对讲机接收电路的设计方案

1 对讲机接收电路的设计方案 第一章 绪论 1936年，摩托罗拉公司研制出了第一台无线电通讯产品， “巡警牌”调幅车用无线电接收机，此后该产品被广泛应用于警车当中，大大提高了警方的反应速度。在第二次世界大战期间无线电对讲机技术得到了快速发展和运用。由于战争需求对无线电对讲机的移动性和可靠性提出了更高的要求，摩托罗拉又研制出一种背负式，重量近 16千克，通信距离达 16千米的产品 成为二战中美军的重要通讯工具。止战后，无线电对讲机逐步转向民用领域，警车、送货车、出租车、救火车、甚至医院内部都将对讲机作为缩短反应时间的重要工具。伴随着着民用频段的不断开放，对讲机的商业用户也逐渐扩大到交通运输、工业、公用事业、建筑业以及制造业的各个领域。 表 讲机的发展 30摩托罗拉发明第一台对讲机 50对讲机在关军中开始使用 70出现无线接入系统 80模拟集群系统 90年代中期 数字集群系统 随着技术的发展，对讲机的体积变得越来越小，功能却越来越强大。同时，随着用户面的不断扩大，对讲机的种类越来越多， 用以满足不同客户的需求。例如，普通的物业管理部门对点对点通信、近距离的普通对讲机就已经满足，而一个城市的警察就需要覆盖范围、大功能复杂的对讲机。 在年以前对讲机通信是我国主要的专用无线通信系统， 如今伴随着大功率对讲机接收电路的设计 2 2 公众移动通信产业的发展对讲机产业也已经成为重要的通信市场 。 目前 ，人们对对讲机 有了空前认识 ，对讲机 已经充分的 在国民经济各部门和人们生活各个领域得到 应用，已成为 国防安全 、公安 部门 、交通管理、石油化工 企业 、建筑施工、机械制造、 酒店宾馆 等部门重要的无线通信装备。 一、对 讲机在国民经济中的地位与作用 不论是 专业对讲机 还是公众低功率民用对讲机， 在公众移动通信中占比是很小的 ，相对于整个移动通信市场来说也是 微乎其微 的。对讲机市场虽然只占公众移动通信市场很小的份额，但由于目前我国国民经济中，各个行业已广泛而大量地使用对讲机通信，因此，对讲机实际上已成为各个行业重要的无线通信装备，从而显示出对讲机在国民经济中的重要地位。 二、对讲机是一个有很强增长力的行业 由近十年来世界经济的发展可以看到，即使世界经历了金融危机，在此时期内世界经济的各 大 重要领域，都 承受了巨大的震动 ，但是 同一时期内 包含 专业无线通信和公众低功率民用对讲机 在内的 移动通信仍保持强劲的增长率 。 这说明 了移动通信 增长势头强劲 ， 可以说 ， 新世纪 是移动通信的世纪， 新世纪 的世界是移动通信世界。中国是 世界上最大的 移动通信 市场 ， 同时 也是世界上最具发展前途的对讲机市场之一。 三、我国对讲机产业的基本情况 对讲机产业是我国 信息通信产业相对重要的组成部分 ， 大部分生产制造基地都位于浙江，福建，广东等东南沿海地区，产业分布区域性很明显 。近年来，在高速发展的移动通信产业和信息产业 的 影响 下， 我国的对讲机产业出现了出乎寻常的迅速发展 ， 仅深 圳一个城市而言就有相关的企业超过两百家 ， 手机和对讲机等移动 通信设备制造 方面其 总产值位居全国前列， 是中国同时也是世界上最重要的无线电通信设备生产基地 ， 包括对外销售在内的以生产对讲机为主 的企业就有四十多家。 在这四十多家企业当中就有十余家 对讲机品牌企业创造了国内产量最大、 技术和生产都 位列世界前五名、服务全球用户的对讲机品牌， 可以和外国企业相抗衡 。 一些高端产品已经远销国外各大对讲机市场，在世界超过八十个国家和地区出口 ，出口贸易 呈现了上升 趋势。 虽然我国 已经成为 第三大对讲机生产国，仅次于美国、日本 。 但我国品牌机市 场份额过低 ， “小企业太多了，而且多数小企业生产技术水平低，产品质量差， 3 浪费了资源。 ”根本没法和发达国家的对讲机企业相比 ，基本上 处于 自由市场经济初期的无序发展 阶段 。