全雙工無(wú)線對(duì)講機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告書

./__專業(yè)：通信工程__宋騰非線性電子線路實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)名稱：雙工調(diào)頻無(wú)線對(duì)講機(jī)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑谀K實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上掌握調(diào)頻發(fā)射機(jī)、接收機(jī),整機(jī)組成原理,建立調(diào)頻系統(tǒng)概念。掌握系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的方法,培養(yǎng)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容完成調(diào)頻發(fā)射機(jī)整機(jī)聯(lián)調(diào)。完成調(diào)頻接收機(jī)整機(jī)聯(lián)調(diào)。進(jìn)行調(diào)頻發(fā)送與接收系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。三、實(shí)驗(yàn)儀器1、高頻實(shí)驗(yàn)箱2臺(tái)2、雙蹤示波器1臺(tái)四、實(shí)驗(yàn)原理圖19-1無(wú)線對(duì)講機(jī)原理框圖半雙工調(diào)頻對(duì)講機(jī)組成原理框圖如上圖所示,發(fā)射機(jī)由音源,音頻放大,調(diào)頻、上變頻、高頻功放等電路組成。接收機(jī)則由高放,下變頻、中頻放大、鑒頻、音頻功放、耳機(jī)等部分組成。半雙工是指接收與發(fā)送共用一個(gè)載波信道,但同一時(shí)刻只能發(fā)送或只能接收的傳輸方式,從上圖中可以看到,發(fā)送與接收頻率同為10.7MHz,公用一根天線。收發(fā)的切換依靠10號(hào)板的J1完成。J1在沒(méi)有按下去的情況下為接收狀態(tài),按下去為發(fā)送。為了避免自身的發(fā)送對(duì)接收的干擾,所以加入了電源控制。電源控制的作用是當(dāng)接收電路工作時(shí),發(fā)送電路關(guān)閉,反之亦然。五、實(shí)驗(yàn)步驟1、準(zhǔn)備兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱,分別在關(guān)電狀態(tài)下按下表連線：發(fā)送部分：源端口目的端口連線說(shuō)明10號(hào)板：P73號(hào)板：P2將音頻信號(hào)進(jìn)行調(diào)制3號(hào)板：P17號(hào)板：P1已調(diào)信號(hào)進(jìn)混頻級(jí)1號(hào)板：P17號(hào)板：P3本振信號(hào)輸入7號(hào)板：P28號(hào)板：P4混頻輸出至高頻功放8號(hào)板：P110號(hào)板：P4至雙工器接收部分：源端口目的端口連線說(shuō)明10號(hào)板：P62號(hào)板：P3接收信號(hào)送入高頻放大2號(hào)板：P17號(hào)板：P4放大輸出至混頻器射頻輸入1號(hào)板：P27號(hào)板：P5本振信號(hào)輸入7號(hào)板：P62號(hào)板：P2混頻輸出至中頻放大2號(hào)板：P45號(hào)板：P2鑒頻5號(hào)板：P310號(hào)板：P5解調(diào)輸出至音頻功放10號(hào)板：EAR1耳機(jī)電聲轉(zhuǎn)換電源控制：〔使用臺(tái)階線〕源端口目的端口連線說(shuō)明10號(hào)板：P85號(hào)板：P1接收電源控制表19-1實(shí)驗(yàn)連線表2、將3號(hào)板S1撥為"01",S2撥為"01",2號(hào)板SW1撥置"4.5MHz",SW2撥置"OFF"；5號(hào)板SW1撥置"4.5MHz"；10號(hào)板SW1撥到上方。3、打開(kāi)電源,將1號(hào)板信號(hào)源調(diào)到6.2MHz,RF幅度最大。4、調(diào)整3號(hào)板的W2,使TP8頻率接近4.5MHz。5、將2號(hào)板的W3旋到1/2處,10號(hào)板的W1,W2旋到1/3處。6、將拉桿天線接到10號(hào)板Q1接口。6、按下10號(hào)板的J1,對(duì)方應(yīng)能聽(tīng)到音樂(lè)聲,然后微調(diào)各單元電路,使聲音最清晰。