小型通信系統(tǒng)的設(shè)計與制作

/小型通信系統(tǒng)的設(shè)計和制作報告書院系：電氣和電子信息工程專業(yè)：電子信息工程班級：2006級本科（一）姓名：彭章遇指導(dǎo)老師：梅開鄉(xiāng)設(shè)計日期：2007年6月11日任務(wù)書題目：小型通信系統(tǒng)的設(shè)計和制作調(diào)頻放射/接收系統(tǒng)組成框圖b外差式調(diào)頻接收機(jī)框圖b外差式調(diào)頻接收機(jī)框圖倍頻a干脆調(diào)頻放射機(jī)組成框圖混頻調(diào)頻放射機(jī)的主要性能指標(biāo)放射機(jī)功率PA≥100mW,負(fù)載電阻RL=75Ω開闊地傳播距離S＞100m放射機(jī)工作頻率fc=88MHz～108MHz調(diào)頻信號幅度ULm=1V時，最大頻偏Δfm=20kHz調(diào)頻接收機(jī)的主要性能指標(biāo)接收機(jī)工作頻率f=88MHz～108MHz輸出平均功率Po=0.25W（負(fù)載電阻R=8Ω）接收靈敏度γ=10μV主要儀器設(shè)備函數(shù)信號發(fā)生器/計數(shù)器調(diào)制度測試儀頻率特性測試儀調(diào)頻接收機(jī)供測試放射機(jī)用的15Ω的鞭狀天線設(shè)計和制作評分設(shè)計制作實物60％設(shè)計和制作報告20％考勤、紀(jì)律20％調(diào)頻放射機(jī)的設(shè)計原理圖電路分析主要元器件參數(shù)計算調(diào)頻接收機(jī)的設(shè)計原理圖電路原理分析主要元器件參數(shù)計算元器件的選購 清單和檢測選購 清單元器件檢測記錄PCB板的設(shè)計制作PCB板的設(shè)計圖PCB板的圖中敷銅屏蔽的解決方案安裝和焊接安裝的要領(lǐng)焊接技術(shù)的關(guān)鍵焊接后的檢測整機(jī)的測試、診斷和修理測試數(shù)據(jù)記錄表故障診斷和解除設(shè)計和制作小結(jié)最大收獲有待解決的問題參考資料主要參考資料一調(diào)頻放射機(jī)的設(shè)計1原理圖電路分析聲音信號通過麥克風(fēng)的轉(zhuǎn)換，形成微弱的電信號，由C1的電容傳入T1管，進(jìn)行第一次電流放大，并且對其他雜音信號進(jìn)行過濾；再由C2電容將初次放大的電信號傳入T2管，由其進(jìn)行其次次電流放大。并由L1和C3形成振蕩電路將聲音的放大信號進(jìn)行頻率搬移至88～108MHz的頻段上，由天線放射信號，完成聲音信號的高頻傳輸。起振的條件應(yīng)為Ａ·Ｆ＞１（Ｕｆ＞Ｕｉ）φＥ＝２ｎπ即：１）振幅平衡的條件是反饋電壓幅值等于輸入電壓幅值。２）相位平衡條件是反饋電壓和輸入電壓同向，即正反饋。３）振蕩幅度的穩(wěn)定是由非線性器件保證，所以振蕩器電路是非線性電路。４）振蕩頻率的穩(wěn)定是由相頻特性斜率為負(fù)的網(wǎng)絡(luò)來保證。５）振蕩器的組成包含有放大器和反饋網(wǎng)絡(luò)，他們必需能夠完成選頻，穩(wěn)頻，穩(wěn)幅的功能。６）利用自偏置保證振蕩器能自行起振，并使放大器由甲類工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換成丙類工作狀態(tài)。主要元器件參數(shù)計算二調(diào)頻接收機(jī)的設(shè)計1原理圖電路分析調(diào)頻波的指標(biāo)主要有以下幾個1）頻譜寬度2)寄生調(diào)幅3）抗干擾實力而鑒頻器有如下要求1)鑒頻跨導(dǎo)2）鑒頻靈敏度3）鑒頻頻帶寬度4）對寄生調(diào)幅有確定的抑制實力5）盡可能的削減產(chǎn)生調(diào)頻波失真的各種因素的影響，提高對電源和溫度變更的穩(wěn)定性。由于接收機(jī)要求小巧，因此選用集成芯片作為主要的接收方案，由ＴＤＡ７０８８Ｔ作為接收的芯片。