由于对讲机行业的重复建设现象 严重 ，因而大量设备制造厂家 靠仿制为主 、 争 产热 门 对讲机的现象也 不断出现 ， 这些经常导致了产业过剩的局面 ， 且 市场竞争方式 往往以恶性价格这种 低水平状态， 这与我国对讲机产于的需求相去甚远 ， 因此 每年还要花大量的外汇进口专业无线通信设备。 四、市场前景及今后的发展趋势 对讲机家庭拥有量 可以反映一个国家的公众无线通信水平 ，同时也 反映 了 国家国民经济和科学技术发展水平。对讲机在美、欧、韩、新加坡、香港、台湾等地深受消费者的欢迎。美国从年 放松民用对讲机权限后 ，在超市里 都能销售 对讲机， 销售量每年都翻一番 ，年销量就达到万台， 销售量和手机在一个层次上 。 德国日本拥有对讲机的家庭达到三成，而法国也有 25%。06 年我国手机用户已经接近五亿，年销售手机均超过两千万部。 如果参照美国市场对讲机和手机销量的比例，可以认为我国对讲机市场的潜力非常巨大， 预计规模不会低于美国等地区。 由于通信设备对社会经济发展有很大作用，同时无线电通话设在 在公众中的好处愈发显现，为适应经济发展和满足社会需求，我国全面开放了在 400众可以 设置和使用 这一频段的 低功率公众无线对讲机， 同时不必付占用频率的费用 。 很多人都有一个疑问。为什么现在手机已经相当规模的普及了，为何还要使用对讲机来进行通信？ 低功率公众对讲机与手机相比，价格便宜，也不产生通话费用，可以很方便地实现一对一和一对多的通话；与室内无绳电话比较，通话距离更远，可达公里 ；同时在缺少手机通信基站的地方也可以进行通信 。公众民用对讲机不仅让个人通信更自由，而且可以表现自身独特的性 格。特别是随着愈来愈多消费者生活水平的逐步提高，驾车远行、登山、露营等外出休闲活动的机会和次数在逐渐增加，可以支持你在与同伴、家人及时联络沟通的公从低功率民用对讲机的作用此时便凸现出来，从而使社会对公众对讲机的需求量急剧上升。 我国现有的对讲机无论技术水平还是生产能力，与国外产品比都不具备竞争能力。因此对讲机的竞争对手来自国际方面。 国外企业早已看到中国市场的巨大潜力，也已经在中国市场投入大量产品和资金。 大功率对讲机接收电路的设计 4 4 1987 年 摩托罗拉公司进入中国 1992 年 摩托罗拉公司在中国天津注册成立 摩托罗拉（ 中国）电子有限公司 2003 年 场占有率为世界第三的威泰克斯在苏州工业园区设立威泰克斯通讯（苏州）有限公司 2003 年 有 20 年对讲机资历的国际品牌 豪发 以发展我国 民用对讲机市场 为目标以元的零售低价推出对讲机 2005 年月 正式将 主要生产 制造基地从 首尔 搬到了深圳 宝安区，以服务中国为主生产销售 牌对讲机 2006 年 南方贝尔也进入中国与 国内企业 诺德实业有限公司 达成合作协定。共同开拓 中国区 民用对讲机市场 威泰克斯公司在苏州独资设立了自己的工厂后， 其势头 与摩托罗拉公司相抗衡 ，二者成 为了 在中国 对讲机生产厂家 的 两个巨头 ， 其对讲机产品被 广泛应用于作为社会基础的 公安 警察、消防 安全 、救护、石油化工和民用的建筑施工、物业管理、酒店餐厅、商场学校等领域。 对讲机市场的迅猛发展， 也很好的体现了我国目前高速发展的国民经济 。 现如今我国已经是世界上拥有移动设备最大的国家了，但是我国当前有 13 亿人口 ，这样我国人均拥有量依然处在一个很低的程度上。这一巨大的对比 说明我国在 发展信息通信领域获得的硕大成果 ，也预示了今后发展我国 无线电通信设备市场 有着 巨大的潜力和美好的未来 ，随着 我国国民经济 的 持续 快速发展，对讲机的 需求量 还将不断攀升 ，对讲机市场容量将进一步扩大。 当前手机产业已经朝着智能化和超薄化迅速发展，软件硬件的极速升级是过去几年我们所不曾见过。