無線調(diào)頻對(duì)講收音機(jī)的設(shè)計(jì)

1、 任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目無線調(diào)頻對(duì)講收音機(jī)的設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)1. 通話距離：至少10米以上通話距離。 2. 電路簡單，低頻電路收發(fā)機(jī)共用，使用集成器件。3. 揚(yáng)聲器兼作話筒。三、設(shè)計(jì)計(jì)劃12月13日：布置題目，進(jìn)行分組，按學(xué)號(hào)順序2人一組。12月14-16日：查找資料，確定具體方案，理解電路原理。12月17日：上午9:00，實(shí)驗(yàn)樓a202，各組選一名代表進(jìn)行方案闡述，老師進(jìn)行評(píng)判，方案通過著方可開始電路制作。12月18-21日：進(jìn)行具體電路的制作與調(diào)試。12月22日：各組進(jìn)行實(shí)物演示，答辯。四、設(shè)計(jì)要求1. 畫出整體電路圖；2. 對(duì)所設(shè)計(jì)的電路全部或部分進(jìn)行仿真，使之達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)要求；3. 寫出設(shè)

2、計(jì)報(bào)告書。1、設(shè)計(jì)方案選擇方案一：單工對(duì)講機(jī)，在同一時(shí)間內(nèi)只能工作在一種狀態(tài)下（收，發(fā)）的對(duì)講機(jī)。即是說接受時(shí)不能發(fā)射，發(fā)射時(shí)不能接受；要實(shí)現(xiàn)這兩種功能只能是通過開關(guān)來切換。方案二：同時(shí)處于收發(fā)狀態(tài)的對(duì)講機(jī)稱為雙工對(duì)講機(jī)。也就是說像普通電話一樣，兩種狀態(tài)同時(shí)進(jìn)行，內(nèi)部的收發(fā)電路同時(shí)工作。 經(jīng)比較雙工對(duì)講機(jī)造價(jià)高，體積較大，電路復(fù)雜，耗電高；而單工對(duì)講機(jī)造價(jià)低，體積小，電路簡單耗電低，所以本設(shè)計(jì)為同頻單工對(duì)講機(jī)。1）工作原理本對(duì)講機(jī)采用半雙工工作方式。它的工作原理是，將話筒收到的微弱音頻信號(hào)進(jìn)行電壓放大，并將放大后的交流電壓經(jīng)過檢波電路檢波整流后，得到一個(gè)直流電平信號(hào)，用其控制電子開關(guān)去切換收發(fā)

3、電路工作狀態(tài)，完成對(duì)講機(jī)的收發(fā)轉(zhuǎn)換過程。音頻放大調(diào)制電路高頻放大收發(fā)帶通濾波器振蕩器電 源發(fā)射接收選頻放大混頻電路中放電路解調(diào)電路音頻放大本 振圖4-1 對(duì)講機(jī)原理框圖2）收音機(jī)（或接收）部分原理：調(diào)頻信號(hào)由tx接收，經(jīng)c9耦合到ic1的19腳內(nèi)的混頻電路，ic1第1腳內(nèi)部為本機(jī)振蕩電路，1腳為本振信號(hào)輸入端，l4、c、c10、c11等元件構(gòu)成本振的調(diào)諧回路。在ic1內(nèi)部混頻后的信號(hào)經(jīng)低通濾波器后得到10.7mhz的中頻信號(hào)，中頻信號(hào)由ic1的7、8、9腳內(nèi)電路進(jìn)行中頻放大、檢波，7、8、9腳外接的電容為高頻濾波電容，此時(shí)，中頻信號(hào)頻率仍然是變化的，經(jīng)過鑒頻后變成變化的電壓。10腳外接電容為鑒

4、頻電路的濾波電容。這個(gè)變化的電壓就是音頻信號(hào)，經(jīng)過靜噪的音頻信號(hào)從14腳輸出耦合至12腳內(nèi)的功放電路，第一次功率放大后的音頻信號(hào)從11腳輸出，經(jīng)過r10、c25、rp，耦合至ic2進(jìn)行第二次功率放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。3）對(duì)講發(fā)射原理：變化著的聲波被駐極體轉(zhuǎn)換為變化著的電信號(hào)，經(jīng)過r1、r2、c1阻抗均衡后，由vt1進(jìn)行調(diào)制放大。c2、c3、c4、c5、l1以及vt1集電極與發(fā)射極之間的結(jié)電容cce構(gòu)成一個(gè)lc振蕩電路，在調(diào)頻電路中，很小的電容變化也會(huì)引起很大的頻率變化。當(dāng)電信號(hào)變化時(shí)，相應(yīng)的cce也會(huì)有變化，這樣頻率就會(huì)有變化，就達(dá)到了調(diào)頻的目的。經(jīng)過vt1調(diào)制放大的信號(hào)經(jīng)c6耦合至發(fā)射管

