 320 -352
WIRE 384 48 320 48
WIRE 656 48 656 -64
WIRE 656 48 480 48
WIRE -304 80 -304 -64
WIRE -256 80 -304 80
WIRE 128 80 -160 80
WIRE 496 160 336 160
WIRE 656 160 656 48
WIRE 656 160 560 160
WIRE -208 192 -208 144
WIRE -192 192 -208 192
WIRE -96 192 -112 192
WIRE 656 208 656 160
WIRE -208 240 -208 192
WIRE 432 240 432 112
WIRE 656 256 656 208
WIRE -96 288 -144 288
WIRE -16 288 -16 192
WIRE -16 288 -96 288
WIRE 0 288 -16 288
WIRE 16 288 0 288
WIRE 96 288 64 288
WIRE 128 288 128 80
WIRE 128 288 96 288
WIRE 192 288 128 288
WIRE 288 288 272 288
WIRE 336 288 336 160
WIRE 336 288 288 288
WIRE 368 288 336 288
WIRE 128 320 128 288
WIRE 288 336 288 288
WIRE -208 416 -208 336
WIRE 128 416 128 400
WIRE 128 416 -208 416
WIRE 288 416 288 400
WIRE 288 416 128 416
WIRE 432 416 432 336
WIRE 432 416 288 416
WIRE 656 416 656 336
WIRE 656 416 432 416
WIRE 128 432 128 416
FLAG 128 432 0
FLAG -448 -176 0
FLAG 656 208 Hi-osc
IOPIN 656 208 Out
FLAG -96 288 VBL
FLAG 96 288 Low-osc
FLAG 336 160 feedback
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SYMATTR Value 2N3906
TEXT -256 -280 Left 2 ;1.2V LED Flasher\nSolar panel to charge Ni-MH battery\nHi-freq-osc\n \nxiaolaba\n2016-AUG-23, physical circuit is owrking in charm,\nbut LTspice has no show any waveform, why?\n \n2016-AUG-25, review the first attempts with LTspice, uic hato set\nChange control to startup uic, replace LED with forward voltage higher than 0.7v\n \n2016-AUG-28, re-arrange C1& C3 position for easy reading
TEXT -480 456 Left 2 !.tran 0 10 0 10 startup uic
TEXT 488 104 Left 2 ;feedback cap

 

實驗報告 – 畢. 2016-AUG-27, xiaolaba

不用電的AM收音機, AM Crystal Radio, HI-FI recording for Taiwan Radio Xinzhu

http://wp.me/ph3BR-1Kz

 

2016-08-17 Taiwanradio xinzhu AM station_1

2016-08-17 Taiwanradio xinzhu AM station_1

2016-08-17 Taiwanradio xinzhu AM station_1

2016-08-17 Taiwanradio xinzhu AM station_1

出差路過, 午飯時間看到山頂上有兩根高高的天線, 徒步1000米走近看看, 原來是在民居附近的, 台灣廣播公司新竹廣播電台.

出差過後, 抵達目的地後, 聯網查察 GOOGLE 地圖, 關鍵字搜尋 [新竹 電台], 果然有這個資料,

台灣廣播公司新竹廣播電台,網站說明, http://www.taiwanradio.com.tw/GoodsDescr.asp?category_id=54&parent_id=74&prod_id=SZ01

台址設於新竹市高峰路五○六巷二號,發射頻率 AM1206(新竹)、AM621(大溪)、AM1170(關西), 三個發射頻率. 但是 NCC 給的資訊除了 AM1206外, 其他兩個都不能確定哪掛是哪掛.

 

2016-08-17 Taiwanradio xinzhu AM station_1

2016-08-17 Taiwanradio xinzhu AM station_1

從來沒有這麼靠近過一個AM電台發射站, 原來AM發射天線長這樣子的, 紅白相間的那根桿子就是了, 回想起2015年11月在61號西濱快速路也看過這樣的桿子兩根.

既然遇到了發射站, 當然必須實際玩樂一下免電的AM收音機. 結果音量破表, 大聲到有失真的問題, 估計是IPOD開到60%以上的音量, 測量整流後的短路電流, 居然到達 60 – 70 uA, 就算安裝了調諧電容, 也只有收到唯一的一個廣播節目, 當時聽起來像是台語或者客家話, 聽不太懂說啥. 後來查到這個電台的資料, 確認是客家話廣播的電台, 據說新竹地區本來就是幾百年來客家人的聚散地. 附近居民如果要聽這台, 基本上一定可以用不需要電池的收音機.