在这样的大趋势下， 我国对讲机的发展趋势， 应该同时也会提高技术和工艺， 朝着智能化、人 性化、 便携 型的方向发展， 而民用对讲机在对讲机市场的份额将上升到空前的地步 。品牌的东西不仅好在 “形 ”，更在 “神 ”，而这种说不清楚的 “神 ”就是由设计水平决定的。因此， 应着国家对科技创新的号召，和提升我国自主创新能力的目标下， 自主研发、科技创新把国内的民用对讲机市场培育起来，也是我国对讲机制造业的一 项重要任务，这样自然就有了进一步提高和创新的基础。 5 字集群介绍 数字集群移动通信系统是 20 世纪 90 年代初、中期发展起来的新一代的高级专业无线电指挥调度系统。在模拟集群移动通信系统的基础上，数字集群移动通信系统综合采用了现代最先进的数字技术和通信技术，因而具有技术先进、频谱利用率高、数据传输速率高等特点，是集指挥调度、电话互联、数据传输和短消息通信等优点于一体的新一代集群通信技术。数字集群通信系统是专用的指挥调度系统，系统信道采用动态分配方式，工作方式多为单工和半双工 模式，网络覆盖采用大区小区覆盖，业务集中为无线对无线的短时间通话，业务用户具有优先级和特殊功能，适用于集团用户和特殊用户群体，属于专网通信系统。数字集群通信是在模拟集群通信的基础上发展起来的，数字集群通信在信令、多址方式、话音编码、调制解调和信道控制等各个关键技术环节全面采用数字化处理，同时基于数字系统的特点结合同步技术、检错纠错技术以及分集技术等，使数字集群通信具有抗烦扰能力强、高质量远距离传输、高保密度、高可靠性和高度灵活的业务适应能力和外设接口的连接能力等特殊性能，而且整个数字集群通信系统的容量更大， 系统联网更方便。与蜂窝移动通信系统的公众网相比较，数字集群移动通信系统的专业网更强调组呼、广播呼叫、紧急呼叫、强插强拆和不同的呼叫优先级别等调度指挥功能；更强调缩短呼叫的建立时间，尤其是在紧急情况下，希望一按即通 (小于 否则会造成相当严重的后果；调度指挥要求简明扼要，一般通话时间为几十秒。随着移动通信技术的发展，人们尽力求同存异，使开发的专业移动通信系统能尽可能满足多个不同专业部门的需求， 术介绍 字集 群移动通信系统是一种基于数字时分多址（ 术的无线集群移动通信系统。该系统是 洲通信标准协会）联合使用部门、制造商、检测部门乃至政府部门，为了满足欧洲各国的专业部门对移动通信的需要设计、制订统一标准的开放性系统。 字集群通信系统可在同一技术平台上提供指挥调度、数据传输和电话服务，它不仅提供多群组的调度功能，而且还可以提供短数据信息服务、分组数据服务以及数字化的全双工移动电话服务。 字集群移动通信系统还支持功能强大大功率对讲机接收电路的设计 6 6 的移动台脱网直通（ 式，可实现鉴权、空中接口加密和 端对端加密。字集群移动通信系统同时还具有虚拟专网 能，可以使一个物理网络为互不相关的多个组织机构服务。 字集群移动通信系统具有丰富的服务功能、更高的频率利用率、高通信质量、灵活的组网方式，许多新的应用（如车辆定位、图像传输、移动互联网、数据库查询等）都已在 得到实现。 键技术 时分多址技术多信道共用的信道控制技术信道指配模式技术信道控制方式技术信令技术通信保密技术 术 务功能 无线接口特性业务信道忙时，信令信道可作为业务信到 使用基站故障弱化功能虚拟专网鉴权空中接口加密端到端加密直通工作方式快速呼叫建立 务类型 基本业务用户终端业务（单呼、组呼、电话互连业务）承载业务（电路方式数据业务、短数据业务、分组数据业务）基本补充业务呼叫种类选择（单呼、组呼、群呼、全呼）区域选择优先呼叫预占优先呼叫迟后进入动态重组自动重发限时通话超出服务区指示呼叫显示主叫 /被叫显示限制呼叫提示呼叫方识别显示无条件呼叫转移遇忙呼叫转移用户不可及时应答转移无应答转移缩位寻址拨号至忙用户的呼叫完成至无应答用户的呼叫完成呼叫限制可选补充业务调 度台核查呼叫监听侦听控制转移计费 通过调制信号的对比，我得出调幅对讲机和调频对讲机的优缺点，相对与调幅对讲机，调频对讲机传播距离远，不受干扰音质好，同时发射功率小，所以本文设计的是调频对讲机 本次设计所所的工作是进行调频无线对讲机接收电路硬件的设计，并协助对讲机发射电路进行对讲机的调试。