双工对讲机课程设计.doc

本科生课程设计（论文） I 辽辽 宁宁 工工 业业 大大 学学 模拟电子技术模拟电子技术 课程设计（论文）课程设计（论文） 题目：题目：双工对讲机设计双工对讲机设计 院（系）：院（系）： 电气工程学院电气工程学院 专业班级：专业班级： 电气电气111111 学学 号：号： 110303009110303009 学生姓名：学生姓名： 卢吉昱卢吉昱 指导教师：指导教师： （签字） 起止时间：起止时间：2012013 3. .0707. .01012012013 3. .07.1407.14 本科生课程设计（论文） II 课程设计（论文）报告的内容及其文本格式课程设计（论文）报告的内容及其文本格式 本科生课程设计（论文） III 学 号 110303009 学生姓名卢吉昱专业班级 电 气111 课程设计 题目 双工对讲机系统设计 课程设计（论文）任务 设计任务： 1. 采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路， 实现甲、乙双方异地有线通话对讲； 2. 用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响； 3. 电源电压+9V, P00.5W，工作可靠，效果良好； 4. 设计电路所需的直流电源. 设计要求： 1 .分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、 指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。 2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较，以电路的先进性、 结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件 的来源，敲定可行方案。 3 .设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元 电路，逐个设计。 4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向， 采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 进度计划 1、布置任务，查阅资料，理解掌握系统的控制要求。 （1 天） 2、确定基本框图，与大体思路。 （2 天） 3、明确个框图之中的电路组成及确定最好的可行方案。 （2 天） 4、连接各框图，画出其整体电路并计算各元件的参数值，选择好器件。 （2 天） 5、对系统进行仿真，分析其性能。 （2 天） 6、打印设计说明书（1天） 指导教师评语及成 绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日 本科生课程设计（论文） IV 摘要： 在本设计的对讲机中采用了三极管和集成功放等构成，能实现双方短距离互 相通话。其中，甲方声音信号经过放大电路放大后进入消侧音电路，在消侧音电 路的集电极端接出一个与乙方进行信号传输的接口，甲方经消侧音后的信号进入 功率放大电路并最后由扬声器输出。乙方电路同甲方，并也在消侧音电路的集电 极端接出一个与乙方进行信号传输的接口，用导线将两端口相连，信号可经线由 甲方传到乙方，并最后通过功率放大器从乙方扬声器传出，而本方由于经过了消 侧音电路，无法听见自己的声音。同理乙方声音从甲方传出，本方听不见自己的 声音。 关键词： 放大电路 消测音电路 功率放大电路 稳压电源 本科生课程设计（论文） V 目 录 第 1 章 双工对讲机总体设计 V 第 2 章 双工对讲机各个模块的设计 V 2.1 放大电路的设计.VI 2.2 消侧音电路的设计VII 2.3 稳压直流电源设计.VIII 2.4 功率放大电路的设计.VIII 第 3 章 总体电路图 .IX 3.1 总体电路图.IX 3.2 总体仿真X 第 4 章 总结 X 第 5 章 附录 .XI 5.1 实验仪器.XI 参考文献 .XII 本科生课程设计（论文） VI 第 1 章 双工对讲机总体设计 通过对双工对讲机的理解，设计如图 2.1 的框图，框图中包括：小信号放大电 路，消除干扰的电路，功率放大电路以及扬声器等。一 讲话通过放大电路，消 侧音，功率放大，打扬声器二。同理，二到一的过程是一样的。 放大电路放大电路 消侧音电路消侧音电路 功率放大功率放大 信号源信号源 一一 扬声器一扬声器一 放大电路放大电路 信号源二信号源二 消侧音电路消侧音电路 功率放大功率放大 扬声器二扬声器二 图 2.1 双工对讲机框图 本科生课程设计（论文） VII 第 2 章 双工对讲机各个模块的设 计 求放大倍数：题目要求输出功率 Po 0.5W，取扬声器的等效电阻为 8，则 由公式： Po=u*u/r 可得 u=2V，所以 Up-p=22*2=5.6V。 