发送机和接收机.doc

目录一 任务书 2（一）专业基础实训的目的2（二）专业基础实训题目2（三）专业基础实训的内容2（四）技术参数和设计要求2（五）专业基础实训的实施方法2二 绪论 4三 摘要 5四 调频发射机的组成及工作原理 8（一）电路原理简述8（二）调试说明10五 调频接收机的组成及工作原理11（一）工作原理11（二）调频接收部分12（三）功率放大部分13（四）电路板调试13（五）各部分电路原理13六 心得体会 16七 参考文献 17一 任务书（一）专业基础实训的目的 专业基础实训的目的是：培养学生知识的综合应用能力；高频电子电路的设计能力；高频电子电路的连接和操作能力；高频电子电路的调试能力和故障的排除能力等（二）专业基础实训题目FM发射与接收系统设计（三）专业基础实训的内容 相关高频知识的讲解高频电子技术实用高频电路的安装与调试撰写课程设计论文与答辩（四）技术参数和设计要求1、技术参数：发射机整个电路要求由下面几个部分组成:音频信号输入部分；音频振荡部分；频率微调部分；功率放大及天线部分；电源及调谐电压部分。能发射FM 85M的调制信号，发射器供电电压为直流4.5伏,由三节5号电池供电.接收机部分要求完成超外差调频接收电路的高放、本振（VCO）、混频、二极有源RC中频滤波器、限幅器和低放、静噪等电路设计，安装调试后的接收机应能接收市台和校台两个波段的信号，校台指定频率范围是：68MHz-88MHz，市台指定频率范围是：88MHz-108MHz。2、设计要求：、设计FM简单收发机高频电路图。、说明高频电路的组成结构，论述清楚工作原理。、计算满足要求的各元器件的数值及选择的实际元件的型号。、用元器件连接成高频收发电路，并调试成功。、完成课题提出的研究内容，提交完整的调试数据。、写出课程设计说明书。（五）专业基础实训的实施方法本专业基础实训以通过设计若干个较小的高频电子技术实用高频电子电路的方法进行设计训练。（1）、设计课题完成的标准是：1、研究高频电电路的工作原理。包括元件的作用、高频电路的工作状态、高频电路工作过程等。2、用元件连接成高频电子电路，并调试成功。3、完成课题提出的研究内容，提交完整的测试数据。4、写出课程设计说明书。5、通过验收答辩。（2）、专业基础实训的成绩评定平时成绩占总成绩的30%，高频电子技术实用高频电路的制作与调试部分的成绩占总成绩的30%，课程设计说明书的撰写水平和答辩成绩占总成绩的40%，三部分成绩综合为总成绩。总成绩按优秀、良好、中等、及格与不及格五个等级评定。成绩评定的依据：1、设计方案的正确性与合理性；2、元件的计算与选择的正确性；3、高频电路安装与调试能力；4、课题的完成情况；5、课程设计过程中的学习态度、工作作风与合作精神。6、课程设计说明书的撰写水平和答辩成绩；自制的发射机和接收机二 绪论随着科学技术的发展，电子通信技术是一项得到迅速发展的新兴的技术迅速。在通信领域中，许多技术都应用在我们的身边，手机、网络等等。现代社会已经离不开这门技术。无线通信技术是通信领域的应用最广。它的实现实现使得任何人在任何时间、任何地点接受和发送任何信息。掌握无线通信系统的工作原理是每一个通信技术学生的基本要求。我们要做的，就是理解和掌握无线通信系统的工作原理和各个模块的工作过程，并能够进行相应的应用电路设计。我们还需要学会焊接实际的电路板，并且能进行电路板的调试，同时也要进行故障分析。这样使它能正常工作。在本次课程设计中，以上说的方面我们都得到了锻炼，这为我们更深的学习通信领域的知识打了夯实的基础。信息传输是人类社会生活的重要内容。从古代的烽火到现代的无线通信，都是人们寻求快速远距离通信的手段。从 19 世纪开始，以电信号作为消息载荷的通信方式迅速发展起来，并且在经济、军事和社会发展中起着越来越重要的作用。同时带动着这些方面的发展。 通信系统有信源、发射机、传输信道、接收机和收信者组成。如图 1 为通信系统的组成 无线电信号属于传输信号的基本方法。一个导体如果高频电流，就有电磁能向空间辐射。电磁能是以波的形式向外传播的，称为电磁波。高频率的电流称为载波电流，简称载波，这种称为载波频率或射频。载有载波电流，事电磁能以电磁波形式向空间发射的导体， 称为发射天线。如果我们设法用电话信号控制载波电流，则电磁能中就含有所要发送的电话信息，这就是无线电信号的发送过程。在接收端，首先由接收天线将收到的电磁波还原为与发送端相似的高频电流。然后经过检波，取出原来信号，这就完成了无线通信。同时也构成了通信系统的各个部分。 无线信号的发射与接收都需要一个复杂的系统。在发射端，首先需要将各类物理信号（如声音、图像等） 转换成电信号，经过放大后与一高频信号进行调制，得到调制波后，经放大后送入发射天线，转换成无线电波辐射出去。在接受端，一般用超外差接受机系统对信号进行接受。超外差接收机系统主要由高频放大、混频器、本地振荡器、中频放大器、解调器、低频放大器等几部分构成。它的工作原理为：从天线接收到得信号经高频放大器放大后，与本地振荡器产生的信号一起加入混频器。混频器输出的中频信号经中频放大器放大器放大，再经解调处理和低频放大， 然后送给用户。超外差接收机中频频率是固定的。因此，它比直接放大式接收机有如下的优点：第一， 容易得到足够大而且比较稳定的放大量；第二， 具有较高的选择性和较好的频率特性；第三， 易于调整。 当然，超外差接收机也有一些不可避免的缺点，它的电路比较复杂；除了有用信号外，还存在位于镜像频率出的无用信号干扰；另外，随着社会的发展，对通信系统的集成度要求越来越高，特别是移动通信系统；而且，为保证生产质量和使用方便，接收机要尽量可能做到无调整或少调整。