單工無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統(tǒng)(共46頁(yè))

1、PAGE PAGE 54 目 錄 TOC o 1-2 u 1 緒論(xln) PAGEREF _Toc139211578 h 12 無(wú)線(xiàn)通訊 PAGEREF _Toc139211579 h 12.1 無(wú)線(xiàn)電的發(fā)送(f sn) PAGEREF _Toc139211580 h 22.2 無(wú)線(xiàn)電的接收(jishu) PAGEREF _Toc139211581 h 22.3 無(wú)線(xiàn)通信距離的計(jì)算 PAGEREF _Toc139211582 h 32.4 無(wú)線(xiàn)電傳輸優(yōu)點(diǎn) PAGEREF _Toc139211583 h 42.5 調(diào)頻波 PAGEREF _Toc139211584 h 43 系統(tǒng)設(shè)計(jì) PAG

2、EREF _Toc139211585 h 63.1 總體設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc139211586 h 63.2 方案論證與比較 PAGEREF _Toc139211587 h 74 單元電路設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc139211588 h 94.1 音頻無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc139211589 h 94.2 音頻無(wú)線(xiàn)接收電路的設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc139211590 h 134.3 電源模塊設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc139211591 h 195 系統(tǒng)測(cè)試 PAGEREF _Toc139211592 h 205.1 分級(jí)調(diào)試 PAGEREF _

3、Toc139211593 h 205.2 統(tǒng)調(diào) PAGEREF _Toc139211594 h 215.3 發(fā)射機(jī)頻率測(cè)試和峰值功率測(cè)試 PAGEREF _Toc139211595 h 215.4 測(cè)試使用的儀器 PAGEREF _Toc139211596 h 226 結(jié)論 PAGEREF _Toc139211597 h 23參考文獻(xiàn) PAGEREF _Toc139211598 h 24致 謝 PAGEREF _Toc139211599 h 25英文資料及中文翻譯 PAGEREF _Toc139211600 h 261 緒論(xln)隨著(su zhe)無(wú)線(xiàn)電技術(shù)的發(fā)展，通訊(tngxn)方式

4、也從傳統(tǒng)的有線(xiàn)通訊逐漸轉(zhuǎn)向無(wú)線(xiàn)通訊。由于傳統(tǒng)的有線(xiàn)傳輸系統(tǒng)有配線(xiàn)的問(wèn)題，較不便利，而無(wú)線(xiàn)通訊具有成本廉價(jià)、建設(shè)工程周期短、適應(yīng)性好、擴(kuò)展性好、設(shè)備維護(hù)容易實(shí)現(xiàn)等特點(diǎn)，故未來(lái)通訊方式將向無(wú)線(xiàn)傳輸系統(tǒng)方向發(fā)展。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行的最小功耗是現(xiàn)代電子系統(tǒng)的普遍取向，也是綠色電子的基本要求。因而，如何通信才能使系統(tǒng)穩(wěn)定、高效、節(jié)能的運(yùn)行，成為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中必須加以考慮的主要內(nèi)容。傳統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統(tǒng)，存在著電路復(fù)雜、靈敏度低、噪聲大、不易調(diào)諧等缺點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用載波的瞬時(shí)頻率隨傳播信號(hào)的變化規(guī)律而變化的調(diào)制方法，即調(diào)頻方法。調(diào)頻要求工作波長(zhǎng)極短，但由于它不怕余波干擾，不串臺(tái)，所以具有極好的接收性能，而

5、且還能播送和接收立體聲信號(hào)。此外，語(yǔ)音信號(hào)采用調(diào)頻方式與調(diào)幅相比，有利于改善輸出音頻信號(hào)的信噪比，以保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的可靠傳輸。本設(shè)計(jì)中采用調(diào)頻立體聲接收機(jī)集成芯片優(yōu)化電路，使得接收靈敏度大為改善，外圍元件極少。同時(shí)采用鎖相環(huán)技術(shù)，增強(qiáng)鎖定頻率信號(hào)準(zhǔn)確度。接收機(jī)采用電容分壓式濾波器，具有動(dòng)態(tài)范圍大，調(diào)整方便的特點(diǎn)。2 無(wú)線(xiàn)通訊通常，人的說(shuō)話(huà)聲、音樂(lè)聲等各種聲音的傳播距離是很短的，當(dāng)人大聲喊叫時(shí)，能在三十米外聽(tīng)清楚已是不容易了。低頻率的電信號(hào)實(shí)際上不可能以電磁波的形式從天線(xiàn)有效地輻射到空間去，只有當(dāng)饋送到天線(xiàn)的電流頻率足夠高，及波長(zhǎng)足夠短，短到能與天線(xiàn)的尺寸相比擬，才會(huì)有足夠的電磁能輻射出去。因此，

6、要想不用導(dǎo)線(xiàn)傳送信號(hào)，只能借助于高頻電磁波，由它將低頻信號(hào)“攜帶”到空間去。將聲頻電信號(hào)寄載在高頻正弦波上（稱(chēng)為調(diào)制）利用天線(xiàn)發(fā)射成無(wú)線(xiàn)電波，用無(wú)線(xiàn)電波來(lái)載低頻電信號(hào)，就可以不用導(dǎo)線(xiàn)在空間傳播很遠(yuǎn)。將聲頻電信號(hào)寄載在高頻正弦波上，是用聲頻電信號(hào)去控制等幅高頻正弦波的某一參數(shù)（振幅、頻率或初相位）來(lái)達(dá)到的，即使該參數(shù)按聲頻電信號(hào)的規(guī)律去變化。當(dāng)控制的是高頻正弦波的幅度時(shí)，這種調(diào)制稱(chēng)為幅度調(diào)制或簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)幅。同樣，當(dāng)被控制的是高頻正弦波的頻率或初相位時(shí)，則分別成為頻率調(diào)制或相位調(diào)制，簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)頻或調(diào)相。經(jīng)過(guò)調(diào)制的高頻正弦波稱(chēng)為已調(diào)波，或稱(chēng)為無(wú)線(xiàn)電信號(hào)。由此可見(jiàn)，等幅的高頻正弦波實(shí)際上起著運(yùn)載聲頻信號(hào)的運(yùn)輸

7、工具的作用，所以在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中常稱(chēng)它為載波。載波的頻率一般從幾百赫茲到幾千兆赫茲。一個(gè)導(dǎo)體如果載有高頻電流，就有電磁能向空間輻射。電磁能是以波的形式向外傳播的，稱(chēng)為電磁波。高頻率的電流稱(chēng)為載波電流或簡(jiǎn)稱(chēng)為載波。這種頻率稱(chēng)為載波頻率或射頻。載有載波電流，使電磁能以電磁波形式向空間發(fā)射的導(dǎo)體，稱(chēng)為發(fā)射天線(xiàn)。如果我們?cè)O(shè)法用電報(bào)或電話(huà)信號(hào)控制載波電流，則電磁能中就含有所要發(fā)送的電報(bào)或電話(huà)信息，這就是無(wú)線(xiàn)電信號(hào)發(fā)送的過(guò)程。在接收端，首先由接收天線(xiàn)將收到的電磁波還原為與發(fā)送端相似的高頻電流。然后經(jīng)過(guò)檢波，取出原來(lái)的電報(bào)或電話(huà)信號(hào)，就完成了無(wú)線(xiàn)電通信。對(duì)于無(wú)線(xiàn)電通信來(lái)說(shuō)傳輸媒質(zhì)為自由空間。如果傳輸媒質(zhì)為電纜

