通信原理課程設(shè)計(jì)--無(wú)線電調(diào)頻對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　通信原理課程設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2009 級(jí) 通信工程 專業(yè) 班級(jí)</p><p>　　題 目 無(wú)線電調(diào)頻對(duì)講機(jī)設(shè)計(jì) </p><p>　　姓 名 學(xué)號(hào) </p><p&g

2、t;　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2012年6月12日</p><p><b>　　任務(wù)書</b></p><p>　　簡(jiǎn)易調(diào)頻收音機(jī)兼對(duì)講機(jī)的設(shè)計(jì)與制作</p><p><b>　　1.1設(shè)計(jì)要求</b></p>&

3、lt;p>　?。?）調(diào)頻收音機(jī)的工作頻率88MHz~108MHz,供電電壓4.5V，輸出功率大于350mW。對(duì)講的工作電流18mA,對(duì)講距離50~100m。</p><p>　?。?）采用D1800收音機(jī)專用集成電路，和芯片D2822功放電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　1.2主要指標(biāo)</b></p><p><b>

4、　　性能指標(biāo)：</b></p><p>　?。?）工作電壓：9V（三節(jié)5號(hào)電池）</p><p>　　（2）有效距離：10～50米</p><p>　?。?）頻率范圍：88～108MHZ</p><p>　?。?）靈敏度：優(yōu)于5微伏</p><p>　?。?）選擇性：40dB</p>

5、<p>　?。?）整機(jī)電池：小于150mA</p><p>　?。?）輸出功率：大于350mW，發(fā)射機(jī)輸出功率越強(qiáng)，發(fā)射信號(hào)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(guò)大，發(fā)射功率過(guò)大，不僅耗電，影響功放元件壽命，而且干擾性強(qiáng)，影響他人的通話效果，還會(huì)產(chǎn)生輻射污染。此款對(duì)講機(jī)輸出功率≥350mW</p><p>　　（8）對(duì)講距離：就對(duì)講機(jī)而言，接收機(jī)靈敏度的高低對(duì)通話

6、距離有著明顯的影響而提高發(fā)射功率，對(duì)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(shí)可能只有1倍，因此通信機(jī)的接收靈敏度越高，通信距離就越遠(yuǎn)。此款對(duì)講機(jī)對(duì)講距離50—100米</p><p>　　該機(jī)具調(diào)頻收音、對(duì)講兩功能，對(duì)講的發(fā)射部分采用兩級(jí)放大電路，對(duì)講距離50米左右，造型美觀、體積小、靈敏度高，并且性能穩(wěn)定，只要裝配無(wú)誤，一般都能成功。</p><p><b>　

7、　設(shè)計(jì)方案選擇</b></p><p>　　方案一：發(fā)射試用調(diào)頻無(wú)線送話器，接收采用集成電路KC538，具有中頻放大、鑒頻和音頻功率放大等功能。KC538中頻放大器采用三極管差分放大器，故有增益高和調(diào)配抑制比較好的特點(diǎn)。</p><p>　　方案二：采用集成電路D1800，它作為收音機(jī)接收專業(yè)集成電路，功放部分則用D2822電路具有體積小、外圍元件少靈敏度極高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。

8、</p><p>　　方案選擇：綜上電路，接收頻率和工作電流都在要求范圍之內(nèi)，具有良好的抗干擾能力，經(jīng)過(guò)比較，方案二更具有簡(jiǎn)潔性，電路布復(fù)雜。因此本系統(tǒng)采用方案二設(shè)計(jì)。</p><p>　　1.接收部分原理：調(diào)頻信號(hào)由TX接收，經(jīng)C9耦合到IC1的19腳內(nèi)的混頻電路，IC1第1腳內(nèi)部為本機(jī)振蕩電路，1腳為本振信號(hào)輸入端，L4、C、C10、C11等元件構(gòu)成本振的調(diào)諧回路。在IC1內(nèi)部混頻后的