天線就是隨便拖在地上的, 長度約10米. 站立不到10分鐘就被蚊子咬了不下20個包, 傍晚了牠們要開餐. 還有過一兩天就是農曆七月十四, 俗稱鬼節, 附近的家家戶戶都在燒紙錢拜拜, 特別是商家. 燒煙紙灰燻眼, 燻燻癢癢, 厲害就得趕快跑路了.

不過在跑路之前, 因為已經隨身攜帶了高保真的錄音設施, 是手機和接線, 當然要錄影和錄音來記錄破表的音量. 怎麼這次以後突然覺得要讓測電流的設計必須要更方便呢 ?! 實在就是裝設一個 50 uA 或者 100 uA 的指針型電流表頭就可以了, 人家教的, 指針型的表頭, 包括電壓表頭和電流表頭, 其實就是一個有限度, 可以轉動到某個定角度的馬達. 但是在零賣店這種東西賣200元台幣一顆, 覺得不需要, 淘寶的賣10元錢人民幣, 但要到手運費是30多元元錢人民幣, 因此也不買了. 曾經嘗試用 20VDC 的表頭去改裝, 但是最後計算所得, 那是 976 uA (大約 1 mA) 滿刻度的表頭, 要看10個微安培 (uA) 以下的讀數就是一整個指針看不太出來有擺動的結果, 原因是解析度不夠, 量程 1 mA 就是大象腿踩螞蟻, 太粗了不夠精細看不到10uA, 計算是 10/1000 = 不過 1% 的幅度, 看不出所以然也是意料中事, 另外一個阻尼壞掉的指針電錶, 表頭內阻是990 ohm, 1.5V電池串個20K電阻, 調到滿刻度是 71uA, 算他是100uA的表頭, 但是不放平指針就亂跑, 勉強可用也夠了. 不過這些都不是阻礙玩具發展的任何一個理由, 沒有表頭還是一樣可以繼續玩的, 只是欠缺精確量化的能力而已, 對學習和玩具都不礙事, 有機會再說. 還是先繼續用DMM. 這樣的話, 從我知道, 到我想做, 到我在做, 然後是做到了, 層次就一直在提高, 必然是自我感覺良好.

剛錄音完畢, 可能是車主發現停在路邊的愛車有人亂放東西在車頭蓋上, 還帶了一條細細的電線. 不稍一會兒就有人走過來關切到底是有人要偷車了嗎😉 趕緊說抱歉, 然後給他聽聽這免電池的收音機效果, 確定沒有要偷車. 最後立馬收線閃人. 老闆車主人不錯, 沒說其他就各自離開案發地點了.

 

用網路地圖測量接收機地點和新竹廣播電台之間的距離, 大約 500米以內, 模糊中聽過整點報時完畢呼出台號, 應該是收到 AM1206.

2016-08-17 Taiwanradio xinzhu AM station_1

2016-08-17 Taiwanradio xinzhu AM station_1

量測電流的特寫, 生平第一次看到免電收音機有這般這高的電流讀數, 證明當地人一直免費有強大的收音機訊號來源.

2016-08-17 Taiwanradio xinzhu AM station_1

2016-08-17 Taiwanradio xinzhu AM station_1

 

天線換了細細的軟電線 0.16 x 7股的鍍錫線, 外皮直徑約1mm, 台幣70元60米, 他是這麼標價的. 截一段大約20米長, 夠用有輕便, 比對15米長的網路線材來說, 好太多了, 拋高掛樹也容易, 不過被卡住的話再硬拉就容易斷, 算是缺點. 在這般強大訊號的地點, 不接天線都有微弱聲音了.

 

TaiwanRadio AM1206 Xinzhu recording, distance 500m, sound level superior

h_ttps://youtu.be/sy9f3Uri6SI

 

 

 

 

NCC 有關廣播電台的發射的設置

http://www.ncc.gov.tw/chinese/files/07051/476_954_070517_1.pdf

NCC 有關廣播電台的發射機地地理位置, AM / FM

http://www.ncc.gov.tw/chinese/files/08011/am.pdf

http://www.ncc.gov.tw/chinese/files/08011/fm.pdf

不用電的AM收音機, AM Crystal Radio, HI-FI recording for audio of an antenna setup

 

http://wp.me/ph3BR-1Kq

 

FM 的收音效果有錄音, 假日就順道把 AM 的天線搭一下, 再來錄音看看長天線在這個地區的效果如何. 10米長的拉線, 高度大約4到5米, 打個繩結, 吊一個重物, 拋到樹丫上, 另外一頭就拉到室內接上收音機的天線頭, 結果只有一個訊號十分強大的賣藥電台, 幾乎只能聽他的, 響亮到不行, 好比IPOD 40%以上的音量, 但是聽不懂台語也沒意思聽賣藥的, 連錄音都懶得去動.