8、或光纖，就組成了有線(xiàn)載波通信系統(tǒng)，其中傳輸媒質(zhì)為光纖的通信系統(tǒng)又稱(chēng)為光纖通信。2.1 無(wú)線(xiàn)電的發(fā)送(f sn)從上面的簡(jiǎn)略敘述可知，要完成無(wú)線(xiàn)電通信，首先必須產(chǎn)生(chnshng)高頻率的載波電流，然后設(shè)法將電報(bào)或電話(huà)信號(hào)“加到”這載波上去。在無(wú)線(xiàn)電技術(shù)中采用(ciyng)振蕩器來(lái)產(chǎn)生高頻電流。振蕩器是無(wú)線(xiàn)電發(fā)送設(shè)備的基本單元。為了發(fā)送電報(bào)信號(hào)，可以加一個(gè)電鍵來(lái)控制供給振蕩器的直流電源，即得到如圖2-1所示的無(wú)線(xiàn)電報(bào)發(fā)射機(jī)方框圖。電源接通時(shí)，振蕩器發(fā)生高頻電流i；電源斷開(kāi)時(shí)，振蕩器沒(méi)有高頻電流送出。高頻電流送至發(fā)射天線(xiàn)，轉(zhuǎn)變?yōu)殡姶挪ǎò怂獋魉偷碾妶?bào)信號(hào)）發(fā)射出去1。發(fā)射振蕩器i天線(xiàn)電鍵

9、時(shí)間直 流電 源 （a）方框圖 （b）發(fā)射電流波形圖2-1 無(wú)線(xiàn)電報(bào)發(fā)射機(jī)的基本原理圖2.2 無(wú)線(xiàn)電的接收無(wú)線(xiàn)電信號(hào)的接收過(guò)程正好和發(fā)送過(guò)程相反。在接收處，先用接收天線(xiàn)將收到的電磁波轉(zhuǎn)變?yōu)橐颜{(diào)波電流，然后從已調(diào)波中檢出原始信號(hào)。這一過(guò)程正好和發(fā)送相反，稱(chēng)為解調(diào)（接收調(diào)幅信號(hào)時(shí)，也叫檢波。接收角度調(diào)制信號(hào)時(shí)，也叫鑒頻或鑒相）。最后再用聽(tīng)筒或者揚(yáng)聲器（喇叭）將檢波取出的音頻電流變?yōu)槁暷埽司吐?tīng)到了發(fā)射機(jī)處發(fā)送的語(yǔ)言、音樂(lè)等信號(hào)。因此，最簡(jiǎn)單的接收機(jī)就是一個(gè)檢波器。但是，接收天線(xiàn)所收到的電磁波很微弱。為了提高接收機(jī)的靈敏度，可在檢波器之前(zhqin)加一級(jí)至幾級(jí)高頻小信號(hào)放大器，然后再檢波。檢波之

10、后，再經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)牡皖l放大，最后送到揚(yáng)聲器或耳機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇簟＿@樣就得到如圖2-2所示的接收機(jī)方框圖。圖2-2 直接(zhji)放大式接收機(jī)方框圖2.3 無(wú)線(xiàn)通信距離(jl)的計(jì)算這里給出自由空間傳播時(shí)的無(wú)線(xiàn)通信距離的計(jì)算方法。所謂自由空間傳播系指天線(xiàn)周?chē)鸀闊o(wú)限大真空時(shí)的電波傳播，它是理想傳播條件。電波在自由空間傳播時(shí)，其能量既不會(huì)被障礙物所吸收，也不會(huì)產(chǎn)生反射或散射。 通信距離與發(fā)射功率、接收靈敏度和工作頻率有關(guān)。下面用公式說(shuō)明在自由空間下電波傳播的損耗。 （2.1）是傳播損耗，單位為是距離，單位是是工作頻率，單位是由上式可見(jiàn)，自由空間中電波傳播損耗（亦稱(chēng)衰減）只與工作頻率和傳播距離有關(guān)，當(dāng)或

11、增大一倍時(shí)，將分別增加6。下面舉例說(shuō)明一個(gè)工作頻率為433.92，發(fā)射功率為10，接收靈敏度為-105的系統(tǒng)在自由空間的傳播距離。 由發(fā)射功率+10，接收靈敏度為-105可得： = 115 。由、可計(jì)算(j sun)得出：=30.974公里(n l) 。 這是理想狀況下的傳輸距離，實(shí)際的應(yīng)用中可能低于該值，這是因?yàn)闊o(wú)線(xiàn)通信要受到各種( zhn)外界因素的影響，如大氣、阻擋物、多徑傳播等造成的損耗，將上述損耗的參考值計(jì)入上式中，即可計(jì)算出近似通信距離。 假定大氣、遮擋等造成的損耗為25，可以計(jì)算得出通信距離為： =1.742公里 。2.4 無(wú)線(xiàn)電傳輸優(yōu)點(diǎn)無(wú)線(xiàn)通訊方式與有線(xiàn)通訊相比主要有如下優(yōu)點(diǎn)：

12、 成本廉價(jià)有線(xiàn)通信方式的建立必須架設(shè)電纜，或挖掘電纜溝，因此需要大量的人力和物力；而用無(wú)線(xiàn)電臺(tái)建立無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音傳輸方式則無(wú)須架設(shè)電纜或挖掘電纜溝，只需要在每個(gè)終端連接無(wú)線(xiàn)電臺(tái)和架設(shè)適當(dāng)高度的天線(xiàn)就可以了。相比之下用無(wú)線(xiàn)電建立語(yǔ)音傳輸通道，節(jié)省了人力物力，投資是相當(dāng)節(jié)省的。當(dāng)然在一些近距離的語(yǔ)音通訊系統(tǒng)中，無(wú)線(xiàn)的通訊方式并不比有線(xiàn)的方式成本低，但是有時(shí)候?qū)嶋H的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境難以布線(xiàn)，客戶(hù)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的需要還是會(huì)選用無(wú)線(xiàn)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)通訊。 建設(shè)工程周期短當(dāng)要把相距數(shù)公里到數(shù)十公里距離的遠(yuǎn)程站點(diǎn)相互連接通訊的時(shí)候，采用有線(xiàn)的方式，必須架設(shè)長(zhǎng)距離的電纜或者挖掘漫長(zhǎng)的電纜溝，這個(gè)工程周期可能就需要數(shù)個(gè)月的時(shí)間，而

13、用無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統(tǒng)建立無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音傳輸?shù)姆绞?，只需要架設(shè)適當(dāng)高度的天線(xiàn)，工程周期只需要幾天或者幾周就可以，相比之下，無(wú)線(xiàn)的方式可以迅速組建起通信鏈路，工程周期大大縮短。 適應(yīng)性好有線(xiàn)通訊的局限性太大，在遇到一些特殊的應(yīng)用環(huán)境，比如遇到山地、湖泊、林區(qū)等特殊的地理環(huán)境或是移動(dòng)物體等布線(xiàn)比較困難的應(yīng)用環(huán)境的時(shí)候，將對(duì)有線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的布線(xiàn)工程有著極強(qiáng)的制約力，而用無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統(tǒng)建立無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音傳輸方式將不受這些限制，所以說(shuō)用無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統(tǒng)建立專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音傳輸方式將比有線(xiàn)通訊有更好的更廣泛的適應(yīng)性，幾乎不受地理環(huán)境限制。 擴(kuò)展性好在用戶(hù)組建好一個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)后，常常因?yàn)橄到y(tǒng)的需要增加新的設(shè)備。如果采用有線(xiàn)的方式，需

14、要重新的布線(xiàn)，施工比較麻煩，而且還有可能破壞原來(lái)的通訊線(xiàn)路，但是如果采用無(wú)線(xiàn)電臺(tái)建立無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音傳輸方式，只需將新增設(shè)備與無(wú)線(xiàn)電臺(tái)相連接就可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的擴(kuò)充了，相比之下有更好的擴(kuò)展性。 設(shè)備(shbi)維護(hù)上更容易實(shí)現(xiàn)有線(xiàn)通訊鏈路的維護(hù)需沿線(xiàn)路檢查，出現(xiàn)故障時(shí)，一般很難及時(shí)找出故障點(diǎn)，而采用無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收(jishu)系統(tǒng)建設(shè)，則沒(méi)有線(xiàn)路維護(hù)的困難。 2.5 調(diào)頻(dio pn)波頻率調(diào)制又稱(chēng)調(diào)頻（FM），是使高頻振蕩信號(hào)的頻率按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化，而振幅保持恒定的一種調(diào)制方式。調(diào)頻波用英文字母FM表示。調(diào)頻信號(hào)的解調(diào)稱(chēng)為鑒頻或頻率檢波。設(shè)調(diào)制信號(hào)為 （2.2）載波信號(hào)為 （2.3）調(diào)頻時(shí)，載波電壓

