模電課程設(shè)計---雙工對講機(jī)的設(shè)計

1、<p><b>　　模擬電子技術(shù)</b></p><p><b>　　課程設(shè)計報告書</b></p><p>　　題目：雙工對講機(jī)的設(shè)計</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　雙工對講機(jī)是移動通信中一個重要的分支,應(yīng)用非常廣泛,無線電對講機(jī)和其

2、它無線通信工具(如手機(jī))其市場定位各不相同,難以互相取代,還將長期使用下去。本次課程設(shè)計，我研究設(shè)計了一款雙工對講機(jī)。從工作原理出發(fā),通過現(xiàn)有學(xué)習(xí)到的電子系統(tǒng)設(shè)計方法, 確立了完整具體的方案。在具體的硬件設(shè)計實(shí)現(xiàn)上,分成信號輸入、信號放大電路、消側(cè)音電路、輸出電路四部分，分別對各個功能模塊以信號、控制為聯(lián)系進(jìn)行設(shè)計。在硬件設(shè)計上,通過主要三極管等器件將各功能模塊有機(jī)地組織起來共同完成系統(tǒng)需要的功能。</p><p&g

3、t;　　其主要原理為甲方聲音信號經(jīng)過放大電路放大后進(jìn)入消側(cè)音電路，在消側(cè)音電路的C極端接出一個與乙方進(jìn)行信號傳輸?shù)慕涌冢追浇?jīng)消側(cè)音后的信號進(jìn)入功率放大電路并最后由揚(yáng)聲器輸出。乙方電路同甲方，并也在消側(cè)音電路的C極端接出一個與乙方進(jìn)行信號傳輸?shù)慕涌?，用?dǎo)線將兩端口相連，信號可經(jīng)線由甲方傳到乙方，并最后通過功率放大器從乙方揚(yáng)聲器傳出，而本方由于經(jīng)過了消側(cè)音電路，無法聽見自己的聲音。同理乙方聲音從甲方傳出，本方聽不見自己的聲音。</p

4、><p>　　關(guān)鍵詞：信號 放大 三極管 消側(cè)音</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、系統(tǒng)概述 ……………………………………………………………………………1</p><p>　　1.1設(shè)計背景………………………………………………………………………1</p><p>　　1

5、.2設(shè)計目的及意義………………………………………………………………</p><p>　　1.3系統(tǒng)原理簡介…………………………………………………………………</p><p>　　1.4本人工作概述…………………………………………………………………</p><p>　　二、設(shè)計任務(wù)與要求 ……………………………………………………………………</p>&l

6、t;p>　　三、系統(tǒng)電路原理框圖 …………………………………………………………………</p><p>　　四、單元電路設(shè)計 ………………………………………………………………………</p><p>　　4.1系統(tǒng)電路框圖……………………………………………………………………</p><p>　　4.2單元電路設(shè)計……………………………………………………………………

7、</p><p>　　4.2.1放大電路設(shè)計………………………………………………………………</p><p>　　4.2.2消側(cè)音電路設(shè)計……………………………………………………………</p><p>　　4.2.3功率放大電路設(shè)計…………………………………………………………</p><p>　　4.2.4 9V穩(wěn)壓電源的設(shè)計……………………

8、…………………………………</p><p>　　五、仿真與分析 …………………………………………………………………………</p><p>　　5.1仿真條件…………………………………………………………………………</p><p>　　5.2仿真原理圖………………………………………………………………………</p><p>　　5.3仿真波形圖…

9、……………………………………………………………………</p><p>　　六、實(shí)驗(yàn)設(shè)計改進(jìn) ………………………………………………………………………</p><p>　　七、心得體會 ……………………………………………………………………………</p><p>　　八、參考文獻(xiàn) ……………………………………………………………………………</p><p

10、>　　附錄1 系統(tǒng)電路原理圖…………………………………………………………………</p><p><b>　　附錄2 </b></p><p><b>　　附錄3</b></p><p>　　雙工對講機(jī)的設(shè)計報告</p><p><b>　　系統(tǒng)概述</b></p&g

11、t;<p><b>　　1.1設(shè)計背景</b></p><p>　　所謂雙工對講，是指使用雙方可以同時講話（就像平日我們打免提電話一樣），而不用互相通過開關(guān)切換來一講一聽，實(shí)用非常方便。 對講機(jī)主要應(yīng)用在公安、民航、運(yùn)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(jī)進(jìn)入民用市場，人們外出

12、旅游、購物也開始越來越多地使用對講機(jī)。 對講機(jī)與手機(jī)相比有許多獨(dú)特的地方： （1）講機(jī)不受網(wǎng)絡(luò)限制，在網(wǎng)絡(luò)未覆蓋到的地方，對講機(jī)可以讓使用者輕松溝通； （2）講機(jī)提供一對一，一對多的通話方式，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，這些特點(diǎn)是非常重要的。</p><p>　　1.2設(shè)計目的及意義</p><p>　　（1） 培養(yǎng)學(xué)生正確