在这些方面，超外差接收机的结构遇到的一些困难。 三 摘 要电子通信的快速发展，造福了千千万万的中华儿女。掌握无线通信系统的工作原理是每一个通信技术学生的基本要求。我们要做的，就是理解和掌握无线通信系统的工作原理和各个模块的工作过程，并能够进行相应的应用电路设计。我们还需要学会焊接实际的电路板，并且能进行电路板的调试，同时也要进行故障分析。这样使它正常工作。本次实训的课题就是FM发射机和接收机的设计。信源、发射机、传输信道、接收机和收信者这五部分相互配合顺利完成信息的传递。发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制。调频发射机是将音频信号加载到高频载波上，可以很好的发射出去。超外差接收机主要由IC1(CD0429)、IC2(CD2822)两块集成电路组成。超外差接收机首先用接收天线将收到的电磁波转为以调波电流，然后从已调波电流中解调出原始的信号，最后由扬声器将检波取出的音频信号电流变成声音，这样我们才能听到信号源的信息。在本次实训中，我大体上对发射机和接收机的安装、焊接、调试过程有初步的认识。初步掌握了一定的焊接技术与简单电路元器件的识别、装配，并对故障的诊断和排除有了一定的检测和解决障碍的能力及方法，为今后对复杂电路的分析奠定基础对芯片CD2822和芯片CD9088接收机的工作原理也有了一定的深入了解。了解到团队合作也是当今社会努力提倡的。总之，这次实训给我带来很大的收获，同时也给我带来很大快乐。在这次实训中学到的知识，对以后工作和学习有很大的作用。这次实训为我们更深的学习通信领域的知识打了夯实的基础。关键字：发射机、接收机、实训、原理、电路一些发射机和接收机AbstractionThe rapid development of electronic communications, for the benefit of millions of Chinese people. Master wireless communication system works is that each student the basic requirements of communication technology. We have to do is to understand and master the wireless communication system works and the working process of each module, and can make the appropriate application of circuit design. We also need to learn to weld the actual circuit board, and can debug the circuit board, but also for failure analysis. This makes it work. Training is the subject of this FM transmitter and receiver design. Source, transmitter, transmission channel, the receiver and the recipient of five parts with each other that the successful completion of the transmission of information. The main task to complete transmitter is useful for high-frequency carrier signal frequency modulation. FM transmitter audio signal is loaded into the high-frequency carrier, it can be a good launch out. Superheterodyne receiver mainly by IC1 (CD0429), IC2 (CD2822) composed of two integrated circuits. Superheterodyne receiver will be first used to receive wire transfer to transfer the electromagnetic wave current, and current from the modulated wave signal in the demodulation of the original, and finally removed from the speaker to the audio signal detector current into sound, so we to hear the signal source. In this training, I have the whole of the transmitter and receiver installation, welding, there is a preliminary understanding of the debugging process. Initially