7、將話筒插入10號(hào)板"MIC1",SW1撥到下方實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)實(shí)驗(yàn)箱人聲對(duì)講。實(shí)驗(yàn)箱整體圖實(shí)驗(yàn)所接線的是全雙工的對(duì)講機(jī),兩個(gè)實(shí)驗(yàn)箱都可以發(fā)射信號(hào),接受信號(hào)。波形圖如圖所示,為各個(gè)端口的波形圖。1-5為發(fā)射機(jī)各端口波形1為輸入的音頻信號(hào)；2為變?nèi)荻O管調(diào)頻的輸出4.5MHZ的信號(hào)；3為混頻的本振信號(hào)6.2MHZ;4為混頻的輸出信號(hào)4.55MHZ；5為高頻放大電路波形。6-10為接收機(jī)各端口波形6為接收機(jī)接收到的波形圖；7為單調(diào)諧小信號(hào)輸出波形；8為混頻輸出4.5MHZ的波形圖;9為中頻信號(hào)通過(guò)選頻輸出10.7MHZ的波形；10為鑒頻器輸出的波形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果〔1〕撥動(dòng)開(kāi)關(guān)SW1撥動(dòng)到上端,輸入實(shí)驗(yàn)板自帶的音樂(lè)信號(hào),按下J1,在接收端接收到一模一樣的音樂(lè)信號(hào)?！?〕實(shí)現(xiàn)無(wú)線對(duì)講。我們將SW2撥到下端,在接收端和發(fā)送端裝上話筒,分別發(fā)聲,可以進(jìn)行對(duì)講?！惨?jiàn)拍攝視頻〕九、實(shí)際的大功率對(duì)講機(jī)電路無(wú)線對(duì)講機(jī)制作原理30.275MHz調(diào)頻①主要技術(shù)指標(biāo)：1．頻率：30.275MHz2．調(diào)制方式：調(diào)頻3頻偏：5KHz5．通信方式：同頻單工6．電源電壓：9.6V10%<鎳鎘充電電池8節(jié),負(fù)極接地。有些機(jī)型是6節(jié)>7．消耗電流：靜噪守候：10mA以下接收：150mA以下近程發(fā)射：遠(yuǎn)程發(fā)射：0.7A以下8．載頻輸出功率：2w9．接收靈敏度：1.0uV以下<信噪比12dB以上>10．靜噪靈敏度：0.5uV11．中頻頻率：455KHz12．音頻不失真功率：大于200nlw②工作原理整機(jī)由接收和發(fā)射兩部分組成,兩部分除天線和阻抗匹配電路外,其它電路都是相互獨(dú)立的。1、接收機(jī)由天線接收到的高頻無(wú)線電信號(hào)經(jīng)L1,L2,c1,c2,c4組成的低通濾波器濾除頻帶以外的干擾信號(hào),經(jīng)c6送至D1,D2和L3組成選頻電路,這個(gè)選頻電路諧振頻率為30.275MHz,選出對(duì)講機(jī)發(fā)來(lái)的載頻信號(hào),而濾除其它干擾電波．經(jīng)c7送到N1和N2組成的聯(lián)級(jí)高頻信號(hào)放大電路進(jìn)行高頻放大,這種聯(lián)級(jí)高頻信號(hào)放大電路具有增益高,工作穩(wěn)定,無(wú)須使用中和電容等優(yōu)點(diǎn),N1組成共射電路,N2接成共基電路,共射電路具有增益高的優(yōu)點(diǎn),而共基電路具有工作穩(wěn)定的特點(diǎn),經(jīng)N1,N2放大后的高頻信號(hào)由L4,c9,T1,c12組成雙調(diào)諧回路再次選頻后經(jīng)c16送入ICl<MC3361>的16腳內(nèi)部混頻級(jí)進(jìn)行混頻．N3和CRY1,L5等元件組成本機(jī)振蕩器,L5和相應(yīng)的回路電容諧振于10.243MHz的三次諧波上,10.24333x3=30.730MHz,它比發(fā)射頻率30.275MHz<10.0917的三倍頻,即10.0917MHzx3=30.275MHz>高出一個(gè)中頻455kHz<即30.730-30.275=0.455MHz>,本振信號(hào)也送到Icl的第1腳,在Icl內(nèi)部進(jìn)行混頻。Ic1<Mc3361>是窄帶調(diào)頻接收專用集成電路,其內(nèi)部包含振蕩器,混頻器,高增益的限幅中頻放大器,鑒頻器和有源濾波器,靜噪觸發(fā)電路與音頻放大電路。它的限幅靈敏度為2uV,它是整機(jī)的主要增益級(jí),中放增益可達(dá)65dB。在Ic1內(nèi)部混頻得到的455kHz中頻信號(hào)由Icl的3腳輸出,由陶瓷濾波器cRFl選出中頻信號(hào),而濾除其它諧波分量,選出的中頻信號(hào)由Icl的5腳輸入,在Icl內(nèi)部進(jìn)行高增益的中頻放大,最后經(jīng)鑒頻器解調(diào)出音頻信號(hào),由Icl的9腳輸出。