对电路所涉及的主要元器件及技术简单介绍，并分析芯片 主要设计 高放晶体管，振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器 （ 频 率合成电路（ 音频功放电路（ 电路），单片机接按键电路（ 8051芯片电路）大功率对讲机接收电路的设计 8 8 第二章对讲机应用技术及可行性方案 收电路原理： 接收部分为二次变频超外差方式，从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器 滤波 后进行射频放大， 再次 经过带通滤波器 滤波 ，进入一混频，将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。 第一中频信号通过 晶体滤波器 进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片，与第二本振信号再次混频生成第二中频信号，第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后，被放大和鉴频，产生 音频信号 。 音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路，进入音量控制电路和 功率放大器 放大，驱动 扬声器 ，得到人们所需的信息。 次变频： 采用一次“变频”技术的收音机可能在“变频”后出现一种叫做“镜像干扰”的假信号，也就是某些与你收听电台相差某个频率（一般是一个或两个“中频”的倍率）的电台信号通过“变频”后的倍率正好落在“中频”上，干扰你正在收听的电台。 改善的方法，一是将你要收听的电台用更好的“调谐回路”选出来，单独进行放大（即所谓的“跟踪放大 ”），二是提高“中频”，使干扰信号与接收信号的差距变大，便于“调谐回路”滤除干扰信号。但提高“中频”后，选择“中频”的“调谐回路”性能会变差。于是工程师就想到将这个“中频”再变换成频率更低的另外一个“中频”（下称“二中频”），以获得比较好的选择性。另外对一个“中频”的放大倍数过高也有可能会引起自激。而把“一次中频大倍率放大”变换成“二次中频适当放大”，放大倍数能继续提高。有利于提高灵敏度。这就是二次变频 第二章 对讲机接收点及可行性方案 9 9 外差： 超外差接收机 中有一个振荡器叫本机振荡器。它产生的高频电磁波与所接收的高频信号混合而产生一个差频 ， 这个差频就是中频。如要接收的信号是 65265收机中用 65因为本振频率比外来信号高465 特点： 1,对振荡频率的选取有要求；要求振荡器的振荡频率和幅度精度高，稳定性好 2,本振频率中有锁相环，数字分频、数字鉴相器等电路，保证极高的稳定度 ,否则会产生本振频率漂移； 3,都有锁相环电路来保证本振频率的稳定度； 4,一般采用稳定性好的晶体振荡器； 5,振荡频率高，易起振 ,振频稳，振幅高 ,振荡特性好； 6,本振电路多采用体积小、可靠性高的单片大规模集成数字频率合成器； 7,每一级电源都应有 8,电源可数模分开供电，接地及屏蔽良好，本振输出端有带通滤波器，使本振输出杂波小。 频： 所谓 混频 ，就是利用非线性元件，例如二极管，把两个不同频率的电信号进行混合，通过选频回路得到第三个频率的信号的过程。完成这样过程的装置，叫做混频器。 频： 从调频波中再现调制信号的过程。先将等幅调频波进行频率变换为振幅变化的振荡波，再作振幅检波，得到调制信号。 加重： 大功率对讲机接收电路的设计 10 10 语音和图像信号低频段能量大，高频段信号能量明显小；而鉴频器输出噪声的功率谱密度随频率的平方而增加（低频噪声小，高频噪声大），造成信号的低频信噪比很大，而高频信噪比明显不足，使高频传输困难。