對講機課程設計---調(diào)頻收音機對講機

1、<p>　　題目: 調(diào)頻收音機對講機 </p><p>　　姓 名： </p><p>　　院 系： 應用技術(shù)學院 </p><p>　　專 業(yè)： 電子信息工程（電信職教）</p><p>　　學 號：

2、 </p><p>　　指導教師： </p><p>　　完成時間：2012年6月16日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　本文介紹一款采用D1800加和D2822芯片設計的調(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

3、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、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雜、故障范圍大、對講距離近的矛盾，通過全新的設計使電路簡化，性能大大提高.對講距離迅速提高。</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　引言…………

4、……………………………………………… ……………………3</p><p>　　1.1對講機的發(fā)展……………………………………………………………… 3 </p><p>　　1.2論文設計的目的和意義………………………………………………………4</p><p>　　調(diào)頻收音機對講機的系統(tǒng)設計………………………………… ………………5</p><

5、p>　　2.1.1調(diào)頻收音機對講機工作整體說明…………………………………………5</p><p>　　2.1.2調(diào)頻收音機對講機原理及其框圖…………………………………………6</p><p>　　2.2調(diào)頻收音機對講機的技術(shù)指標………………………………………………6</p><p>　　2.3調(diào)頻收音機對講機主要芯片簡介及電路設計………………………………6&l

6、t;/p><p>　　2.3.1 D1800芯片介紹.……………………………………………………………7</p><p>　　2.3.2 D2822芯片簡介……………………………………………………………7</p><p>　　2.3.3調(diào)頻收音機對講機整體電路設計及其相關說明…………………………7</p><p>　　調(diào)頻收音機對講機的安裝與調(diào)試…

7、……………………………………………8</p><p>　　3.1調(diào)頻收音機對講機的焊接與安裝……………………………………………8</p><p>　　3.2調(diào)頻收音機對講機的調(diào)試……………………………………………………8</p><p>　　3.2.1收音部分的調(diào)試……………………………………………………………9</p><p>　　3.2.

8、2調(diào)頻率覆蓋(調(diào)收音機的頻率范圍88MHz一108MHz)…………………9</p><p>　　3.2.3發(fā)射部分的調(diào)試……………………………………………………………10</p><p>　　3.2.4統(tǒng)調(diào)(調(diào)整頻率跟蹤〕……………………………………………………10</p><p>　　結(jié)語………………………………………………………………………………11</p

9、><p>　　附錄………………………………………………………………………………13</p><p><b>　　引 言</b></p><p>　　對講機不受網(wǎng)紹限制，在網(wǎng)絡未覆蓋到的地方，對講機可以讓使用者輕松溝通：</p><p>　　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

10、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)廣泛應用在公安、民航、運輸、水利、鐵路、制造、建筑、服務等行業(yè)，用于團體成員間的聯(lián)絡和指揮調(diào)度，以提高溝通效率和提高處理突發(fā)事件的快速反應能力。隨著對講機進入民用市場，人們外出旅游、購物也開始越來越多地使用對講機。目前市場上的對講機品牌主要有以下幾種，現(xiàn)介紹如下(排名不分先后)：</p>

11、<p>　　國外品牌：摩托羅拉(美國〕、建伍(日本)、艾可慕、威泰克斯(Vertex)。</p><p>　　國產(chǎn)品牌：好易通、環(huán)球通、科立訊、旭輝、北峰、尤利爾、泉盛、歐標、普星、海云通等。</p><p><b>　　1.1對講機的發(fā)展</b></p><p>　　對講機技術(shù)最早產(chǎn)生在風聲鶴唳的二十年代，誕生于Wsetinghou

12、se的實驗室里。一位名叫JohnKormode性格古怪的發(fā)明家“異想天開”地想對郵政單據(jù)實現(xiàn)自動分檢，那時候?qū)﹄娮蛹夹g(shù)應用方面的每一個設想都使人感到非常新奇。他的想法是在信封上做對講機標記，對講機中的信息是收信人的地址，就象今天的郵政編碼。為此Kormode發(fā)明了最早的對講機標識，設計方案非常的簡單，即一個“條”表示數(shù)字“1”，二個“條”表示數(shù)字“2”，以次類推。然后，他又發(fā)明了由基本的元件組成的對講機識讀設備：一個〔能夠發(fā)射光并接收反

