調(diào)頻對講收音機課程設(shè)計論文-高頻_圖文

1、 華東交通大學(xué)理工學(xué)院 課 程 設(shè) 計 報 告 書所屬課程名稱 高頻電子線路課程設(shè)計 題 目 1008調(diào)頻對講收音機 分 院 電 信 分 院專業(yè)班級 10電信 2班指導(dǎo)教師 李 房 云20 12 年 1 月 1 日目 錄引 言 . 3一、設(shè)計的意義和目的 . 4 1.1 設(shè)計的意義 . 4 1.2 設(shè)計的目的 . 4二、調(diào)頻對講收音機設(shè)計原理 . 5 2.1 收音機(或接收部分原理 . 5 2.2 對講機發(fā)射原理:. 5 2.3 1008調(diào)頻對講收音機原理電路圖 . 6三、無線通信系統(tǒng)的基本工作原理 . 7 3.1 發(fā)射設(shè)備的基本原理和組成 . 7 3.2 接收設(shè)備的基本原理和組成 . 8 3

2、.3 調(diào)頻收音機兼對講機的技術(shù)參數(shù) . 9四、元器件清單及主要芯片介紹 . 10 4.1 元器件清單 . 10 4.2 La1800(D1800芯片介紹 . 10 4.3 D2822芯片介紹 . 11 五、焊接安裝與調(diào)試 . 12 5.1 焊接與安裝 . 12 5.2 調(diào)試 . 14(1收音部分的調(diào)試 . 14(2發(fā)射部分的調(diào)試 . 14(3調(diào)頻率覆蓋陰收音機的頻率范圍(88MHz 一 108MHz . . 14(4統(tǒng)調(diào) (調(diào)整頻率跟蹤 . . 15 六、影響對講機通話距離和效果的因素 . 16 6. 1 系統(tǒng)參數(shù) . 16 6. 2 環(huán)境因素 . 16 6. 3 其它影響因素 . 16 七、

3、心得體會 . 17 參考文獻(xiàn) . 18引 言對講機不受網(wǎng)紹限制, 在網(wǎng)絡(luò)未覆蓋到的地方, 對講機可以讓使用者輕松溝 通,而且提供一對一,一對多的通話方式,通話成本低、一按就說,操作簡單, 令溝通更自由, 尤其是緊急調(diào)度和集體協(xié)作工作的情況下, 對講機的優(yōu)勢顯得更 加突出。 盡管現(xiàn)在手機不斷普及, 然而對講機的這些優(yōu)點仍然讓它在通信行業(yè)大 顯身手,對講機現(xiàn)廣泛應(yīng)用在公安、民航、運輸、水利、鐵路、制造、建筑、服 務(wù)等行業(yè), 用于團(tuán)體成員間的聯(lián)絡(luò)和指揮調(diào)度, 以提高溝通效率和提高處理突發(fā) 事件的快速反應(yīng)能力。 隨著對講機進(jìn)入民用市場, 人們外出旅游、 購物也開始越 來越多地使用對講機。本次課設(shè)采用

4、D1800加和 D2822芯片設(shè)計的調(diào)頻收音機對講機, D1800為 收音集成電路, 功放選用 D2822, 對講的發(fā)射部分采用兩級放大電路, 第一級為 振蕩兼放大電路; 第二級為發(fā)射部分, 采用專用的發(fā)射管使發(fā)射效率和對講距離 大大提高。它具有靈敏度高、對講距離遠(yuǎn)、性能穩(wěn)定、耗電省、輸出功率大等特 點,此款調(diào)頻收音機對講機克服了電路復(fù)雜、故障范圍大、對講距離近的矛盾, 通過全新的設(shè)計使電路簡化,性能大大提高 . 對講距離迅速提高。一、設(shè)計的意義和目的1.1 設(shè)計的意義近來隨著對講機進(jìn)入民用市場, 人們外出旅游、 購物也開始越來越多地使用 對講機。 這就要求開發(fā)適用于普通大眾口味的對講機即大眾

