无线电调频对讲机设计.doc

通信原理课程设计 2009 级 通信工程 专业 0913071 班级题 目 无线电调频对讲机设计 姓 名 学号 091307101 指导教师 胡娟 闫利超 2012年6月12日1 任务书1.1设计要求 调频单工无线对讲机的设计1.2主要指标至少10米以上通话距离2 设计方案选择2.1方案一：调频接收电路选用TA7358P与MC3361芯片。TA7358P为调频前端应用,适用于便携式收音机或收录机.MC3361是单片窄带调频接收电路,主要应用于语音通信的无线接收机. 主要应用在二次变频的通信接受设备。功率放大电路采用LM386。LM386是音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。发信电路采用MC2833，MC2833是无绳电话机和调频通信设备使用的单片发射器。具有体积小、功耗低、质量好、外围元件少，易于安装和调试等优点2.2方案二:采用集成电路La1800，它作为收音机接收专业集成电路，功放部分则用D2822.电路具有体积外围元件少灵敏度极高、性能稳定等优点。2.3方案选择：综上电路，接收频率和工作电流都在要求范围之内，具有良好的抗干扰能力，经过比较，方案二它具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。因此本系统采用方案二设计。 本机用的核心芯片为LA1800，它作为收音专用集成电路，功放部分选用D2822，对讲的发射部分采用三级放大电路组成，第一级为话筒放大电路，第二级为振荡兼放大电路；第三级为发射部分，采用专用的发射管使发射效率和对讲距离大大提高。它具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。只要按要求装配无误，装好后稍加调试即可收到电台，无需统调。 天线收发带通滤波器高频放大调制电路音频放大 振荡器 话筒 电源 发射 本振 接收 选频放大混频电路中放电路解调电路音频放大喇叭 调频收音机兼对讲机电路框图 LC振荡电路图图 本振调谐回路调频收音机兼对讲机电路原理图1. 收音机原理： 调频信号由TX接收，经C9藕合到ICl的19脚内的混频电路，将来自射频的放大信号与本振信号在第一混频器处混频并生成中频信号。中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号后进入中频处理芯片，鉴频，产生音频信号。ICl第1脚内部为本机振荡电路，1脚为本振信号输入端，L4、C10、C11等元件构成本振的调谐回路。在ICl内部混频后的信号经低通滤波器后得到10.7MHz的中频信号，中频信号由ICI的7、8、9脚内电路进行中频放大，检波口7、8、9脚外接的电容为高频滤波电容。此时，中频信号频率仍然是变化的，经过静噪的音频信号从14脚输出藕合至12脚内的功放电路，第一次功率放大后的音频信号从11脚输出，经过R10、C25、RP，耦合至IC2进行第二次功率放大，推动扬声器发出声音。 2. 对讲发射原理：变化着的声波被驻极体转换为变化着的电信号，经Rl，R2、C1阻抗均衡后，由VT1进行调制放大。C2、C3、C4、C5、L1以及VT1集电极与发射极间的结电容Cce构成一个LC振荡电路，在调频电路中，很小的电容变化也会引起很大频率变化。当电信号变化时，相应的Cce也会有变化，这样频率就会有变化。就达到了调频的目的。经过LC振荡电路及VT1调制放大的信号经C6耦合至发射管VT2进行高频放大后通过TX、C7向外发射调频信号。VT1为9018是振荡放大三极管.La1800芯片介绍La1800为单片FM/AM收音机电路，FM部分包含本振、混频、低通滤波、IF放大器、正交检波、FM鉴频，静噪等;AM部分包括高放检波。此外还有音频驱动级和功放电路。该芯片工作电压范围2.5V5V.