從第9腳輸出的信號(hào)一路由c30,R13和c32組成去加重電路去加重和濾波后經(jīng)電位器VRl送入Ic2進(jìn)行音頻功放后推動(dòng)喇叭發(fā)聲,另一路則由電位器VR2送入Icl內(nèi)部的有源濾波器選頻放大后由Icl的11腳輸出,經(jīng)D3,D4進(jìn)行倍壓檢波,控制其內(nèi)部的靜噪觸發(fā)電路,在13腳輸出一個(gè)控制電平,控制N4,N5的導(dǎo)通和截止,使IC2的電源受控,達(dá)到靜噪目的。我們知道,調(diào)頻接收機(jī)的靈敏度很高,在沒(méi)有收到信號(hào)時(shí),喇叭中將會(huì)發(fā)出極強(qiáng)的噪聲,而一旦收到信號(hào),它的信噪比卻很高,噪聲的主要頻譜是分布在10-25kHzX圍之間,音頻信號(hào)的頻譜X圍則在100-3000Hz之間,我們可以采用一個(gè)特殊的濾波器選出這一噪聲信號(hào),經(jīng)檢波變成直流分量,再通過(guò)一個(gè)電子開(kāi)關(guān)電路就可以控制一個(gè)電路工作,達(dá)到靜噪目的,這樣在接收機(jī)沒(méi)有收到信號(hào)時(shí),喇叭將寂靜一片,以消除討厭的噪聲,一旦收到對(duì)講機(jī)發(fā)來(lái)的信號(hào),又能自動(dòng)打開(kāi)放大電路進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。同時(shí),設(shè)置靜噪電路還可以達(dá)到省電目的。N11組成穩(wěn)壓電源,穩(wěn)壓輸出取決于Dzl的值,Dzl選用6.2V,穩(wěn)壓輸出約為5．6V,N11同時(shí)又是收發(fā)轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)三極管,N9則是發(fā)射部分的電源開(kāi)關(guān)管,當(dāng)sw_PTT開(kāi)關(guān)按下時(shí),D6導(dǎo)通,N11截止,收信機(jī)失去電壓而停止工作,N9由于是偏故而導(dǎo)通,電源經(jīng)N9向Ic3供電,發(fā)射機(jī)前級(jí)得到電源而開(kāi)始工作。所以這種收發(fā)轉(zhuǎn)換電路也稱為電子PTT開(kāi)關(guān),這是其它業(yè)余對(duì)講機(jī)中所沒(méi)有的新電路。它的優(yōu)點(diǎn)是可以用微動(dòng)開(kāi)關(guān)來(lái)控制大電流,使電路工作更可靠。發(fā)射級(jí)的N7,N6雖然也接在公用的電源回路上,但守侯狀態(tài)時(shí),由于它得不到基極激勵(lì)而截止,所以對(duì)講機(jī)在守侯時(shí),發(fā)射部分是不工作的。2、發(fā)射機(jī)發(fā)射部分由話音放大器,主振級(jí),緩沖放大級(jí),推動(dòng)級(jí)和末級(jí)功率放大級(jí)組成。話音信號(hào)由N13,N14組成的兩級(jí)音頻放大器放大,經(jīng)c74,c71,c70,L13組成高頻濾波器濾除高頻分量,防止振蕩器的高頻信號(hào)干擾話放級(jí)的工作,同時(shí)也將話音信號(hào)進(jìn)行預(yù)加重,經(jīng)c70送到變?nèi)荻O管Dc以實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。主振級(jí)由N15,cRY2與外圍元件組成,其振蕩頻率主要取決于cRY2的工作頻率,在本電路中,cRY2選10.0917MHz<因10.0917x3=30.275MHz>,它的三倍頻信號(hào)由T5,C64選頻回路選頻<即發(fā)射頻率30.275MHz>,并由T5藕合至緩沖放大級(jí)。載頻信號(hào)經(jīng)N10組成緩沖放大器進(jìn)行放大,T4和槽路電容c61也諧振在三次倍頻上<即發(fā)射頻率30.275MHz>,以濾除其它諧波分量,N7是推動(dòng)放大級(jí),為功放級(jí)提供足夠的推動(dòng)電流,經(jīng)c55,c51,L8,選頻和匹配藕合至末級(jí)功率放大級(jí)N6進(jìn)行功率放大,N7,N6都工作在丙類放大狀態(tài),它們的工作點(diǎn)分別取決于R23和R21,由于丙類放大器輸出的二次諧波分量很大,必須用Lc選頻電路選出基波分量,推動(dòng)電路中由c55,c51,L8選頻,功放電路中由C48,C47,L6組成串聯(lián)諧振電路選頻,最后由L1,L2,C1,C2,C4組成低通濾波器對(duì)載頻信號(hào)進(jìn)行選頻和阻抗匹配,載頻電流由天線這個(gè)換能元件變成電磁波向空中輻射出去。電路圖中的R7,D3這個(gè)支路的作用是,在收發(fā)