5、vt2通過tx、c7向外發(fā)射調(diào)頻信號(hào)。vt1、vt2用9018超高頻三極管作為 振蕩和發(fā)射專用管。4） 調(diào)頻收音機(jī)對(duì)講機(jī)整體電路設(shè)計(jì)及其相關(guān)說明d1800作為收音接收專用集成電路，調(diào)頻信號(hào)經(jīng)c9耦合到其i9腳內(nèi)進(jìn)行混頻，本振信號(hào)進(jìn)入1腳形成本機(jī)震蕩電路，l4、c、c10、c11等元件構(gòu)成成本的調(diào)諧回路。d2822作為功放電路的核心芯片，主要是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行第二次功率放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。vt2為d40，是專用發(fā)射管，可用9018替換。 d1800芯片介紹 d1800內(nèi)部方框圖及靜態(tài)電壓參考值d2822集成功放電路常用在隨身聽、便攜式的dvd等音頻放音用；功率不是很大但可以滿足一般的聽覺要求

6、了，且有電路簡單、音質(zhì)好、電壓范圍窄等特點(diǎn)，是業(yè)余制作小功放的較佳選擇5）調(diào)頻（fm）工作原理 調(diào)頻是調(diào)制方式的一種。調(diào)頻調(diào)制就是讓高頻載波的頻率隨低頻信號(hào)的幅度的不同而變化。因?yàn)榈皖l信號(hào)的幅度是變化的，所以經(jīng)調(diào)頻后所得到的信號(hào)的頻率也會(huì)在一定的范圍內(nèi)變化。比如收聽調(diào)頻廣播電臺(tái)“都市之聲fm101.8”時(shí)，此臺(tái)的中心頻率為101.8kh,但頻率會(huì)有一定的變化范圍，所以在接收和解調(diào)時(shí)電路應(yīng)有一定的通頻帶，能對(duì)以中心頻率為中心的一定范圍內(nèi)的信號(hào)都能進(jìn)行處理。這樣，調(diào)頻信號(hào)就能被解調(diào)出來了。調(diào)頻（fm）收音機(jī)由輸入回路、高放回路、本振回路、混頻回路、中放回路、鑒頻回路和音頻功率放大器組成。 信號(hào)與本

7、地振蕩器產(chǎn)生的本振信號(hào)進(jìn)行fm混頻，混頻后輸出。fm混頻信號(hào)由fm中頻回路進(jìn)行選擇，提取以中頻10.7mhz為載波的調(diào)頻波。該中頻選擇回路由10.7mhz濾波器構(gòu)成。中頻調(diào)制波經(jīng)中放電路進(jìn)行中頻放大，然后進(jìn)行鑒頻得到音頻信號(hào)，經(jīng)功率放大輸出，耦合到揚(yáng)聲器，還原為聲音。調(diào)頻原理框圖如圖所示。 調(diào)頻的接收天線以耳機(jī)的地線替代，也可直接插上配給的天線ant，二者工作原理相同。調(diào)頻廣播的高頻信號(hào)輸入回路直接經(jīng)電容c、l組成的lc振蕩回路，實(shí)際上構(gòu)成一帶通濾波器，其通頻帶為88mhz108mhz。在集成塊內(nèi)部接受的調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過高頻放大，諧振放大。被放大的信號(hào)與本地振蕩器產(chǎn)生的本振信號(hào)在內(nèi)部進(jìn)行fm混頻，

8、混頻后輸出。此外，因在調(diào)頻波段未收到電臺(tái)信號(hào)時(shí)，內(nèi)部增益處于失控而產(chǎn)生的噪聲很大。為此，通過檢出無信號(hào)時(shí)的控制電平，控制靜噪電路工作，使音頻放大器處于微放大狀態(tài)，從而達(dá)到靜噪功能。6）調(diào)制信號(hào)及調(diào)制原理人的話音通過麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換成音頻的電信號(hào)，音頻信號(hào)通過放大電路及帶通濾波器進(jìn)入振蕩器直接進(jìn)行調(diào)制。2、所需用的設(shè)備、儀器萬能表、烙鐵、松香、波器 鑷子 螺絲刀 五號(hào)電池等3、 設(shè)計(jì)步驟焊接與安裝 l)清查元器件，使用萬用表對(duì)每個(gè)器件進(jìn)行檢測(cè)，熟習(xí)各元器件及其功能，做好好焊接前預(yù)備工作。2) 整機(jī)電路分析，熟悉元件在印刷板上安裝位置，確定元件安裝方式3) 將元器件彎曲成形，盡量將字特置于易觀察的位置，