该芯片采用密间距22脚双列直插封装。主要特点：外接元件少;功耗低， 5.6mA/FM,3.2mA/AM; 工作电压低，Vccmin=2.5V La1800芯片功能方框图 1 2 3 4 8 7 6 5 1.8V 4.5V 1.8V 0V R L 0.5V 0V 0V 0.5V D2822芯片功能方框图3.4.2 D2822芯片介绍 D2800集成功放电路常用在随身听、便携式的DVD等音频放音用；功率不是很大但可以满足一般的听觉要求了，且有电路简单、音质好、电压范围窄等特点，是业余制作小功放的较佳选择 特点：电源电压降到1.8V时仍能正常工作,交越失真小,静态电流小,可作桥式或立体声式功放应用,外围元件少,通道分离度高,开机关机无冲击噪声,软限幅3所需用的设备、仪器（1）万用表、螺丝刀、焊烙铁、焊锡、示波器、5号电池6节（2）元件清单：名 称 与参数数量名 称 与参数数量称 与参数数量名称与参数数量名称与参数数量R1 1201C3 39P1C19 33P1L236T1正负极片2R2 4.3K1C4 68P1C20 223P1L335T1焊片1R3 36K1C5 6P1C21 103P1L435T12.56自攻4R4 1001C6 6P1C22 104P1V1 9018H12.58自攻1R5 10K1C7 39P1C23 2201V2 901H12.54螺杆3R6 1K1C8 39P1C24 2201V2LED311.74螺杆1R7 4.3K1C9 15P1C25 104P1电位器110cm长细线3R8 4.3K1C10 10P1C26 223P1话筒16cm长细线3R9 5601C11单联1C27 104P1IC1 18001平行线1R10 2.4K1C12 223P1C28 103P1IC2 28221电路板1R11 471C13 223P1C29 103P1开关1喇叭1R12 151C14 221P1C30 2201开关按钮1拉杆天线1套R13 3301C15 18P1C31 103P1大拨盘1机壳1R14 10K1C16 75P1C32 104P1小拨盘1图纸1C1 224P1C17 101P1CY 104P1电池正极片1C2 102P1C18 103P1L1 351电池负极片4设计步骤 （1）清查元器件，使用万用表对每个器件进行检测，熟习各元器件及其功能，做好好焊接前预备工作。 （2）整机电路分析，熟悉元件在印刷板上安装位置，确定元件安装方式 （3）将元器件弯曲成形，本电路所有的电阻(除R12外)均采用立式插装，尽量将字特置于易观察的位置，字符应从左到右、从上到下，以便于以后检查。将元件脚上锡，以便于捍接；由于本电路工作频率较高，安装时必须紧贴线路板以避免高频衰减而造成对讲距离缩短。 （4）焊接：捍接前应先将双联用螺丝上好。并剪去双联拨盘画周内多余引脚再焊接，各焊点加热时间及用锡量要适当，防止虚焊、错焊、短路，其中耳机插座、三极管等焊接时要快，以免烫坏。 （5）焊后剪去多余引脚，检查所有焊点，并对照电路图仔细检查，并确认无误后方可通电。安装提示（1）发光二极管应焊在印制板反面，对比好高度和孔位再焊接；（2）由于本电路工作频率较高，安装时请尽量紧贴线路板，以免高频衰减而造成对讲距离缩短； （3）焊接前应先将双联用螺丝上好，并剪去双联拔盘圆周内多余高出的引脚再焊接； （4）插装集成电路时一定要注意方向，保证集成电路的缺口与电路板上IC符号的缺口一一对应； （5）按钮开关K1外壳上端的脚要焊接起来，以保证外壳与电源负极连通； （6）装接顺序：应首先焊接集成电路2822及其外围元件R14/C27/C29/CY/C30/C31/C32/K1/RP，连上喇叭，通过试听，如无自激啸叫而且用改锥碰C32焊点时喇叭会发出嗡嗡声说明正常。接下来焊接单联/IC1及外围元件，原理图中C9以左的发射部分暂不要装，这时在Y孔焊上一条导线做天线，通电试听，应能正常收到调频台，如不正常，应重点检查焊接。