13、的設(shè)計思想，理論聯(lián)系實(shí)際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。</p><p>　　（2）鍛煉學(xué)生自學(xué)軟件的能力及分析問題、解決問題的能力。</p><p>　?。?）通過課程設(shè)計，使學(xué)生在理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程繪圖、查閱設(shè)計資料、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的運(yùn)用和計算機(jī)應(yīng)用方面的能力得到訓(xùn)練和提高。</p><p>　?。?） 鞏固、深化和擴(kuò)展學(xué)生的理論

14、知識與初步的專業(yè)技能。</p><p>　　（5） 為今后從事電子技術(shù)領(lǐng)域的工程設(shè)計打好基礎(chǔ)基本要求。</p><p><b>　　1.3系統(tǒng)原理簡介</b></p><p>　　采用的是放大電路，消側(cè)音電路，功率放大電路進(jìn)行電路設(shè)計。</p><p>　　甲方聲音信號經(jīng)過放大電路放大后進(jìn)入消側(cè)音電路，在消側(cè)音電路的C極

15、端接出一個與乙方進(jìn)行信號傳輸?shù)慕涌?，甲方?jīng)消側(cè)音后的信號進(jìn)入功率放大電路并最后由揚(yáng)聲器輸出。乙方電路同甲方，并也在消側(cè)音電路的C極端接出一個與乙方進(jìn)行信號傳輸?shù)慕涌?，用?dǎo)線將兩端口相連，信號可經(jīng)線由甲方傳到乙方，并最后通過功率放大器從乙方揚(yáng)聲器傳出，而本方由于經(jīng)過了消側(cè)音電路，無法聽見自己的聲音。同理乙方聲音從甲方傳出，本方聽不見自己的聲音。</p><p><b>　　1.4本人工作概述</b&

16、gt;</p><p>　　我根據(jù)現(xiàn)在學(xué)到的知識以及網(wǎng)絡(luò)，圖書館借書等方式了解到雙工對講機(jī)的原理，由此動手設(shè)計了一個原理圖，并用multisim仿真軟件進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)。</p><p><b>　　二、設(shè)計任務(wù)與要求</b></p><p>　　1、設(shè)計任務(wù)：根據(jù)技術(shù)指標(biāo)和已知條件，完成對多路對講機(jī)的設(shè)計、裝配與調(diào)試。</p>&

17、lt;p>　　2、設(shè)計要求：采用集成運(yùn)放和集成功放及阻容元件等構(gòu)成對講機(jī)電路，實(shí)現(xiàn)雙方異地有線通話對講；用揚(yáng)聲器兼作話筒和喇叭，雙向?qū)χv，互不影響；工作可靠，效果良好。電源電壓：＋9V，功率≤0.5W。</p><p>　　選擇電路方案，完成對確定方案電路的設(shè)計。計算電路元件參數(shù)與元件選擇、并畫出總體電路原理圖，闡述基本原理。</p><p>　　3、可選元件：揚(yáng)聲器，集成運(yùn)放，集成

18、功放（器件選擇應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)）。電容、電阻、電位若干；或自選元器件。直流電源+9V，或自選電源。</p><p>　　4、可用儀器：示波器，萬用表，毫伏表等。</p><p>　　三、系統(tǒng)電路原理框圖</p><p><b>　　四、單元電路設(shè)計</b></p><p><b>　　4．1原理框圖</b&

19、gt;</p><p>　　雙工對講機(jī)是雙向的的，下圖為雙向系統(tǒng)原理框圖。</p><p>　　單向?qū)χv機(jī)原理框圖如下圖。</p><p><b>　　4.2單元電路設(shè)計</b></p><p>　　4.2.1放大電路設(shè)計</p><p>　　在模擬電子的學(xué)習(xí)中，我學(xué)習(xí)到能使信號放大的器件有運(yùn)算放

20、大器和三極管，考慮到學(xué)習(xí)掌握情況，我決定使用三級管來實(shí)現(xiàn)本次課程設(shè)計的放大效果。語音信號范圍一般在20mV、600Hz左右，三極管放大10-50倍即可。我們采用三極管型號9013，并在E極與電阻并聯(lián)一電容以擴(kuò)大放大倍數(shù)。為使信號放為使信號放大，三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)必須符合工作時的條件。令，則，若使,那么有.</p><p>　　4.2.2消側(cè)音電路設(shè)計</p><p>　　利用三極管的C,E

21、極信號反相相消信號。三極管采用型號2N2221，電位器104。為了使三極管正常工作，在三極管B端由和分壓，三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)4.5V，則令=—，由于有=0.7V，則，.令，則由得。設(shè),那么.</p><p>　　4.2.3功率放大電路設(shè)計</p><p>　　功率放大電路采用芯片LM1875T，5端接電源=9V，利用1端接收信號，3端接地，4端輸出。輸出部分在揚(yáng)聲器前添加一系列電容和電阻保

22、證揚(yáng)聲器的正常使用。</p><p>　　4.2.4 9V穩(wěn)壓電源的設(shè)計</p><p>　　由于電路提供的電壓為220V的交流電，我們可以通過整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓電路，設(shè)計9V穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓電路由固定式三端穩(wěn)壓器型號為LM7809CT以及各個電容器組成，輸入電容C2用于抵消輸入線較長時的電感效益，以防止電路產(chǎn)生自激振蕩，容量較小，常取0.33F，輸入電容C3用于消除輸出電壓中的高頻噪

