太陽能是取之不盡，用之不竭的能源。將太陽能（或其它光能）直接轉換為(wei) 電能的器件，被稱為(wei) 太陽能電池。隨著人們(men) 節能和環保意識的不斷增強，太陽能電池正以能源豐(feng) 富、無汙染、壽命長、使用維護簡便和性能可靠等優(you) 點，而越來越受到人們(men) 的喜愛。

　　動手製作一台用太陽能電池供電的小型中波調幅收音機，是多麽(me) 有趣而有愜意的事：白天在陽光下，晚上在燈光下，你都可以用它來收聽新聞廣播、學習(xi) 外語。通過製作，你還可以掌握和了解有關(guan) 太陽能電池的知識，拓寬視野，為(wei) 將來人類進一步開發和利用太陽能打下基礎。

　　一、工作原理

　　小型太陽能收音機的電路如圖1所示。它采用一隻微型收音機專(zhuan) 用集成電路A做高頻放大和檢波，後麵用兩(liang) 隻三極管VT1、VT2作低頻放大和射極輸出，最後推動8Ω低阻耳塞機放音。

　　A（型號為(wei) YS414）是一種直接放大檢波式收音機專(zhuan) 用集成電路，它采用TO-92型塑封包裝，其包裝形式與(yu) 普通9014型塑封小功率晶體(ti) 三極管完全相同，外形和引腳排列如圖2（a）所示。各引腳功能：G腳為(wei) 公共接地端，I腳為(wei) 輸入端，O腳為(wei) 輸出端。YS414型集成電路內(nei) 部由9隻三極管、16隻電阻器和4個(ge) 電容器組成，功能包括一級高阻輸入緩衝(chong) 、三級高頻放大和一級檢波，其內(nei) 部電路框圖如圖2（b）所示。YS414集成電路具有輸入阻抗高、增益大、耗電省、外圍元件少、電路無需調試等特點，非常適合用於(yu) 製作微型簡易收音機。

　　當有太陽強光（或燈光）照射到太陽能電池板BP上時，BP表麵即發生光伏效應，其兩(liang) 端輸出一定功率的電能，供收音機電路工作。磁性天線L和可變電容器 C1組成調諧回路，這是一個(ge) 並聯諧振電路，調節C1可改變諧振頻率，起到選擇所要接收電台信號的作用。磁性天線L采用了中波專(zhuan) 用磁棒，具有較高的靈敏度，可不用外接天線，並且在接受電台時有一定的方向性。由於(yu) A具有極高的輸入阻抗，所以調諧回路可直接接在A的輸入端I和通過C2入地，而不必象大多數收音機那樣經次級線圈耦合輸入。

　　被送入A的電台信號，經A內(nei) 部電路進行多級高頻放大和檢波後，從(cong) 其O腳輸出音頻電信號。R1是A的輸入級偏流電阻器，它通過A的輸出負載電阻器R2接BP正極，可同時使A具有自動增益（AGC）控製能力。如果收音機接收到的信號較強，A的工作電流就會(hui) 增加，在R2上的電壓降也隨之增加，使得A的工作電壓下降，內(nei) 部電路增益亦下降，導致A輸出信號減小，這樣就完成了自動增益控製作用。R2偏大時，AGC控製作用太強，會(hui) 使電路增益明顯降低；R2偏小時，AGC控製作用太弱，會(hui) 使電路產(chan) 生自激嘯叫聲。C3為(wei) 高頻旁路電容器，它能濾除檢波信號中所包含的不需要的高頻成分；C3選取合適的容量，不僅(jin) 可獲得良好的音質，而且還可獲得較佳的自動增益控製特性。

　　由A的O腳輸出的音頻信號，通過耦合電容器C4送到電位器RP進行音量調節，然後再通過耦合電容器C5送到VT1、VT2構成的低頻放大電路進行功率放大，最後推動8Ω耳塞機放音。VT1構成前置放大器，它對音頻信號進行電壓放大；VT2構成射極跟隨器，將插孔XS內(nei) 所接8Ω耳塞機的阻抗變換為(wei) VT2 電流放大係數的β倍（即β×8Ω），以解決(jue) VT1所輸出的高阻抗不能夠與(yu) 8Ω耳塞機直接相匹配的問題；射極跟隨器同時具有電流放大作用，可使耳塞機聲音更為(wei) 響亮。R3是VT1的直流偏置電阻器，由於(yu) VT2的基極直接與(yu) VT1的集電極相連，所以調節R3阻值可同時調整VT1和VT2的工作點；R4為(wei) VT1的發射極電流負反饋電阻器，其作用是進一步穩定VT1和VT2的工作點。

　　二、元器件選擇

　　BP采用尺寸約為(wei) 35mm×10mm、開路電壓≥2V、短路電流≥8mA的成品太陽能電池板。這種太陽能電池板采用單晶矽片工藝製作而成，光電轉換效率穩定，已被廣泛應用於(yu) 計算器等弱電流電器中。太陽能電池板的功率輸出能力與(yu) 其麵積大小密切相關(guan) ，麵積越大，在相同光照條件下的輸出功率也越大。太陽能電池板的優(you) 劣主要由開路電壓和短路電流這兩(liang) 項指標來衡量。業(ye) 餘(yu) 測試方法是：將太陽能電池板放在太陽光直射的環境下，用萬(wan) 用表測出兩(liang) 端輸出電壓，即可認為(wei) 是開路電壓；再將萬(wan) 用表直接跨接在太陽能電池板兩(liang) 端測出輸出電流，即認為(wei) 是短路電流。