当能正常收听后再装发射部分。发射部分不用调试，只要元件不坏，插件正常，焊接良好就能正常工作。（6）收音部分的调试首先用万用表l00mA电流档(其它档也行，只要50mA档即可)的正负表笔分别跨接在地和K的GB之间，这时的读数应在1015mA左右，这时打开电源开关K，并将音量开至最大，再细调双联，这时应收得到广播电台，若还收不到应检查有没有元件装错，印刷电路板有没有短路或开路，有没有焊接质量不高，而导致短路或开路等，还可以试换一下IC1，本机只要装配无误可实现一装即响。排除故障后找一台标准的调频收音机，分别在低端和高端收一个电台，并调整被调收音机L4的松紧度，使被调收音机能收到这两个电台，那么这台被调收音机的频率覆盖就调好了。如果在低端收不到这个电台，说明应减少L4的匝数，在高端收不到这个电台，说明应增加L4的匝数，直至这两个电台都能收到为止，调整时注意用无感起子或牙签、牙刷柄(处理后)拔动L4的松紧度。当L4拔松时，这时的频率就增高，反之则降低，注意调整前请将频率指示牌贴好，使整个圆弧数值都能在前盖的小孔内看得见(旋转调台拔盘)。用高频信号发生器输出88MHz调频信号，将收音机调谐至波段低端起点位置，微调本振线圈的电感量(线圈匝间距)，使毫伏表读数最大。用高频信号发生器输出108MHz调频信号，将收音机调谐至波段高端中点位置，微调本振回路补偿电容(半可变电容)，使毫伏表读数最大。在业余条件下，可用已知频率的电台信进行调整，在波段低端接收一调频电合信号，察调谐指针指示的频率是否与该电台频率相符。若指示的频率偏高，则可将本振线圈的电感量减小；反之，若指示的频率偏低，则应将本振线圈的电感量增大。上述过程重复几次，直到调准为止。在波段高端接收以调频广播信号，观察调谐指针指示的频率是否与该电台频率相符，若若指示的频率偏高，可减小本振回路中的补偿电容；反之，则增大补偿电容，直到调准为止。 （7）发射部分的调试首先将一台标准的调频收音机的频率指示调在100MHZ左右，然后将被调的发射部分和开关Kl按下，并调节Ll的松紧度，使标准收音机有啸叫，若没有啸叫则可将距离拉开0.20.5米左右，直到有啸叫声为止，然后再拉开距离对着驻极体讲话，若有失真，则可调整标准收音机的调台旋钮，直到消除失真。还可以调整LZ和L3的松紧度，使距离拉得更开，信号更稳定。若要实现对讲，请再装一台本套件并按同样的方法进行调整，对讲频率可以自己定，如88MHz、98MHz、108MHz这样可以实现互相保密也不至相互干扰。(8)统调(调整频率跟踪)调频收音机的统调方法与调幅的相同。接收波段低端某一频率信号，调整高放调谐回路的电感量(线圈匝间间距)，使声音(或毫伏表读数）最大，发光二极管亮度达到最大，接收波段高端某一频率信号，调整高放调谐回路的补偿电容，使声音(或毫伏表读数)最大。6系统电路性能指标测试结果6.1产品理论参数 收音参数：1、频率范围：87108MHz 2、灵敏度：10V/m 3、静态电流：静态电流13.5mA； 4、输出功率：350mA（10%失真度） 发射参数：1、信噪比80dB； 2、谐波失真0.8%。 3、发射机工作电流：18mA， 4、有效距离：50100米 5、工作电压：3V（2节5号电池) 6、外型尺寸：55*90*25mm 6.2 2FSK调制原理波形图如图 理论各点波形如图7焊接、调试中遇到的问题，解决的方法 (1）发光二极管不能正常发光，查看发光二级管极性是否接反，若接反调整至正确位置。（2）对讲机喇叭音量不能调节高低，检查小拨盘是否存在虚焊点，若存在重新焊接。（3）瓷片电容有正负极之分。（4）芯片Ic1 1800与Ic2 2822位置必须正确放置。（5）对讲机的发射装置的发射信号不能被对讲机的接收装置接收，适当调节线圈间的距离。（6）对讲机接收信号不清晰或有效接收距离过短，调节中周至恰当位置。（7）对讲机语音信号时续时