9、信號(hào)經(jīng)低通濾波器后得到10.7MHz的中頻信號(hào)，中頻信號(hào)由IC1的7、8、9腳內(nèi)電路進(jìn)行中頻放大、檢波，7、8、9腳外接的電容為高頻濾波電容，此時(shí)，中頻信號(hào)頻率仍然是變化的，經(jīng)過(guò)鑒頻后變成變化的電壓。10腳外接電容為鑒頻電路的濾波電容。這個(gè)變化的電壓就是音頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)靜噪的音頻信號(hào)從14腳輸出耦合至12腳內(nèi)的功放電路，第一次功率放大后的音頻信號(hào)從11腳輸出，經(jīng)過(guò)R10、C25、RP，耦合至IC2進(jìn)行第二次功率放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。&

10、lt;/p><p>　　對(duì)講機(jī)接收結(jié)構(gòu)框圖如圖（1）所示：</p><p><b>　　圖（1）</b></p><p>　　2.對(duì)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(hào)，經(jīng)過(guò)R1、R2、C1阻抗均衡后，由VT1進(jìn)行調(diào)制放大。C2、C3、C4、C5、L1以及VT1集電極與發(fā)射極之間的結(jié)電容構(gòu)成一個(gè)LC振蕩電路，在調(diào)頻電路中，很小的電容

11、變化也會(huì)引起很大的頻率變化。當(dāng)電信號(hào)變化時(shí)，相應(yīng)的也會(huì)有變化，這樣頻率就會(huì)有變化，就達(dá)到了調(diào)頻的目的。經(jīng)過(guò)VT1調(diào)制放大的信號(hào)經(jīng)C6耦合至發(fā)射管VT2通過(guò)TX、C7向外發(fā)射調(diào)頻信號(hào)。VT1、VT2用9018超高頻三極管作為 振蕩和發(fā)射專用管。</p><p>　　對(duì)講機(jī)發(fā)射結(jié)構(gòu)框圖如圖（2）所示：</p><p><b>　　圖（2）</b></p>&

12、lt;p>　　調(diào)頻對(duì)講機(jī)電路原理圖如圖（3）所示：</p><p>　　D1800芯片功能介紹：</p><p>　　D1800 為單片F(xiàn)M/AM 收音機(jī)電路， FM 部分包含混頻，本振中放，鑒頻，靜噪，低通濾波器等；AM 部分包括高放檢波，此外還有音頻驅(qū)動(dòng)級(jí)和功放電路，用一塊D1800 電路和少數(shù)外圍元件，可制作完整的收音機(jī)。該電路工作電源電壓范圍為2.5V~5V。</p&g

13、t;<p>　　D1800芯片功能方框如圖（4）所示：</p><p><b>　　圖（4）</b></p><p>　　D2822芯片功能介紹：</p><p>　　D2822用于攜式錄音機(jī)或者收音機(jī)作音頻功率放大器，主要特點(diǎn)：電源降到1.8v時(shí)依舊能正常工作；交越失真?。混o態(tài)電流小，可作橋式或立體式功放應(yīng)用；外圍元件少；通道分

14、離度高；開機(jī)和關(guān)機(jī)無(wú)沖擊噪聲；軟限幅等特點(diǎn)。</p><p>　　D2822芯片功能方框圖如圖（5）所示：</p><p><b>　　圖（5）</b></p><p><b>　　所需用的設(shè)備、儀器</b></p><p>　　所需要的設(shè)備：電烙鐵 示波器 萬(wàn)用表 錫絲 螺絲刀 手工鉗 松香 海

15、綿</p><p><b>　　對(duì)講機(jī)原料清單：</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)步驟</b></p><p>　?。?）分析確定完成課程設(shè)計(jì)方案</p><p>　?。?）畫出電路原理圖并及時(shí)答辯</p><p>　　（3）購(gòu)買元器件和相關(guān)實(shí)驗(yàn)用品</p>

16、;<p>　?。?）按照電路原理圖焊接元器件</p><p>　　（5）適當(dāng)修剪電子元器件的管腳</p><p>　?。?）調(diào)試對(duì)講機(jī)發(fā)射極接收部件</p><p>　?。?）由指導(dǎo)老師檢測(cè)對(duì)講機(jī)質(zhì)量</p><p>　?。?）及時(shí)完成上交課程設(shè)計(jì)報(bào)告</p><p>　　系統(tǒng)電路性能指標(biāo)測(cè)試結(jié)果<