grasp a certain amount of welding technology and a simple circuit component identification, assembly, and fault diagnosis and rule out a certain ability to detect and resolve barriers and methods for future analysis of complex circuits and lay the foundation for chips CD2822 chip CD9088 receiver works there is a degree of understanding. Team also learned that in todays society to promote. In short, this training has brought me great gains, but also brought me great joy. Training learned in the knowledge of future work and learning has a significant role. The training for our deeper knowledge of the field of communication Learning to play the compaction of the foundation.Keywords: transmitter, receiver, practice, theory, circuit四 发射机的组成及原理调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。本课题重点在于设计能给发射机电路提供稳定频率的振荡调制电路。首先用两级电压并联负反馈放大电路，适当放大语音信号，以配合调制级工作；然后用石英晶体构成振荡电路为发射机提供稳定的基准频率载波，接着通过变容二极管完成语音信号对载波信号的频率调制，并通过LC并联谐振网络选出三倍频信号；最终利用两级功率放大，使已调制信号功率大大提高，经过串联滤波网络滤除高次谐波，最后通过拉杆天线发射出去。通过后续的电路仿真和部分电路的调试，可以证明本课题的电路基本成熟，基本能完成语音信号的电压放大、频率调制和功率放大，达到发射距离的要求。发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分，和电源部分。高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性，主振级往往采用石英晶体振荡器，并在它后面加上缓冲级，以削弱后级对主振器的影响。低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大，在末级功放处获得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。因此，末级低频功率放大级也叫调制器。调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。所以末级高频功率放大级则成为受调放大器。发射机的组成框图（一）电路原理简述整个电路由下面几个部分组成: 音频信号输入部分；音频振荡部分；频率微调部分；功率放大及天线部分；电源及调谐电压部分。由CK1C(信号输入插座)和R1,R2及R3,R4组成的信号(衰减器)向振荡电路输入调谐信号衰减器主要是对各类型信号源与振荡电路达到匹配阻抗而设。振荡电路由BG1(9018)和L1(TKO3)及C4、C5、C6、R8、R6、R7等原器件组建而成.其中C4、C5、C6与BG1(三极管)组成电容三点式振荡电路;而L1是有磁芯的电感线圈,电量有30uH;另C2、D1、C3是振荡回路的一个部分;D1是变容二极管,它主要是对振荡频率进行微调;振荡频率是78 MHz-85 MHz.BG2是射极跟随器,其作用是将被调制的振荡信号传输到末端功率放大器.因振荡电路输出能力小,为了降低波形失真.提高电路的稳定性,射极跟随器在这里起关键作用;他的电压增益为1,由电路特性所决定它.由BG3和C8,L4,L3及天线,组成一个功率放大的射频电路.C7是耦合电容,C8,L4及天线组成单元.同时也是一个串联谐振回路,其谐振频率在81MHz左右.我们知道,串联谐振阻抗最大(进入谐振状态),使之与天线单元匹配,使发射功率最大,同时降低了人体感应对天线的干扰! 该发射器供电电压为直流4.5伏,由三节5号电池供电.由R11、D2、C11、RV及C1、C10 R5等器件组成调谐电压控制电路.我们知道,变容二级管是随着反向电压的高低其电容量随之发生变化的电池损耗来压降而导致电路各工作电压的变化.为了使振荡电路频率稳定,我们用D2TL431来稳定电压.它是一款优秀的稳压集成电路.通过的电流高达100.而电压变化不到0.1V.将源极和控制端相联.它将2.5V基准电压,电器RV是可调分析器,调整电位器RV,就能对D1变容三级管的电量进行控制.从而改变(微调)振荡器的频率.R11是D2及调谐电压电路的限流电阻.C11、C1、C10是滤波电容.D3是普通的发光二极管,作为电源接通的指示,R12是限流电阻.发射机原理及印刷板电路图（二）调试说明只要焊接无误一般通电就能发射，只是频率在指定的范围。