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文檔簡介
1、通信原理課程設計 2009 級 通信工程 專業(yè) 72 班級題 目 無線電調頻對講機設計 姓 名 趙艷梅 學號 091006341 指導教師 胡娟 閆利超 2012年6月12日1 任務書一、 題目調頻單工無線對講機的設計(至少10米以上通話距離)二、 要求(1)對所設計的對講機的要求是兩個對講機對講距離超過10米(2)設計過程要求 查找資料,確定具體方案,論證方案的可行性和經濟性;詳細描述擬采用方案,列出元器件清單,調查市場上是否可以買到,確定對應價格。(3)方案闡述,老師進行評判,方案通過著方可開始電路制作。(4)進行具體電路的制作與調試。(5)實物演示,答辯。2 設計方案選擇(1)方案概述根
2、據(jù)任務書要求,通過上網(wǎng)查詢 以及圖書館資料參考,最終確立制作HX1800對講機方案。該方案用的核心芯片為D1800,它作為收音機接受專用集成電路,功放部分選用D2822。對講的發(fā)射部分采用兩級放大電路,第一級為振蕩兼放大電路:第二級為發(fā)射部分,采用9018三極管使發(fā)射效率和對講距離大大提高。它具有造型美觀、體積小、外圍元件少、靈敏度極高、性能穩(wěn)定、耗電省、輸出功率大等優(yōu)點。只要按要求裝配無誤,裝好后稍加調試即可收到電臺,無需統(tǒng)調,是電子技術改進更新的理想套件。它既能收到電臺又能相互對講,不斷激發(fā)了學生的好奇心。收音機的參數(shù):調頻波段88MHZ108MHZ;工作電源電壓范圍2.5V5V;靜態(tài)電流
3、13.5mA;信噪比>80dB;諧波失真<0.8;輸出功率350mA。發(fā)射機工作電流:18mA,對講距離50100米。圖5-1 D1800內部框圖及靜態(tài)參考電壓圖5-2 D2822方框圖及靜態(tài)電壓參考值(2)原理闡述及框圖1、發(fā)射部分: 鎖相環(huán)和壓控振蕩器(VCO)產生發(fā)射的射頻載波信號,經過緩沖放大,激勵放大、功放,產生額定的射頻功率,經過天線低通濾波器,抑制諧波成分,然后通過天線發(fā)射出去。2、接收部分:接收部分為二次變頻超外差方式,從天線輸入的信號經過收發(fā)轉換電路和帶通濾波器后進行射頻放大,在經過帶通濾波器,進入一混頻,將來自射頻的放大信號與來自鎖相環(huán)頻率合成器電路的第一本振信
4、號在第一混頻器處混頻并生成第一中頻信號。第一中頻信號通過晶體濾波器進一步消除鄰道的雜波信號。濾波后的第一中頻信號進入中頻處理芯片,與第二本振信號再次混頻生成第二中頻信號,第二中頻信號通過一個陶瓷濾波器濾除無用雜散信號后,被放大和鑒頻,產生音頻信號。音頻信號通過放大、帶通濾波器、去加重等電路,進入音量控制電路和功率放大器放大,驅動揚聲器,得到人們所需的信息。3、調制信號及調制電路:人的話音通過麥克風轉換成音頻的電信號,音頻信號通過放大電路、預加重電路及帶通濾波器進入壓控振蕩器直接進行調制。4、信令處理:CPU產生CTCSS/DTCSS信號經過放大調整,進入壓控振蕩器進行調制。接收鑒頻后得到的低頻
5、信號,一部分經過放大和亞音頻的帶通濾波器進行濾波整形,進入CPU,與預設值進行比較,將其結果控制音頻功放和揚聲器的輸出。即如果與預置值相同,則打開揚聲器,若不同,則關閉揚聲器。(3)具體制作方案(a)對講機接收方案(a)收音機接收方案調頻信號由 TX 接收,經C9 藕合到 IC1 的19 腳內的混頻電路,元件構成本振的調諧回路。在ICl內部混頻后的信號經低通濾波器后得到l0.7 MHz的中頻信號,中頻信號由IC1 的7、8、9腳內電路進行中頻放大、檢波,7、8、9腳外接的電容為高頻濾波電容,此時,中頻信號頻率仍然是變化的,經過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、這個變化的
6、電壓就是音頻信號,經過靜噪的音頻信號從14腳輸出耦合至12腳內的功放電路,第一次功率放大后的音頻信號從 ll 腳輸出,經過 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。(b)對講機發(fā)射方案變化著的聲波被駐極體轉換為變化著的電信號,經過 R1、R2、C1阻抗均衡后,由VT1進行調制放大。C2、C3、C4、C5、Ll以及 VTl 集電極與發(fā)射極之間的結電容Cce構成一個LC振蕩電路,在調頻電路中,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也會有變化,這樣頻率就會有變化,就達到了調頻的目的。經過VT1調制放大的信號經 C6 耦合至發(fā)射管VT2通