5、對講機。 大眾對講機 不斷要求實用還要求適用。 這就要求在設(shè)計時不但要考慮對講機的技術(shù)指標(biāo)而且 還要考慮其經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及其實用性。 目前市場上的對講機針對不同的用戶和不同的 行業(yè), 一般可以分為專業(yè)無線電對講機和業(yè)余無線電對講機。 這兩種對講機有不 同的性能和參數(shù), 各自發(fā)揮著不同的功用, 適用于不同的場合。 專業(yè)無線電對講 機的使用者大都是在群體團(tuán)隊的專業(yè)業(yè)務(wù)中使用。 因此, 專業(yè)無線電對講機的特 點是,功能簡單實用,其穩(wěn)定性、可靠性都較高,工作溫度范圍較寬,一般都在 一 30度到 +60度。專業(yè)機的工作頻率在 VHP 段時一部分 V 高段(1 48一 1 7 4MHZ 和 V 低段 (136一

6、 160MHZ 。另有一部分是全段 (136一 174MHZ 。但在 UHF 頻段,大部分分 U 高段 (4 50一 4 7 0MHZ和 U 低段 (4 00一 4 3 0 MHZ, 極少數(shù)是 U 全段 (400一 4 7 0MHZ。專業(yè)機的性能、 可靠性、 穩(wěn)定性較業(yè)余機高, 其價格自然比業(yè)余機要高, 有 的甚至高出很多。業(yè)余機的主要特點是體積要小巧、 功能要齊全、 可進(jìn)行頻率掃描, 可在面板 上直接置頻,面板上顯示頻率點。1.2 設(shè)計的目的1. 加強對電子制作的認(rèn)識, 充分掌握和理解各部分設(shè)計的工作原理、 設(shè)計過 程、選擇芯片器件、電路的焊接與調(diào)試等多項知識。2. 把理論知識與實踐相結(jié)合,

7、并在實踐中鍛煉動手能力。3. 提高利用已學(xué)知識分析和解決問題的能力。二、調(diào)頻對講收音機設(shè)計原理2.1 收音機(或接收部分原理1. 調(diào)頻信號由 TX 接收, 經(jīng) C9耦合到 IC1(La1800的 19腳內(nèi)的混頻電路 ;IC1的第 1腳內(nèi)部為本機振蕩電路, 1腳為本震信號輸入, L4, C,C10, C11等元件 構(gòu)成本振電路的調(diào)諧電路。2. 在 IC1內(nèi)部混頻后的信號經(jīng)低海源濾波器后得到 10.7MHZ 的中頻信號, 7,8,9外接高頻濾波電信,中頻信號的頻率是此時變化,經(jīng)鑒頻后變?yōu)樽兓碾?壓, 10腳接鑒頻電路的濾波電路(該變化的電壓即音頻信號 。3. 音頻信號經(jīng)靜噪后由 14腳路輸出耦合

8、到 12腳內(nèi)的功放, 第一次功效后的 音頻信號由 11腳路輸出,經(jīng) R10, C25, RP 耦合到 IC2的二次功率放大,推動 揚聲器發(fā)出聲音。2.2 對講機發(fā)射原理1. 變化的聲波被駐極體轉(zhuǎn)換為變化的電信號, 經(jīng)過 R1, R2, C1阻抗均衡后, 由 VT1放大(調(diào)制放大 , C2, C3, C4, C5, L1及 VT1集電極與發(fā)射極之間 的結(jié)電容 Cce 構(gòu)成一個 LC 振蕩電路。 在調(diào)頻電路中, 很小的電容變化也會引起 很大的頻率變化。2. 在調(diào)頻電路中,很小的電容變化也會引起很大的頻率變化。當(dāng)電信號發(fā)射變化時,相應(yīng)的 Cce 也會變化,于是 f 變化從而調(diào)頻。3. 經(jīng)過 LC 振

9、蕩電路及 VT1調(diào)制放大的信號經(jīng) C6耦合至發(fā)射管 VT2進(jìn)行高 頻放大后通過 TX 、 C7向外發(fā)射調(diào)頻信號。 VT1為 9018是振蕩放大三極管。 VT1為 D40是專用發(fā)射管。2.3 1008調(diào)頻對講收音機原理電路圖 三、無線通信系統(tǒng)的基本工作原理 圖 1無線通信系統(tǒng)組成框圖無線通信系統(tǒng)由發(fā)射設(shè)備、 傳輸媒質(zhì)和接收設(shè)備構(gòu)成, 其中發(fā)送設(shè)備包括變 換器、 發(fā)射機和發(fā)射天線三部分; 接收設(shè)備包括接收天線、 接收機和變換器三部。 信息源發(fā)出需要傳送的信息, 由變換器將這些要傳送的聲音或圖像信息變換成相 應(yīng)的電信號, 然后由發(fā)射機把這些電信號轉(zhuǎn)換成高頻振蕩信號, 發(fā)射天線再將高 頻振蕩信號轉(zhuǎn)換成