调频收发技术中，通常采用预加重和去加重技术来解决这一问题。 预加重 (发送端对输入信号高频分量的提升。 去加重 (：解调后对高频分量的压低。 第一种方案： 设计并制作 高放电路、混频 电路、第一中频处理电路、连接第二中频处理电路（即 音频功效电路（即 路）等； 从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大，在经过带通滤波器，进入一混频，将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入 第二本振信号再次混频生成第二中频信号，第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后，被放大和鉴 频，产生音频信号。音频信号通过大、带通滤波器、去加重等电路，进入音量控制电路和功率放大器放大，驱动扬声器，得到人们所需的信息。 缺点：制作多种电路十分繁琐，容易出错。集成度很低。 第二种方 案： 后面电路与第一种方案一样，不过前段的调频前段电路应用了 选用 片 ,适用于便携式收音机或收录机 。内置了射频放大器，混频器，缓冲放大器，本地振荡器等电路。 天线在接收到的信号中选出符合本机频率的射频信号，将它交给 行射频放大，之后在其内部进行第一次混频，产生第一中频信号，第一中频信号经过陶瓷 滤波器后输入到 收到第一中频信号后进行第二次混频，产生 455中频信号，中频信号经过陶瓷 滤波器后进行放大，放大后信号交给调频检波器进行鉴频，解第二章 对讲机接收点及可行性方案 11 11 调出的音频信号经过一级音频放大后输出。 相对于上一个方案电路简单了很多，集成度有了很大的提高，便于生产。 第三种方案： 应用 片， 8051 芯片，及 现接收部分电路， 合成电路及音频放大电路。 单片接收机电路 列的出现，大大地推动了移动通信电台的革新 。 新型的低功耗窄带 片接收机电路 经包含了除高放外的前端电路它适用于窄带话音与数据链路的通信。 它的主要特点有 1,内部集成了从天线输入到音频预入大输出的全两次超差外调频接收电路。 2,输入频带宽 低功耗。当 ，消耗电流典型值为 5,有数据整形比较器。 这是本文应用的方案，相比于上一方案有了很大的革新。大大降低了 功耗，提高了灵敏度，集成度也极大的提高，关于芯片介绍见下一章。 大功率对讲机接收电路的设计 12 12 第三章 设计方案芯片介绍 单片窄带调频接收芯片 美国 司生产的单片窄带 频接收电路，主要应用于语音通讯和数据传输的无线接收机。片内包含一个高放晶体管，振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、场强指示驱动及载频检波电路等从天线输入到音频输出的二次变频所有的全部电路，同样包含了混频用一本振缓冲输出， 有低供电电压、低功耗、极高灵敏度和信噪比，广泛应用于语音和数字通讯的接收设备。 其主要特性如下： 宽的输入频带（使用片内本振级可达 200用外接振荡级可达450 片内置高放晶体管 二次变频所有的全部电路 工作电压： 第三章 设计方案芯片介绍 13 13 图 部原理图 图 型应用电路 表 极限参数： 名称 引脚位置 标识符 极限值 单位 电源电压 8 (工作电压范围 8 (输入电压 (1,28 28 噪输出电压 19 接温度 - 50 工作周围温度范围 - 40 +85 储藏温度 - 65 +150 大功率对讲机接收电路的设计 14 14 表 引脚序号 英文符号 中文翻译 引脚序号 英文符号 中文翻译 1 1st 混频输入 15 声输入 2 极 16 复音频 3 射极 17 较器输入 4 电极 18 较器输出 5 2nd lo 本振射极 19 声输出 6 2nd