7、過 TX、C7向外發(fā)射調頻信號。VT1為9018是振蕩放大三極管,VT2為D40是專用發(fā)射管。(4)原理框圖及成品圖 原理圖成品圖(5)原件清單3 所需用的設備、儀器1、hx1800對講機套件2、萬用表,用于測電阻,及調試時用于測電壓找出虛焊點;3、電烙鐵及支架、焊錫、松香,用于焊接;4、螺絲刀,用于將套件在焊好后完成組裝;5、示波器,在調試好后測各點的波形;6、五號電池六節(jié);4 設計步驟本課題選用的核心芯片為 D1800,它作為收音接收專用集成電路,功放部分 選用 D2822,對講發(fā)射部分采用兩級放大電路。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
8、高。它具有造型 美觀、體積小、外圍元件少、靈敏度極高、性能穩(wěn)定、耗電省、輸出功率大等優(yōu)點。只要按要求裝配無誤,裝好后稍加調試即可收到電臺,無需統(tǒng)調,是電子技 術改進更新的理想電路。它既能收到電臺又能相互對講,本課題設計的電路克服 了電路復雜、故障范圍大、對講距離近的矛盾。經過優(yōu)化組合,在現(xiàn)有的傳統(tǒng)電路基礎上加以改進使其性能大大提高,從對講 20 米迅速提高為 50100 米,由于電路簡化,從而使制作更加容易。 5 系統(tǒng)電路性能指標測試結果(1)話筒接收到的語音信號 (2)發(fā)射載波 (3)已調信號(即發(fā)射信號) (4)本地振蕩 (5)接收到的信號(揚聲器端的信號)6 焊接、調試中遇到的問題,解決
9、的方法(1)安裝與焊接先裝低矮、耐熱的元件,最后裝集成電路。應按如下步驟進地焊接:(1)清查元器件的質量,并及時更換不合格元件,使用萬用表對每個器件進行檢測,熟習各元器件及其功能,做好好焊接前預備工作;(2)確定元件的安裝方法,由孔距決定,并對照電路圖核對電路板;(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,盡量將字符置于易觀察的位置,字符應從左到右、從上到下。以便于以后檢查,將元件腳上錫,以便于焊接;(4)插裝:對照電路板對號插裝,有極性的元件要注意極性,如集成電路的腳位等;(5)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
10、快,以免燙壞;(6)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。(2)測試與調整元器件以及連接導線全部焊接完后,經過認真仔細檢查后即可通電調試(注意最好不要用充電電池,因為電壓太低使發(fā)射距離縮短):收音(或接收)部分的調整:首先用萬用表100mA電流檔(其它檔也行,只要50mA檔即可)的正負表筆分別跨接在地和K的GB-之間,這時的讀數(shù)應在1015mA左右,這時打開電源開關K,并將音量開至最大,再細調雙聯(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路或開路,有沒有焊接質量不高,而導致短路或開路等,還可以試換一下IC1,本機只要裝配無誤
11、可實現(xiàn)一裝響。排除故障后找一臺標準的調頻收音機,分別在低端和高端收一個電臺,并調整被調收音機L4的松緊度,使被調收音機也能收到這兩個電臺,那么這臺被調收音機的頻率覆蓋就調好了。如果在低端收不到這個電臺,說明應增加L4的匝數(shù),在高端收不到這個電臺,說明應減少L4的匝數(shù),直至這兩個電臺都能收到為止。調整時注意請用無感起子或牙簽、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,反之則降低,注意調整前請將頻率指示標牌貼好,使整個圓弧數(shù)值都能在前蓋的小孔內看得見(旋轉調臺拔盤)。發(fā)射(或對講)部分的調整:首先將一臺標準的調頻收音機的頻率指示調在100MHz左右,然后將被調的發(fā)射部分的開關K1按下,并調節(jié)L1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0.20.5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,則可調整標準收音機的調臺旋鈕,直到消除失真,還可以調整L2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整7 收獲、體會和改進設計的建議在本次課程設計中,我更進一步深入了解到了通信原理這門課程中的理論知識。課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程。在做課程設計準備工作的
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