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1、第四章 电声玩具电路设计,第一节 有线通信玩具,有线对讲机通常可分为“工作”与“等待”两个状态，而且大部分时间都是处于不工作的等待状态。要求在等待状态不消耗电能。工作状态又分为“呼叫”与“对讲”两个工作状态。呼叫状态系指通信一方给对方发一表示要求对讲的信号的工作状态，其目的是要求对方做好对讲的准备。对讲状态系指通信双方互相通话的状态。对讲机通常分为主机与副机两部分。通信的一方占有主机，而另一方占有副机。主、副机设有控制开关，分别控制对讲机的等待状态、呼叫状态与通话状态。而且主机上还有一个总开关，当它闭合时，才能进行通信。,有线对讲机虽然有不少种类，但其原理大臻 相同。下面我们结合实例进行分析。
2、 一、普通型对讲机 图3-1为这种对讲机的电路原理图。它分为 甲、乙两方，并分别由通信双方所持有甲方 线路复杂，对讲效果主要取自这一方，故称 作主机。乙方只有一个喇叭及很少的元件组 成，故称作副机。,图3-1普通型对讲机电路原理图,二、 门铃式对讲机 这是一个即可做门铃，又可用语互相对讲的电子玩 具。显然它具有使用价值，其原理与上述的对讲机 一样。当它做门铃时，相当于一放呼叫另一方，只 不过这种呼叫是单方向的；当用它通话时，则与普 通对讲机一样。本对讲机的特点 是，放大部分采用 了集成电路，而且采用了一块音乐集成电路以增加 兴趣。对讲机的电路原理图如图3-2所示。,图3-2门铃式对讲机的电路原
3、理图,这种门铃式对话机还可以接成多个副机、一个主机的形式。这样，就可以实现一个人分别与几个人对话或游戏。,三、多路有线对讲机 下面我们介绍的多路有线对讲机具有多台副机，主 机可与任何一台副机相互通话而且主机能识别哪一 台副机在呼叫。与上述电路一样，将放大电路部分 仍设置在主机，这可使副机的成本明显降低。该机 可用于商店帐台与各柜台营业员的通话，旅馆服务 台与各房间之间的传呼及医院值班室与各病房床位 之间的联系等。整机电路原理，如图3-3（c）所 示， 。,图3-3 多路有线对讲机的电路原理图,四、有线玩具电话,谈起电话，它应有讲和听两种功能。当上 述有线对讲机处于对讲状态时，就能完成听 和讲两
4、种功能，所以说它此时就是一个玩具 电话。下面我们分析一个简单的玩具电话线 路。图3-4是它的电路原理图。两个晶体管 BG1,BG2组成了低频放大器。与对讲机时一 样，扬声器在讲时作为话筒在听时作为喇叭。,图3-4 有线玩具电话的电路原理图,从上面的玩具电话不难看出，它只能做到非听即讲，或非讲即听，与真 实电话有较大差别。下面我们介绍一种玩具电话，既可以克服以上缺 点，它只需1.5v供电，而且甲乙双方相距30m，仍能正常通话。,图3-5 玩具电话的电路原理图,第二节 无线通信玩具,有线对讲机受空间和距离的限制，所以它只 能在有限的范围内进行通话游戏。无线对讲 机则能克服上述缺点。我们在分析无线电
5、遥 控玩具时知道，发射与接收是单向的。而在 无线对讲机中，发射与接收是双向的，即游 戏者任何一方都具有发射与接收两种功能， 因此线路相对要复杂些。,一、简易无线对讲机 图4-6为其电路原理图。它由晶体管BG1BG3、接收/发射转换开关K1、 电源开关K2与开关K3组成。转换开关K1处与不同位置，电路将分别构成 发射机或接受机，下面逐一进行分析。,图3-6 简易无线对讲机电路原理图,当K3置于断开位置、K1置于图中所示位置（接收）时，电路等效于图4- 7所示的电路。这时，BG1组成超再省检波器，BG2、BG3构成两极低频 放大器。不难看出，图3-7为一超再生检波接收机，其工作原理请参阅第 一章有