15、振幅度Ucm 不變，而載波瞬時(shí)間頻率則隨調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化，即為 （2.4）式中c為載波角頻率，又稱(chēng)為調(diào)頻波中心頻率；為比例常數(shù)表示載波頻率變化隨調(diào)制信號(hào)變化的程度大小。其值由調(diào)頻電路決定，單位是弧度/秒伏（rad/sv）；為瞬時(shí)角頻率相對(duì)于中心頻率的頻率偏移，簡(jiǎn)稱(chēng)頻偏。最大頻偏與調(diào)制信號(hào)的振幅成正比，而與調(diào)制信號(hào)的頻率無(wú)關(guān)。這是調(diào)頻波的基本特征。調(diào)頻后載波瞬時(shí)相位也會(huì)產(chǎn)生變化，其瞬時(shí)相位為 （2.5）式中，ct 為未調(diào)頻時(shí)載波相位；為調(diào)頻后，瞬時(shí)相位相對(duì)于的相位偏移。調(diào)頻(dio pn)波的數(shù)字表示式為 （2.6）根據(jù)(gnj)(2.6)式可畫(huà)出調(diào)頻(dio pn)波的波形圖，如圖2-3所示。

16、 調(diào)制信號(hào) 載波 調(diào)頻波圖2-3 調(diào)頻波的形成由調(diào)頻波的形成過(guò)程及調(diào)頻波的波形可見(jiàn)調(diào)頻波（調(diào)頻信號(hào)）的特點(diǎn)是：其頻率隨調(diào)制信號(hào)振幅的變化而變化，而它的幅度卻始終保持不變。當(dāng)調(diào)制信號(hào)的幅度為零時(shí)，調(diào)頻波的頻率稱(chēng)為中心頻率0。當(dāng)用一完整的調(diào)制信號(hào)（即調(diào)制信號(hào)的幅度作正負(fù)變化）對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)頻時(shí)，調(diào)頻波的頻率就圍繞著0而隨調(diào)制電壓線(xiàn)性地改變。當(dāng)調(diào)制信號(hào)向正的方向增大時(shí)，調(diào)頻波的頻率就高于中心頻率；反之，當(dāng)調(diào)制信號(hào)向著負(fù)的方向變化時(shí)，調(diào)頻波的頻率就低于中心頻率?？梢?jiàn)，調(diào)制信號(hào)的幅度越大，頻率的偏移也越大，調(diào)頻波以其頻率的變化代表著調(diào)制信號(hào)的特征2。3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1 總體設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)要求為：設(shè)計(jì)一個(gè)

17、單工無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)至接收機(jī)間的單工語(yǔ)音傳輸業(yè)務(wù)。由于語(yǔ)音業(yè)務(wù)對(duì)誤碼不敏感，可以采用調(diào)頻方式發(fā)送信息，設(shè)計(jì)中采用了分立元件構(gòu)成音頻無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路。接收機(jī)采用第三代立體聲放收音機(jī)電路CXA1238組成單片收音機(jī)。CXA1238是性能優(yōu)良的收音集成電路，內(nèi)部有AM、FM的高放、混頻、中放、檢波、鑒頻以及FM立體聲解碼、自動(dòng)頻率控制電路等功能，外圍元件較少。接收機(jī)采用電容分壓式濾波器，即可提高鏡像抑制比，又可使天線(xiàn)達(dá)到最佳匹配，具有動(dòng)態(tài)范圍大、調(diào)整方便的特點(diǎn)。語(yǔ)音信號(hào)采用調(diào)頻方式與調(diào)幅相比，有利于改善輸出音頻信號(hào)的信噪比，以保證語(yǔ)音業(yè)務(wù)的可靠傳輸，下表是調(diào)幅和調(diào)頻的優(yōu)缺點(diǎn)比較。表3-1

18、 調(diào)幅和調(diào)頻優(yōu)缺點(diǎn)比較調(diào)幅（AM）調(diào)頻（FM）優(yōu)點(diǎn)傳播距離遠(yuǎn)，覆蓋面大電路相對(duì)簡(jiǎn)單 1.傳送音頻頻帶較寬（100Hz5KHz）適宜于高保真音樂(lè)廣播2.抗干擾性強(qiáng)，內(nèi)設(shè)限幅器除去幅度干擾3.應(yīng)用范圍廣，用于多種信息傳遞4.可實(shí)現(xiàn)立體聲廣播缺點(diǎn)1.傳送音頻頻帶窄（200Hz2500Hz），高音缺乏 2.傳播中易受干擾，噪聲大傳播衰減大，覆蓋范圍小設(shè)計(jì)(shj)要求： 設(shè)計(jì)(shj)發(fā)射(fsh)頻率在32MHz左右，無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)傳送信號(hào)的輸入采用線(xiàn)路輸入方式，采用了分立元件構(gòu)成音頻無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路。 設(shè)計(jì)采用一個(gè)接收頻率與無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)相對(duì)應(yīng)的接收機(jī)，接收機(jī)采用第三代立體聲放收音機(jī)電路CXA1238組成的單

19、片收音機(jī)，用揚(yáng)聲器收聽(tīng)語(yǔ)音信號(hào)。 送信號(hào)正弦波在300Hz3400Hz時(shí)，系統(tǒng)發(fā)射功率20mW左右。 線(xiàn)發(fā)射接收機(jī)室內(nèi)通信距離（兩設(shè)備間的最近距離）不小于5米。 線(xiàn)發(fā)射接收機(jī)收發(fā)天線(xiàn)采用拉桿天線(xiàn)或?qū)Ь€(xiàn)，長(zhǎng)度小于等于1米。 系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)無(wú)明顯失真的語(yǔ)音傳輸。3.2 方案論證與比較3.2.1 音頻無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路設(shè)計(jì)方案論證與選擇方案1：采用單片調(diào)頻發(fā)射集成電路組成芯片MC2833。它可構(gòu)成發(fā)射高頻率信號(hào)的功率放大器。電路由音頻放大器、可變電抗器、射頻振蕩器、輸出緩沖器以及放大電路構(gòu)成。由集成芯片MC2833組成的調(diào)頻發(fā)射機(jī)，先將語(yǔ)音通過(guò)話(huà)筒變成音頻電壓信號(hào)送給音頻放大器進(jìn)行音頻電壓放大，此音頻電壓信號(hào)

20、經(jīng)耦合電容送給可變電抗的輸入端腳3去控制可變電抗，而由可變電抗以及電感、晶體與高頻振蕩器組成調(diào)頻振蕩電路，產(chǎn)生調(diào)頻波經(jīng)緩沖送給兩級(jí)二倍頻放大器。電路實(shí)現(xiàn)基本框圖如圖3-1所示。但由于該芯片涉及到的諧振回路較多，不易統(tǒng)調(diào)，因而頻率不易控制，導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)定，容易跑臺(tái)，實(shí)現(xiàn)較為困難。圖3-1 MC2833電路(dinl)基本框圖方案2：采用(ciyng)集成芯片BA1404及相關(guān)電路構(gòu)成。它主要(zhyo)由前置音頻放大器，立體聲調(diào)制器，F(xiàn)M調(diào)制器及射頻放大器組成。利用內(nèi)部參考電壓改變變?nèi)荻O管的電容值，可實(shí)現(xiàn)發(fā)射頻率的調(diào)整。圖3-2所示為電路框圖。此電路可實(shí)現(xiàn)立體聲調(diào)頻發(fā)射，典型調(diào)頻頻段為75-1

21、08MHz，振蕩頻率不易調(diào)整，尤其是低端頻率實(shí)現(xiàn)困難，難以實(shí)現(xiàn)要求頻段的調(diào)整。右聲道輸入左聲道輸入調(diào)頻電路放大電路射頻輸出圖3-2 BA1404電路基本框圖方案3：采用分立元件構(gòu)成音頻無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路。圖3-3所示為分立元件調(diào)頻電路框圖。利用三極管構(gòu)成高頻振蕩器，調(diào)節(jié)相應(yīng)的電感和電容的大小，可產(chǎn)生穩(wěn)定的中心頻率，在音頻信號(hào)的作用下，可產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)頻波，再經(jīng)過(guò)緩沖放大和末級(jí)功率放大，得到需要的調(diào)頻信號(hào)。相對(duì)前兩種電路，不僅電路簡(jiǎn)單，而且調(diào)試控制非常靈活，可靠性好，抗干擾能力強(qiáng)，容易實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的要求。圖3-3 分立元件調(diào)頻電路框圖綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇方案3，即利用分立元件構(gòu)成音頻無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路。3.2.2

