丁欣-超短波报警器设计.doc

毕业设计用纸中文摘要超短波（ultra-short wave）亦称甚高频（VHF）波、米波（波长范围为1米至10米），频率从30兆赫至300M赫的无线电波，传插频带宽，短距离传播依靠电磁的辐射特性，用于电视广播和无线话筒传送音频信号，采用锐方向性的天线可补偿传输过程的衰减。本文设计的超短波报警器则是由发射机和接收机两部分组成的，其中发射机主要是由一个多谐振荡器和一个调频振荡器组成，产生一个调频信号，通过天线向外发出。接收机的电路主要负责接收发射机发出的调频信号。接收电路包含了一个六非门组成的互补音频振荡器。该电路中只有一个集成块，即六非门集成块CD4069。它由6个COS/MOS反相电路组成，主要用作通用反相器。当接收到发射机信号时，低频振荡器停振，互补振荡器停振，扬声器不发声。一旦接收不到发射机的信号，低频振荡器工作，非门倒相输出频率为1HZ的正脉冲控制互补振荡器电路，发出急促的“嘟。嘟。”报警提示，直至目标物回到控制距离范围内，报警停止。关键词：超短波；接收机；发射机；振荡器；报警ABSTRACTThe Ultra-Short Wave, also known as Very High Frequency (VHF) wave o UHF (wavelength range 1-10 m), is radio wave of frequency from 30 MHz to 300M Hz, which has a wide communication bandwidth, and a short-range communication depends on characteristics of electromagnetic radiation. Its used for television broadcasting and transmission of audio signals of wireless microphones, with sharp directional transmission antenna, which compensates the attenuation.The Ultra-Short Wave Alarm is formed by two parts, a transmitter and a receiver. The transmitter produces a harmonic oscillation and an FM oscillation. And the circuit of the receiver is basically used for receiving the signals sent by the FM transmitter. It contains a complementary audio oscillator formed by six ignore gates. Theres only one integrated module in this circuit, the six-ignore-gate integrated module CD4069, which consists of six COS / MOS inverting circuit, mainly used for general-purpose inverter.When the signals from the transmitter is received, the low-frequency oscillator and the complementary oscillator stop working, the speaker does not sound. Once the signals from the transmitter can not be received, the low-frequency oscillator starts to work, and the circuit of the complementary oscillator controlled by the 1 Hz positive impulse, which is output inversely by the ignore gates, makes a hasty alarm of beep beep, until the object returns to the