lo 本振基极 20 2nd 混频输出 21 2nd 混频输入 8 源 22 2nd 混频输入 9 幅输入 23 1st 混频输出 10 幅器退偶 24 1st lo 本振输出 11 幅器退偶 25 1st lo 本振回路 12 强指示 26 1st lo 本振回路 13 波检测 27 容管控制 14 移线圈 28 1st 混频输入 率合成器电路 片 的在无线接收器和发射机的上变频和下变频部分的一台小数 包括一台低噪声数字式阶段频率探测器 (精确度极高的充电泵，并且有可编程序的参考分频器，一致的 作电源 2 7V 到 3 3V，串行接口，模拟式和数字式锁，电源下降沿工作方式，拥有环路滤波器。广泛应用于 备，基础配置的无线收音机，无线手机，无线 信测试设备。 6脚下 装， 第三章 设计方案芯片介绍 15 15 种封装图 部原理图 大功率对讲机接收电路的设计 16 16 图 基于 路 表 脚中英文对照表： 引脚序号 英文符号 中文翻译 引脚序号 英文符号 中文翻译 1 9 字地 2 电泵输出端 10 片使能控制端 3 电泵地 11 行时钟输入端 4 拟信号地 12 行数据输入端 5 F 前置分频器互补输入端 13 入使能控制端 6 F 前置分频器输入端 14 路复用器输出端 7 拟电源电压输入端 15 字电源电压输入端 8 准信号输入端 16 电泵电源电压 第三章 设计方案芯片介绍 17 17 部分接口功能： 电泵地，此 引脚是充电泵的接地回路。 拟电源电压，范围是 3 0V 3 6V。对地的去耦电容应尽可能地靠近该引脚， 须与 拟信号地，此引脚是前置分频器和 接地回路。 置分频的互相输入，此引脚必须连接一个小旁路电容到地，用于去耦，典型值是 置分频器输入。该小信号输入是被交流耦合到 间连接一个电阻，设置充电泵 大输出电流。 关系式为 5 5 置 7 42字地。 准输入，此引脚是 入，输入能被 体振荡器所驱动并能采用交流耦合。 行时钟输入。 美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为 20。但在 1 脚和 8 脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至 200。输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在 6V 电源电压下，它的静态功耗仅为 24得 别适用于电池供电的场合。 封装形式有塑封 8 引线双列直插式和贴片式。 主要 特性 ( 静态功耗低，约为 4用于电池供电。 工作电压范围宽， 4 外围元件少 电压增益可调， 20 低失真度 大功率对讲机接收电路的设计 18 18 图 频功率 响功放是由 的电源电压范围非常宽，最高可使用到 15V，消耗静态电流为 4电源电压为 12 8欧姆的负载情况下，可提供几百 的典型输入阻抗为50K。 图 第三章 设计方案芯片介绍 19 19 8位单片机 8051 8051 是一种 8 位元的 单芯片 微控制器 ，属于 芯片的一种，由 英特尔 公司于 1981 年 制造。到现在，有更多的 计商 ，如 飞利浦 、 华邦 等公司，相继开发了功能更多、更强大的兼容产品。 单芯片具备了便 宜、电路简单、体积小与耗电低等优点，所以目前在业界使用的极为广泛。比如要控制一个马达就不需要使用一台 控制，只要一颗单芯片加上驱动电路就可以加以控制这颗马达的运转了。 8 位元 4部程式内存，最大可扩充至 64 128部资料内存，最大可扩充至 64 具有逻辑代数运算功能（位元逻辑）。 4 组可位元寻址的 I/O 埠 2 组 16 位元计时计数器 5 个中断源 1 组 全双工 串行埠 图 8051 单片机引脚图 大功率对讲机接收电路的设计 20 20 8051 单芯片的接脚名称与功用： 8051 总共有 40 支接脚， 4 个 8 位元双向 I/O，其中 了可以当作 I/兼具其他特殊功能 。 