22、 音頻無(wú)線(xiàn)接收電路設(shè)計(jì)方案論證與比較方案1：采用芯片MC3362 。該芯片是美國(guó)MOTOROLA公司生產(chǎn)的單片窄帶調(diào)頻接收電路，主要應(yīng)用于語(yǔ)音通訊和數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o(wú)線(xiàn)接收機(jī)。調(diào)頻接收電路框圖如圖3-4所示。MC3362片內(nèi)包含振蕩電路、混頻電路、限幅放大器、積分鑒頻器、場(chǎng)強(qiáng)指示驅(qū)動(dòng)及載頻檢波電路等電路。具有低供電電壓、低功耗、靈敏度高等特點(diǎn)，主要應(yīng)用于語(yǔ)音和數(shù)字通訊的接收設(shè)備。但是該電路較多用于調(diào)頻廣播接收，在要求的頻段內(nèi)進(jìn)行調(diào)試相對(duì)困難。高放FAF本振1中放1中放2本振2鑒頻低放圖3-4 MC3362調(diào)頻接收(jishu)電路框圖方案2：采用(ciyng)集成芯片CXA1019S。該芯片內(nèi)部電路

23、(dinl)包括了AM/FM收音機(jī)從天線(xiàn)輸入經(jīng)調(diào)頻高放、本振、混頻在由中放、檢波、直至調(diào)頻功放的整個(gè)環(huán)節(jié)。調(diào)頻接收電路，將調(diào)幅輸入端IC對(duì)變頻信號(hào)公共端短路，拉桿天線(xiàn)經(jīng)耦合電容到帶通濾波器，該濾波器的作用是抑制調(diào)頻波段以外的信號(hào)的干擾。CXA1019S雖然把調(diào)頻頭電路集成進(jìn)去，提高了集成度，但是相對(duì)CXA1238S增益較低，因而接收靈敏度較低。調(diào)頻接收電路框圖如圖3-5所示。高放FAF中放本振鑒頻低放圖3-5 CXA1019S調(diào)頻接收電路框圖方案3：采用集成芯片CXA1238S。它在片內(nèi)完成了混頻、中放、鑒頻及立體聲解碼等功能，該芯片內(nèi)部包含F(xiàn)M前置放大、立體聲解調(diào)放大、FM中頻放大及鑒頻等環(huán)

24、節(jié)，尤其是芯片內(nèi)采用了鎖相技術(shù)，由于芯片高度的集成化，因而接收機(jī)電路外圍元件極少、中心穩(wěn)定，調(diào)諧簡(jiǎn)單、抗干擾性強(qiáng)、電路穩(wěn)定，調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，本設(shè)計(jì)選擇方案3，即采用CXA1238S構(gòu)成的FM解調(diào)電路。4 單元電路設(shè)計(jì)4.1 音頻無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)中的聲音調(diào)頻發(fā)射部分采用常用分立元件構(gòu)成電路。下面分別從LC電路的基本工作原理、正弦波振蕩電路的振蕩條件和考畢茲振蕩器的模型及在設(shè)計(jì)電路中的應(yīng)用方面入手對(duì)發(fā)射單元電路進(jìn)行分析。4.1.1 LC電路的基本工作原理 構(gòu)成一個(gè)LC振蕩器必須具備下列三個(gè)條件： 一套振蕩回路(hul)，包含兩個(gè)（或兩個(gè)以上）儲(chǔ)能元件。在這兩個(gè)元件中，當(dāng)一個(gè)釋放能

25、量時(shí)，另一個(gè)就接收能量。釋放與接收能量可以往返進(jìn)行，其頻率決定于元件的數(shù)值。 一個(gè)能量來(lái)源，可以補(bǔ)充由振蕩回路電阻所產(chǎn)生(chnshng)的能量的損失。在晶體管振蕩器中，這能源就是直流電源Vcc。 一個(gè)控制設(shè)備，可以使電源功率在正確的時(shí)刻補(bǔ)充電路的能量損失，以維持(wich)等幅振蕩。這是由有源器件（電子管、晶體管或集成塊等）和正反饋電路完成的3。 LC振蕩器起振條件 相位平衡條件：和必需為同性質(zhì)的電抗，必需為異性質(zhì)的電抗，且它們之間滿(mǎn)足下列關(guān)系：即 幅度起振條件 圖4-1 三點(diǎn)式振蕩器式中：晶體管的跨導(dǎo)， 反饋系數(shù)， AU放大器的增益，晶體管的輸入電導(dǎo)， 晶體管的輸出電導(dǎo)，晶體管的等效負(fù)載電

26、導(dǎo)，一般在0.10.5之間取值。 4.1.2 正弦波振蕩電路的振蕩條件從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，正弦波振蕩電路就是一個(gè)沒(méi)有輸入信號(hào)的帶選頻網(wǎng)絡(luò)的正反饋放大電路。圖4-2(a)表示接成正反饋時(shí)，放大電路在輸入信號(hào)時(shí)的方框圖，改畫(huà)一下，便得圖4-2(b)?；痉糯箅娐?反饋網(wǎng)絡(luò)（a）正反饋放大(fngd)電路的方框圖 （b）正弦波振蕩電路的方框圖圖4-2 正弦波振蕩電路(zhn dn din l)的方框圖由圖可知，如在放大電路(dinl)的輸入端（1端）外接一定頻率、一定幅度的正弦波信號(hào)，經(jīng)過(guò)基本放大電路和反饋網(wǎng)絡(luò)所構(gòu)成的環(huán)路傳輸后，在反饋網(wǎng)絡(luò)的輸出端（2端），得到反饋信號(hào)，如果與在大小和相位上都一致，那么，

27、就可以除去外接信號(hào)，而將1、2兩端連接在一起（如圖中的虛線(xiàn)所示）而形成閉環(huán)系統(tǒng)，其輸出端可能繼續(xù)維持與開(kāi)環(huán)時(shí)一樣的輸出信號(hào)。這樣，由于=，便有或 （4.1）在上式中，仍設(shè)，則可得即 （4.2）和, （4.3）式（4.2）稱(chēng)為(chn wi)振幅平衡條件，而式（4.3）則稱(chēng)為相位平衡條件，這是正弦波振蕩電路(zhn dn din l)產(chǎn)生持續(xù)振蕩的兩個(gè)條件。值得注意的是，無(wú)論是負(fù)反饋放大(fngd)電路的自激條件（- ）?；蛘袷庪娐返恼袷帡l件（ ），都是要求環(huán)路增益等于1。不過(guò)，由于反饋信號(hào)送到比較環(huán)節(jié)輸入端的+、-符號(hào)不同，所以環(huán)路增益各異，從而導(dǎo)致相位條件不一致。振蕩電路的振蕩頻率是由（4.