range of control, when the alarm stops.Keywords: Ultra-Short Wave; Receiver; Transmitter; Oscillator; Alarm 目录第一章 概述51.1 设计背景及意义51.2 设计任务及要求51.3 设计方案比较61.4 超短波报警器的工作原理6第二章 单元电路设计72.1多谐振荡器电路设计72.2超再生接收电路设计92.3放大电路设计112.4低频振荡电路设计122.5互补音频振荡器电路设计14第三章 整体硬件电路设计163.1 发射机系统设计163.2 接收机系统设计163.3 元器件的选用173.3.1 电阻器173.3.2 电容器173.3.3 电感器183.3.4 二极管183.3.5三极管19第四章 应用软件简介204.1 Protel99SE的系统组成204.1.1电路工程设计部分204.1.2电路仿真与PLD部分204.2 Protel99SE的功能特性21第五章 电路制作与调试225.1 发射机系统调试225.2 接收机系统调试22总结23参考文献24附录A 系统实物图25附录B 元件清单26致谢28第一章 概述1.1 设计背景及意义 生活中，我们会出现丢失一些物品（如手机、钱包、笔记本电脑等贵重物品），或在随身携带着这些贵重物品的过程中被窃等情况；另外，幼儿、老人在出行时也会出现走失或走散情况，一些收治患有精神疾病的病人的医院也会有病人走丢的情况，甚至是一些顽皮的宠物跑丢了。当这些情况发生的时候，我们会损失很多宝贵的东西。这时我们会想，如果有个无线装置一端可以放在物品或孩子等怕丢失的人或物上，一端放在我们自己身上，当他们远离我们的时候装置发出报警提示，就可以避免以上的损失。超短波报警器正是为了实现以上功能而设计出现的产品。它作为一种防丢产品，在人们物质生活条件越来越好的今天，方便了人们的生活，一定程度上保障了人们的人身和财产安全，具有很好的市场和前景。1.2 设计任务及要求 该设计是由发射机和接收机两部分组成的系统，工作于调频(FM)方式。由于发射机通过多谐振荡器经天线向空中辐射调频信号，接收机负责接收该调频信号，并对其进行放大、比较、倒相，并形成互补音频振荡器。接收机可以在收不到信号的时候进行报警。基于以上几点需要，总结任务如下：一、 设计主要任务1、 设计出原理图，据原理图设计初步可行性方案2、 进行初步方案的分析确定方案3、 设计方案，对比分析4、 确定最优化方案并进行方案优化5、 列写元器件清单6、 购买元器件，按流程进行焊接7、 软件电路仿真，分析问题并解决8、 硬件焊接调试，检验测试9、 论文设计（草稿）10、 根据原理修改论文11、 制定说明要求，体现设计的有点12、 毕业设计（论文）说明书13、 最终完成毕业设计（论文）二、 设计的要求1、 控制距报警离为15m（可以调至15m）。2、 报警声宏亮、功耗低、频率稳定、成本低、易制作。3、 适合随身携带，防止重要物品离开主人，亦可用作小孩走动监察。4、 由于本机工作于超短波波段，控制实际控制距离与两机所处的位置、环境及阻挡程度5、 接收机不能和锡纸香烟及其它较大的金属物放置在一起，也不能用手握住高频部位，否则会因频率的漂移而失控。 6、 报警信号不能收到外界的干扰。1.3 设计方案比较 市场上已经有超短波报警器的成品在销售，并且有多种不同功能的产品。有些功能性很强，并且集成度高，十分轻便。有的带有LED提示灯；有的带有震动报警；有的不仅可以设置防丢功能，还可以设置找回功能。相比之下我的设计达不到那么精密及小巧，毕竟没办法集成成为成品。我只能完成其内部电路设计，但是我设计的电路原理图中所用元器件较为简单，仅用一些普通电阻、电容、电感及一个6非门集成块边可达到实际效果，制作成本还是较低的。1.4 超短波报警器的工作原理由于工作于调频（FM）波段。发射机的电路工作原理见图3-1。它是由三极管VT1/VT2及外围元件构成的多谐振荡器，其工作频率约为1000Hz，其信号通过电容器C3取出去调制由VT3及其LC元件构成的调频振荡器，被调制的调频信号从C10输出，通过机内微型天线向空间辐射。其中C6的作用是加宽频带并能有效防止人体感应对频率的影响。接收机的电路工作原理见3-2。由三极管VT1及其LC元件等组成超再生接收电路，用来接收发射机发出的调频信号。门电路A、B、C、构成信号放大电路，将接收到的信号放大、比较、倒相去控制门电路D、E、组成的1Hz振荡电路，再由门电路F倒相输出去控制由三极管VT2、VT3组成的互补音频振荡器。