無(wú)線話筒的設(shè)計(jì)

1、淤 ：2010級(jí)電子信息工程 模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)：模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)課題名稱無(wú)線話筒的設(shè)計(jì) TOC o 1-5 h z 姓名學(xué)號(hào)院、系、部專業(yè)指導(dǎo)教師年月曰一、設(shè)計(jì)任務(wù)及要求:設(shè)計(jì)任務(wù):設(shè)計(jì)一個(gè)通過(guò)無(wú)線電波或其它的方式傳輸聲音的設(shè)備。要 求：穩(wěn)壓源的額定電壓3.0V。輸出的電流1015 mA，輸出頻率90MHz左右。采用品體管或集成電路（電抗管或變?nèi)荻O管）設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)頻無(wú)線話筒。在使用話筒時(shí)可靠接收距離S N3米。采用Multisimll.O進(jìn)行仿真，驗(yàn)證和完善設(shè)計(jì)方案。指導(dǎo)教師簽名:年月 日二、指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ):指導(dǎo)教師簽名：年 月 日三、成績(jī)驗(yàn)收蓋章無(wú)線話筒的設(shè)計(jì)年月 日無(wú)線話筒的設(shè)

2、計(jì)年月 日1設(shè)計(jì)目的（1）了解無(wú)線話筒設(shè)計(jì)電路的構(gòu)成。（2）掌握一些元件的數(shù)值使用。（3）掌握高頻西勒振蕩電路、調(diào)制電路、穩(wěn)壓源電路、緩沖放大電路的組成原 理及特點(diǎn)。（4）在理論計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、工程繪圖、查閱設(shè)計(jì)資料、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的運(yùn)用和 計(jì)算機(jī)應(yīng)用方面的能力得到訓(xùn)練和提高。2設(shè)計(jì)思路設(shè)計(jì)一個(gè)通過(guò)無(wú)線電波或其它的方式傳輸聲音的設(shè)備。（1）通過(guò)駐極體話筒將聲音信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并且與電路的本振信號(hào)混合 后，通過(guò)放大器的放大作用后，再傳送全天線，經(jīng)過(guò)天線發(fā)射出去。（2）接收方的天線接收無(wú)線電信號(hào)，把此信號(hào)送到接收器。（3）接收器將此無(wú)線電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉?lái)的語(yǔ)音，再由擴(kuò)音器放出來(lái)，此時(shí)就可 聽(tīng)見(jiàn)原來(lái)的語(yǔ)

3、音信號(hào)。3設(shè)計(jì)過(guò)程3.1方案論證無(wú)線話筒電路由聲音拾取電路、聲音轉(zhuǎn)換電路、高頻振蕩器、調(diào)制電路、 緩沖放大電路和電源組成。首先利用駐極體話筒拾取音頻信號(hào)，并經(jīng)過(guò)駐極體話 筒內(nèi)部的聲音轉(zhuǎn)換電路將音頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，用西勒振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩， 并通過(guò)調(diào)制電路進(jìn)行調(diào)制，通過(guò)三極管緩沖放大電路將調(diào)制信號(hào)進(jìn)行放大，最后 通過(guò)天線將已調(diào)信號(hào)發(fā)送出去。無(wú)線話筒的基本原理框圖如圖1所示：聲音拾取圖1聲音拾取圖1無(wú)線話筒原理框圖3.2電路設(shè)計(jì)（1）無(wú)線話筒總設(shè)計(jì)電路如圖2所示:100QR2 2.2kQC1T10pR5 10kQ-R3-10kQC5C7TPH10pF33kfl1S15!,1O R110 100R

4、1C3T100pF D1 100QR2 2.2kQC1T10pR5 10kQ-R3-10kQC5C7TPH10pF33kfl1S15!,1O R110 100R1C3T100pF D1 1N4731A5pFC8q22pFQ1_C10-r10nF2N2222A100pFQ2V匚 3 V 2N2222A圖2總電路圖聲音拾取電路一個(gè)無(wú)線話筒，本電路中考慮到需要做一個(gè)小巧的無(wú)線話筒，因而直接采 用的是駐極體小話筒，它靈敏度極高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)， 廣泛用于盒式錄音機(jī)、無(wú)線話筒及聲控等電路中。據(jù)介紹，甚至手表的嘀嗒的聲 音也可以被它收集到。駐極體總的電荷量不變，當(dāng)極板在聲波壓力下后退時(shí)