10、無線電波, 向空間發(fā)射無線電波經(jīng)過自由空間到達(dá)接收端, 接 收天線將接收到的無線電波轉(zhuǎn)換成高頻振蕩信號, 接收機把高頻振蕩信號轉(zhuǎn)換成 原始電信號, 再由變換器還原成原來傳遞的信息 (聲音或圖像等 , 送給受信者, 從而完成信息的傳遞過程,如圖 2-1所示。3.1 發(fā)射設(shè)備的基本原理和組成在無線對講部分, 待傳送的音頻信息由變換器轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號。 一般來 說, 這些電信號的頻率較低, 頻帶較寬, 若把這些信號直接以電磁波形式從天線 輻射出去,則會出現(xiàn)以下問題:(1無法制造合適尺寸的天線。(2無法選擇所要接收的信號。因而,要實現(xiàn)無線通信,首先必須讓各電臺發(fā)射頻率不同的高頻振蕩信號, 再把要傳送

11、的信號裝載到這些頻率不同的高頻振蕩信號上, 經(jīng)天線發(fā)射出去, 這 樣既縮短了天線尺寸, 又避免了相互干擾。 調(diào)制的作用就是把待傳送的信號裝載 到高頻振蕩信號上。 在無線通信接收設(shè)備中, 必須把空間傳來的電磁波接收下來,選出所需的已調(diào)波信號, 并把它還原為原來的調(diào)制信號, 以推動輸出變換器, 獲 得所需的信息, 這個過程需要解調(diào)來完成, 解調(diào)的作用就是從高頻已調(diào)波中取出 原調(diào)制信號。高頻載波通常是一個正弦波振蕩信號, 有振幅、 頻率和相位三個參數(shù)可以改 變,因此,用調(diào)制信號對載波進(jìn)行調(diào)制就有調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相三種方式。(1 調(diào)幅。 載波的頻率和相位不變, 載波的振幅按調(diào)制信號的變化規(guī)律而變 化。調(diào)

12、幅獲得的已調(diào)波成為調(diào)幅波。(2 調(diào)頻。 載波的振幅不變, 載波的瞬時頻率按調(diào)制信號的變化規(guī)律而變化。 調(diào)頻獲得的已調(diào)波成為調(diào)頻波。(3 調(diào)相。 載波的振幅不變, 載波的瞬時相位按調(diào)制信號的變化規(guī)律而變化。 調(diào)相獲得的已調(diào)波成為調(diào)相波。調(diào)頻和調(diào)相統(tǒng)稱為調(diào)角。發(fā)射原理部分工作系統(tǒng)框圖如圖 2-2所示。 圖 2 發(fā)射部分框圖3.2 接收設(shè)備的基本原理和組成無線通信接收設(shè)備的工作過程與發(fā)射設(shè)備相反, 它的任務(wù)是把空間傳來的電 磁波接收下來, 選出所需的已調(diào)波信號, 并把它還原為原來的調(diào)制信號, 以推動 輸出變換器,獲得所需的信息。從高頻已調(diào)波中取出調(diào)制信號的過程成為解調(diào)。 由于已調(diào)波的調(diào)制方式有三種,

13、 因此解調(diào)也有三種方式, 即檢波 (調(diào)頻波的解調(diào) 、 鑒頻(調(diào)頻波的解調(diào)和鑒相(調(diào)相波解調(diào) 。接收系統(tǒng)由接收天線接收從空間傳來的電磁波并感生出微小的高頻信號, 高 頻放大器從中選擇出所需的信號并進(jìn)行放大。接收原理部分工作系統(tǒng)框圖如圖 2-3所示。 圖 3 接收部分框圖3.3 調(diào)頻收音機兼對講機的技術(shù)參數(shù)1調(diào)頻波段; 88MHz 一 108MHz2調(diào)制方式:調(diào)頻3工作電源電壓范圍, 3V(5號電池 2節(jié) 4靜態(tài)電流 13.5mA5信噪比 >80dB6諧波失真 <0.8%7輸出功率:發(fā)射機輸出功率越強,發(fā)射信號的覆蓋范圍越大,通信距離 也越遠(yuǎn)。 但發(fā)射功率也不能過大, 發(fā)射功率過大,