正电源 5V。 地。 做一般 I/O 使用，当作输入或输出时应在外部接提升电阻，外部内存扩充时，当作资料总线（ ）及位址总线（ ）。由 脚输出信号分时复用。 般 I/O 使用，内部设有提升电阻。 般 I/O 使用，内部也有提升电阻，外部内存扩充时，当作位址总线（ 5）使用。 片重置信号输入脚，只要输入一高电位脉冲，大于 2 个机械周期，就可以完成重置动作。 外部内存时，位址栓锁致能输出脉冲，利用此信号将位址 栓锁住，以便取得资料码未接外部内存时，有 1/6 石英晶体的振荡频率，可做为外部时脉在烧录 ，此接脚也是烧录脉波之输入端。 作程式储存致能外部程式内存之读取脉波，在每个机械周期会动 2次，外接 ， 与 连接。 高电位时，读取内部程式内存；接低电位时，读取外部程式内存。欲烧录内部 ，利用此脚接收 21 伏特 之烧录供应电压。 石英 晶体振荡器，工作机械周期 =石英晶体 12。 压差在 载电流为800与国家半导体的工业标准器件 过 2个外部电阻可实现 外还有 5个固定电压输出（ V）的型号。出第三章 设计方案芯片介绍 21 21 端需要一个至少 10 主要特性如下： 提供 5V 和可调电压的型号 节省空间的 装 电流限制和热保护功能 输出电流可达 800 线性调整率： ( 载调整率： ( 负温度范围 0 125 125 图 大功率对讲机接收电路的设计 22 22 第四章 对讲机接收电 路设计 系统总框图 由调频对讲机的二次变频超外差式的接收原理可以画出如下系统总体框图： 图 频接收电路系统总框图 系统模块电路设计 收部分电路： 图 接收部分电路 天线接收 滤波器 高频放大 第二中频放大 第一中频放大 混频 本机振荡 鉴频、 静噪 低音 功放 第四章 对讲机接收电路设计 23 23 接收电路工作原理： 载频信号从 内部的高放管进行高频放大后由 接 是一个 心频率为 入第一混频级。内部振荡电路与 载频 差频 一中频信号经放大后由 出，经 部的振荡电路及 率选比第一中频低一个中频（即二中频 455 一中频信号与第二本振频率进行混频，其差频为： 即 455信号。 第二中频信号由 455瓷滤波器选频，再经 幅放大级是整个电路的主要增益级。55放大后的第二中频信号在内部进行鉴频解调，并经一级音频电压放大后由 整 00输入端，对数 据波形进行整形和放大。 保证电路稳定地工作。 音频功率放大电路： 图 音频功率放大电路 音频功率放大以 0倍的放大及 大功率对讲机接收电路的设计 24 24 率合成电路： 图 频率合成电路原理： 部的 N 分频器 (包括 P 分频器、 B 分频器和 A 分频器三个部分 )的分频比应为 15000，即 N=15000。可 选取 P=64， B=237， A=32。 工作过程分为频率牵引过程和相位锁定过程，频率牵引过程是一个完全的非线性过程，相位锁定过程是一个近似的线性过程。电荷泵锁相环本质上是一个离散时间采样的动态系统，当环路带宽远远小于参考时钟频率时，可以采用连续时间近似；当相位误差在鉴频鉴相器的鉴相范围内时，可以采用线性近似，整个系统结构如 上 图所示，这样，当电荷泵锁相环处于相位锁定过程时，就可以得到一个线性连续时间的相位域模型。晶振输入的参考时钟频率为 10控振荡器的输出增益为，电荷泵电流为 100频器的分频比 N=16。根据电路参数，电荷泵锁相环的环路增益相对较高，为了保证电荷泵锁相环的稳定性，并抑制控制电压上的纹波，所以将此时钟倍频器中的三阶电荷泵锁相环设计成窄带锁相环，其开环单位增益带宽为 317时，为了有相当的开环相位裕度和较快的闭环线性建立时间，取开环传输函数在单位增益带宽的相位裕度。 第四章 对讲机接收电路设计 25 25 单片机接按键设计： 图 单片机接按键电路 单片机接按键电路原理： 采用单片机加两个按键，每按一个按键调节其中频率。