5、，電容量減小，電容兩 極間的電壓就會(huì)成反比的升高，反之電容量增加時(shí)電容兩極間的電壓就會(huì)成反比 的降低。最后再通過(guò)阻抗非常高的場(chǎng)效應(yīng)將電容兩端的電壓取出來(lái)，同時(shí)進(jìn)行放 大，我們就可以得到和聲音對(duì)應(yīng)的電壓了。高頻振蕩電路在實(shí)際應(yīng)用中，如果直接使用LC振蕩電路進(jìn)行設(shè)計(jì)的話，將以低于LC諧振 電路的頻率產(chǎn)生振蕩，而且產(chǎn)生的頻率會(huì)隨著外電路的參數(shù)而改變，穩(wěn)定性比較 差。在高頻段的諧振電路中，電容器的容量為數(shù)pF或十幾pF，線圈的電感不及1uH,任何微小的值都會(huì)對(duì)振蕩頻率產(chǎn)生影響。所以此高頻振蕩電路采用穩(wěn)定度 較高的西勒振蕩電路。令 C5=5pf,C6=7pf,C7=10pf,C8=22pf,C9=22p

6、f，L=190nH，其中二極管 D1 為變?nèi)荻O管，其常溫下的電容Cd=30pf。則根據(jù)原理圖可以計(jì)算出振蕩頻率。C=C6+1/(1/C7+1/C8+1/C9)+1/(1/C5+1/Cd)=16.5 pFF=1/(2 兀)=90MKz高頻西勒振蕩電路如圖3所示：9100QC9 22pF_LC10 -r10nFC13 10nFi00qR10100pF2N2222AQ2V1 二3 V 2N2222AC9 22pF_LC10 -r10nFC13 10nFi00qR10100pF2N2222AQ2V1 二3 V 2N2222A圖3高頻西勒振蕩圖調(diào)制電路我們所制作的無(wú)線話筒選擇基極注入方式，由于音頻信號(hào)

7、頻率fv與本地振蕩頻率f0兩種信號(hào)注入同一個(gè)基極，具有易相互干涉的缺點(diǎn)，但與發(fā)射級(jí)注入 方式相比，本機(jī)振蕩信號(hào)的電平較小。所以仍選擇基級(jí)注入方式。調(diào)制電路如圖4所示：100。10pF1nFR4 47kQJ1Key = AR7 47kQR12R11 100kQ100kCR10-J-C1310nF10kQ5pF芝L1J19CnH47-10pFC10 10nFC3 100pF nD1 jl1N4731A=LC6 7pFC822pF2N2222AC9 22pF100pFQ2100。10pF1nFR4 47kQJ1Key = AR7 47kQR12R11 100kQ100kCR10-J-C1310nF1

8、0kQ5pF芝L1J19CnH47-10pFC10 10nFC3 100pF nD1 jl1N4731A=LC6 7pFC822pF2N2222AC9 22pF100pFQ2L2N2222/,V13 V圖4調(diào)制電路圖穩(wěn)壓源電路在電路原理圖中，二極管1S1553與LED串聯(lián)，將它們的正向電壓作為穩(wěn)壓 電源加以使用，其電壓值為二極管1S1553的正向電壓0.6V與LED的正向電壓 1.7V 之和：V=0.6+1.7=2.3VR5電阻和R12可變電阻器進(jìn)行分壓后的電壓施加給變?nèi)荻O管，通過(guò)調(diào)整 可變電阻，改變電壓，可以讓振蕩頻率微調(diào)，使振蕩電路的頻率有所改進(jìn)。穩(wěn)壓源電路圖如圖5所示：宇9人100C宇

9、9人100C50kQ Key=A圖5穩(wěn)壓源電路圖緩沖放大電路緩沖放大是通過(guò)三極管實(shí)現(xiàn)將調(diào)制信號(hào)進(jìn)行放大，使其能通過(guò)天線將已調(diào) 信號(hào)發(fā)送出去，使調(diào)頻收音機(jī)能較清楚地接收到音頻信號(hào)。緩沖放大電路如圖6所示：圖6圖6緩沖放大電路仿真電路圖使用Multisim建立電路模型，用函數(shù)信號(hào)發(fā)生器代替音頻信號(hào)，用示波器 分別連接音頻信號(hào)輸入端、諧振振蕩端、天線發(fā)射輸出端。仿真電路圖如圖7 所示：R2?2.2kQg場(chǎng)okR 1L?-R8 33kQR12-08士 C6R7 47kQ；5忸 0% R2?2.2kQg場(chǎng)okR 1L?-R8 33kQR12-08士 C6R7 47kQ；5忸 0% Key=A頭C1 10

10、pFC9 22pFC10 10nF100pFQ22N2222AFOURCHANNELCOITAL STORAGE O5CILLOSCOP1AVMFMJLT SETUP LUR5QR1FOURCHANNELCOITAL STORAGE O5CILLOSCOP1AVMFMJLT SETUP LUR5QR1泰克示波器-XSC1圖8 仿真結(jié)果圖如圖的三個(gè)波形為輸入電路，調(diào)頻振蕩電路和輸出電路的波形，觀察示波器 上數(shù)據(jù)知：電路正常工作，函數(shù)信號(hào)發(fā)生器中的信號(hào)可以經(jīng)過(guò)電路放大輸出，其 中的頻率為90MHz。4調(diào)試與結(jié)果（1）將制作好的電路板接上電源，弄好天線。（2）將一臺(tái)收音機(jī)放在附近，把頻率調(diào)到90MH