当接收到发射机信号时，门电路C输出为正，二极管VD导通，门D、E组成的低频振荡器停振，门F输出为低电平，VT2、VT3互补振荡器停振，扬声器BL不发声。一旦接收不到发射机的信号，即目标物离开主人1-15m，门电路C输出输出低电平，VD截止，门电路D、E构成的低频振荡器工作，门F倒相输出频率为1Hz的正脉冲控制互补振荡电路发出急促的“嘟嘟”声提醒主人注意，直到目标物回到控制距离范围内，其报警声自动停止。第二章 单元电路设计2.1 多谐振荡器电路设计多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，也称矩形波发生器。它是利用深度正反馈，通过阻容耦合使两个电子器件交替导通与截止，从而自激产生方波输出的振荡器，常用作方波发生器。 “多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。双稳态多谐振荡器又称正反器，此种电路具有两个稳定状态，其中任一个三极管ON时，另一个一定OFF，若无任何触发信号输入，此一状态便恒定不变。若触发信号使原来ON的变成OFF，则原来OFF的必转为ON，此种状态会继续保持至下一触发信号。 本设计发射机系统中采用了无稳态型多谐振荡器。它是一种简单的线性振荡器。无稳态多谐振荡器是不需要外加触发信号就能发生振荡，属于自激式多谐振荡器。基本电路图2-1如下所示：图2-1多谐振荡电路 当电源接上的瞬间，Rb1、Rc2与Cb1形成晶体管Q1的正向电压，Rb2、Rc1与Cb2形成晶体管Q2的正向电压，所以晶体管Q1、Q2皆会导通。当晶体管Q1、Q2皆导通时，基极电流会向Cb1、Cb2充电，如图2-2所示。假设1是晶体管Q1的电流增益，2是晶体管Q1的电流增益，且12。此时Ic1Ic2Vc1Vb2Ib1Ib2Ic1Ic2。如此循环下去，终会让晶体管Q1饱和，Vce1=0V、晶体管Q2截止，Vce1=Vc。图2-2 当晶体管Q1饱和时，由于晶体管Q1饱和，即Vce1=0.2V，所以储存在电容器Cb2的电压对于晶体管Q2而言，仍然形成反向偏压，所以晶体管Q2会持续截止，即Vce2=Vcc。而电容器Cb2上的电压会经过，晶体管Q1、电源Vcc与Rb2向Cb2做反向充电，如图2-3所示。此时Vb2Ib2Ic2Vc2Vb1Ib1Ic1Vc1Vb2。如此循环下去，经过T1秒，电容器Cb2上的电压将形成晶体管Q2的正向偏压，终会让晶体管Q1截止，晶体管Q2饱和。T1=0.693*Rb2*Cb2。图2-3 当晶体管Q2饱和时，由于晶体管Q2饱和，即Vce1=0V,所以储存在电容器Cb1的电压对于晶体管Q1而言，仍然形成反向偏压，所以晶体管Q1会持续截止，即Vce1=Vcc。而电容器Cb1上的电压会经过，晶体管Q2、电源Vcc与Bb1向Cb1做反向充电，如图2-4所示。此时Vb1Ib1Ic1Vc1Vb1Ib2Ic2Vc2Vb1，如此循环下去，经过T2秒之后电容器Cb1上的电压将形成晶体管Q1的正向偏压，终会让晶体管Q2截止，晶体管Q1饱和。T2=0.693*Rb1*Cb1。图2-4当电源接上时的瞬间使晶体管Q1饱和，Q2截止，经过T1秒之后，使晶体管Q1截止，Q2饱和，再经过T2秒之后，又使晶体管Q1饱和，Q2截止，如此持续，产生振荡。振荡周期公式：T=T1+T2=0.693*(Rb2Cb2+Rb1Cb1)=1.4RbCb (设Rb1=Rb2=Rb,Cb1=Cb2=Cb) 出频率F=1/T=1/1.4RbCb2.2超再生接收电路设计超再生接收电路又叫超再生检波电路，该电路实际上是一个受间歇振荡控制的高频振荡器，这个高频振荡器采用电容三点式振荡器，振荡频率和发射器的发射频率相一致。而间歇振荡（又称淬装饰振荡）是在高频振荡的振荡过程中产生的，反过来又控制着高频振荡器的振荡和间歇。而间歇（淬熄）振荡的频率是由电路的参数决定的（一般为1百几百千赫）。这个频率选低了，电路的抗干扰性能较好，但接收灵敏度较低：反之，频率选高了，接收灵敏度较好，但抗干扰性能变差。应根据实际情况二者兼顾。 超再生检波电路有很高的增益，在未收到控制信号时，由于受外界杂散信号的干扰和电路自身的热搔动，产生一种特有的噪声，叫超噪声，这个噪声的频率范围为0.35kHz之间，听起来像流水似的“沙沙”声。在无信号时，超噪声电平很高，经滤波放大后输出噪声电压，该电压作为电路一种状态的控制信号，使继电器吸合或断开（由设计的状态而定）。 当有控制信号到来时，电路揩振，超噪声被抑制，高频振荡器开始产生振荡。