把频率计接在拉杆天线上，将电位器调节钮顺时针到底调整中周L1的磁芯，使频率计显示为85MHz就算完成。如果没有频率计也可用我们与之配套的数显耳机调整。方法是：将耳机功能开关至于校台，这时耳机自动开机，将音量开至最大，将接收频率调到85MHz,将发射器的调频钮顺时针到底，调节中周L1的磁芯，使耳机能清晰的收到为止.发射机五 接收机的组成及原理本散件为调频式无线收音耳机，它主要由IC1(CD0429)、IC2(CD2822)两块集成电路组成，具有外围元件少，调试简单等优点。调频接收机的组成如下图所示：超外差接收机的组成（一）工作原理弹簧天线接收空间电波信号，通过C2耦合至三极管BG1进行放大，放大后的信号再由C1耦合到CD0429的12脚，此时由L1，L2，CA组成的本机振荡器产生的本振信号送往芯片的5脚。在芯片内部完成混频，中放，鉴频，高放等一系列电路功能，最后微弱的音频信号从14脚输出，经R1，RV1，耦合电容C14到CD2822的7脚进行功率放大，1脚和3脚输出放大后的音频信号直接推动喇叭放音。注：CD2822是一块双通道低电压功率放大集成电路，它采用BTL工作方式，最大输出功率为120mW。R2是偏置电阻，C22为BTL工作的耦合电容，R3、C20、R4、C21组成防振电路。CD2822的引脚图CD2822的引脚说明（二）调频接收部分调频接收电路由集成电路IC1-9088担任，由它完成调频接收电路的高放、本振（VCO）、混频、二极有源RC中频滤波器、限幅器、正交鉴频器和低放静噪电路以及用来控制静噪电路的中频波形相关器等工作。调频电台的信息从拉杆天线通过耦合电容C30送到天线放大管BG3进行放大后经C1送至IC1的脚，经IC1内部高放后与5脚来的本振信号进行混频，混频后产生一个差频信号（这就是所谓的超外差收音机），信号混频后输出中频信号（76KHz），中频信号二级有源滤波器滤波，然后进入限幅放大器，经限幅后的信号一路进入鉴频器解调，另一路进入相关器，相关器将从鉴频器出来的经90度相移的中频信号和来自限幅器的中频信号进行相关比较，用来控制静噪开关，从鉴频器解调出来音频信号由IC1的2脚C16滤波后输出。CD9088的引脚图CD9088各引脚说明（三）功率放大部分IC12脚输出的轻微音频信号经R1音量控制电位器C17送至IC2进行功率放大，IC2是一块双通道低电压功率放大集成电路，本机将它接成BTL工作方式，其输出功率在电池电压3V为120mW，R2是偏置电限，C18为BTL工作的耦合电容。R3、C20、R4、C21为防振电路。（四）电路板调试电路板一端，红线接电位器“+”，白线接波段开关大触点（正方形），蓝线接2822的3脚，绿线与一根导线焊连后接电路板最下方的公共点，用另一根导线接2822的1脚，空出来的两个线头接喇叭。电路板插焊完成后经查确认无误就可将显示联接上进行通电试验，正常情况下应该是喇叭有声音，然后进行接收频率范围的调整，市台指定频率范围是：88MHz-108MHz，调整这一频段时先调整低端的频率方法是：将双联拨盘反时针方向旋到底，拔动线圈L2的匝距使显示频率稍小于88MHz，然后将双联拨盘顺时针方向旋到底，调整双联相关联上的微调电容使显示频率稍大于108MHz，经过反复调整后应确保低端稍小于88MHz，高端稍大于108MHz，然后将开关拨至校台，校台指定频率范围是：68MHz-88MHz，调整方法同上，低端调L3、高端相关的微调电容，经反复调整后确保低端稍小于68MHz、高端稍大于88MHz，之后无其它调整的地方。注：市台用来收听本地电台信号，校台用来同学们四、六级考试。调试完毕后，将电路板放到位，把线摆整齐，合上线路板盖。此时一台精美的耳机组装完毕。（五）各部分电路原理1、混频电路 因为中频比外来信号频率低且固定不变，中频放大器容易获得比较大的增益，从而提高接收机的灵敏度。在较低而又固定的中频上，还可以用较复杂的回路系统或滤波器进行选频。它们具有接近理想矩形的选择性曲线，因此有较高的 邻道选择性。如果器件仅实现变频，振荡信号由其它器件产生则称之为混频器2、中频放大电路 中频放大电路的任务是把变频得到的中频信号加以放大， 然后送到检波器检 波。中频放大电路对超外差收音机的灵敏度、选择性和通频带等性能指标起着极 其重要的作用。 图 Z1008（a）是 LC 单调谐中频放大电路，图 Z1008（b）为它的交流等效电路。图中 B1、B2 为中频变压器，它们分别与 C1、C2 组成输入和输出选频网络， 同时还起阻抗变换的作用，因此，中频变压器是中放电路的关键元件。 中频变压器的初级线圈与电容组成 LC 并联谐振回路， 它谐振于中频 465kHz。 由于并联谐振回路对诣振频率的信号阻抗很大，对非谐振频率的信号阻抗较小。 所以中频信号在中频变压器的初级线圈上产生很大的压降， 并且耦合到下一级放 大，对非谐振频率信号压降很小，几乎被短路（通常说它只能通过中频信号接收机原理及印刷板电路图六 心得体会当今企业对大学生的一个普遍评价是：动手能力比较差，中和能力欠佳。当代大学生急需培养国际交流能力、动手能力、创新能力、社会适应能力等。由此可见，在高校中加强实践教学力度、培养学生综合实践能力势在必行。所以这一学期我们实训FM发射机和接收机这一课题。时光荏苒，光阴易逝，转眼间两周时间过去了，回首这两周，有不少收获，为这次实训画了一个圆满的句号。在这次实训中，遇到不少困难，历经千难万苦，克服了困难，最终顺利完成了老师下达的任务。我觉的它是一门非常有趣的一门课程，他能把我们自己学到的知识运用到实