带识别功能的无线耳机

带识别功能的无线耳机 周 全 指导教师: 黄建通 本产品的创新点是一种具有识别使用者使用何种频率波段，实现学生在课堂上只能收听电化教学节目，在课余才能收听调频广播节目。 国家教委要求强化全国的中小学听力训练和会话能力训练，我们学校也推行使用无线耳机进行电化教学。我很喜欢使用这种无线耳机，它确实比我在小学时，使用的红外线耳机收听效果更好、使用更方便，尤其不受角度和距离影响;更重要还可在课余收听调频广播节目。但用了一段时间，我发现班里越来越多的同学，尤其是在早读课时，都在听广播节目，而老师又无法快速判别此时学生是否有在收听教学节目,这些现象的存在让老师感到头痛，老师想提议学校改用红外线耳机。这糟了，课余时间就不能听广播节目,怎么办,此时，我想若有一种耳机能把教学节目波段和广播节目波段分开，且能快速判断使用者收听何种波段节目的耳机，那这种现象不就可以解决了吗～于是我萌发一种很简单，增加几个元件就可实现的这种耳机的念头。 我开始翻阅电子报小制作，买了一本少年儿童出版社出版的《少年晶体收音机》书，我从小就爱好无线电知识，再加上初中物理第二册有关电路方面的基本知识我都已提前学完，因而我对这本书晶体收音机的基本知识都能看懂。而无线耳机是一种调频收音机，与收音机原理相同。于是我开始构思电路方案并动手制作: 1、把耳机接收频率分成两段，即其中一段为原来耳机接频段，频率范围在87,108MHz，另一段为听课频段，频率在87MHz以下，这样耳机在使用听课频段时就只能收听教学节目时，调频广播节目就无法收听。 2、如何分开这二个频段呢,物理书第二册已介绍高频回路调谐频率是由L、C的数值所决定，公式为 ，即频率与回路电容的开平方f。=1/(2л LC ) 成反比，如果适当加大回路电容C，那么耳机的接收频率不就可以降低至87MHz以下了么。我想用一个开关把要增加的电容C并接到原回路的电容两端，就可实现降低耳机的接收频率。 3、我把耳机打开想动手制作，一看是一块集成块调频接收机，集成块是7088，我不懂得7088工作原理，就去请教指导老师。指导老师指点我说， 7088是单片调频收音机集成电路，高频接收回路的频率是免调谐，靠改变本机振荡频率就可选台，而7088的本机振荡回路是在?与?脚之间。 4、受指导老师的指点，我第一次动手制作，是用一个手动开关把外加电容并到7088?与?脚之间，其电容值在指导老师的辅导下，按公式=1/(2f。 2 ，C=1/(2计算，L=0.1uH不变，按87MHz算出C=33P，按л LC )лf。)L， 108MHz算出C=22P，要使用耳机收不到87MHz以上调频广播，即需外加电容值为C=33-22=11pf。由于用开关通过连线把外加电容C直接与振动回路?、11 ?脚连接，由于振荡回路是超高频工作，较长的连接线对振荡回路产生不良影响，无论是收听调频广播节目还是收听节目还是收听课堂教学节目，都引入较大的干扰噪声，而无法实际使用，因此光用手动开关来控制耳机接收频段转换是不行的。 5、为了克服噪声干扰，我想到现代家用电器大量使用电子开关，就联想到用电子开关来进行耳机接收频段转换。我请教了指导老师，他告诉我2AP9或2AP10检波二极管也可做电子开关使用。2AP9或2AP10是晶体收音机常用的检波二极管，这二个器件我比较熟悉，它们都是锗二极管，导通时管压降才0.1v，呈现的电阻很小，可视为短路，在截止时，呈现的电子很大，可视为开路，因而用作电子开关很合适，考虑耳机工作电压少，我就选用2AP9。 6、把2AP9与此11P电容相串联 直接焊接在7088的?与?脚之间，并在二者之间用一条连线接到手动开关上就可实现电子开关的作用。但吸取前面所述的经验教训，为避免再引入噪声干扰，必须通过RC的高频隔离电路才能连接到手动开关上。选取限12 流电阻R=1KΩ，当手动开关接地时，2AP9导通，相当于电子开关打开，C=11P11直接并接到7088的?、?脚振荡电路中，使振荡频率降低，这时只能接收低于87MHz的教学频段节目。根据欧姆定律，2AP9导通电流为 I=3-0.1/1k=2.9mA，当电池电压降至2.3v时，导通电流也有2.2mA，这时2AP9导通电阻很小，根据指导老师说，对2AP9导通时对高频信号呈现的电阻更小，可视为充分短路。R=1KΩ较为适宜。而C=1000P对高频视为短路，12 因而R C就起高频隔离作用。按这种方法改制，使用起来达到预期效果。 12 7、当用无线耳机听课时，怎样让老师一目了然检查每个同学是否在认真听课呢,我就利用双联 手动开关，在另一联连接发光二极管电路，其中发光二极管选I用高亮度红色发光二极管，R=680Ω。由于发光二极管导通时管压降为1.6v，因而2 发光二极管导通电流为I=3-1.6/0.68k=2mA，当电池电压下降至2.3v时I=1mA，R太小耗电，太大发光二极管不大亮。当听课时，发光二极管电路2 接到空档，此时发光二极管不亮，如果有同学欲收听调频广播，发光二极管电路接到+3V，此时发光二极管就发亮，就马上被老师看出该同学在收听调频广播，予以纠正。 8、整个改制的附加电路为: 仅用七个常用又便宜的元件，就实现了无线耳机的识别功能，达到满意的效果，使用简便，实用性强，价位低廉，容易推行。 我已做了三个样品，其中:有一个样品已送给厦门一家生产无线耳机厂家看，他们很感趣，要我提供线路给他们，并愿意支付一点报酬给我。我得感谢我的老师的指导和帮助。我时刻记住老师常说“人要有创新意识”。今后我一定要更加努力地进行新的探索。(获第十四届全国发明展会银牌奖,