而振荡过程建立的快慢和间歇时间的长短，受接收信号的振幅控制。接收信号振幅大时，起始电平高，振荡过程建立快，每次振荡间歇时间也短，得到的控制电压也高；反之，当接收到的信号的振幅小时，得到的控制电压也低。这样，在电路的负载上便得到了与控制信号一致的低频电压，这个电压便是电路状态的另一种控制电压。 如果是多通道遥控电路，经超再生检波和低频放大后的信号，还需经选频回路选频，然后分别去控制相应的控制回路。图2-5是超再生的源始电路，它的特点是灵敏度很高，相当于一台有独立本机振荡、一级混频、两级中放的标准超外差接收电路。对晶体管要求不严，允许很低的工作电压（如3V）环境仍保持差不多的参数。60年代的民用收音机多用此电路，这是由于此电路的简单与合适的价格决定的。但由于带一铁芯变压器（取音频）,所以它的抗干扰能力较差，使用条件受到一定的局限。图2-5超再生接收源始电路 图2-6是演变电路，省了变压器，参数有所降低。图2-6超再生接收演变电路 图2-7是简化电路也是目前普遍使用的电路。也是本设计中接收机所采用的超再生接收电路。图2-7超再生接收简化电路还有一类，是使用场效应管的电路。成品有很高的性能，超再生所普遍存在的选择性和抗干扰指标差的缺陷，在这种电路里能得到一定的遏制。这类电路目前很罕见，在此略。2.3放大电路设计非门又称反相器，是逻辑电路的重要基本单元之一，非门有输入和输出两个端，电路符号见附图，其输出端的圆圈代表反相的意思，当其输入端为高电平时输出端为低电平，当其输入端为低电平时输出端为高电平。也就是说，输入端和输出端的电平状态总是反相的。在数字电路中最具代表性的CMOS非门集成电路是CD4069。CD4069由六个COS/MOS反相器电路组成。此器件主要用作通用反相器，即用于不需要中功率TTL驱动和逻辑电平转换的电路中。逻辑非的含义是：当条件不具备时，事件才发生。非门是种逻辑电路，用1表示连通，用0表示没有连通。非门的输出结果与输入正好相反，如输入有信号，但输出为0（无信号），没有输入信号，但输出为1（有信号连通）。 输入输出AY0110图2-8 非门真值表 图2-9 非门波形图 图2-10 非门符号 本设计接收机中利用非门作放大器，其原理图如下：图2-11放大电路图 非门电路在高低电平转换之间,即载止与饱和之间,有一过渡区,这一段过渡区就是放大区(线性区),利用这一区域,可将非门作放大器之用.使用方法:将1M电阻接至非门的输入与输出之间作为直流偏置电阻。这时,非门工作于放大区。就可作放大器用了。2.4低频振荡电路设计低频振荡器（low-frequency oscillator，或称LFO）是指产生频率在0.1赫兹到10赫兹之间交流讯号的振荡器。这个词通常用在音讯合成中，用来区别其他的音讯振荡器。本设计接收机中利用2个非门，组成一个CMOS振荡电路。下面，介绍一下这个电路的原理。其基本原理图如下：图2-12 CMOS振荡电路电路图 刚接上电源Vdd时，假设X点为“L”，Y点为“H”，Z点为“L”。由于Y点电压为Vdd，所以由Y点经电阻R向电容C充电，其路径如图2-13所示：图2-13 其等效电路如图2-14所示：图2-14 当电容电压Vc大于CMOS逻辑门的局限触发电压Vt(=1/2Vdd)时，门A的输出发生转态，故Y点变为“L”,Z点变成“H”，X点瞬间也变为“L”，此时电容C经电阻R放电，直至0V，其路径如图2-15所示：图2-15 其等效电路如图图2-16：图2-16 当Vc=0V，且Z点电压为Vdd，所以由Z点向电容C充电，其路径如图所示，电容电压Vc因充电而逐渐上升，使得电阻R上的电压Vr逐渐下降，当Vr小于Vt(=1/2Vdd)时，门A的输出又发生转态，故Y变为“H”，Z点变为“L”，X点变为“L”。2.5互补音频振荡器电路设计 互补音频振荡器指输出频率与输入控制电压有对应关系的振荡电路(VCO)。音频振荡器采用互补型多谐振荡器，由三极管VT2、VT3，电阻器R9、R10、R11和电容器C13、C14，扬声器组成。互补型多谐振荡器采用两只不同类型的三极管，其中VT2为NPN型三极管，VT3为PNP型三极管，连接成互补的、能够强化正反馈的电路。在电路工作时，它们能够交替地进入导通和截止状态，产生音频振荡。R9、R10是VT2负载电阻器，。R11是VT3集电极负载电阻器，振荡脉冲信号由VT3集电极输出给扬声器。C12、C13是反馈电容器，其数值大小影响振荡频率的高低。