17、/p><p>　　5.1芯片1800各個(gè)管腳的電壓：</p><p>　　1: 4.29V 2: 3.86V 3: 4.28V 4: 3.58V 5: 3.56V 6: 2.96V</p><p>　　7: 2.96V 8: 2.96V 9: 3.85V 10: 3.78V 11: 0.24V 12: 0V</p>

18、<p>　　13: 0.08V 14: 0.83V 15: 0.02V 16: 3.59V 17: 3.61V 18: 0V</p><p>　　19: 1.02V 20: 1.02V 21: 0.84V 22:0V</p><p>　　5.2芯片2822各個(gè)管腳的電壓：</p><p>　　1: 1.98V 2: 4.

19、49V 3:1.97V 4: 0V</p><p>　　5: 0.52V 6: 0V 7: 0V 8: 0.53V</p><p>　　5.3、2FSK調(diào)制原理波形圖如圖（6）</p><p><b>　　圖（6）</b></p><p>　　5.4、理論各點(diǎn)波形如圖（7）</p>&l

20、t;p><b>　　圖（7）</b></p><p>　　5.5、實(shí)際的測(cè)試波形</p><p><b>　　原始語(yǔ)音信號(hào)：</b></p><p><b>　　載波波形：</b></p><p><b>　　已調(diào)信號(hào)：</b></p>

21、<p>　　用于混頻的本振信號(hào)：</p><p><b>　　解調(diào)后的音頻信號(hào)：</b></p><p>　　焊接、調(diào)試中遇到的問(wèn)題，解決的方法</p><p>　　6.1 調(diào)頻對(duì)講機(jī)的焊接與安裝</p><p><b>　　1. 焊接</b></p><p>　

22、?。?）清查元器件，使用萬(wàn)用表對(duì)每個(gè)器件進(jìn)行檢測(cè)，熟習(xí)各元器件及其功能，做好焊接前預(yù)備工作，</p><p>　?。?）整機(jī)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(yīng)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

23、裝時(shí)必須緊貼線路板以避免高頻衰減而造成對(duì)講距離縮短。</p><p>　?。?）插裝：應(yīng)對(duì)照電路圖對(duì)號(hào)插裝，有極性的元件要注意極性，如集成電路的腳位等。</p><p>　　（5）焊接：焊接前應(yīng)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(diǎn)加熱時(shí)間及用錫量要適當(dāng)，防止虛焊、錯(cuò)焊、短路，其中耳機(jī)插座、三極管等焊接時(shí)要快，以免燙壞；</p><p>　　

24、（6）焊后剪去多余引腳，檢查所有焊點(diǎn)，并對(duì)照電路圖仔細(xì)檢查，并確認(rèn)無(wú)誤后方可通電。</p><p><b>　　2. 安裝</b></p><p>　?。?） 發(fā)光二極管應(yīng)焊在印制板反面 , 對(duì)比好高度和孔位再焊接。</p><p>　　(2) 由于本電路工作頻率較高 , 安裝時(shí)請(qǐng)盡量緊貼線路板 , 以免高頻衰減而造成對(duì)講距離縮短。</p

25、><p>　　(3) 焊接前應(yīng)先將雙聯(lián)用螺絲上好 , 并剪去雙聯(lián)拔盤圓周內(nèi)多余高出的引腳再焊接。</p><p>　　(4) J1 可以用剪下的多余元件腳代替 ,TX 的引線用粗軟線連接。 </p><p>　　(5) 為了防止集成電路被燙壞 , 套件中配備了集成電路插座 ,22 腳插座由一個(gè) 14 腳插座和一個(gè) 8 腳插座組成 , 請(qǐng)務(wù)必要焊上。<

26、;/p><p>　　(6) 耳機(jī)插座上的腳要插好 , 否則后蓋可能會(huì)蓋不緊。</p><p>　　(7) 按鈕開關(guān) K1外殼上端的腳要焊接起來(lái) , 以保證 VD 的正極與電源負(fù)極連通。</p><p>　　6.2 調(diào)頻對(duì)講機(jī)的調(diào)試</p><p>　　1. 接收部分的調(diào)試</p><p>　　首先用萬(wàn)用表l00mA電流檔(

