通信原理课程设计无线电调频对讲机设计.doc

通信原理课程设计 2010 级 通信工程 专业 班级题 目 无线电调频对讲机设计 姓 名 学号 指导教师 2012年12月23日1 任务书设计并制作一个无线对讲机，要求采用调频方式工作，至少10米以上通话距离。2 设计方案选择2.1 设计方案的确定 此方案主要应用高频电子线路与模拟电子技术中的低频放大和集成运放等知识，根据无线电信号的传输原理，将涉及分为发射部分和接受部分。并通过研究分析两个部分的原理框图，以及对高频放大电路、低频放大电路，混频电路、鉴频电路、天线等，最后确定对讲机的电路图。2.1.1、电路原理分析： 本实验大致分为两个模块，一是调频收音机，二是调频对讲机。下面分别介绍它们的原理。 （1）调频收音机 收音机的基本功能就是把空中的无线电波转换成高频信号，这一切是有接收天线来实现。然后解调，即把调制在高频载波上的音频信号卸下来，常称作鉴频 实现这一功能的电路叫鉴频器。最后鉴频出来的音频信号经放大来推动扬声器或耳机，既把声音恢复。 （2）调频对讲机 发射机由音频(话筒)放大器，调频调制器，高频载波振荡器，高频放大器，高频功率放大器，天线匹配回路，发射天线组成。音频放大器，将话简送来的声音电信号进行放大，以达到一定的幅度，去控制频率调制器，实现频率调制。调频调制器中的变容管，其电容量会随着其变容管两端电压的变化而改变。当变容管两端的电压变化是由音频信号控制时，其变容管的容量也将随着音频信号的变化发生改变。调制器中的变容管是高频载波振荡器组成中的一部分，其电容量发生改变时，高频载波的频率也作相应的变化，从而实现频率调制（载波调频）。 2.2、电路原理系统框图 收音、对讲机实验板原理图2.2.1芯片概述本套件采用了la1800和2822这两种芯片，它们的内部结构如图3和图4所示。核心芯片为 la1800，它作为收音接收专用集成电路，功放部分选用2822。对讲的发射部分采用两级放大电路，第一级为振荡兼放大电路；第二级为发射部分，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，是电子技术改进更新的理想套件。它既能收到电台又能相互对讲。图5-1 la1800内部框图及静态参考电压图5-2 2822方框图及静态电压参考值棕红橙黄绿兰紫灰白黑金银1234567890510图5-3 电阻值计算示意图2.3、工作原理：1 接收部分原理：调频信号由TX接收，经C9耦合到IC1的19脚内的混频电路，IC1第1脚内部为本机振荡电路，1脚为本振信号输入端，L4、C、C10、C11等元件构成本振的调谐回路。在IC1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IC1的7、8、9脚内电路进行中频放大、检波，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，经过鉴频后变成变化的电压。10脚外接电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频信号，经过静噪的音频信号从14脚输出耦合至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，经过R1、R2、C1阻抗均衡后，由VT1进行调制放大。C2、C3、C4、C5、L1以及VT1集电极与发射极之间的结电容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的频率变化。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VT1调制放大的信号经C6耦合至发射管VT2通过TX、C7向外发射调频信号。VT1、VT2用9018超高频三极管作为 振荡和发射专用管。3.所需用的设备、仪器在实验中用到的设备有电烙铁、螺丝刀、钳子。用到的仪器有万用表、示波器。元件清单如下 名称与参数数量名称与参数数量名称与参数数量名称与参数数量名称与参数数量R1 120 1C3 39P 1C19 33P 1L2 36T 1正负极片 2R2 4.3K 1C4 68P 1C20 223P 1L3 35T 1焊片 1R3 36K 1C5 6P 1C21 103P 1L4 35T 12.6X6自攻 4R4 100 1C6 6P 1C22 103P 1V1 9018H 12.5X8自攻 1R5 10K 1C7 39P 1C23 103P 1V2 9018H 12.5X4螺杆 3R6 1K 1C8 39P 1C24 220U 1LED3 11.7X4螺杆 1R7 4.3K 1C9 15P 1C25 104P 1电位器 110CM长细线 3R8 4.3K 1C1O 10P 1C26 233P 1话筒 16CM长细线 3 R9 560 1C11 单联 1C27 104P 1Ic1 1800 1平行线 1R10 2.4K 1C12 223P 1C28 103P 1IC2 2822 1电路板 1 R11 47 1C13 223P 1C29 103P 1开关 1喇叭 1R12 15 1C14 221P 1C30 220U 1开关按键 1拉杆天线 1R13 330 1 C15 18P 1 C31 103P 1 大拨盘 1 机壳 1套R14 10K 1C16 75P 1C32 104P 1小拨盘 1图纸 1C1 224P 1C17 101P 1CY 104P 1电池正极片 1C2 102P 1C18 103P 1L1 35T 1电池负极片 14. 设计步骤4.1、根据任务书要求查找资料确定电路设计方案；4.2、根据设计的电路图进行焊接与安装；一般先装低矮、耐热的元件，最后装集成电路。应按如下步骤进行焊接 :(l) 清查元器件的质量，并及时更换不合格的元件；(2) 确定元件的安装方式，由孔距决定，并对照电路图核对电路板 ；(3) 将元器件弯曲成形，本电路所有的电阻( 除 Rl2 外)均采用立式插装 ,尽量将字符置于易观察的位置 , 字符应从左到右，从上到下。以便于以后检查，将元件脚上锡，以便于焊接 ；(4) 插装。应对照电路图对号插装, 有极性的元件要注意极性，如集成电路的脚位等；(5) 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 :(6) 悍后剪去多余引脚，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。4.3、测试与调整元器件以及连接导线全部悍接完后，经过认真仔细检查后即可通电调试:(l) 收音 ( 或接收)部分的调整 :首先用万用表100mA 电流档 ( 其它挡也行，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 10-I5mA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，使被调收音机也能收到这两个电台，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。调整时注意请用无感起子或牙签、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标牌贴好，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。(2) 发射 ( 或对讲)部分的调整：首先将一台标准的调频收音机的频率指示调在10OMHz左右，然后将被调的发射部分的开关 K1按下，并调节 L1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 0.2-0.5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L2和L3的松紧度 ，使距离拉得更开， 信号更稳定。5.系统电路性能指标测试结果 音频信号 载波：正弦波 频率：62 MHz 接收信号 本振信号 解调信号6. 焊接、调试中遇到的问题，解决的方法 焊接过程比较顺利吧，没有什么问题。测试接收功能时发现接收电台信号不是太稳定，忽有忽没的感觉，后来发现是C11瓷片电容的螺丝没有拧上，拧上之后信号就清晰了。还有调试发射功能时，刚开始接收不到对讲机的频率，后来通过调节L1间线圈间距把这一问题解决了。7.收获、体会和改进设计的建议说实话，在开始这个课程设计之前，我心里是不太愿意的，总感觉学校给我们安排的课程设计没有太大的用处，就是练练焊接而已吧。但课程设计开始后，感觉却特别的好，特别的顺利。一方面感觉所学习的内容比较容易掌握 而且时时能看见自己的进步，很有成就感；另一方面因为学到了一些课本上没法学到的