其原理图2-17如下：图2-17互补音频振荡器电路接通电源时，由于VT2基极接有偏置电阻器R9、R10而被正向偏置，假设VT2集电极电流处于上升阶段，VT3基极电流随之上升，导致VT3集电极电流剧增，VT3集电极电位随之迅速升高，由VT3输出的电流通过与之相连的R11向C1、C2充电，流经VT2的基极入地，又导致VT2基极电流进一步升高。如此反复循环，强烈的正反馈使得VT2、VT3迅速进入饱和导通状态，VT3集电极处于高电平，使多谐振荡器进入第一个暂稳态过程。随着电源通过饱和导通的VT3经R11向C13、C14充电，当VT2基极电流下降到一定程度时，VT2退出饱和导通状态，集电极电流开始减小，导致VT3集电极电流减小，VT3集电极电位下降，这一过程又进一步加剧了向C13、C14充电电流迅速减小，VT2基极电位急剧降低而使VT2截止，VT3集电极迅速跌至低电平，多谐振荡器翻转到第二个暂稳态。多谐振荡器刚进入第二暂稳态时，先前向C13、C14充电的结果，其电容器C13为正，C14为负，现在C13对地为低电平，由于电容电压不能跃变，故VT2基极被C13负电位强烈反向偏置，使两只三极管在较长时间继续保持截止状态。在电容放电时，电流从电容器C14流出，流回电容器C13。直到他们放电结束，电源继续通过上述回路开始对电容反向充电。当电容两端的电位上升至0.7V，VT2开始进入导通状态，经过强烈正反馈，迅速进入饱和导通状态，使电路再次发生翻转，重复先前的暂稳态过程，如此周而复始，电路产生自激多谐振荡。第三章 整体硬件电路设计3.1 发射机系统设计 发射机工作于调频（FM）波段。发射机的电路工作原理见图3-1。它是由三极管VT1、VT2及外围元件构成的多谐振荡器，其工作频率约为1000Hz，其信号通过电容器C3取出去调制由VT3及其LC元件构成的调频振荡器，被调制的调频信号从C10输出，通过机内微型天线向空间辐射。其中C6的作用是加宽频带并能有效防止人体感应对频率的影响。 图3-1发射机电路图3.2 接收机系统设计 接收机的电路工作原理见图3-2。由三极管VT1及其LC元件等组成超再生接收电路，用来接收发射机发出的调频信号。门电路A、B、C、构成信号放大电路，将接收到的信号放大、比较、倒相去控制门电路D、E、组成的1Hz振荡电路，再由门电路F倒相输出去控制由三极管VT2、VT3组成的互补音频振荡器。当接收到发射机信号时，门电路C输出为正，二极管VD导通，门D、E组成的低频振荡器停振，门F输出为低电平，VT2、VT3互补振荡器停振，扬声器BL不发声。一旦接收不到发射机的信号，即目标物离开主人1-15m，门电路C输出输出低电平，VD截止，门电路D、E构成的低频振荡器工作，门F倒相输出频率为1Hz的正脉冲控制互补振荡电路发出急促的“嘟嘟”声提醒主人注意，直到目标物回到控制距离范围内，其报警声自动停止。图3-2接收机电路图3.3 元器件的选用 本设计电路中，涉及电阻、电容、电感、二极管、三极管、集成芯片、扬声器等元器件。元器件总数达到50多个。具体元器件清单详情请见附录B。3.3.1 电阻器 电阻元件是对电流呈现阻碍作用的耗能元件。能调节的，我们称之为定值电阻或固定电阻，而可以调节的，我们称之为可调电阻。常见的可调电阻是滑动变阻器,例如收音机音量调节的装置是个圆形的滑动变阻器，主要应用于电压分配的，我们称之为电位器。 电阻通常分为碳膜电阻、金属膜电阻、线绕电阻，无感电阻，薄膜电阻等。在本设计中，选用都是碳膜电阻。 电阻的主要参数为：标称阻值、允许误差、额定功率。3.3.2 电容器电容器从物理学上讲，它是一种静态电荷存储介质，它的用途较广，它是电子、电力领域中不可缺少的电子元件。主要用于电源滤波、信号滤波、信号耦合、谐振、隔直流等电路中。电容一般有以下几种：电解电容、固态电容、陶瓷电容、钽电解电容、云母电容、玻璃釉电容、聚苯乙烯电容、玻璃膜电容、合金电解电容、绦纶电容、聚丙烯电容、有极性有机薄膜电容、铝电解电容等。电容的主要参数：标称电容量和允许偏差、额定电压、绝缘电阻、 损耗、频率特性。3.3.3 电感器能产生电感作用的元件统称为电感原件，常常直接简称为电感。它是利用电磁感应的原理进行工作的。 作用是阻交流通直流,阻高频通低频(滤波)，也就是说高频信号通过电感线圈时会遇到很大的阻力，很难通过，而对低频信号通过它时所呈现的阻力则比较小，即低频信号可以较容易的通过它。电感线圈对直流电的电阻几乎为零。本设计中，发射机中的电感线圈L1用直径mm的漆包线在直径7.5mm铅笔上饶3圈，脱胎而成。接收机中的电感线圈L1与发射机中的L1完全相同。