13、射光）測定反射信號條和空的方法，即邊緣定位線圈；和使用測定結(jié)果的方法，即譯碼器。</p><p>　　Kormode利用當時新發(fā)明的光電池來收集反射光?！翱铡狈瓷浠貋淼氖菑娦盘?，“條”反射回來的是弱信號。與當今高速度的電子元器件應用不同的是，Kormode利用磁性線圈來測定“條”和“空”。就象一個小孩將電線與電池連接再繞在一顆釘子上來夾紙。Kormode用一個帶鐵芯的線圈在接收到“空”的信號的時候吸引一個開關，在

14、接收到“條”的信號的時候，釋放開關并接通電路。因此，最早的對講機閱讀器噪音很大。開關由一系列的繼電器控制，“開”和“關”由打印在信封上“條”的數(shù)量決定。通過這種方法，對講機符號直接對信件進行分檢。</p><p>　　此后不久，Kormode的合作者Douglas Young，在Kormode碼的基礎上作了些改進。Kormode碼所包含的信息量相當?shù)牡?，并且很難編出十個以上的不同代碼。而Young碼使用更少的條，

15、但是利用條之間空的尺寸變化，就象今天的UPC對講機符號使用四個不同的條空尺寸。新的對講機符號可在同樣大小的空間對一百個不同的地區(qū)進行編碼，而Kormode碼只能對十個不同的地區(qū)進行編碼。</p><p>　　直到1949年的專利文獻中才第一次有了Norm Woodland和Bernard Silver發(fā)明的全方位對講機符號的記載，在這之前的專利文獻中始終沒有對講機技術(shù)的記錄，也沒有投入實際應用的先例。Norm

16、Woodland和Bernard Silver的想法是利用Kormode和 Young。垂直的“條”和“空”，并使之彎曲成環(huán)狀，非常象射箭的靶子。這樣通過掃描圖形的中心，能夠?qū)χv機符號解碼，不管對講機符號方向的朝向。在利用這項專利技術(shù)對其進行不斷改進的過程中，一位科幻小說作家IsaaC-Azuimov在他的“裸露的太陽”一書中講述了使用信息編碼的新方法實現(xiàn)自動識別的事例。那時人們覺得此書中的對講機符號看上去象是一個方格子的棋盤，但是今

17、天的對講機專業(yè)人士馬上會意識到這是一個二維矩陣對講機符號。雖然此對講機符號沒有方向、定位和定時，但很顯然它表示的是高信息密度的數(shù)字編碼。</p><p>　　直到1970年IterfaCe MeChanisms公司開發(fā)出“二維碼”之后，才有了價格適于銷售的二維矩陣對講機的打印和識讀設備。那時二維矩陣對講機用于報社排版過程的自動化。二維矩陣對講機印在紙帶上，由今天的一維CCD掃描識讀。CCD發(fā)出的光照在紙帶上，每個

18、光電池對準紙帶的不同區(qū)域。每個光電池根據(jù)紙帶上印刷對講機與否輸出不同的圖案，組合產(chǎn)生一個高密度信息圖案。用這種方法可在相同大小的空間打印上一個單一的字符，作為早期Kermode碼之中的一個單一的條。定時信息也包括在內(nèi)，所以整個過程是合理的。當?shù)谝粋€系統(tǒng)進入市場后。包括打印和識讀設備在內(nèi)的全套設備大約要5000美元。</p><p>　　此后不久，隨著LED(發(fā)光二極管)、微處理器和激光二極管的不斷發(fā)展，迎來了新的