由芯片引腳確定各種功能，如：接收的信號由１１腳和１２腳進(jìn)行接收；由６、８、９三個引腳進(jìn)行混頻的操作；由１５腳進(jìn)行自動調(diào)諧；由１６腳進(jìn)行調(diào)諧的復(fù)位操作；并主要由２腳進(jìn)行解調(diào)后的信號輸出再由放大器芯片ＴＤＡ７０５２進(jìn)行放大后，由喇叭輸出聲音信號。３主要元器件參數(shù)計算三元器件的選購 清單和檢測１選購 清單電阻：１Ｋ１.５Ｍ１０Ｋ×３５．６Ｋ２２Ｋ１００１２Ｋ滑動變阻器電容：瓷片電容１０１３３２×３６１８２２×２２２１×３３３１６８１１８２１０３×４１０４×２１０５電解電容１μＦ×２１００μＦ０．０１μＦ二極管VDBB910一般二極管三極管9014×2其他TDA7088TTDA7052麥克風(fēng)一個喇叭一個觸發(fā)開關(guān)兩只穩(wěn)壓管７８０６單刀開關(guān)×２２元器件的檢測記錄電阻的推斷色別第一道色環(huán)其次道色環(huán)第三道色環(huán)第四道色環(huán)棕１１１０１±１％紅２２１０２±２％橙３３１０３－黃４４１０４－綠５５１０５±０．５％藍(lán)６６１０６±０．２５％紫７７１０７±０．１％灰８８１０８白９９１０９－黑００１００－金－－１０－１±５％銀－－１０－２±１０％無色－－－±２０％如：紅紅橙藍(lán)則為２２×１０３±０．２５％＝２２KΩ±０．２５％電容的推斷瓷片電容前兩位表示一個精確的數(shù)值，后一位表示１０的倍數(shù)。如：１０３則為１０×１０３＝１００００ｐＦ。電解電容為圓柱型元件，并且其上有大小的標(biāo)注。三極管的推斷先固定一個測量筆頭測量其中的一個腳，用另一個測量分別測量另外的兩個腳位，并不斷地更換固定的腳位。當(dāng)出現(xiàn)另外兩個腳測量都出現(xiàn)值時，即可以斷定此腳位為基極腳位，由固定的探筆是正還是負(fù)則可以斷定是否為ＮＰＮ或者ＰＮＰ管。并可以斷定另外兩個腳是放射極還是集電極。如：１１２３＋ＣＢＥ四PCB板的設(shè)計制作1PCB板的設(shè)計圖2PCB板圖中的敷銅屏蔽的解決方案由于電磁波無處不在為了解除除有用信號以外的雜音信號，須要對板子進(jìn)行敷銅操作，具體過程如下：1）首先將各元件擺放到正確的位置（要考慮自己方案的面積大小，以免無法在所用板子上完全安裝）。2）依據(jù)PROTEL制作ＰＣＢ的軟件將各個元件在網(wǎng)絡(luò)上正確標(biāo)注（主要是修改元件腳的網(wǎng)絡(luò)屬性）。3）一邊視察左下角的PCB網(wǎng)絡(luò)圖，用軟件窗口上的敷銅按鍵進(jìn)行部分網(wǎng)絡(luò)的敷銅。4）最終將敷銅網(wǎng)絡(luò)設(shè)為GND即對接地網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行敷銅，屏蔽雜音信號。5）將制作出來的PCB用熱轉(zhuǎn)印紙打印成圖。6）將圖貼在敷銅板上，用制版機(jī)加熱使打印圖符在敷銅板上。（如沒有制版機(jī)可用不加水的熨斗熨4-5分鐘）。7）用FeCl3溶液腐蝕銅板，其過程中應(yīng)不斷攪拌，使腐蝕液充分和銅反應(yīng)。8）腐蝕完畢后，用乙酚溶液清洗掉碳粉，并用保鮮紙貼住銅面，隔離空氣。五安裝和焊接1安裝的要領(lǐng)在安裝前細(xì)致將元件測量一個，安裝一個，以免出現(xiàn)安裝錯誤的狀況發(fā)生。安裝之前洗手并搽干，避開手部靜電打壞元器件。