再來拉長天線到15米, 其他電台聲音出來了, 意思就是天線的長度, 樹木底下和大地之間形成的寄生電容, 嚴重影響了LC的頻率, 所以收聽並不好, 很多串台的雜音, 不過勉強能夠接受, 能聽, 聲音也夠大有類似IPOD 20%以上的音量了. 錄音就以此為準. 不過在同一地點, 高度不夠, 四周又是城市裡面的建築物阻擋, FM 完全沒有聲音, 怎樣說 FM 就是比 AM 設置來得簡單, 因為頻率高, 天線不用拉到長長的, 但是高度必須夠, 或者開闊地點, 不然, 免電池的收音機就沒用了.

沒聽過那麼響亮的免電池收音機, 是不會相信他會那麼大聲的, 有機會親自體驗是好事, 沒聽過就聽聽這段錄音也可以, 這段錄音是 m4a 的格式, iOS 給出來的, 不知道什麼來的, 用EMAIL 送到 PC 儲存起來, 再用 Windows Live Movie Maker, 加個圖片黏成一個 WMV 檔案, 就可以貼到 YOUTUBE 做為紀錄了. 好像很複雜, 不過點幾次滑鼠就做成功了.  這段錄音在這裡,

h_ttps://youtu.be/6PtEb4aihzY

 

錄音設備和設置可以看這個,2016-08-12 FM crystal radio recording

2016-08-12 FM crystal radio recording

 

 

實驗完畢, 收線回家, 放假去了.

 

REF:

http://wp.me/ph3BR-1Kf

不用電的FM收音機, FM Crystal Radio, 高保真錄音 HI-FI recording

http://wp.me/ph3BR-1Kf

 

既然有了魚, 進一步就想要熊掌, 或者說, 上了床就想掀被子來蓋, 又或者美術老師說的, 你的畫作永遠沒有完成的, 一定要繼續給他畫下去, 意思就是, 沒有最好, 只有更好.

有了FM發射機, 又裝置了不用電的FM收音機, 到底那個耳機的微弱聲音就只能當下聽, 需要保留或者留個紀錄的話, 剛開始沒有頭緒, 後來聽人家說使用手機來錄音和錄影, 作為PROJECT的資料存檔. 可是嘗試了用耳機貼住收音頭的方法, 最終的效果並不好, 因為環境噪音也會一起收錄, 前面的帖子和錄影的短片已經證明這點, 那樣的方式也不會有好的改善方法. 到了飯店後, 回想起以前學習收錄音機的卡帶錄音方法, 因此嘗試直接用免電的FM收音機的耳機輸出給他連結到電話的收音頭輸入端, 作為電氣連結輸入, 因而收音機的耳機輸出端就是MICROPHONE, 估計環境的噪音因此完全不會出現在短片或者錄音的片段.

今晚實驗結果證明這個想法完全正確, 因而有了高品質的免電池收音機的錄音片段, 從此, 玩樂礦石收音機就多了一個現代化的元素, 用手機來作高保真的錄影或錄音, 這是前輩們以前玩礦石收音機沒有的工具.
h_ttps://youtu.be/Eg5hrhq4F6E

可能這個飯店的地段沒有KHH那般的靠近FM電台覆蓋, 這機機幾乎沒有甚麼FM廣播的聲音, 純粹大雜燴的吵鬧聲, 所以用自製的FM發射機, 調到大約93MHZ發射, 用MP3播音樂, 再來免電池FM收音機接收後輸入到手機的MICROPHONE, 這樣就錄取了以上的片段, 因為1.5V發射機的能力很小, 所以免電池FM收音機需要靠近, 才能獲取足夠的能量發聲, 耳機才會出聲, 但是對於智能電話的MEMS MICROPHONE, 就算耳朵聽不出來的聲壓, 已經是足夠有餘的強力電訊號, 可以錄音成功. 片段所見, 免電池FM收音機遠離發射機, 聲音隨即變小, 說明距離遠, 收到的電波弱了, 整流出來的電壓變小, 聲音也就小了. 看來是很簡單的道理.

電路圖和功能方塊圖, 比對實物圖, 大概就是以下的樣子, 錄影拍照的手機當然不會出現在這些圖裡面, 不然, 拿甚麼拍照呢😉

2016-08-12 FM crystal radio recording

2016-08-12 FM crystal radio recording

2016-08-12 FM crystal radio recording

2016-08-12 FM crystal radio recording

 

REF:

不用電的FM收音機初始錄音效果可以但是並不好
http://wp.me/ph3BR-1K5

 

發射機自製參考
http://wp.me/ph3BR-1JF

 

 

不用電的FM收音機, FM Crystal Radio, KHH 測試

http://wp.me/ph3BR-1K5

既然有了零件, 除了免電池AM收音機外, 有空也玩樂一下, 實驗一下看看免電池FM收音機的表現.