28、3）的相位平衡條件決定的。一個(gè)正弦波振蕩電路只在一個(gè)頻率下滿(mǎn)足相位平衡條件這個(gè)頻率就是，這就要求在環(huán)路中包含一個(gè)具有選頻特性的網(wǎng)絡(luò)，簡(jiǎn)稱(chēng)選頻網(wǎng)絡(luò)。它可以設(shè)置在放大電路中，也可設(shè)置在反饋網(wǎng)絡(luò)中,它可以用R、C元件組成，也可以用L、C元件組成。用R、C元件組成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路稱(chēng)RC振蕩電路，一般用來(lái)產(chǎn)生范圍內(nèi)的低頻信號(hào)；而用L、C元件組成選頻網(wǎng)絡(luò)的振蕩電路，一般用來(lái)產(chǎn)生1MHz以上的高頻信號(hào)。欲使振蕩電路能自行建立振蕩，就必須滿(mǎn)足的條件。這樣，在接通電源后，振蕩電路就有可能自行起振，或者說(shuō)能夠自激，最后趨于穩(wěn)態(tài)平衡5。4.1.3 考畢茲振蕩器的模型及在設(shè)計(jì)電路中的應(yīng)用 電容三點(diǎn)式振蕩器電容三端振

29、蕩器與電感三端振蕩電路相比，電容三端振蕩器的優(yōu)點(diǎn)是輸出波形較好，這是因?yàn)榧姌O和基極電流可通過(guò)對(duì)諧波為低阻抗的電容支路回到發(fā)射極，所以高次諧波的反饋減弱，輸出的諧波分量減小，波形更加接近于正弦波。其次，該電路中的不穩(wěn)定電容（分布電容、器件的結(jié)電容等）都是于該電路并聯(lián)的，因此適當(dāng)加大回路電容量，就可以兼容不穩(wěn)定因素對(duì)振蕩頻率的影響，從而提高了頻率穩(wěn)定度。最后，當(dāng)工作頻率較高時(shí)，甚至可以只利用器件的輸入和輸出電容作為回路電容。因而本電路適用于較高的工作頻率，考畢茲電路如圖4-3所示。（a） 考畢茲振蕩器 （b） 交流(jioli)等效電路圖4-3 電容三端(sn dun)振蕩器電路（考畢茲振蕩器）

30、 考畢茲振蕩器的設(shè)計(jì)(shj)模型根據(jù)正弦波振蕩器形成振蕩的兩個(gè)條件以及采樣電路的要求，設(shè)計(jì)如圖4-4的考畢茲振蕩器的設(shè)計(jì)模型。它由兩部分組成：一是放大器部分采用AD8620。二是選頻反饋網(wǎng)絡(luò)。放大器采用同相輸入的方式，目的是為了形成正反饋。選頻網(wǎng)絡(luò)采用LC諧振回路，根據(jù)設(shè)計(jì)的需要選擇一個(gè)頻率。采樣電路就是要選出一個(gè)頻率為1.8MHz2.4MHz的正弦波。則它的頻率由下列公式?jīng)Q定： （4.4）電容C為串聯(lián)的等效電容 （4.5）在考畢茲電路中，可以通過(guò)改變電容來(lái)改變電路的反饋系數(shù)。那么為了在調(diào)整電路的頻率時(shí)頻率不受電容的影響，在電容的兩端可以通過(guò)并聯(lián)可變電容的方法來(lái)解決。因此將一個(gè)可變電容C3并

31、聯(lián)在電感L兩端它的值為510P。由于電容的值很小，所以并聯(lián)上該電路對(duì)諧振頻率的改變量是很小的。所以振蕩電路的頻率為 L=22Mh 所以 f=1.8 1.9 2.4 MHZ 圖4-4 電容三點(diǎn)振蕩4.1.4 發(fā)射單元電路分析本設(shè)計(jì)中的聲音調(diào)頻發(fā)射部分采用常用分立元件構(gòu)成電路。如圖4-5所示。射頻電路由高頻振蕩器、緩沖放大器、末級(jí)功率放大器及天線(xiàn)組成。高頻振蕩器用來(lái)產(chǎn)生載頻信號(hào)，頻點(diǎn)落在32MHz內(nèi)，通過(guò)改變電感量即可改變發(fā)射頻率。在音頻信號(hào)的作用下，通過(guò)改變晶體管極間電容實(shí)現(xiàn)調(diào)頻，產(chǎn)生相應(yīng)的調(diào)頻波，射頻信號(hào)由Q1的發(fā)射極輸出，送到Q2、L2、C8、R5等組成的緩沖放大器進(jìn)行功率提升，并可減輕末級(jí)

32、放大電路對(duì)振蕩器的影響。末級(jí)為高頻丙類(lèi)窄帶放大，通過(guò)后級(jí)功率放大器對(duì)功率再進(jìn)一步放大，經(jīng)C13耦合到發(fā)射天線(xiàn)向周?chē)臻g輻射。調(diào)頻電路(dinl)是通過(guò)改變晶體管極間電容實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的，由于任何PN結(jié)在加反向電壓時(shí)，反向電壓的變化將會(huì)引起(ynq)結(jié)電容的變化，即所謂變?nèi)菪?yīng)。在晶體三極管電路中，集電結(jié)就是一個(gè)加有反向電壓的PN結(jié)。利用(lyng)集電結(jié)的變?nèi)菪?yīng)也可實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。圖4-5中，Q1、L1、C3、C5、C7、CbC構(gòu)成電容三點(diǎn)式振蕩電路，其工作原理如下：圖4-5 調(diào)頻無(wú)線(xiàn)發(fā)射電路圖對(duì)高頻而言，Q1基極是接地的，所以是共基極電路。集電極-基極間的PN結(jié)處于反向偏壓狀態(tài)，結(jié)電容Cbc相當(dāng)于并聯(lián)

33、L1 C3諧振回路兩端，能影響振蕩頻率。調(diào)制電壓加于Q1基極，以改變Q1的基極電位，使集電極與基極間的反向偏壓發(fā)生了變化，從而使極間電容Cbc跟隨調(diào)制電壓而變，這就實(shí)現(xiàn)了調(diào)頻。此電路的中心頻率可通過(guò)回路可變電容C3來(lái)進(jìn)行調(diào)整，工作在32MHz。取中心頻率為32MHz，經(jīng)查三極管9018的靜態(tài)結(jié)電容Cbc為2pF，取C3、C5、C7的值分別為：3.3pF、10pF、39pF,根據(jù)以下頻率的計(jì)算公式計(jì)算電感值。電路的中心頻率計(jì)算公式如下： （4.8）式中， （4.9）得： （4.10）在實(shí)際(shj)調(diào)試中，電感L1和電容(dinrng)C3需要(xyo)微調(diào)以滿(mǎn)足中心頻率的要求。4.2 音頻無(wú)線(xiàn)

34、接收電路的設(shè)計(jì)4.2.1 接收機(jī)電路方框圖下面介紹接收機(jī)電路圖的功能塊電路的作用： 調(diào)諧（即選臺(tái)）與變頻由于同一時(shí)間內(nèi)廣播電臺(tái)很多，收音機(jī)天線(xiàn)接收到的不僅僅是一個(gè)電臺(tái)的信號(hào)。輸入回路混頻中放解調(diào)放大本振圖4-6 接收機(jī)電路方框圖各電臺(tái)發(fā)射的載波頻率均不相同，收音機(jī)的選頻回路通過(guò)調(diào)諧，改變自身的振蕩頻率，當(dāng)振蕩頻率與某電臺(tái)的載波頻率相同時(shí)，即可選中該電臺(tái)的無(wú)線(xiàn)信號(hào)，從而完成選臺(tái)。選出的信號(hào)并不是立即送到檢波級(jí)，而是要進(jìn)行頻率的變換。利用本機(jī)振蕩產(chǎn)生的頻率與外接收到的信號(hào)進(jìn)行差頻，輸出固定的中頻信號(hào)（AM的中頻為465KHz，F(xiàn)M的中頻為10.7MHz）。 中頻放大與檢波選臺(tái)、變頻后的中頻調(diào)制信號(hào)

35、送入中頻放大電路進(jìn)行中頻放大，然后再進(jìn)行檢波，取出調(diào)制信號(hào)。 低頻放大與功率放大解調(diào)后得到的音頻信號(hào)經(jīng)低頻放大和功率放大電路放大后送到揚(yáng)聲器或加到耳機(jī)，完成電聲轉(zhuǎn)換7。4.2.2 芯片資料 TDA2822芯片的管腳： TDA2822各引腳的功能(gngnng) 1、放大器1輸出(shch)；2、供電(n din)正電源輸入，支持1.815V 3、放大器2輸出4、地5、放大器2輸入負(fù)端6、放大器2輸入正端7、放大器1輸入正端8、放大器1輸入負(fù)端圖4-7 TDA2822芯片的管腳圖4-8 TDA2822用于立體聲放的應(yīng)用電路 CXA1238的詳細(xì)資料 CXA1238是性能優(yōu)良的收音集成電路，內(nèi)部有