11、z左右（盡量避開(kāi)各電臺(tái)的頻率）。（3）在電路的話筒處一直播放語(yǔ)音，此時(shí)調(diào)節(jié)可調(diào)電感上的螺絲，仔細(xì)聽(tīng)看是 否可以在收音機(jī)里聽(tīng)到話筒的語(yǔ)音信號(hào)。（4）通過(guò)實(shí)際測(cè)試，我們將發(fā)現(xiàn)電路圖的最高頻率是否達(dá)到90MHz。5主要儀器與設(shè)備電容：10UF電容兩個(gè)，100pf電容兩個(gè)，1 nf電容兩個(gè)，5pf電容一個(gè)，7pf 電容一個(gè)，8 pf電容一個(gè)，10pf電容三個(gè)，22pf電容兩個(gè)；電阻：100電阻三個(gè)，1K電阻一個(gè)，2.2K電阻一個(gè)，10K電阻兩個(gè)，33K電 阻一個(gè)，47電阻兩個(gè)，100K的電阻一個(gè)；可調(diào)電阻：50K的一個(gè)；二極管：1N4731,1S1553 分別一個(gè)；軟件 multisim 11.0三極

12、管：2N2222A兩個(gè)；泰克示波器：一個(gè)；LED： 一個(gè)；函數(shù)信號(hào)發(fā)生器：一個(gè)；直流電源：3V的一個(gè)；開(kāi)關(guān)：一個(gè)；6設(shè)計(jì)體會(huì)與建議6.1設(shè)計(jì)體會(huì)對(duì)于無(wú)線話筒的設(shè)計(jì)，開(kāi)始的時(shí)候，我真的感覺(jué)無(wú)從下手，不知該選用什 么樣的電路，沒(méi)有任何設(shè)計(jì)思路，雖然對(duì)于很多從事科研設(shè)計(jì)的人來(lái)說(shuō)，這也 許很容易，但是對(duì)我來(lái)說(shuō)，平時(shí)所學(xué)的理論知識(shí)此刻也起不了什么作用，這使我 在這次設(shè)計(jì)中遇到的難題層出不窮，現(xiàn)在才真的知道了理論與實(shí)際的差距，在理 論的學(xué)習(xí)中，覺(jué)得很順手，但在實(shí)際應(yīng)用中就顯得那么的無(wú)能為力，為了做好這 個(gè)課程設(shè)計(jì)，我花了很多時(shí)間在方案的討論與選擇，電路的分析與設(shè)計(jì)中，到最 后的電路仿真測(cè)試，讓我真正的感覺(jué)

13、到了自己各方面知識(shí)的匱乏以及經(jīng)驗(yàn)的不 足，還有自己平時(shí)對(duì)細(xì)節(jié)的忽視，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)也使我學(xué)到了很多我平常都 不知道的東西，更重要的是我明白了一個(gè)道理，許多看上去很難理解的，或者很 神秘的東西，當(dāng)你真正愿意發(fā)時(shí)間去研究它的時(shí)候，它會(huì)變得很簡(jiǎn)單，因此，在 以后的學(xué)習(xí)中，生活中，我會(huì)盡量養(yǎng)成勤于思考，勤于動(dòng)手，不怕困難的好習(xí)慣。 6.2對(duì)設(shè)計(jì)的建議在我們初次接觸課程設(shè)計(jì)的時(shí)候，由于是第一次接觸，老師就是我們的引 路人，希望老師多花點(diǎn)時(shí)間指導(dǎo)我們一下，讓我們能夠?qū)W到更多的東西，當(dāng)然空 洞的理論是永遠(yuǎn)也比不上實(shí)際技能的掌握的，讓我們自己去解決問(wèn)題，能更好的 培養(yǎng)自己獨(dú)立思考的能力，就像這次設(shè)計(jì)，我從中學(xué)到了很多東西，但開(kāi)始的時(shí) 候也不免有點(diǎn)不知所措，要是老師能夠多給我們一點(diǎn)指導(dǎo)就能使我們少做點(diǎn)彎 路，在這個(gè)上面所花的時(shí)間就會(huì)減少好多，從而效率就能夠得到提高，這樣我們 就會(huì)有更充足的時(shí)間去學(xué)習(xí)其他知識(shí)，讓自己的知識(shí)面更廣泛。我覺(jué)得學(xué)校要盡 量多給我們