27、其它檔也行，只要≥50mA檔即可)的正負(fù)表筆分</p><p>　　別跨接在地和K的GB之間，這時(shí)的讀數(shù)應(yīng)在10~15mA左右，這時(shí)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(shí)應(yīng)收得到廣播電臺(tái)，若還收不到應(yīng)檢查有沒(méi)有元件裝錯(cuò)，印刷電路板有沒(méi)有短距或開路，有沒(méi)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(jī)只要裝配無(wú)誤可實(shí)現(xiàn)一裝響。</p><p>　　排除故障后找一臺(tái)標(biāo)

28、準(zhǔn)的調(diào)頻收音機(jī)，分別在低端和高端收一個(gè)電臺(tái)，并調(diào)整被調(diào)收音機(jī)L4的松緊度，使被調(diào)收音機(jī)了能收到這兩個(gè)電臺(tái)，那么這臺(tái)被調(diào)收音機(jī)的頻率覆蓋就調(diào)好了。</p><p>　　如果在低端收不到這個(gè)電臺(tái)，說(shuō)明應(yīng)減少M(fèi)的匝數(shù)，在高端收不到這個(gè)電臺(tái)，說(shuō)明應(yīng)增加L4的匝數(shù)，直至這兩個(gè)電臺(tái)都能收到為止，調(diào)整時(shí)注意用無(wú)感起子或牙牙、牙刷柄(處理后)拔動(dòng)L4的松緊度。當(dāng)L4拔松時(shí)，這時(shí)的頻率就增高，反之則降低，注意調(diào)整前請(qǐng)將頻率指示牌貼

29、好，使整個(gè)圓弧數(shù)值都能在前蓋的小孔內(nèi)看得見(旋轉(zhuǎn)調(diào)臺(tái)拔盤)</p><p>　　調(diào)頻率覆蓋陰收音機(jī)的頻率范圍（88MHz一108MHz)</p><p>　　用高頻信號(hào)發(fā)生器輸出88MHz調(diào)頻信號(hào)，將收音機(jī)調(diào)諧至波段低端起點(diǎn)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(hào)發(fā)生器輸出108MHz調(diào)頻信號(hào)，將收音機(jī)調(diào)諧至波段高端中點(diǎn)位置，微調(diào)本振回路補(bǔ)償電容(半可變電容)

30、，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(tái)信進(jìn)行調(diào)整，在波段低端接收一調(diào)頻電合信號(hào)，察調(diào)諧指針指示的頻率是否與該電臺(tái)頻率相符。若指示的頻率偏高，則可將本振線圈的電感量減?。环粗?，若指示的頻率偏低，則應(yīng)將本振線圈的電感量增大。</p><p>　　上述過(guò)程重復(fù)幾次，直到調(diào)準(zhǔn)為止。在波段高端接收以調(diào)頻廣播信號(hào)，觀察調(diào)諧指針指示的頻率是否與該電臺(tái)頻率相符，若若指示

31、的頻率偏高，可減小本振回路中的補(bǔ)償電容；反之，則增大補(bǔ)償電容，直到調(diào)準(zhǔn)為止。 </p><p>　　2. 發(fā)射部分的調(diào)試</p><p>　　首先將一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)頻收音機(jī)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(guān)K1按下，并調(diào)節(jié)L1的松緊度，使標(biāo)準(zhǔn)收音機(jī)有嘯叫，若沒(méi)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(duì)著駐極體講話，若有失真，則可調(diào)整標(biāo)

32、準(zhǔn)收音機(jī)的調(diào)臺(tái)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(hào)更穩(wěn)定。若要實(shí)現(xiàn)對(duì)講，請(qǐng)?jiān)傺b一臺(tái)本套件并按同樣的方法進(jìn)行調(diào)整，對(duì)講頻率可以自己定，如88MHz、98MHz、108MHz……這樣可以實(shí)現(xiàn)互相保密也不至相互干擾。這樣一臺(tái)自己親自動(dòng)手制作的對(duì)講機(jī)就實(shí)現(xiàn)了</p><p><b>　　3. 統(tǒng)調(diào)</b></p><p>　　調(diào)頻收音機(jī)的統(tǒng)調(diào)