36、AM、FM的高放、混頻、中放、檢波、鑒頻以及FM立體聲解碼、自動(dòng)頻率控制電路等功能， CXA1238和其他公司的同類(lèi)收音IC相比，聽(tīng)覺(jué)效果也更理想。集成電路CXA1238S芯片內(nèi)部框圖如圖4-9所示。圖4-9 集成(j chn)芯片CXA1238S內(nèi)部(nib)框圖CXA1238各引腳功能(gngnng)：1、29腳是內(nèi)部立體聲解碼用的鎖相環(huán)振蕩器的環(huán)路濾波器；2、3腳是內(nèi)部立體聲解碼用的振蕩信號(hào)產(chǎn)生，需要關(guān)閉立體聲時(shí)，可以在2腳接一只電阻對(duì)地；4腳是立體聲解碼信號(hào)的檢測(cè)與指示，收到立體聲后燈會(huì)亮；5、6腳分別是左右聲道音頻信號(hào)輸出；7腳為供電腳，輸入2-8V的直流電壓可以正常工作；8腳為內(nèi)部

37、電源濾波；9、10腳為FM自動(dòng)頻率控制的濾波，AM時(shí)則是自動(dòng)增益控制電路的濾波，電容改變延時(shí)時(shí)間；11腳公共腳接地；12腳調(diào)諧指示，調(diào)準(zhǔn)電臺(tái)時(shí)此燈亮；13腳FM中頻信號(hào)輸入，信號(hào)放大后再經(jīng)過(guò)鑒頻（調(diào)頻解調(diào)）取出音頻信號(hào)；14腳AM中頻信號(hào)輸入，信號(hào)放大后再經(jīng)過(guò)檢波（調(diào)幅解調(diào)）取出音頻信號(hào)；15腳AM、FM的波段轉(zhuǎn)接，用于AM波段時(shí)應(yīng)直接接地；16腳FM/AM中頻信號(hào)輸入，然后由不同的選頻器選出AM、FM的信號(hào)；17腳公共腳接地；18腳FM天線(xiàn)信號(hào)輸入，一般接拉桿天線(xiàn)，高檔機(jī)會(huì)再加上選頻網(wǎng)絡(luò)，加轉(zhuǎn)換電路接室外天線(xiàn)；19腳AM天線(xiàn)信號(hào)選臺(tái)輸入，一般都是磁棒線(xiàn)圈，直接感應(yīng)空中的電磁波（中波(zhng

38、b)、短波）；20腳FM天線(xiàn)(tinxin)信號(hào)選臺(tái)放大，F(xiàn)M收音的靈敏度、選擇性由本腳的電感和電容決定；21腳內(nèi)部基準(zhǔn)穩(wěn)壓(wn y)電路1.25V，高放振蕩偏置；22腳FM振蕩信號(hào)頻率調(diào)節(jié)，產(chǎn)生比電臺(tái)高10.7MHz的振蕩信號(hào)，接收頻率范圍由此腳決定；23腳FM振蕩信號(hào)自動(dòng)頻率控制電路，內(nèi)部是一支變?nèi)荻O管；24腳AM振蕩信號(hào)頻率調(diào)節(jié)，產(chǎn)生比電臺(tái)高465KHz的振蕩信號(hào)，接收頻率范圍由此腳決定；25腳靜音功能，調(diào)臺(tái)過(guò)程中，沒(méi)調(diào)準(zhǔn)時(shí)噪音大時(shí)自動(dòng)減小音量；26腳FM鑒頻器濾波器，目的是為了還原調(diào)頻的音頻信號(hào)；27腳立體聲壓控振蕩器調(diào)節(jié)，此頻率最終會(huì)受到調(diào)頻廣播中立體聲導(dǎo)頻解碼信號(hào)控制；28腳控

39、制電壓濾波9。4.2.3 接收機(jī)電路分析由圖4-10音頻無(wú)線(xiàn)接收電路圖所示，從天線(xiàn)接收到的FM信號(hào)。經(jīng)過(guò)3040MHz帶通濾波器（BPF），加到IC的18腳，送至內(nèi)部FM前置放大電路，經(jīng)高放、混頻后解調(diào)出10.7MHz的中頻信號(hào)，并由16腳輸出。20腳外接FM高放調(diào)諧回路，22腳為FM本振調(diào)諧回路。FM中頻信號(hào)經(jīng)10.7MHz陶瓷濾波器B2，饋入13腳FM中放和鑒頻電路。26腳外圖4-10 音頻(ynpn)無(wú)線(xiàn)接收電路圖接FM陶瓷(toc)鑒頻器B3，它的中心(zhngxn)頻率為10.7MHz，這樣可以省去鑒頻S曲線(xiàn)的調(diào)整，但其色標(biāo)（表示頻率偏差）必須與B2一致。15腳外接波段選擇開(kāi)關(guān)，通過(guò)

40、IC內(nèi)部FM/AM直流電路的作用，來(lái)選擇工作狀態(tài)。當(dāng)S1斷開(kāi)時(shí)為FM波段，S1接地時(shí)為AM波段。12腳為調(diào)諧指示驅(qū)動(dòng)電路的輸出端，使得接收信號(hào)最大時(shí)，外接發(fā)光二極管LED1指示最亮。經(jīng)檢波后的立體聲復(fù)合(fh)信號(hào)（或單聲道信號(hào)），由IC內(nèi)直流放大(fngd)器放大、濾波后變換成AGC/AFC控制(kngzh)電壓，由10腳輸出，通過(guò)R1反饋至23腳，用于控制內(nèi)接變?nèi)莨艿牡刃щ娙?，以達(dá)到修正本振頻率的作用。改變外接電容C7的容量，可以調(diào)整AFC的引入范圍。立體聲復(fù)合信號(hào)經(jīng)放大后，分別送至立體聲解調(diào)器、鑒相器1和鑒相器2。鑒相器1、壓控振蕩器（VCO）和分頻器組成鎖相環(huán)。VCO產(chǎn)生76kHz的振

41、蕩信號(hào)，經(jīng)二分頻變成38kHz立體聲解調(diào)開(kāi)關(guān)信號(hào)，送至解調(diào)放大器。再經(jīng)過(guò)二分頻， 移相90后的19kHz信號(hào)與復(fù)合信號(hào)中的19kHz導(dǎo)頻信號(hào)在鑒相器1中進(jìn)行相位比較，輸出一個(gè)誤差電壓。由外接濾波器（29腳和1腳之間）濾除高頻成分后，用于控制VCO的振蕩頻率和相位，直至環(huán)路鎖定。VCO的自由振蕩頻率可以通過(guò)27腳外接電阻來(lái)微調(diào)，從而調(diào)整跟蹤導(dǎo)頻信號(hào)的捕捉范圍。鑒相器2的作用是鑒出立體聲/單聲道開(kāi)關(guān)控制信號(hào)。當(dāng)分頻后的19kHz信號(hào)和輸入導(dǎo)頻信號(hào)的頻率相同，相位差為零時(shí)，輸出正電壓最大，經(jīng)低通濾波器濾波（2、3腳外接電容）和直流放大后，打開(kāi)“立體聲/單聲道”開(kāi)關(guān)，并驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮4腳外接立體聲指示發(fā)光二

42、極管LED2。另外，4腳還可用來(lái)檢測(cè)VCO振蕩頻率。解調(diào)放大輸出的左、右聲道信號(hào)，分別從6腳和5腳輸出，送給TDA2822雙功放電路的輸入端6腳和7腳。TDA2822采用8腳雙列直插封裝，體積小，外圍元件少，工作電源電壓范圍29V，在VCC=6V時(shí)，輸出功率為430mW/8和240mW/16；在VCC=4.5V時(shí)，輸出功率為220mW/8和125mW/16。RP2為立體聲雙聯(lián)電位器，控制左、右聲道的音量，XS為立體聲插座，可用于外接立體聲耳機(jī)或一對(duì)小型音箱。（說(shuō)明：本電路盡管提供了雙聲道信號(hào)的解碼、放大輸出，但該系統(tǒng)只使用了一個(gè)聲道）。4.2.4 音頻無(wú)線(xiàn)接收電路印刷板方案在制作無(wú)線(xiàn)接收電路的