14、不僅耗電, 影響功放元件壽命, 而且干擾性強, 影響他人的通話效果, 還會產(chǎn)生輻射污染。 此款對講機輸出功率 350mA8發(fā)射機工作電流:18mA9對講距離:就對講機而言,接收機靈敏度的高低對通話距離有著明顯的 影響 . 而提高發(fā)射功率, 對通話距離的增加不大明顯, 發(fā)射功率增大 10倍, 通話 距離有時可能只有 1倍, 因此通信機的接收靈敏度越高, 通信距離就越遠(yuǎn)。 此款 對講機對講距離 50 100米。四、元器件清單及主要芯片介紹4.1 元器件清單 4.2 La1800(D1800芯片介紹La1800 為單片 FM/AM收音機電路, FM 部分包含混頻, FM 本振中放, FN 鑒頻, 靜

15、噪, 低通濾波器等; AM 部分包括高放檢波, 此外還有音頻驅(qū)動級和功放電路, 用一塊 LA1800電路和少數(shù)外圍元件, 可制作完整的收音機。 該芯片工作電源電壓 范圍為 2.5V5V。 該芯片采用密間距的 22腳雙列直插封裝, 圖 2為 LA1800內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖。 圖 2 La1800內(nèi)部方框圖及靜態(tài)電壓參考值4.3 D2822芯片介紹D2822是一塊功放芯片, 第一次功率放大后的音頻信號從 LA1800芯片輸出, 經(jīng)過 R10、 C25、 RP 耦合至 D2822芯片進(jìn)行第二次功率放大,推動揚聲器發(fā)出聲 音,該芯片包含兩個放大二極管,工作電源電壓范圍為 2.5V5V。采用密間距的 8 腳雙

16、列直插封裝,圖 3為 D2822內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。 圖 3 D2822內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖從圖上我們可以看出該芯片的各個引腳的功能:1號腳為左輸出, 2號腳為 電源正極, 3號腳為右輸出, 4號腳為電源負(fù)極, 5號腳為右輸入(負(fù) , 6號腳為右輸入(正 , 7號腳為左輸入(負(fù) , 8號腳為左輸入。五、焊接安裝與調(diào)試5.1 焊接與安裝首先插焊集成電路 2822及其外圍元件 R14/C27/C29/CY/C30/C31/K1/RP, 連 上喇叭, 通電試聽。 如無自激嘯叫而且用改錐朋 C32焊點時喇叭會發(fā)出嗡嗡聲說 明正常。 接下來裝單聯(lián) /IC1及外圍元件, 原理圖中 C9以左的發(fā)射部分暫不要裝, 這時在 Y

17、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, 如不正 常, 應(yīng)重點檢查焊接。 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, 這時即可成裝。 裝成后的單臺 只能作調(diào)頻收音機用。一般先裝低矮,耐熱元件,最后裝集成電路。 應(yīng)按如下步驟進(jìn)行焊接 :1.清查元器件的質(zhì)量,并及時更換不合格元件;2.確定元件的安裝方式,由孔距決定,并對照電路圖核對電路板;3.將元件彎曲成形,本電路所有電阻(除 R12均采用正式安裝,盡量將字 符置于易觀察位置,字符應(yīng)從左到右,以上到下,以便后面檢查;4.將元件上錫,以便于焊接;5.插裝。對照電路圖對

18、號插裝,注意元件極性;6.焊接:各焊接點加熱時間及用錫是要適當(dāng),防止虛焊,錯焊,短路,及其 耳機,插座,三極管等焊接時要快,以免燙壞;7. 焊后剪去多余引腳, 檢查所有焊點,并對照電路圖仔細(xì)檢查, 并確認(rèn)無誤 后方可調(diào)電。注意事項:1發(fā)光二極管應(yīng)焊接在印制板反面,對比好高度和孔位再焊接;2由于本電路工作頻率較高,安裝時請盡量緊貼線路板,以免高頻衰減而 造成對講距離縮短;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 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插裝集成電路時一定要注意方向,保證集成電路的缺口與電

