CD4040手機電磁輻射演示實驗電路

手機在使用過程中都向外輻射電磁波。尤其是GSM制式的手機，輻射信號更強。本電路可以演示手機在使用過程中電磁輻射狀況。
1．電路介紹
電路圖如下圖所示電路由手機信號接收及整形、脈沖計數(shù)及顯示、自動清零、聲音提醒等4部分組成。
2．電路分析
高頻三極管T1對天線接收到的手機電磁輻射信號進行放大、檢波，然后輸出到CD4069組成的整形電路變成脈沖信號，輸出到4040計數(shù)器。T1宜選用高頻管C3355．用9018也可以。三極管工作點的穩(wěn)定由直流反饋電阻R1、R2提供；為了保證放大倍數(shù)，電容C2將反饋信號中的交流成分旁路。檢波后的手機信號由CD4069的非門1組成的線性放大電路放大。
在沒有接收到手機的電磁輻射信號時，CD4069非門2的11腳被電阻R6、R7控制．為高電平；經(jīng)過兩級非門轉(zhuǎn)換。非門3的8腳輸出高電平。CD4040計數(shù)器CR清零端被上拉電阻R8控制，為高電平，所以計數(shù)器所有的輸出均為零，顯示二進制計數(shù)結(jié)果的LED均為熄滅狀態(tài)。一旦接收到手機電磁輻射信號。
經(jīng)過三極管T1檢波的手機信號輸入到非門1。再經(jīng)過整形，脈沖信號由非門3輸入到CD4040計數(shù)器：同時二極管D1導(dǎo)通并輸出低電平，導(dǎo)致清零端電位為低電平，計數(shù)器開始工作，發(fā)光二極管點亮；同時蜂鳴器發(fā)出間斷的嗚叫。聲音提醒的驅(qū)動信號由計數(shù)器的Q5端輸出，再由二極管D2整流，推動三極管T2?？墒箚我粲性捶澍Q器發(fā)出約半秒周期的“嘀一嘀一”聲。
當(dāng)手機電磁輻射信號消失時，非門3輸出高電平。二極管D1不導(dǎo)通；CD4040的CR端電位由R8、C5控制，經(jīng)過1秒鐘后變成高電平，CD4040計數(shù)器被清零。

CD4040的12個輸出不一定都用到。但一定要從低位開始用，一般不少于8位即可。
電源可采用4.5～6V，電路組裝無誤不需調(diào)整即可工作。
天線的制作比較特殊，只需在T1的基極直接用一個帶有幾毫米長引線的0.01u的電容接地即可：也就是說，無論是在面包板上插接本電路。還是在印刷電路板上焊接，都不需要另外安裝一個“天線”——電容C1本身就是天線。
3．手機電磁輻射演示實驗
(1)本手機電磁輻射演示器探測距離實驗將一部手機放置距離本機1m左右的地方，撥打手機進行觀察；改變本作品與手機的距離，可確定作品的最大探測距離。每個手機的輻射強度是不同的：根據(jù)使用環(huán)境的不同，一個手機輻射電磁信號的強度也是不同的；本作品對GSM制式的手機探測靈敏度大約為5m。
(2)各種制式手機輻射強度比較實驗
手機制式有GSM、CDMA、3G等，哪一種手機電磁輻射大?通過實驗可知，GSM制式手機輻射強度最大。但從另一方面考慮，CDMA手機并沒有節(jié)電的效果，這表明GSM手機工作時發(fā)射的是脈沖信號，瞬時功率大；其平均功率與CDMA手機區(qū)別不大。
(3)手機接收短信輻射實驗
實驗可知，手機接收短信息時也向外發(fā)射電磁信號。
(4)手機關(guān)機時電磁輻射實驗
把手機按程序關(guān)機，會發(fā)現(xiàn)關(guān)機的同時產(chǎn)生了電磁輻射。這是手機向基站發(fā)出本機關(guān)機的信息。