19、標識符號（象征學)和其應用的大爆炸，人們稱之為“對講機工業(yè)”。今天很少能找到?jīng)]有直接接觸過即快又準的對講機技術(shù)的公司或個人。由于在這一領域的技術(shù)進步與發(fā)展非常迅速，并且每天都有越來越多的應用領域被開發(fā)。用不了多久對講機就會象燈泡和半導體收音機一樣普及，將會使我們每一個人的生活都變得更加輕松和方便。</p><p>　　1.2論文設計的目的和意義</p><p>　　對講機的一系列優(yōu)點使它廣

20、泛應用于團體成員間的聯(lián)絡和指揮調(diào)度，以提高溝通效率和提高處理突發(fā)事件的快速反應能力。近來隨著對講機進入民用市場，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。這就要求在設計時不但要考慮對講機的技術(shù)指標而且還要考慮其經(jīng)濟指標及其實用性。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

21、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隊的專業(yè)業(yè)務中使用。因此，專業(yè)無線電對講機的特點是，功能簡單實用。在設計是都留有多種通信接口供用戶作二次開發(fā)。其頻率報設置大都是通過計算機編程，使用者無法改變頻率，其面板顯示的只是信道數(shù)，不直接顯示頻率點，頻率的保密性較好，頻率的穩(wěn)定性也較高，不易跑頻。在長期工作中，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

22、VHP段時一部分V高段（1 48一1 7 4MHZ〕和V低段(136一160MHZ)。另有一部分</p><p>　　業(yè)余機的主要特色是，體積要小巧、功能要齊全、可進行頻率掃描，可在面板上直接置頻，面板上顯示頻率點。</p><p>　　其技術(shù)指標、設備的穩(wěn)定性、頻率穩(wěn)定性、可靠性以及工作環(huán)境也相對專業(yè)無線電對講機要差些。其直接結(jié)果是業(yè)余機成本也較低些，以適應個人購買的需要?；右陨峡紤]本

23、教調(diào)頻收音機對餅機的設計理念和需求就出來了。</p><p>　　調(diào)頻收音機對講機的系統(tǒng)設計</p><p>　　2.1.1潤繃收音機對講視的工作說明</p><p>　　無線對講機工作于超短波頻段，頻率高，繞射能力差，主要靠直達波，傳播距離主要在視線距離以內(nèi)。由于地球表面是曲面假設在平原的平坦地帶有兩個人的體高為1.8m，那么，他們能互相見到對方的頭部的視線距離約

24、為，10一12公里，(我們指的是視線距離，并非真正肉眼可見，類似于借助望遠鏡平視）由于電波的波長很短，30MHz的電波波長為10m。地面上的不大建筑物對于電波都有明顯的影響，如高山，樹木、建筑物、高壓輸電線路等介質(zhì)，電磁波要在其中感應出電流，都要損失能量，加上空中有不同程度的干擾電波，這都會減少通話距離。</p><p>　　在這種情況下，若他們使用30MHz頻段的對講機，配以0.15m的法向模螺旋天線，相距10

25、一12公里，是難于通話成功的，即使在視線距離內(nèi)，也非都可以清晰通話。</p><p>　　實際情況的通話距離如下：</p><p>　　1.在城市，建筑物林立，電磁環(huán)境污染大，電波干擾強，通話距離只能1公里左右，使用拉桿天線，只能約2公里。</p><p>　　2.若登上3—4層樓，使用拉桿天線，或者在上面所說的平坦地帶，使用拉桿天線，通話距離可達3一5公里。<

26、;/p><p>　　3.持對講機的一方或雙方站在10一20m的高處，或使用室外天線，配50Q的同軸饋線，又沒有高山阻擋，這樣等于增大視線距離，通話距離可達5一10公里。</p><p>　　4.因此，使用者如何選擇通話地點，或一方配以室外天線，充分發(fā)揮手中器材的效力，增大通話距離，是值得探導的。</p><p>　　5.就對講機而言，接收機靈敏度的高低對通話距離有著明顯

