光纖語(yǔ)音系統(tǒng)傳輸報(bào)告

1、光纖語(yǔ)音傳輸系統(tǒng)的研制1、 課程設(shè)計(jì)的要求（1）發(fā)射部分采用信號(hào)調(diào)制，用音頻信號(hào)調(diào)制光信號(hào)；（2）利用光纖傳輸，接收部分進(jìn)行解調(diào)、濾波和放大； （3）語(yǔ)音信號(hào)復(fù)原的功放設(shè)計(jì)；（4）其他可發(fā)揮和擴(kuò)展的功能。2、 方案認(rèn)證與選擇光纖語(yǔ)音傳輸電路的工作原理：音頻信號(hào)最初是聲波，由發(fā)送器的電子麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。此電信號(hào)由LM358組成的音頻放大器放大，然后借助光電管將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為光信號(hào)。光信號(hào)送入塑料光纜。在光纜的另一端，發(fā)射器產(chǎn)生的光信號(hào)照射到接收器的光電管上。光電管再將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，此電信號(hào)經(jīng)過(guò)LM358被放大并送入揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換為聲波，從而完成光纖語(yǔ)音傳輸?shù)哪康?。此次電路設(shè)計(jì)初擬以下兩個(gè)設(shè)計(jì)方案

2、，經(jīng)過(guò)分析選擇了二號(hào)方案進(jìn)行制作。原因是方案一電路比較復(fù)雜，多用了1個(gè)LM385芯片，LM78L05芯片增加了工作量和成本，所以不采用這種電路設(shè)計(jì)方案。光纖語(yǔ)音傳輸系統(tǒng)由光電發(fā)射部分和光電接收部分兩部分組成。Proteus仿真電路圖如下：方案一： 光電發(fā)射器電路光電接收器電路方案二：光電發(fā)射器電路光電接收器電路3、光纖語(yǔ)音傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 系統(tǒng)框圖（包括原理分析）光發(fā)射器電光轉(zhuǎn)換聲電轉(zhuǎn)換MIC聲音傳入光接收器光電轉(zhuǎn)換電聲轉(zhuǎn)換聲音輸出光纖語(yǔ)音傳輸電路的工作原理：音頻信號(hào)最初是聲波，由發(fā)送器的電子麥克風(fēng)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。此電信號(hào)由紅外發(fā)射端led轉(zhuǎn)換為光信號(hào)，光信號(hào)送入接收端，在光電接收器的另一端，

3、發(fā)射器產(chǎn)生的光信號(hào)照射到接收器的紅外接收l(shuí)ed端上，此時(shí)光電號(hào)再將其轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。此電信號(hào)經(jīng)過(guò)LM358被放大和濾波，并送入揚(yáng)聲器轉(zhuǎn)換為聲波，達(dá)到語(yǔ)音信號(hào)復(fù)原從而完成光纖語(yǔ)音傳輸?shù)哪康摹?.2 硬件設(shè)計(jì)（包括每個(gè)硬件電路圖模塊、每個(gè)器件作用，選擇依據(jù)，參數(shù)匹配等）光電發(fā)射模塊電路：包擴(kuò)滑動(dòng)變阻器RV1、RV2，電阻R3、R2，電容C5、C9，三極管NPN，紅外發(fā)光二極管。儀器作用：RV1滑動(dòng)變阻器：調(diào)制聲音大小； RV2滑動(dòng)變阻器：調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)，保證電路不失真； C5：隔直流； C9：濾波； R3，三極管NPN和紅外發(fā)光二極管構(gòu)成驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)光二極管電流大小的電路，R3電阻大小控制紅外發(fā)光二極