43、過(guò)程中，有很多與低頻電路相比需要特別注意的地方?？偟膩?lái)說(shuō)，高頻PCB布線(xiàn)規(guī)則為： 盡可能縮短高頻元器件間的距離，提高抗干擾性。 具有較大電位差的器件，應(yīng)當(dāng)加大它們之間的距離。 要考慮信號(hào)流程保持一致即從左至右流向，電源流程與信號(hào)流程方向相反。 高頻電路注意布線(xiàn)方向，注意分布參數(shù)，兩層之間應(yīng)盡量垂直布線(xiàn)。 接地線(xiàn)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)?shù)脑黾訉挾?，減少阻抗值，從而減少由于PCB版本身的阻抗對(duì)信號(hào)的干擾，增加系統(tǒng)的抗干擾性。音頻無(wú)線(xiàn)接收電路印刷板圖如下：圖4-11 音頻無(wú)線(xiàn)接收(jishu)電路印刷板圖4.3 電源模塊設(shè)計(jì)(shj)4.3.1 單元(dnyun)電源電路設(shè)計(jì)為了能夠讓發(fā)射機(jī)更好，更穩(wěn)定地工作，采用

44、了圖4-12所示發(fā)射機(jī)單元電源電路，由電源變壓器、橋堆和濾波電容器所組成。電源變壓器的初級(jí)電壓輸入為220V，次級(jí)輸出電壓為12V。由于發(fā)射主機(jī)所需的是12V電源，而接收電路所需的是5V電壓，經(jīng)濾波電容和三端穩(wěn)壓集成電路7812后得到發(fā)射機(jī)所需的12V電壓，7812能將15V25V的直流電壓變換成12V的穩(wěn)定電壓，在12V的電壓中含有少量的低頻成分和接收外界的高頻成分，再經(jīng)后一級(jí)濾波后送三端穩(wěn)壓集成電路7805，7805能將大于7V15V的直流電壓變換成5V的穩(wěn)定電壓，所以電源電路送到7812的電源電壓不能低于15V，否則發(fā)射機(jī)將得不到12V的工作電壓。由于發(fā)射整機(jī)工作電流一般都在300500

45、毫安左右，一般來(lái)說(shuō)要給三端穩(wěn)壓集成電路7812、7805加散熱片。采用79系列的穩(wěn)壓片可得到-12V和-5V的直流電壓。4.3.2 直流穩(wěn)壓電源的檢測(cè) 本系統(tǒng)對(duì)電源要求高，因?yàn)榉€(wěn)定性和可靠性在發(fā)射電路重要意義。為了提高穩(wěn)定性，所以采用如圖4-12的穩(wěn)壓電源，電源電路的主要部件采用集成的三端穩(wěn)壓器件如7812與7805，穩(wěn)壓電源輸入電壓范圍寬，輸出電壓穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，以滿(mǎn)足調(diào)頻發(fā)射機(jī)的要求12。 直流穩(wěn)壓電源電路圖：圖4-12 發(fā)射機(jī)單元(dnyun)電源電路圖數(shù)字萬(wàn)用表對(duì)穩(wěn)壓電源的測(cè)試(csh)結(jié)果： 表4-1 穩(wěn)壓電源的測(cè)試(csh)結(jié)果輸入級(jí)（原）濾波穩(wěn)壓輸出輸出級(jí)+12V直流穩(wěn)壓電源

46、220V11.998 V4.997V5 系統(tǒng)測(cè)試5.1 分級(jí)調(diào)試 單工無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)調(diào)試：由于發(fā)射機(jī)線(xiàn)圈采用的是電視機(jī)中周改裝而成，電視機(jī)中周的中頻為38MHz，為了使電容電感在32MHz頻點(diǎn)達(dá)到最佳匹配，需要調(diào)整L、C值。具體的調(diào)試方法為：在LC振蕩電路中，把振蕩產(chǎn)生的信號(hào)接入示波器，觀察示波器，調(diào)節(jié)中周的磁芯改變L的值使示波器的頻率讀數(shù)達(dá)到32MHz左右。中周底部本身就含有一個(gè)電容，但是根據(jù)感抗值與容抗值相等，經(jīng)計(jì)算需要增大電容值才能實(shí)現(xiàn)最佳匹配。所以可并聯(lián)不同容值的電容，觀察示波器波形，使幅度達(dá)到最大，則L、C實(shí)現(xiàn)最佳匹配。在調(diào)試后兩級(jí)LC選頻網(wǎng)絡(luò)的過(guò)程中，主要是用高頻信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生一個(gè)32

47、MHz的載波信號(hào)接入選頻網(wǎng)絡(luò)的輸入端，把選頻網(wǎng)絡(luò)的輸出端接入數(shù)字存儲(chǔ)示波器，首先調(diào)節(jié)中周的磁芯使示波器上的輸出波形幅度調(diào)至最大，且波形沒(méi)有失真。通過(guò)并聯(lián)電容來(lái)改變回路的容抗值使L、C實(shí)現(xiàn)最佳匹配，使波器上的波形在32MHz時(shí)幅度調(diào)試至最大，且波形無(wú)明顯失真。完成LC選頻網(wǎng)絡(luò)的調(diào)試，用插線(xiàn)連接各級(jí)電路。 單工無(wú)線(xiàn)接收機(jī)調(diào)試：首先把接收機(jī)的本振和選頻部分接入電路(dinl)，把接收機(jī)的揚(yáng)聲器兩路信號(hào)接入數(shù)字存儲(chǔ)示波器。利用高頻信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行信號(hào)發(fā)射，通過(guò)數(shù)字存儲(chǔ)示波器觀察波形。改變高頻信號(hào)發(fā)生器的頻率，同時(shí)注意觀察示波器的波形，當(dāng)示波器的信號(hào)幅度最大時(shí)，可以確定線(xiàn)圈的諧振點(diǎn)，然后改變線(xiàn)圈的磁芯，重

48、新改變高頻信號(hào)發(fā)生器的頻率，同時(shí)觀察示波器進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)高頻信號(hào)發(fā)生器的發(fā)射頻率調(diào)至32MHz時(shí)，示波器的波形幅度調(diào)至最大，且波形無(wú)明顯失真，完成接收機(jī)的調(diào)試。接收機(jī)不需要通過(guò)改變電容來(lái)改變回路的容抗值，是因?yàn)殡娐分杏幸粋€(gè)變?nèi)荻O管，變?nèi)荻O管主要通過(guò)改變兩端的電壓來(lái)改變它的容值。5.2 統(tǒng)調(diào) 用低頻(dpn)信號(hào)發(fā)生器給調(diào)頻發(fā)射電路(dinl)以一定頻率的信號(hào)（一個(gè)300Hz3400Hz的正弦波）接入無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)電路的音頻輸入點(diǎn)通過(guò)單工無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)進(jìn)行發(fā)射，然后用調(diào)頻接收機(jī)裝置來(lái)接收，用示波器來(lái)檢測(cè)調(diào)頻接收輸出的信號(hào)和信號(hào)源波形基本相同，這說(shuō)明發(fā)射接收部分工作正常。統(tǒng)調(diào)的系統(tǒng)框圖：調(diào)頻發(fā)射裝置調(diào)頻

49、接收裝置信號(hào)源 示波器圖5-1 統(tǒng)調(diào)的系統(tǒng)框圖 用CD機(jī)輸入單工無(wú)線(xiàn)發(fā)射機(jī)一個(gè)音頻信號(hào)，進(jìn)行發(fā)射。通過(guò)接收機(jī)進(jìn)行接收，把揚(yáng)聲器接入電路。通過(guò)微調(diào)整發(fā)射和接收機(jī)線(xiàn)圈進(jìn)一步進(jìn)行調(diào)整，使音樂(lè)的聲音響度和清晰度得到改善。可以在發(fā)射電路正負(fù)電源之間適當(dāng)?shù)牟⒙?lián)電容，進(jìn)行濾波，減少雜波干擾，使音樂(lè)信號(hào)達(dá)到最佳的播放效果。5.3 發(fā)射機(jī)頻率測(cè)試和峰值功率測(cè)試通過(guò)(tnggu)在放大器輸出端接上50的假負(fù)載，并通過(guò)(tnggu)示波器觀測(cè)50假負(fù)載電阻上的波形(b xn)，記錄調(diào)頻波的中心頻率和峰峰值電壓Vop-p，并用公式： （5.1）輸出發(fā)射機(jī)信號(hào)發(fā)生器數(shù)字存儲(chǔ)示波器50假負(fù)載發(fā)射機(jī)信號(hào)發(fā)生器數(shù)字存儲(chǔ)示波器