33、方法與調(diào)幅的相同。接收波段低端某一頻率信號(hào)，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(hào)，調(diào)整高放調(diào)諧回路的補(bǔ)償電容，使聲音(或毫伏表讀數(shù))最大。</p><p><b>　　6.3 注意事項(xiàng)</b></p><p>　　連天線的導(dǎo)線從元件面走。</p><p>　　連話

34、筒的線用平行線，照?qǐng)D鏈接。</p><p>　　從A孔到M孔連一條過(guò)線，過(guò)線從焊接面走。</p><p>　　6.4 遇到的問(wèn)題及解決辦法</p><p>　?。?）對(duì)講機(jī)語(yǔ)音信號(hào)時(shí)續(xù)時(shí)斷，檢測(cè)喇叭連線是否存在短接，若存在 消除短接點(diǎn)。</p><p>　?。?）對(duì)講機(jī)接收信號(hào)不清晰，或有效接收距離過(guò)短，調(diào)節(jié)中周至恰當(dāng)位置。</

35、p><p>　?。?）三極管溫度過(guò)高，檢查三極管極性是否反接，若反接調(diào)整至正確位置。</p><p>　?。?）對(duì)講機(jī)喇叭音量不能調(diào)節(jié)高低，檢查小撥盤是否存在虛焊點(diǎn)，若存在重新焊接。</p><p>　?。?）對(duì)講機(jī)的發(fā)射裝置的發(fā)射信號(hào)不能被對(duì)講機(jī)的接收裝置接收，適當(dāng)調(diào)節(jié)線圈間的距離。</p><p>　?。?）發(fā)光二極管不能正常發(fā)光，查看發(fā)光二

36、級(jí)管極性是否接反，若接反調(diào)整至正確位置。</p><p>　?。?）芯片Ic1 1800與Ic2 2822位置必須正確放置。</p><p>　　（8）電池正負(fù)極片需正確焊接。</p><p>　?。?）瓷片電容有正負(fù)極之分。</p><p>　　收獲、體會(huì)和改進(jìn)設(shè)計(jì)的建議</p><p>　　無(wú)線電調(diào)頻對(duì)講機(jī)是在超外

37、差收音機(jī)與無(wú)線話筒的基礎(chǔ)上進(jìn)行了優(yōu)化組合，性能進(jìn)一步提高。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們小組的成員多次查閱相關(guān)電子設(shè)計(jì)制作資料，修改設(shè)計(jì)方案，理論水平漸漸提高。通過(guò)討論確定可行性方案。實(shí)際焊接，制作，調(diào)試過(guò)程中遇到不少疑難點(diǎn)，在小組成員的共同探討以及指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，順利解決所遇到的疑點(diǎn)。一是元器件的正確識(shí)別和引腳判斷，二是電路焊接，最后是調(diào)試與測(cè)試。</p><p>　　通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西，

38、以前總是認(rèn)為弄懂課本上的知識(shí)就萬(wàn)事大吉了，但是，這一次的課程設(shè)計(jì)糾正了我以前的錯(cuò)誤想法，時(shí)間是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，只有通過(guò)實(shí)踐，通過(guò)自己親自的參與才能知道哪些地方是自己薄弱的，沒(méi)有掌握好的地方，盡信書則不如無(wú)書，真理只有通過(guò)實(shí)踐的檢驗(yàn)才能顯示出它的正確性。在以后的學(xué)習(xí)生活中，我要更加注重自己動(dòng)手能力的提高，多問(wèn)幾個(gè)為什么，反復(fù)試驗(yàn)才能理解的更加透徹。把理論知識(shí)同具體實(shí)踐結(jié)合起來(lái)，理論結(jié)合實(shí)踐，以期能夠更好的把理論知識(shí)應(yīng)用于實(shí)踐過(guò)程中。本