2焊接的技術(shù)關(guān)鍵1）電烙鐵的選擇1小功率152030352中功率4050753大功率1002005001000對于半導(dǎo)體元器件（晶體二極管晶體三極管集成芯片等）只能選用小功率電烙鐵對于電子管器件的插腳，選用中功率電烙鐵對于電動機(jī)，動力設(shè)備，機(jī)箱底板的焊接，選用大功率電烙鐵2）烙鐵頭的選擇1錐狀烙鐵頭：用于小元器件點狀焊點的焊接，鐵片器件焊接2斜口狀烙鐵頭：用于焊點稍大的焊接3劈狀烙鐵頭：用于線狀（或大焊點）的焊接一般焊接前要用磨刀石磨出須要的形態(tài)，烙鐵頭只能用紫銅做成3焊錫絲和助焊劑1）成分：錫：鋁=9：12）形態(tài)：空心中包有松香，有Ф0.6，0.8，1.0，1.2，1.54焊接前準(zhǔn)備工作1）去氧化物：用0#砂紙或紗布輕輕地將待焊元器件腳，PCB板焊孔打磨。2）用98%的無水酒精棉球搽洗干凈3）鍍錫膜：在待焊點上鍍上一層薄錫膜5焊接姿態(tài)元器件盤元器件盤圖紙資料烙鐵架工具萬用表插線板板記錄本1桌面上擺放井井有條，運(yùn)用便利。2桌面上鋪上膠墊（報紙）六整機(jī)的測試，診斷和修理1測試數(shù)據(jù)記錄表測試元件BE結(jié)電壓１BE結(jié)電壓２BE結(jié)電壓３T10.000.60.6T20.030.030.62診斷故障和解除首次T1管BE結(jié)電壓為零，推斷是由于在三極管的前向電路中可能有虛焊點，將前元件以及三極管引腳重新焊接后，再次測量發(fā)覺三極管已經(jīng)能夠正常工作。測量T2管BE結(jié)發(fā)覺有微弱電流存在，推斷可能焊點不牢，因此重新將元件焊接后，發(fā)覺問題照舊存在；揣測可能是由于三極管直流回路未能導(dǎo)通，無法將前極信號進(jìn)行放大，因此，將整個焊接電路重新檢查，發(fā)覺T2三極管E極后有根線路由于過渡腐蝕斷開，將此線段用焊錫重新連接，測量發(fā)覺BE結(jié)電壓正常，復(fù)原工作。七設(shè)計和制作小結(jié)1最大收獲1）對于書本學(xué)問本次制作，由于涉及到的學(xué)問面極其廣，因此將以前所學(xué)習(xí)的高頻、通信原理、電磁場和電磁波、電路、模電等理論性極強(qiáng)的書本學(xué)問轉(zhuǎn)化為實物制作，進(jìn)一步加深了對電信專業(yè)相關(guān)學(xué)問的理解，并且將其真實化，是對書本學(xué)問的一次驗證。2）對于軟件操作由于涉及電路須要設(shè)計軟件進(jìn)行相關(guān)操作，對于PROTEL這種專業(yè)的設(shè)計軟件進(jìn)行了一次深化的操作，此又對軟件學(xué)問又是一次巨大的豐富。對于PRITEL的相關(guān)操作，使專業(yè)學(xué)問能夠緊密和社會發(fā)展相適應(yīng)，對于今后的事業(yè)是不行或缺的幫助。3）對于硬件電路關(guān)于專業(yè)的識別硬件，相識硬件并運(yùn)用硬件的要求，由于今次接受集成芯片進(jìn)行接收機(jī)的制作，對于芯片這種小巧靈巧的設(shè)備在現(xiàn)代生活中的廣泛應(yīng)用，對其特性進(jìn)行充分地了說明極其重要的。對于此次對集成芯片的應(yīng)用，使對專業(yè)上的硬件學(xué)問擴(kuò)充并豐富，使專業(yè)優(yōu)勢進(jìn)一步顯現(xiàn)，培育了對專業(yè)的信念，極大地增加了學(xué)習(xí)專業(yè)學(xué)問的熱忱。2有待解決的問題本次試驗雖然收獲頗多，但也存在多方面的問題，具體問題如下：1）對于高頻學(xué)問的駕馭不牢，在設(shè)計電路過程中存在大量的問題，像如何精確計算諧振點，如何設(shè)計干擾小的系統(tǒng)，如何使傳輸距離達(dá)到要求，須要多大的功率支持等。2）對于軟件學(xué)問駕馭過于弱，在前期準(zhǔn)備工作中，奢侈大量時間，并且在制作過程中未能精確進(jìn)行制作PCB導(dǎo)致后期接電路過程困難重重。3）焊接技術(shù)不夠嫻熟，導(dǎo)致操作過程緩慢，未能短時間內(nèi)焊接完成以留足夠的時間進(jìn)行調(diào)試，整理。并且造成許多虛焊，引起不必要的麻煩。4）在后期操作過程中還伴隨著各種儀器操作問題，如能解決嫻熟問題，必能夠在今后的操作中更快，更好，更強(qiáng)的解決各種問題。八參考資料《通信