4、管電流大小，R3越小，驅(qū)動(dòng)電流越大。光電發(fā)射模塊電路圖：光電發(fā)射模塊電路：包括喇叭，LM385，LM386，紅外發(fā)光二極管，滑動(dòng)變阻器RV1，電阻R4、R5、R6、R7、R8 ，電容C10、C11、C12、 C13、C14 、C15 、C16、 C17、C18。C12 、C14 、C18 、C17：起到濾波的作用；C10 、C13 、C15：起到隔直流的作用；C11、R15：阻容吸收，保護(hù)電路；紅外發(fā)光二極管：接收發(fā)射端的光；LM386：三級(jí)放大；LM358 、R4、R5、：LM385做比較放大器，電壓反相放大3倍；滑動(dòng)變阻器RV1：調(diào)節(jié)喇叭音量大小。光電接收模塊電路圖：光纖語(yǔ)音傳輸系統(tǒng)電路總

5、電路圖：3.3 系統(tǒng)調(diào)試（包括現(xiàn)象描述、問(wèn)題及解決的方法）1.首先檢查元件，特別要確認(rèn)電阻的標(biāo)識(shí)正確；檢查電容，注意正負(fù)級(jí)不要接反，避免發(fā)生電容爆炸。光電發(fā)射器和接收器的外觀非常相似，檢測(cè)器安裝到接收板上，還要注意黑色外殼長(zhǎng)引角的是正端；發(fā)射器安裝到發(fā)送板上，白色外殼長(zhǎng)引角是正端。2.接著，注意焊接順序。因兩個(gè)板子的元件混裝在一起，制作時(shí)要對(duì)照原理圖識(shí)別元件，然后裝到板上。通常首先安裝高度最低的元件（如電阻），芯片，最后是電容和紅外二極管，這樣的順序方便焊接。電子話筒必須將引腳與連接負(fù)極的金屬外殼相連（即電路的地或0電平）。發(fā)送電路板MIC上標(biāo)有-標(biāo)記。為了得到最佳發(fā)送效果，要保證紅外二極管的

6、端面垂直，可以用不同的平面角度來(lái)試驗(yàn)。你將發(fā)現(xiàn)LED給出的信號(hào)相當(dāng)強(qiáng)，以至于最壞的切割方式，也能在所提供的接收端上得到好的接收效果。3.最后聲音調(diào)試。設(shè)備組裝好后將5V電源接到發(fā)射端上和LM386的6腳上，-5V電源線接到LM358的4腳，并接好地線。此時(shí)在LED的塑料外殼上能見(jiàn)到紅色光線。如果看不到，可能是光電發(fā)送器和接收器弄混了。揚(yáng)聲器將發(fā)出噪聲。調(diào)小音量，分別調(diào)動(dòng)另外兩個(gè)滑阻使電路的聲音直至不失真后再放大聲音。 遇到的問(wèn)題：1.通用板的焊盤很松，只要焊過(guò)一次檢查電路發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，再焊時(shí)就容易漏焊，導(dǎo)致第一次出現(xiàn)聲音斷斷續(xù)續(xù)，說(shuō)明有虛焊的地方?；撕艽蟮臅r(shí)間用萬(wàn)用表檢查，才發(fā)現(xiàn)是焊盤的原因?qū)е?/p>

7、，地線連接中斷了。2沒(méi)有聲音，焊接質(zhì)量差是電路不工作的最常見(jiàn)的原因。首先在明亮的光線下仔細(xì)檢查所有焊點(diǎn)，其次查看所有元件是否在PCB板的正確位置。最后，用萬(wàn)用表檢查各器件的電壓。再檢查是否正確地處理了電線的布局，并且正確地插入了發(fā)送器的LED和接收器的LED。3 .噪音大，布局不夠好，導(dǎo)致導(dǎo)線比較多，影響了最后的聲音音效，因此只好重焊一塊電路板。拆卸一半的電路圖：3.4系統(tǒng)實(shí)物圖及運(yùn)行結(jié)果分析 系統(tǒng)實(shí)物圖如下：運(yùn)行結(jié)果分析：設(shè)備組裝好后將5V電源線接到發(fā)射端上和LM386的6腳上，-5V電源線接到LM358的4腳，并接好地線。此時(shí)在白色LED的塑料外殼上能見(jiàn)到紅色光線。如果看不到，可能是光電發(fā)