9、字符應(yīng)從左到右、從上到下。以便于以后檢查，將元件腳上錫，以便于捍接；由于本電路工作頻率較高，安裝時(shí)必須緊貼線路板以避免高頻衰減而造成對(duì)講距離縮短。4) 焊接：捍接前應(yīng)先將雙聯(lián)用螺絲上好。并剪去雙聯(lián)撥盤畫周內(nèi)多余引腳再焊接，各焊點(diǎn)加熱時(shí)間及用錫量要適當(dāng)，防止虛焊、錯(cuò)焊、短路，其中耳機(jī)插座、三極管等焊接時(shí)要快，以免燙壞；5)焊后剪去多余引腳，檢查所有焊點(diǎn)，并對(duì)照電路圖仔細(xì)檢查，并確認(rèn)無誤后方可通電。裝接順序：首先插焊集成電路2822及其外圍元件r14/c27/c29/cy/c31/k1/rp，連上喇叭，通電試聽。如無自激嘯叫而且用改錐朋c32焊點(diǎn)時(shí)喇叭會(huì)發(fā)出嗡嗡聲說明正常。接下來裝單聯(lián)/ic1及外

10、圍元件，原理圖中c9以左的發(fā)射部分暫不要裝，這時(shí)在y孔焊接上一條導(dǎo)線做天線，通電試聽，應(yīng)能正常收聽到調(diào)頻臺(tái)，如不正常，應(yīng)重點(diǎn)檢查焊接。當(dāng)能夠正常收聽后再裝發(fā)射部分，發(fā)射電路不用調(diào)試，只要元件不壞，插件正確，焊接良好就能正常工作，這時(shí)即可成裝。4、 系統(tǒng)電路性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果 音頻信號(hào) 載波：正弦波 頻率：87.7mhz接收信號(hào)本振信號(hào) 解調(diào)信號(hào)5、焊接、調(diào)試中遇到的問題，解決的方法1）發(fā)光二極管應(yīng)焊接在印制板反面，對(duì)比好高度和孔位再焊接2）由于本電路工作頻率較高，安裝時(shí)請(qǐng)盡量緊貼線路板，以免高頻衰減而造成對(duì)講距離縮短；3）焊接前應(yīng)先將雙聯(lián)用螺絲上好，并剪去雙聯(lián)撥盤圓周內(nèi)多余高出的部分再焊接；4）

11、j1可以用剪下的多余元件腳代替，j2的引線用黃色導(dǎo)線連接，tx的引線用略粗黃色導(dǎo)線連接；5）插裝集成電路時(shí)一定要注意方向，保證集成電路的缺口與電路板上ic符號(hào)的缺口一一對(duì)應(yīng)；6）耳機(jī)插座上的引腳要插好，否則后蓋可能會(huì)蓋不緊；7）按鈕開關(guān)k1外殼上端的腳要焊接起來，以保證外殼與電源負(fù)極連通。7、 收獲、體會(huì)和改進(jìn)設(shè)計(jì)的建議這些電路均為單一頻道的對(duì)講機(jī)，二次變頻的對(duì)講機(jī)工作原理亦基本相似，二次變頻的電路只是在一次變頻電路的基礎(chǔ)上多加了一級(jí)中放電路和第二本振級(jí)，其他電路均大同小異。二次變頻是為了對(duì)講機(jī)的增益和靈敏度更高、工作更穩(wěn)定而設(shè)計(jì)的。我們知道，單一級(jí)放大電路的增益不可能無限的增加放大級(jí)數(shù)來提高

12、增益的，因?yàn)閱渭?jí)電路增益過高，就不可避免帶來級(jí)問的串?dāng)_和自激問題，工作變得不穩(wěn)定，甚至變?yōu)椴荒苷９ぷ?。二次變頻就可較好地解決這個(gè)問題，因?yàn)榉糯箅娐贩譃槎嗉?jí)，不同的級(jí)電路放大的是不同頻率的信號(hào)，級(jí)問的干擾可通過陷波、濾波等手段加以克服，使每一級(jí)電路均可穩(wěn)定可靠的工作，總的增益就可以做得很高。調(diào)整時(shí)，可采用一臺(tái)調(diào)頻收音機(jī)作接收機(jī)使用；或組裝好兩臺(tái)，一臺(tái)發(fā)射用，另一臺(tái)作接收用。做接收用的，先將s2置于“接收”位置，在通電后揚(yáng)聲器中應(yīng)有較大的“嘩嘩”的超再生噪聲，用手摸一下三極管外殼噪聲消失說明接收電路工作基本正常。否則說明電路已處于接收狀態(tài)若發(fā)生自激應(yīng)適當(dāng)改變r(jià)5、c6的數(shù)值，以改變超再生振蕩的“熄滅電壓”，即減小正反饋量，自激即可消除。調(diào)試時(shí)，這時(shí)揚(yáng)聲器應(yīng)有較大的噪聲。然后將s2置于“發(fā)信”位置，取一臺(tái)調(diào)頻收音機(jī)