L2则是选择色码电感。电感的主要参数：标称电感量、允许误差、感抗XL、品质因素Q、额定电流、标称电、分布电容。3.3.4 二极管 二极管又称晶体二极管,简称二极管(diode);它只往一个方向传送电流的电子零件。它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件，具有按照外加电压的方向，使电流流动或不流动的性质。晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。当不存在外加电压时，由于p-n 结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。 二极管一般分为，整流二极管、稳压二极管、开关二极管、发光二极管、光电二极管、变容二极管等。本设计中只在接收机中用到一个开关二极管1N4148。正向电压：75V ； 反向峰值电压：100V ；正向电流：150mA；导通电压：1V 。 图3-3 1N4148伏安特性曲线3.3.5三极管 三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管，晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件.其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号, 也用作无触点开关。对于NPN管，它是由2块N型半导体中间夹着一块P型半导体所组成，发射区与基区之间形成的PN结称为发射结,而集电区与基区形成的PN结称为集电结,三条引线分别称为发射极e、基极b和集电极c。当b点电位高于e点电位零点几伏时，发射结处于正偏状态，而C点电位高于b点电位几伏时，集电结处于反偏状态，集电极电源Ec要高于基极电源Ebo。本设计中共用到4种三极管，分别是9011/9012/9013/9018。其中只有9012为PNP型，其他均为NPN型。 1、9011：集电极-发射极电压30V ；集电极-基极电压50V；发射极-基极电压5V；集电极电流0.03A ； 耗散功率0.4W；放大倍数D28-45。 2、9012：集电极-发射极电压-30V；集电极-基极电压-40V； 发射极-基极电压-5V；集电极电流0.5A；耗散功率0.625W；放大倍数D64-91。 3、9013：集电极-发射极电压25V；集电极-基极电压45V；发射极-基极电压5V；集电极电流0.5A；耗散功率0.625W；放大倍数D64-91。 4、9018：集电极-发射极电压15V；集电极-基极电压30V；发射极-基极电压5V；集电极电流0.05A ；耗散功率0.4W；放大倍数D28-45第四章 应用软件简介 Protel99SE是应用于Windows9X/2000/NT操作系统下的EDA设计软件，采用设计库管理模式，可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设计，印制电路板设计和可编程逻辑器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源-地层和16个机加工层。4.1 Protel99SE的系统组成 按照系统功能来划分，Protel99se主要包含以下俩大部分和6个功能模块。4.1.1电路工程设计部分1、电路原理设计部分（Advanced Schematic 99）电路原理设计部分包括电路图编辑器（简称SCH编辑器）、电路图零件库编辑器（简称Schlib编辑器）和各种文本编辑器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电 路原理图；更新和修改电路图零件库；查看和编辑有关电路图和零件库的各种报表。 2、印刷电路板设计系统（Advanced PCB 99）印刷电路板设计系统包括印刷电路板编辑器（简称PCB编辑器）、零件封装编辑器（简称PCBLib编辑器）和电路板组件管理器。本系统的主要功能是：绘制、修改和编辑电路板；更新和修改零件封装；管理电路板组件。 3、自动布线系统（Advanced Route 99）该系统包含一个基于形状（Shape-based）的无栅格自动布线器，用于印刷电路板的自动布线，以实现PCB设计的自动化。 4.1.2电路仿真与PLD部分 1、电路模拟仿真系统（Advanced SIM 99） 电路模拟仿真系统包含一个数字/模拟信号仿真器，可提供连续的数字信号和模拟信号，以便对电路原理图进行信号模拟仿真，从而验证其正确性和可行性。 