这用 示加，。 B 锁存器是一个 13 位 (3二进制锁存器，每按一个加减 R 锁存器数字变化 1，将 A 寄存器设为 0,P 为 8， R 是一个前置 14 位分频器，可高为 8000，这样 f (P B) + A， 现在将 R 的值变化 1，就是变化了 到了改变锁相环频率的目的 .。分别用 14 控制 E 几个端口 测 电源电路： 大功率对讲机接收电路的设计 26 26 图 电源电路 由 主的调压电 路为 率合成器提供 3v 电压，由于 路要求波纹较小，故采用以上电路。 无线对讲机工作于超短波频段，频率高，绕射能力差，主要靠直达波，传播距离主要在视线距离以内。由于地球表面是曲面，假设在平原的平坦地带，有两个人的体高为 么，他们能互相见到对方的头部的视线距离约为 10 12公里， (我们指的是视线距离，并非真正肉眼可见，类似于借助望远镜平视 )，由于电波的波长很短， 300m。地面上的不大建筑物对于电波都有明显的影响，如高山、树木、建筑物、高压输电线路 等介质，电磁波要在其中感应出电流，都要损失能量，加上空中有不同程度的干扰电波，这都会减少通话距离。 在这种情况下，若他们使用 30以 0 15距 10 12公里，是难于通话成功的，即使在视线距离内，也非都可以清晰通话。 实际情况的通话距离如下： 第四章 对讲机接收电路设计 27 27 1在城市，建筑物林立，电磁环境污染大，电波干扰强，通话距离只能 1公里左右，使用拉杆天线，只能约 2公里。 2若登上 3 4层楼，使用拉杆天线，或者在上面所说的平坦地带，使用拉杆天线，通话距离可达 3 5公里。 3持对讲机的一方或 双方，站在 10 20使用室外天线，配 50 没有高山阻挡，这样等于增大视线距离，通话距离可达 5 10公里。 4因此，使用者如何选择通话地点，或一方配以室外天线，充分发挥手中器材的效力，增大通话距离，是值得探导的。 5就对讲机而言，接收机灵敏度的高低对通话距离有着明显的影响，而提高发射功率，对通话距离的增加不大明显，发射功率增大 10倍，通话距离有时可能只有 1倍。 6另外， 30段的电磁波有时也可以被电离层反射 。 所以，在晚上或春夏之交，可以收到几十甚至几百公里以外的对讲机信 号，这不奇怪，但信号不会很稳定。 7在城市，各种工业电磁干扰相当严重，所以 30条件的城市爱好者亦可到郊外试验，效果会更好。 8对讲机为了携带方便一般都是配备本机天线 (即法向模螺旋天线 )，长度较短，增益较低，通话距离一般都不远，为了实现远距离通信，有条件应配备 底部加感拉竿天线可自制，方法可参阅以下资料。 1、系统参数： 1）发射机输出功率越强，发射信号的覆盖范围越大，通信 距离也越远。但发射功率也不能过大，发射功率过大，不仅耗电，影响功放元件寿命，而大功率对讲机接收电路的设计 28 28 且干扰性强，影响他人的通话效果，还会产生辐射污染。各国的无线电管理机构对通信设备的发射功率都有明确规定。 2）通信机的接收灵敏度越高，通信距离就越远。 3）天线的增益，在天线与机器匹配时，通常情况，天线高度增加，接收或发射能力增强。手持对讲机所用天线一般为螺旋天线，其带宽和增益比其他种类的天线要小，更容易受人体影响。 2、环境因素： 环境因素主要有路径、树木的密度、环境的电磁干扰、建筑物、天气情况和地形差别等。这些因素 和其他一些参数直接影响信号的场强和覆盖范围。 3、其它影响因素： 1）电池电量不足，当电池电量不足时，通话质量会变差。严重时，会有噪音出现，影响正常通话。 2）天线匹配，天线的频段和机器频段不一致，天线阻抗不匹配，都会严重影响通话距离。对于使用者来说，在换用天线时要注意将天线拧紧，另外不能随便使用非厂家提供的天线，也不能使用不符合机器频点的天线。 3）音质的好坏主要取决于预加重和去加重电路，目前还有较先进的语音处理电路 语音压扩电