27、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。</p><p>　　6.另外，30MHZ頻段的電磁波有時也可以被電離層反射，所以，在晚上或春夏之交，可以收到幾十甚至幾百公里以外的對講機信號，這不奇怪，但信號不會很穩(wěn)定。</p><p>　　7.在城市，各種工業(yè)電磁干擾相當嚴重，所以30MHZ頻段的對講機比較適合干擾較少的農(nóng)村使用。有條件的城

28、市愛好者亦可到郊外試驗，效果會更好。</p><p>　　8.對講機為了攜帶方便一般都是配各本機天線(即法向模螺旋天線），長度較短，增益較低，通話距離一般都不遠，為了實現(xiàn)遠距離通信，有條件應配各0 .5m一1.0m的底部加感拉竿天線，0.5m一1.0m的底部加感拉竿天線可自制。</p><p>　　2.1.2調(diào)頻收音機對講原理及其框圖</p><p>　　1.收音機

29、(或接收）原理：調(diào)頻信號由TX接收，經(jīng)C9藕合到ICl的19腳內(nèi)的混頻電路。ICl第1腳內(nèi)部為本機振蕩電路，1腳為本振信號輸入端，L4、C、C10、C11等元件構(gòu)成本振的調(diào)諧回路。在ICl內(nèi)部混頻后的信號經(jīng)低通濾波器后得到10.7MHz的中頻信號，中頻信號由ICI的7、8、9腳內(nèi)電路進行中頻放大，檢波口7、8、9腳外接的電容為高頻濾波電容。此時，中頻信號頻率仍然是變化的，經(jīng)過靜噪的音頻信號從14腳輸出藕合至12腳內(nèi)的功放電路，第一次功率

30、放大后的音頻信號從11腳輸出，經(jīng)過R10、C25、RP，耦合至IC2進行第二次功率放大，推動揚聲器發(fā)出聲音</p><p>　　2.對講發(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，經(jīng)過Rl，R2、C1阻抗均衡后，由VT1l進行調(diào)制放大。C2、C3、C4、C5、L1以及VT1集電極與發(fā)射極間的結(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。當電信號變化時，相應的Cce也

31、會有變化，這樣頻率就會有變化。就達到了調(diào)頻的目的。經(jīng)過LC振蕩電路及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。 </p><p>　　2.2調(diào)頻收音機對講機的技術(shù)參數(shù)</p><p>　　1調(diào)頻波段；88MHz一108

32、MHz</p><p><b>　　2調(diào)制方式：調(diào)頻</b></p><p>　　3工作電源電壓范圍，3V(5號電池2節(jié))</p><p>　　4靜態(tài)電流13.5mA</p><p><b>　　5信噪比>80dB</b></p><p>　　6諧波失真<0.8%

33、</p><p>　　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</p><p>　　越遠。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。此款對講機輸出功率≥350mA</p><p>　　8發(fā)射機工作電流：18mA</p><p>　　9對講距離：

34、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。此款對講機對講距離50一100米</p><p>　　2.3調(diào)頻收音機對講機主要芯片簡介及電路設計</p><p>　　2.3.1 D1800芯片介紹</p><p>　　D18

35、00內(nèi)部方框圖及靜態(tài)電壓參考值</p><p>　　2.3.2 D2822芯片介紹</p><p>　　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了，且有電路簡單、音質(zhì)好、電壓范圍窄等特點，是業(yè)余制作小功放的較佳選擇</p><p>　　2.3.3調(diào)頻收音機對講機整體電路設計及其相關說明</p>

36、<p>　　駐極題在此起到傳感器的作用，將變化著的聲波轉(zhuǎn)化為變化著的電信號。VT1選用9018，他主要對信號進行調(diào)制放大，由R1、R2、C1進行阻抗均衡，C2、C3、C4、C5、L1以及VT1構(gòu)成一個LC振蕩電路，其等效電路如圖所示：</p><p>　　D1800作為收音接收專用集成電路，調(diào)頻信號經(jīng)C9耦合到其I9腳內(nèi)進行混頻，本振信號進入1腳形成本機震蕩電路，L4、C、C10、C11等元件構(gòu)成成本