8、送器和接收器弄混了。正常情況下，揚(yáng)聲器將發(fā)出噪聲。首先調(diào)小音量，然后分別調(diào)試另外兩個(gè)滑阻使電路的聲音，直至不失真后再放大聲音。經(jīng)過(guò)，多次調(diào)試后，聲音雜音已經(jīng)較小，音樂(lè)失真程度也較小，說(shuō)明濾波電路做得還可以，音量也基本達(dá)到效果，說(shuō)明放大電路基本沒(méi)問(wèn)題。 4.課程設(shè)計(jì)總結(jié)與體會(huì)這是一次綜合性的光電課程設(shè)計(jì)，通過(guò)本次光電設(shè)計(jì)，使我對(duì)光電知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用有了更深刻的理解和體會(huì)。不僅提高了我的動(dòng)手能力，更了解了光電知識(shí)應(yīng)用的廣泛性和前景。本設(shè)計(jì)中在發(fā)射端和接收端中采用聲音和電流的轉(zhuǎn)換，傳輸過(guò)程中采用光纖技術(shù)傳播，光電檢測(cè)技術(shù)完美的運(yùn)用于整個(gè)設(shè)計(jì)之中，將光信號(hào)傳輸?shù)囊嫣幈憩F(xiàn)的淋漓盡致，同時(shí)讓我更熟悉了模擬電

9、路中電流的走向及放大增益等等過(guò)程，及時(shí)復(fù)習(xí)了下模電的基本知識(shí)，讓我把各個(gè)課程的所學(xué)結(jié)合在了一起，對(duì)大學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用。設(shè)計(jì)電路前，要先明確設(shè)計(jì)要求，功能及模塊的設(shè)計(jì)，查閱相關(guān)的資料和確定器件。布局、焊接電路要耐心和細(xì)心，這樣能為后面的工作減少很多工作量。這次設(shè)計(jì)讓我認(rèn)識(shí)到自身動(dòng)手能力的缺陷和不足，但同時(shí)也培養(yǎng)了我的動(dòng)手能力和領(lǐng)悟能力，對(duì)今后的學(xué)習(xí)起到極大的促進(jìn)作用。今天，人們使用光纖系統(tǒng)承載數(shù)字電視、語(yǔ)音和數(shù)字是很普通的一件事，在商用與工業(yè)領(lǐng)域，光纖已成為地面?zhèn)鬏敇?biāo)準(zhǔn)。在軍事和防御領(lǐng)域，快速傳遞大量信息是大范圍更新?lián)Q代光纖計(jì)劃的原動(dòng)力。盡管光纖仍在初期發(fā)展階段，但總有一天光控飛行控制系統(tǒng)會(huì)用重量輕、直徑小又使用安全的光纜取代線控飛行系統(tǒng)。光導(dǎo)纖維與衛(wèi)星和其他廣播媒體一起，代表著在航空電子學(xué)、機(jī)器人學(xué)、武器系統(tǒng)、傳感器、交通運(yùn)輸及其他高性能環(huán)境使用條件下的商用通信和專業(yè)應(yīng)用的新的世界潮流。5、參考文獻(xiàn)1）肖景和編著，集成運(yùn)算放大器應(yīng)用精粹 北京：人民郵電出版社，2006.112) 陳振官等編著，光電子電路制作實(shí)例 北京：國(guó)防工業(yè)出版社2006.4.3) 黃繼昌等編著，檢測(cè)專用集成電路及應(yīng)用 北京：人民郵電出版社，2006.10.4）喬桂紅等編著， 光纖通信，人民郵電出版社5）李履信. 光纖通信系統(tǒng).機(jī)械工業(yè)出版社，2003.76）劉增