23、音，常取0.1F,圖5所示電路采用橋式整流電容濾波電路，C1是濾波電容，由于LM7809CT最小輸出電壓U1.2U,通過與電阻分壓從而得到9V穩(wěn)壓電源，</p><p>　　工作原理： 甲方聲音信號經(jīng)過放大電路放大后進(jìn)入消側(cè)音電路，在消側(cè)音電路的C極端接出一個與乙方進(jìn)行信號傳輸?shù)慕涌?，甲方?jīng)消側(cè)音后的信號進(jìn)入功率放大電路并最后由揚(yáng)聲器輸出。乙方電路同甲方，并也在消側(cè)音電路的C極端接出一個與乙方進(jìn)行信號傳輸?shù)慕涌冢?/p>

24、用導(dǎo)線將兩端口相連，信號可經(jīng)線由甲方傳到乙方，并最后通過功率放大器從乙方揚(yáng)聲器傳出，而本方由于經(jīng)過了消側(cè)音電路，無法聽見自己的聲音。同理乙方聲音從甲方傳出，本方聽不見自己的聲音。</p><p><b>　　五、仿真與分析</b></p><p><b>　　5．1仿真條件</b></p><p>　　采用Multisim

25、11.O進(jìn)行仿真。用120mV，600Hz的交流信號，代替聲音信號，在輸出端用示波器觀察波形。</p><p><b>　　5.2仿真原理圖</b></p><p><b>　　5.3仿真波形圖：</b></p><p>　　通過仿真可以知道，當(dāng)信號從對講機(jī)一端輸入時，自己差不多聽不到自己的聲音，而會在對講機(jī)的另一端得到一

26、個信號，而且120mV的信號，被放大到了差不多9V左右，能夠很好的通過對方的揚(yáng)聲器發(fā)出聲音信號進(jìn)行通信。</p><p><b>　　六、實(shí)驗(yàn)設(shè)計改進(jìn)</b></p><p>　　若放大電路不用三極管，改用運(yùn)算放大電路芯片，利用負(fù)反饋運(yùn)算，可以大大增加信號的放大倍數(shù)，聲音可聽起來更清晰。</p><p><b>　　七、心得體會<

27、;/b></p><p>　　一開始的時候，自己真的感覺無從下手，感覺好難，對于這個課題 雙工對講機(jī)怕自己做不出來，但是我還是決定要通過自己的實(shí)踐操作去試試，因?yàn)槲易约好靼鬃鋈魏问麻_始的時候都是比較難的，只有通過多去鍛煉，自己才會成長，再設(shè)計對講機(jī)時，我考慮到要用到放大電路，消側(cè)音電路，以及功率放大電路，但是消側(cè)音電路這是一個自己不太熟悉的電路，所以我就認(rèn)真的去看了許多關(guān)于它的知識原理，自己才會去做，但是通

28、過對這次課程設(shè)計我感覺自己收獲不少，一方面我從自己實(shí)踐中學(xué)到了許多課堂上學(xué)不到的東西，而且自己又學(xué)會了使用multisim軟件，對此我感到很高興，而且也使我明白了做只有通過對理論的具體分析才能做出實(shí)驗(yàn)電路，要理論聯(lián)系實(shí)踐。另一方面我也明白了自己的專業(yè)知識還是不夠扎實(shí)，對于比較復(fù)雜點(diǎn)的電路難以看懂，自己要更加認(rèn)真，同時感覺自己學(xué)的東西不夠用，要去不斷給自己充電，并且這次設(shè)計對我來說雖然花費(fèi)的時間比較多，而且對于自己不懂的地方積極和同學(xué)們討

29、論，如果還是不懂就向?qū)W長請教，在這過程中，也學(xué)會了自己一定要有耐心，不懂的地方要積極的去查資料，向別人請教，總的來說，收獲不少，感謝老師們給我們這次機(jī)會。</p><p><b>　　八、參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】童詩白、徐振英，《現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用》，高等教育出版社，1994年</p><p>　　【2】何小艇等，《電子系統(tǒng)設(shè)

30、計》，浙江大學(xué)出版社，2000年</p><p>　　【3】鄭家龍、王小海，《集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程》，高教出版社，2002年5月</p><p>　　【4】彭介華編，《電子技術(shù)課程設(shè)計指導(dǎo)》，高等教育出版社，1997年10月</p><p>　　【5】編寫組編，《實(shí)用電子電路手冊（模擬電路分冊）》，高教出版社，1991年</p><p>　　

31、[1] 鄧仁清,梁明理. 電子線路[M]. 北京：高等教育出版社，1978.</p><p>　　[2] 趙春華 張學(xué)軍. 電子技術(shù)基礎(chǔ)仿真實(shí)驗(yàn)[M]. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007 </p><p>　　[3] 閻石. 數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M]. 北京：高等教育出版社，2001</p><p><b>　　附錄 電路圖</b></p&g