19、路板上 IC 符 號的缺口一一對應(yīng);6耳機插座上的引腳要插好,否則后蓋可能會蓋不緊;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。 5.2 調(diào) 試(1收音部分的調(diào)試首先用萬用表 l00mA 電流檔 (其它檔也行,只要 50mA 檔即可 的正負(fù)表筆 分別跨接在地和 K 的 GB 之間,這時的讀數(shù)應(yīng)在 1015mA左右,這時打開電源開 關(guān) K ,并將音量開至最大,再細(xì)調(diào)雙聯(lián),這時應(yīng)收得到廣播電臺,若還收不到應(yīng) 檢查有沒有元件裝錯, 印刷電路板有沒有短距或開路, 有沒有焊接質(zhì)量不高, 而 導(dǎo)致短路或開路等,還可以試換一下 IC1,本機只要裝配無誤可實現(xiàn)一裝響。排 除故障后找一臺標(biāo)

20、準(zhǔn)的調(diào)頻收音機, 分別在低端和高端收一個電臺, 并調(diào)整被調(diào) 收音機 L4的松緊度,使被調(diào)收音機了能收到這兩個電臺,那么這臺被調(diào)收音機 的頻率覆蓋就調(diào)好了。 如果在低端收不到這個電臺, 說明應(yīng)減少 M 的匝數(shù), 在高 端收不到這個電臺,說明應(yīng)增加 L4的匝數(shù),直至這兩個電臺都能收到為止,調(diào) 整時注意用無感起子或牙牙、牙刷柄 (處理后 拔動 L4的松緊度。當(dāng) L4拔松時, 這時的頻率就增高, 反之則降低, 注意調(diào)整前請將頻率指示牌貼好, 使整個圓弧 數(shù)值都能在前蓋的小孔內(nèi)看得見 (旋轉(zhuǎn)調(diào)臺拔盤 (2發(fā)射部分的調(diào)試首先將一臺標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)頻收音機的頻率指示調(diào)在 100MHZ 左右,然后將被調(diào)的 發(fā)射部分和

21、開關(guān) Kl 按下, 并調(diào)節(jié) Ll 的松緊度, 使標(biāo)準(zhǔn)收音機有嘯叫, 若沒有嘯 叫則可將距離拉開 0.2 0.5米左右,直到有嘯叫聲為止,然后再拉開距離對著 駐極體講話, 若有失真, 則可調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)收音機的調(diào)臺旋鈕, 直到消除失真。 還可 以調(diào)整 LZ 和 L3的松緊度, 使距離拉得更開, 信號更穩(wěn)定。 若要實現(xiàn)對講, 請再 裝一臺本套件并按同樣的方法進(jìn)行調(diào)整, 對講頻率可以自己定, 如 88MHz 、 98MHz 、 108MHz 這樣可以實現(xiàn)互相保密也不至相互干擾。 這樣一臺自己親自動手制作 的對講機就實現(xiàn)了。(3調(diào)頻率覆蓋陰收音機的頻率范圍(88MHz 一 108MHz用高頻信號發(fā)生器輸出

22、88MHz 調(diào)頻信號,將收音機調(diào)諧至波段低端起點位置, 微調(diào)本振線圈的電感量 (線圈匝間距 , 使毫伏表讀數(shù)最大。 用高頻信號發(fā)生 器輸出 108MHz 調(diào)頻信號,將收音機調(diào)諧至波段高端中點位置,微調(diào)本振回路補 償電容 (半可變電容 ,使毫伏表讀數(shù)最大。(4統(tǒng)調(diào) (調(diào)整頻率跟蹤 調(diào)頻收音機的統(tǒng)調(diào)方法與調(diào)幅的相同。 接收波段低端某一頻率信號, 調(diào)整高 放調(diào)諧回路的電感量 (線圈匝間間距 ,使聲音 (或毫伏表讀數(shù)最大,發(fā)光二極 管亮度達(dá)到最大,接收波段高端某一頻率信號,調(diào)整高放調(diào)諧回路的補償電容, 使聲音 (或毫伏表讀數(shù) 最大。六、影響對講機通話距離和效果的因素 61 系統(tǒng)參數(shù) 1發(fā)射機輸出功率越強，發(fā)射信號的覆蓋范圍越大，通信距離也越遠(yuǎn)。但 發(fā)射功率也不能過大，發(fā)射功率過大，不僅耗電，影響功放元件壽命，而且干擾 性強，影響他人的通話效果，還會產(chǎn)生輻射污染。各國的無線電管理機構(gòu)對通信 設(shè)備的發(fā)射功率都有明確規(guī)定。 2通信機的接收靈敏度越高，通信距離就越遠(yuǎn)。 3天線的增益，在天線與機器匹配時，通常情況，天