2、可编程逻辑设计系统（Advanced PLD 99）可编程逻辑设计系统包含一个有语法功能的文本编辑器和一个波形编辑器（Waveform）。本系统的主要功能是；对逻辑电路进行分析、综合；观察信号的波形。利用PLD系统可以最大限度的精简逻辑部件，使数字电路设计达到最简化。 3、高级信号完整性分析系统（Advanced Integrity 99）信号完整性分析系统提供了一个精确的信号完整性模拟器，可用来分析PCB设计、检查电路设计参数、实验超调量、阻抗和信号谐波要求等。4.2 Protel99SE的功能特性Protel99se软件中提供了SIM99se数模混合仿真器集成软件可以对许多电子线路进行模拟设计，模拟运行，反复修改。提供了接近6000各仿真元件和大量的数学模型期间，可以对电工电路，低频电子线路、高频电子线路和脉冲数字电路在一定范围内进行仿真分析。 仿真结果以多种图形方式输出，直观明了，可以单图精细分析，也可以多图综合比较分析、并可通过不同的角度进行分析，以获得对电路设计的准确判断。Protel99se仿真方面其具有的特点有： 1、强大的分析功能用户可以根据Protel99SE电路仿真器所提供的功能，分析设计电路的各方面性能，如电路的交直流特性、温度漂移、噪声、失真、容差、最坏情况等特性。 2、丰富的信号源其中包括基本信号源：直流源、正弦源、脉冲源、指数源、单频调频源、分段线性源，同时还提供了齐全的线性和非线性受控源。 3、充分的仿真模型库Protel99SE提供了20多个模拟和数字仿真元件库，共包含6000多个常用元器件。这些组件库包括了常用二极管、三极管、单结晶体管、变压器，晶闸管、双向晶闸管等分立组件，还有大量的数字器件和其它集成电路器件。同时Protel99SE提供了一个开放的库维护环境，允许设计者改变原有器件模型，也可创建新器件模型。 4、友好的操作界面 （1）无需手工编写电路网表文件。系统将根据所画电路原理图自动生成网表文件并进行仿真。 (2)通过对话框完成电路分析各参数设置。(3)方便地观察波形信号。可同时显示多个波形，也可单独显示某个波形；可对波形进行多次局部放大，也可将两个波形放置于同一单元格内进行显示并分析比较两者的差别。(4)强大的波形信号后处理，可利用各种数学函数对波形进行各种分析运算并创建一个新的波形。 (5)方便地测量输出波形Protel99SE提供了两个测量光标，打开它们可测量波形数据。第五章 电路制作与调试5.1 发射机系统调试 焊接完毕，检查确认无误，接通电源即可进行调试。选用调频收音机调整发射机，使收音机在低频端能接收到发射机发出的信号，应注意避开当地调频电台，仔细调整发射机电路中的R5、R6、C9，并逐渐拉开接收距离，使接收到的声音最大，发射机工作电流调至最小约为0.3mA左右为止。然后用调好的发射机去调整接收机。5.2 接收机系统调试 将接收机中的电磁讯响器BL断开，接入高阻抗的耳机，仔细调整R2及发射机的可变电容器C9（注意避开当地电台），使耳机中听到的发射机声音最大、最清晰，再逐渐拉开两机距离，同时再调整R6至所需的监察距离，此时门电路C输出端的电压值约为1.5V。关掉发射机后，测门电路F输出端应为3V脉冲，调整R7、C12可以改变脉冲宽度。打开发射机，F输出端应变为0V。再关掉发射机，接入电磁讯响器BL，应发出间歇“嘟嘟”声。如无声或声音小，应仔细调整R8、R9、R11及C13、C14，使报警声最大。此时实测工作电流约为70mA左右。打开发射机，在调定的距离内BL不应发声，此时的守候电流约为0.mA。本机工作于超短波波段，实际控制距离与两机所处的位置、环境及阻挡程度有关。接收机不能和锡纸香烟及其它较大的金属物放置在一起，也不能用手握住高频部位，否则会因频率的漂移而失控。起初我用的是三个非门各自并联一个1M的电阻并首尾相连，以组成两级放大并由最后一级整形反相输出。这个接法是参照网上的一些资料而提出，而且有些人说并联电阻越大放大倍数越大。但实际操作后并没有得到预期的效果。而经过思考和反复测试，才知道，每级放大电路的输入端必须接一个0.1u或更大的隔直电容才能工作，否则根本不会起到放大作用。而且，并不是电阻越大，放大倍数越大。总结 该超短波报警器系统的设计，在原理上相当简便，在功能实现上又有一定的难度，可以满足初学者、在校生课程设计、毕业设计、电子科技制作使用。同时，随着时代的进步，电子科技的产品在生活中的普遍性及可替代性越来越高，