50、50假負(fù)載圖5-2 發(fā)射頻率及峰值測(cè)試連接圖經(jīng)過(guò)測(cè)試，電路的工作指標(biāo)：峰值功率20mW。5.4 測(cè)試使用的儀器測(cè)試使用的儀器設(shè)備如表5-1所示。表5-1 測(cè)試使用儀器設(shè)備序號(hào)名稱(chēng)、型號(hào)、規(guī)格數(shù)量備注1DF1640型1000MHz高頻信號(hào)發(fā)生器1帶調(diào)幅、調(diào)頻及外調(diào)制功能2MY-65數(shù)字萬(wàn)用表13DF1731SD3A直流穩(wěn)壓電源130V4600DPI惠普激光打印機(jī)15DS5062數(shù)字存儲(chǔ)示波器160MHz6DF1647低頻信號(hào)發(fā)生器110MHz6 結(jié)論(jiln)測(cè)試結(jié)果表明，設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)指標(biāo)均可以實(shí)現(xiàn)，盡管發(fā)射功率符合要求，但仍有點(diǎn)偏高，原因可能是功放級(jí)工作點(diǎn)設(shè)置不當(dāng)，或前級(jí)增益(zngy)過(guò)

51、高，需精心調(diào)整功放級(jí)工作點(diǎn)及前級(jí)增益來(lái)解決此問(wèn)題。要得到穩(wěn)定度高的發(fā)射頻率應(yīng)采用鎖相環(huán)技術(shù)，來(lái)降低中心頻率的漂移。此外，語(yǔ)音信號(hào)采用調(diào)頻方式與調(diào)幅相比，有利于改善輸出音頻信號(hào)的信噪比，以保證(bozhng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的可靠傳輸。單工無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統(tǒng)應(yīng)用了大量的高頻電子線(xiàn)路技術(shù)，尤其是其中的高頻信號(hào)處理設(shè)計(jì)電路要有電路調(diào)試的環(huán)境，受實(shí)際調(diào)試環(huán)境的影響教大，調(diào)試具有較大難度。所以在制作PCB板過(guò)程中，一定要遵循高頻布線(xiàn)規(guī)則，并且可以在焊接電路的過(guò)程中適當(dāng)接入退藕電容，有效的濾除雜波信號(hào)的干擾。通過(guò)方案論證、資料查詢(xún)及電路設(shè)計(jì)和反復(fù)調(diào)試，不斷的解決電路調(diào)試過(guò)程中的問(wèn)題，最終在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成了設(shè)計(jì)任務(wù)

52、。如果能更好的解決系統(tǒng)屏蔽效果和抗干擾性，單工無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統(tǒng)語(yǔ)音傳輸?shù)姆€(wěn)定性、可靠性效果會(huì)更好。參考文獻(xiàn)1 全國(guó)(qun u)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì).第五屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編,第1版，北京理工大學(xué)出版社，2003年，36-38.2 黃智偉，王彥，陳文光(wn un).全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練教程，第1版，電子工業(yè)出版社，2005年，73-82.3 青木英彥.模擬(mn)電路的設(shè)計(jì)與制作，第1版，科學(xué)出版社，2005年，119-131.4 鈴木憲次.高頻電路的設(shè)計(jì)與制作，第1版，科學(xué)出版社，2005年，139-173.5 張肅文，陸兆熊.高頻電子線(xiàn)路，第3版，高等教育出版社

53、，2004年，1-77.6 第二屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì).第1版，全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編(1994-1995),北京理工大學(xué)出版社,1997年，103-135.7 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì).第1版，第四屆全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編(1999),北京理工大學(xué)出版社,2001年,68-98.8 全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽組委會(huì)，第1版，全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽獲獎(jiǎng)作品選編(2003),北京理工大學(xué)出版社,2005年, 124-138.9 游向東，孫孝強(qiáng).互聯(lián)互通呼叫測(cè)試儀的設(shè)計(jì)，電子產(chǎn)品世界，2003年，期號(hào)：9上半月，62-65.10 中國(guó)科技信息研究所與美國(guó)國(guó)際數(shù)據(jù)集團(tuán)

54、合辦.電源用元器件技術(shù)及發(fā)展趨勢(shì)，電子產(chǎn)品世界，2003年，期號(hào)：5下半月，42-44.11 劉立楓，趙民建.信號(hào)接收機(jī)，中國(guó)無(wú)線(xiàn)電電子學(xué)文摘，2005年，31期，45-47.12 宋東生.整流濾波電路，無(wú)線(xiàn)電，2002年，453期，42-43.13 孟慶宗.電力電子技術(shù)，1979年，第2期，23-25.14 周興華.變?nèi)荻O管和電調(diào)諧(tioxi)，電子世界，2000年，第6期，54.15 林鴻生，石林初.關(guān)于晶體管發(fā)射極電流集邊效應(yīng)(xioyng)理論的研究，電子器件，2002年，第3期，209.16 ZOU Hongxing,DAI Qionghai, ZHAO Ke. Subspace

55、s of FMmlet transform, SCIENCE IN CHINA (INFORMATION SCIENCES) , 2002 Vol.45 No.2,152.17 WU Xunwei,HANG Guoqiang, Massoud Pedram. Low power DCVSL circuits employing AC power supply, SCIENCE IN CHINA (INFORMATION SCIENCES), 2002 Vol.45 No.3, 232.致 謝經(jīng)過(guò)半年多的艱苦努力，終于完成了對(duì)單工無(wú)線(xiàn)發(fā)射接收系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。在完成畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我得到了李杰老師的

56、悉心指點(diǎn)和幫助。李老師作為我這個(gè)項(xiàng)目的指導(dǎo)老師，無(wú)論是基礎(chǔ)理論，還是其他知識(shí)方面乃至于一些細(xì)小方面，都給予了我無(wú)微不至的關(guān)懷。李老師的嚴(yán)格和孜孜不倦的教導(dǎo)(jiodo)是我能順利完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的主要原因，在這里我對(duì)李老師表示衷心的感謝。同時(shí)，也對(duì)在畢業(yè)設(shè)計(jì)中給予我莫大幫助的胡建明老師表示感謝。在這一年的時(shí)間里，我和我們的組員精誠(chéng)團(tuán)結(jié)、相互幫助、共同努力，在設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到很多難題，但最后我們都闖過(guò)了難關(guān)，圓滿(mǎn)的完成了各自的設(shè)計(jì)項(xiàng)目。讓我們?cè)诋厴I(yè)設(shè)計(jì)中學(xué)會(huì)互相的幫助和照顧。在這里我對(duì)他們也表示的感謝。同時(shí)我也感謝天津工程師范學(xué)院能在我即將走上工作崗位之際，為我提供一個(gè)非常難得的實(shí)踐機(jī)會(huì)，使我們的

57、理論和動(dòng)手能力都有了很大的提高。 再次感謝天津工程師范學(xué)院對(duì)我四年來(lái)的培養(yǎng)和教育，同時(shí)衷心的祝愿母校穩(wěn)步走向美好的未來(lái)。英文資料(zlio)及中文翻譯Modulating Direct Digital Synthesizer in a QuickLogic FPGADDS Overview:In the pursuit of more complex phase continuous modulation techniques, the control of the output waveform becomes increasingly more difficult with analog

58、circuitry. In these designs, using a non-linear digital design eliminates the need for circuit board adjustments over yield and temperature. A digital design that meets these goals is a Direct Digital Synthesizer DDS. A DDS system simply takes a constant reference clock input and divides it down a t

59、o a specified output frequency digitally quantized or sampled at the reference clock frequency. This form of frequency control makes DDS systems ideal for systems that require precise frequency sweeps such as radar chirps or fast frequency hoppers. With control of the frequency output derived from t

60、he digital input word, DDS systems can be used as a PLL allowing precise frequency changes phase continuously. As will be shown, DDS systems can also be designed to control the phase of the output carrier using a digital phase word input. With digital control over the carrier phase, a high spectral