　　如果一時購買(mai) 不到太陽能電池板，可用三塊尺寸為(wei) 10mm×5mm、開路電壓0.5～0.6V、短路電流≥9mA的2CR32型矽光電池串聯後代替。這種矽光電池的外形如圖3所示，它的受光麵呈藍黑色，上麵有幾條銀白色的柵線，引出兩(liang) 根導線作為(wei) 電池正極；背光麵呈銀白色（鍍錫），引出兩(liang) 根導線作為(wei) 電池負極。

　　A采用YS414型微型收音機專(zhuan) 用集成電路。其主要特點：工作電壓低，在1.3～1.5V就能滿意正常工作；耗電省，無信號時工作電流僅(jin) 為(wei) 0.4mA 左右；工作頻帶寬，可達150～3000kHz；放大能力強，功率增益可達72dB，自動增益控製範圍可達20dB。跟YS414內(nei) 部電路和功能完全相同、但生產(chan) 廠家不同的這類集成電路還有：D7642、TA7642、CTC7642、YS7642、BS414、MK-484、2N414型等，它們(men) 都可以直接互換使用。

　　晶體(ti) 管VT1、VT2均用9014或3DG8型矽NPN小功率低噪三極管，要求VT1的電流放大係數β值在40～150之間、VT2的β值在20～60之間。

　　磁性天線L需自己繞製，具體(ti) 方法：用φ0.15mm單股高強度漆包線，在φ5mm×35mm的中波磁棒上單層密繞82圈即可。繞製時注意，為(wei) 使線圈不散脫，應用快幹膠（或白蠟）將起始處和結束處粘固住。為(wei) 調試方便，在繞製前最好用卡紙做一個(ge) 線圈骨架，使做成的線圈能在磁棒上左右移動。

　　C1選用5～200PF超小型密封可變電容器；C2、C3和C6均用CT1型瓷介電容器；C4、C5均用CD11-10型電解電容器。R1～R5全部采用RTX-1/8W型碳膜電阻器。RP選用WH15-1A型不帶開關(guan) 的小型合成碳膜電位器。XS選用CKX2-3.5型（φ3.5mm口徑）耳塞式耳機常用的兩(liang) 芯插孔。耳機采用帶有CSX2-3.5型（φ3.5mm）兩(liang) 芯插頭的8Ω低阻耳塞機。

　　三、製作與(yu) 使用

　　圖4所示為(wei) 該收音機的印製電路板接線圖。印製電路板用單麵敷銅板加工而成，實際尺寸約為(wei) 75mm×35mm。

　　本機調試十分簡單：在太陽能電池板BP接受陽光良好、8Ω低阻耳塞機插入XS的條件下，通過調整R3阻值，使整機總電流在4mA左右即可；接下來，旋動C1旋鈕就能收聽到電台的播音。一般情況下，隻要按照圖1要求選擇元器件，並且保證焊接無誤，不需要任何調試便可滿意工作。由於(yu) 集成電路A的增益很大，當電路板上元器件排列位置不當時，就有可能會(hui) 產(chan) 生自激嘯叫聲。如果出現自激現象，可通過適當調整元器件的排列位置、或用增大R2阻值的辦法來加以排除。

　　如果發現收音機接收頻率範圍不能夠覆蓋中波535～1605kHz波段，隻要移動磁性天線線圈在磁棒上所處的位置，便可得到校正；如果不能奏效，可通過適當增減L匝數來進行調整。調整時，可用一台成品收音機做參考。調整結束，用白蠟或玻璃膠將線圈封固就行。具體(ti) 調整方法：如果按順時針方向在將C1旋鈕基本旋到頭時，接收不到高頻端（1605kHz）附近的電台信號，可將磁性天線線圈盡量移往磁棒的端頭，必要時可以適當減少其匝數；如果按逆時針方向在將 C1旋鈕基本旋到頭時，接收不到低頻端（535kHz）附近的電台信號，可將磁性天線線圈盡量移往磁棒的中間位置，必要時可以適當增加其匝數。

　　太陽能收音機的外形如圖5所示。機殼可用塑料板自製，也可利用現有的塑料小盒，其大小以正好能放下電路板為(wei) 宜。在機殼前側(ce) 麵開出C1的調諧旋鈕孔，在機殼後側(ce) 麵開出RP的音量調節旋鈕孔；在機殼右側(ce) 麵開出耳塞機插孔XS的安裝孔（φ6mm），並安裝好XS。將太陽能電池板BP固定在機殼頂上，其背麵的 “+”、“-”極引線穿過機殼上所開的小孔，與(yu) 殼內(nei) 電路板相連接。如果BP采用三塊2CR32型矽光電池串聯供電，應在矽光電池上蓋一塊薄薄的無色透明有機玻璃，以免使用時損壞矽光電池。但是要注意，有機玻璃板的透明度一定要良好，否則將會(hui) 影響光電池的轉換效率。

　　由於(yu) 本機采用了專(zhuan) 用集成電路，所以它不但體(ti) 積小巧、製作容易，而且靈敏度高、選擇性好，收聽效果理想。當你在收聽語言廣播時，會(hui) 感到聲音純正；在收聽音樂(le) 節目時，會(hui) 感到高低音層次清楚，節奏感較強。若能使用一副頭戴式立體(ti) 聲耳機（左、右耳機並聯）收聽，則音色效果會(hui) 更佳