极简调频广播电路

  今天一大早看到B站朋友留言，提到一个有趣的电路。希望我能够帮助测试一下。打开链接，可以看到，这个视频给出的电路非常简单，是一个极其简单的调频发射电路。利用一个晶振，将音频信号引入它的工作电压，便可以改变它的输出频率。晶振信号频率为 10MHz，但是调频收音机能够接收到的频段为 87MHz到 108MHz，所以，是利用了晶振信号的 9 倍频和 10倍频信号作为调频载波，形成调频广播信号的。这个内容正好和这周我在信号与系统课程中讲解周期信号傅里叶级数分解理论有联系。所以下面测试一下这个电路，这样下次课上可以用作课堂演示。

二、电路设计

  我们的印象中，晶振总是能够输出稳定的频率信号。对于它可以通过工作电源来改变频率的特性还比较陌生。前面，我先进行了一个实验，使用FA-2 频率计测量了晶振输出信号的频率和电压之间的关系。不测不知道，一测吓一跳。晶振输出信号的频率的确和电压有关系，详细大家可以看我发布的上一个视频。在工作电压从 4.5V 到5.5V 的变化过程中，8MHz的晶振的频率居然可以变化 260Hz。这证明了上面简单调频发射电路的调频原理。

  下面设计测试电路。电路核心采用了手边的一个 8MHz的有源晶振。前面是音频输入信号，其中 LC是将 E 类音响输出信号进行滤波。晶振输出信号通过POUT连接外部天线。工作电源从 5V 到 9V。这是电源指示的LED。设计电路，使用单面布线，使得电路板适合一分钟制板。

AD\Test\2024\March\CRYCLKBoard.SchDoc

  一分钟之后，得到了测试电路板。电路板制作的非常完美。

  将电路焊接完毕，首先接上5V工作电源。通过信号源 DG1062输入正弦波调制信号。调制信号的频率为 3kHz，峰峰值 1V。使用一根软线当做天线。将有源晶振的输出引出。此时，旁边的调频收音机在88MHz处，接收到调频信号。这是8MHz的 11 倍频。收到的调频信号在附近的两个电台中间。调整到 96MHz，对应 8MHz的12倍频。也能够收到调频信号。在104MHz处，也就是 13 倍频处，也可以听到调频声音。不过北京地区在 103.9MHz处有一个交通台，所以被干扰。调频声音被 交通台压制了。最稳定的还是在 11倍频处的调频信号。下面，使用一个小型音箱提供音乐调制信号，此时可以接收到音乐调频信号。

※ 总  结 ※

  本文测试了利用有源晶振的谐波发送调频广播的电路。使用了手边的一个 8MHz 的晶振，发送来自小型音箱的音乐信号。可以在附近的调频收音机中接收到调频广播。分别在 88MHz，96MHz，以及 104MHz处收到调频广播信号。由此展示了这个简单的调频发射电路的功能。也可以显示周期信号傅里叶级数分解的实际功效。下面再听一下这个调频广播的效果。说实在的，声音还是有点失真。