6、关部分。,图3-7 对讲机等效为接收机,当K3断开、K1置于发射位置时，图3-6的电路等效 于图4-8所示的电路，这时扬声器变为话筒，接收声 音信号，并经过C8偶耦合到BG2的基极，经BG2、 BG3两极放大后的音频信号，从BG3的集电极输 出，加到BG1的基极。又由于BG1为共基极电容三 点式振荡器，这个振荡器产生的高频载频信号被音 频信号调幅，成为已调波，并由天线发射出去。 显然，图3-8为一调幅发射机。,图3-8 对讲机等效为发射机,当K1置于发射位置、K3接通时，则BG3集电 极的输出经R11、C14和C8反馈到BG2的基 极，这样，BG2、BG3就构成一个自激振荡 器，它产生1000
7、Hz左右的音频信号，然后再 调制BG1产生的载波，从而发出呼叫信号。 通信双方各自具有一台如图3-6所示的收发两 用机。通信时，一方置于发射状态，另一方 置于接收状态，先由发方发出呼叫信号，联 系好后，再进行通话。,二、玩具无线电话 这种无线通信玩具具有效通话距离为100多 米，电路简单，一般不用调试就能取得满意 的效果。 本机的电路原理如图3-9所示。K1是一个四刀 双掷开关，当K1在“a”位置时，电路处于“接 收”状态；当K1置于“b”位置时，电路处于“发 射”状态。,图3-9 玩具无线电话电路原理图,当K1置于“a”时，电路为一超再生检波式接收 机。BG1构成超再生检波器，BG2构成低频
8、 电压放大器，BG3、BG4构成推挽式输出放大器， BG5、BG6此时不用。这时电路接收对方发来的信 号。 当K1置于“b”时，电路为一调幅发射机。BG1构成的 电路此时不用，扬声器作为 话筒通过连 的基极，声音信号经的放大器放 大，由变压器耦合到组成的推挽自激 载频振荡进行调幅，产生的调幅信号经线圈 耦合至天线，然后发射出去。,三、 集成无线对讲机 这种对讲机主要有集成块组成，灵敏度较 高，输出率较大，通话距离为一公里左 右其电路原理如图3-10所示。工作状态由 四刀双掷开关控制，图中所处的位 置为收话状态，当为另一端时，则处于 发话状态。SL315为高，中频音响集成电 路，它具有变频和中放
9、的功能；与晶 提构成发射时的载波振荡器； 构成电极调幅电路。,图3-10 IC无线对讲机电路原理图,第三节 扩音玩具 此类玩具的特点就是把玩具进行扩大,再配以 相应的动作,构成一音响为主的玩具。 一、玩具扩音机 这种玩具实际上是一种小型扩音机.其外型设 计的比较的灵活,可装背带,以便小朋友背着进 行游戏.整个玩具由手握式话筒和书包式机箱 构成。当儿童手握式进行唱歌和喊话时,从机 箱的扬声器中便发出经扩音发出的声音.图3- 11为玩具扩音机的电路原理。,图3-11 玩具扩音机的电路原理图,图中,话筒部分有2英寸永磁扬声器及变压器T1的主 要功能为阻抗变换,如果选用驻极体电容传声器作为 话筒,则可
10、省去此变压器.话筒部分通过金属屏蔽线把 音频信号输送至机箱上的低放线路版.R1和C2、C3 组成通滤变器,可以减少高频频杂波干扰,BG1构成前 置放大器,W2可以 调整BG1的工作点,经BG1放大后 的音频信号由C5藕和到BG2进行放大,再由变压器耦 合到BG3和BG4进行推挽功率放大,最后由扬声器发 声.W1为开关的电位器,它控制电量与电源的接通.整 个线路的元件均装配在一块矩形的线路板上,然后与 扬声器、电池装在塑料机箱内。,二、活动扩音玩具 这种玩具在扩音玩具的基础上在配以机械结 构,使玩具能按着声音的节奏作出相应的动作. 它由话筒和玩具本体两部分组成.当儿童手持 话筒唱歌或讲话时,一方面玩具内低放线路板 将声音扩大而发出声音,另一方面经放大后的 音频纤毫再去控制继电器，使其按照声音的 节奏进行闭合或释放，于是就使变速机构也 按节奏动作起来，例如，一种玩具小熊就属 于这种玩具,当小朋友拿着话筒唱歌时，从底座的扬声器就发出扩 大的声音，有如小熊在唱歌同时，声音信号又控制 了电路中继电器的吸合，使变速机动作，小熊做出摇 摆姿态，犹如跳起舞来当唱歌的节奏越快，继电器 吸合的频率越快，因此，电动机的时间越长，小熊跳 舞的速度也相应地加快；而当唱歌是节奏房慢时，小 熊的动作也随之减慢，好象无精打采的样子由于这 种玩具按声音的节奏做出动作，同时又兼有扩音效 果，故具有浓厚的趣味性。,