37、的調(diào)諧回路。</p><p>　　D2822作為功放電路的核心芯片，主要是對音頻信號進行第二次功率放大，推動揚聲器發(fā)出聲音。VT2為D40，是專用發(fā)射管，可用9018替換。</p><p>　　調(diào)頻收音機對講機的安裝與調(diào)試</p><p>　　3.1調(diào)頻收音機對講機的焊接與安裝</p><p>　　1.清查元器件，使用萬用表對每個器件進行檢測

38、，熟習各元器件及其功能，做好好焊接前預備工作，</p><p>　　2’整機電路分析，熟悉元件在印刷板上安裝位置，確定元件安裝方式</p><p>　　3.將元器件彎曲成形，本電路所有的電阻(除R12外)均采用立式插裝，盡量將字特置于易觀察的位置，字符應從左到右、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，安裝時必須緊貼線路板以避免高頻衰減而造成對講距離縮短

39、。</p><p>　　4.焊接：捍接前應先將雙聯(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，各焊點加熱時間及用錫量要適當，防止虛焊、錯焊、短路，其中耳機插座、三極管等焊接時要快，以免燙壞；</p><p>　　5.焊后剪去多余引腳，檢查所有焊點，并對照電路圖仔細檢查，并確認無誤后方可通電。</p><p>　　3.2調(diào)頻收音機對講機的調(diào)試</p>

40、<p>　　3.2.1收音部分的調(diào)試</p><p>　　首先用萬用表l00mA電流檔(其它檔也行，只要≥50mA檔即可)的正負表筆分</p><p>　　別跨接在地和K的GB之間，這時的讀數(shù)應在10~15mA左右，這時打開電源開關K，并將音量開至最大，再細調(diào)雙聯(lián)，這時應收得到廣播電臺，若還收不到應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，而導致短路或

41、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準的調(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，說明應減少M的匝數(shù)，在高端收不到這個電臺，說明應增加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L4拔松時，這時的頻率就增高，反之則

42、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)</p><p>　　3.2.2調(diào)頻率覆蓋陰收音機的頻率范圍（88MHz一108MHz)</p><p>　　用高頻信號發(fā)生器輸出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

43、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。</p><p>　　在業(yè)余條件下，可用已知頻率的電臺信進行調(diào)整，在波段低端接收一調(diào)頻電合信號，察調(diào)諧指針指示的頻率是否與該電臺頻率相符。若指示的頻率偏高，則可將本振線圈的電感量減小；反之，若指示的頻率偏低，則應將本振線圈的電感量增大。上述過程重復幾次，直到調(diào)準為止。在波段高端接收以調(diào)頻廣播信號，觀察調(diào)諧指針指示的頻率是否與該電臺頻率相符，若若指示的頻

44、率偏高，可減小本振回路中的補償電容；反之，則增大補償電容，直到調(diào)準為止。 </p><p>　　3.2.3發(fā)射部分的調(diào)試</p><p>　　首先將一臺標準的調(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)射部分和開關Kl按下，并調(diào)節(jié)Ll的松緊度，使標準收音機有嘯叫，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

45、標準收音機的調(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</p><p>　　3.2.4統(tǒng)調(diào)(調(diào)整頻率跟蹤)</p><p>　　調(diào)頻收音機的統(tǒng)調(diào)方法與調(diào)幅的相同

46、。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。</p><p><b>　　結(jié)束語</b></p><p>　　本款收音機對講機在原來的電路基礎上進行了優(yōu)化組合，使其在原來的基礎上性能大大提高。在設計過程中。我組

47、成員廣泛查閱資料，多次討論各元器件的功能和辨別方法，這讓我們深刻的認識到一個成品的制成是多么的不易，在討論過程中我們也感到自己的理論水平漸漸有了提高。完成了本次的實訓，在焊接過程中，我們遭遇了困難，首先是元器件的正確識別和引腳判斷，其次是電路焊接，最后作品完成后功能測試又成為難題，然而我組成員在廣泛查閱資料和指導老師的幫助下迅速掃清了障礙，最終順利完成作品。</p><p><b>　　附 錄</