人讲话时产生的声音信号的峰峰值 Ui 约为 20mV，对于采用的集成功放 TDA2822，电压放大倍数在 8 倍左右，故前级放大倍数约为 Av1=Up-p/8Ui=35 第一放大采用功率放大 LM386 放大倍数 Av=35。 2.1 放大电路的设计 方案一：采用三极管放大语音信号 语音信号范围一般在 20mV、600Hz 左右，三极管放大 35 倍即可。我们采用三 极管型号 9013，并在 E 极与电阻并联一电容以扩大放大倍数。为使信号放大，三 极管的静态工作点必须符合工作时的条件。如下图，与 e 极连的为 R3，与 c 极连 的为 R4，与 b 极连的为 R1，R2。Vc4.5V,为使计算简便,令 R3=R4=1k，则 Vb=0.7V+Ve，若使 Ic=Ib=2.13mA，那么有 R1/R2=2/1.电路图如图 2. 本科生课程设计（论文） VIII 图 2.2 三极管放大电路 方案二：采用 LM386 构成运放： LM386 系列运算放大器是价格便宜的带差动输入功能的两运算放大器。可工 作在单电源下，误差小。具有内部补偿的功能，输入端具有静电保护功能。其中 18 管脚 相连一电容，提高放大的带宽。 本科生课程设计（论文） IX 图 2.3 运算放大 由于运放的型号不一，等原因，所以选用方案一。 2.2 消侧音电路的设计 消侧音电路设计：利用三极管的 C,E 极信号反相相消信号。三极管采用型 号 2N2221，为了使三极管正常工作，在三极管 B 端由 R5 和 R6 分压，三极管的静 态工作点 Vc4.5V，则令 Ve=Vcc-Vc，由于有 Vbe=0.7V，则 Vb=0.7V+Ve，Vb+Vr5=9V 令 R7=R8=1k，则由 Ic=Ie 得 Vr7=Vr8。设 Ic=2.8mA, 那么 R5/R6=6.7/4.7. 图 2.4 消侧音电路 本科生课程设计（论文） X 2.3 稳压直流电源设计 图 2.5 直流稳压电源 由于本题目要求 9V 的单电源供电，因此我们选用 LM317 三端可调稳压芯片以 及位器使其输出电压在 1.25V-40V 之间可调。 2.4 功率放大电路的设计 功率放大电路采用芯片 TDA2822，此芯片采用单电源供电、误差小、调节 方便。5 脚接电源=9V，1 脚接收信号，3 脚接地，4 端输出，为了使供电电源 VCC 更加稳定我们加了 470uF 和 0.1uF 的电容稳定供电电压。输出部分在扬声器前添 加一系列电容和电阻滤除高波，使扬声器出来的声音更加晰。 本科生课程设计（论文） XI 图 2.6 功率放大电路 第 3 章 总体电路图 3.1 总体电路图 图 2.7 双工对讲机电路图 本科生课程设计（论文） XII 如上图为一传到二的电路图，二到一为对称的电路。综合上的两个，即为双 工对讲机的完整电路。 3.2 总体仿真 图 2.8 仿真效果图 第 4 章 总结 通过这一个星期的电路设计和实物制作，我终于完成了此次项目任务。在这 期间对模拟电子技术这门课程有了更加深的理解，让我慢慢喜欢上了动手操作， 和认真思考。 一开始的时候，自己真的感觉无从下手，感觉好难，对于这个课题 双工对 讲机怕自己做不出来，但是我还是决定要通过自己的实践操作去试试，因为我自 己明白做任何事开始的时候都是比较难的，只有通过多去锻炼，自己才会成长， 在设计对讲机时，我考虑到要用到放大电路，消侧音电路，以及功率放大电路。 本科生课程设计（论文） XIII 我也遇到很多问题： 1、在静态工作点的调试时，虽然理论上了解，算出了静态工作点。但是实 际调试却出现了相截止失真现象，后来通过查阅资料发现静态工作点的设置偏低 了。虽然三极管看似简单，但在调试过程中需要我们很大的耐心。 2，消侧音电路这是一个自己不太熟悉的电路，所以我就认真的去看了许多 关于它的知识原理，自己才会去做。 通过对这次课程设计我感觉自己收获不少，一方面我从自己实践中学到了许 多课堂上学不到的东西，而且自己又学会了使用软件，对此我感到很高兴，而且 也使我明白了做只有通过对理论的具体分析才能做出实验电路，要理论联系实践。 另一方面我也明白了自己的专业知识还是不够扎实，对于比较复杂点的电路难以 看懂，自己要更加认真，同时感觉自己学的东西不够用，要去不断给自己充电， 并且这次设计对我来说虽然花费的时间比较多，而且对于自己不懂的地方积极和 同学们讨论，如果还是不懂就向学长请教，在这过程中，也学会了自己一定要有 耐心，不懂的地方要积极的去查资料，向别人请教，总的来说，收获不少，感谢 老师们给我们这次机会。 第 5 章 附录 5.1 实验仪器 表表 2 测试所需仪器仪表列表 序 号 仪器名称仪器规格数 量 备注 1 数字示波器 TDS2012 C044955 1 泰克科技（中国） 有限公司 2 函数信号发 生器 EE1642C1 4 万用表 DT9205A+1 山创/H.NEYTEK 本科生课程设计（论文） XIV 参考文献 【1】康华光. 电子技