線路是最簡單的, 純粹一個DIODE, 1SS86, 大約台幣2元, 還有一些導線, 加上壓電式耳機. 測量整流後的電流很低, 1uA 不到, 但是聲音確實很大, 比AM的還大, 沒有接調諧電容, 單獨收到南臺灣FM90.1, 還有混台的雜音.

單LOOP看來比AIR COIL 的聲音大一些, 實際上 LOOP 和 AIR COIL 都是隨意的兜起來, 反正可以收聽就是了. 先求有, 再求改良或者提高表現, 玩樂不要著急. 短片的音效是壓電式耳機貼著電話的錄音頭所得, 沒有隔音, 環境噪音比較大, 實際用耳朵聽耳機的效果較好.

h_ttps://youtu.be/PqpawHBY6gc

 

h_ttps://youtu.be/vIrSO2Oll_I

 

電路圖就這個, 沒甚麼特別, 收聽的原理, 有人說是 “斜率檢波", slope detector,  之前學習FM和無線遙控的時候有研讀過, 純粹接受空氣中的電波, 檢波後推動壓電式耳機發聲.

FM_crystal_radio_xiaolaba

FM_crystal_radio_xiaolaba

 

特別記註一下, 這是在飯店12樓高度所得的結果. 另外在高雄市區靠近高速公路的開闊地點, 沒什麼高樓遮蔽也可以收到聲音, 略為小聲一點. 其他地區電波強度不同, 自然就不夠響聽不到了, 但是用iphone錄音的話, 結果還是有微弱的聲音, 因為靈敏的MEMS MICROPHONE 和錄音結果輸出有放大到手機的喇叭. 下次再玩, 自製一個1- 18PF的可變電容, 試試看調解電台.

REF:

https://goo.gl/Lwmm0D

 

 

 

不用電的AM收音機, AM Crystal Radio, XiHu Rest area 測試

http://wp.me/ph3BR-1JQ

 

AM crystal radio, xihu test

AM crystal radio, xihu test

國道西湖服務區, 趁午飯時間後, 休息15分鐘再坐車出發. 小樹底下隨便的把電線放在地上當作天線, 之前拆除了調諧電容, 準備換更大可變電容, 試驗更寬廣的頻率範圍.

結果沒電流沒聲音, 離地面大約一米.

站上櫈子, 把收音機隨便吊在樹枝上, 大約2米高, 立刻聽到電台聲音, 電流11.6 uA, 甚至在休息站這種噪音大的環境都可清晰聽到廣播內容, 除了本地的幾個電台廣播聲音, 也有中國福建省播送的電台. 降低高度, 電流下降到 2uA 到 3uA (微安培), 雖然有聲音但是無法辨識廣播內容.

AM crystal radio, xihu test

AM crystal radio, xihu test

 

試驗結果說明, 天線的高度, 越高也好, 效率也就越高. 算 5uA 為最低的可以免電池收聽條件. 300公里的電台, 只要發射訊號夠強, 不用電的AM收音機天地線夠好, 收聽一樣不成問題. 這次玩樂結果還算滿意.

AM crystal radio, xihu test

AM crystal radio, xihu test

AM crystal radio, xihu test

AM crystal radio, xihu test

 

 

測試電流的方法,

AM_crystal_uA_measurement_thumb

AM_crystal_uA_measurement_thumb

 

希望更上層樓的地方, 例如更大的聲音, 用兩個DIODE倍壓 (全波或半波) 整流會如何 ?

 

REF:

http://wp.me/ph3BR-1Jo

FM broadcasting experiment with LOOP antenna, no air coil

http://wp.me/ph3BR-1JF

power supply, 1.5V battery, 0,94mA

distance 15m

frequency : 80 – 102MHZ

 

xiaolaba_FM_transimitter.build_rev.1

xiaolaba_FM_transimitter.build_rev.1

 

h_ttps://www.youtube.com/watch?v=jiqx5hPe2Aw

 

circuit diagram and PCB layout

xiaolaba_FM_transimitter.brd

xiaolaba_FM_transimitter.brd

xiaolaba_FM_transimitter.sch

xiaolaba_FM_transimitter.sch

 

 

REF:

https://goo.gl/OFVQXF

http://wp.me/ph3BR-mb