毕业论文——无线对讲系统接收子系统的设计

1、摘 要无线对讲机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转和地面交换机站支持，就可以进行移动通信。目前广泛应用于生产、保安、野外工程等领域的小范围通信工程中。无线对讲机技术是很多无线移动通信技术的基础，目前应用较广泛的蜂窝式移动电话技术，就是在无线双工对讲机的基础上，发展起来的新兴现代通信技术。很好的熟悉掌握无线对讲机内部电路的工作原理和测试、调整技术，对今后从事通信工程领域的技术工作，无疑是十分重要的。本文主要建立了无线对讲系统的接受子系统的模型，其中主要包括信号频率的选择、频率的变换方式的选择、及信号功率的放大等方式及的选择。此外，本文还主要运用超外差收形式的构建对讲机接收系统。它主要由天线

2、输入回路、接收带通滤波器、高频信号放大器、第一本振单元电路、第一混频电路、中放级、检波级、低放级及电源等部分组成。超外差收音机的主要工作特点是:采用了变频措施。输入回路从天线接收到的信号中选出某电台的信号后，送入变频级，将高频已调制信号的载频降低成一固定的中频，然后经中频放大、检波、低放等一系列处理，最后推动扬声器发出声音。这一变频措施，是超外差收音机性能得以改善的关键，也是分析超外差接收重点。关键词： 调频 混频器 滤波器 功率放大器The design of a receiving system for a Wireless InterphoneStudent:JIANG caiyun T

3、eacher:SHEN zhuojunAbstract: Interphone is an simple communication equipment. With Wireless Interphone We can complete mobile communication service without the support of the transfer station . Wireless Interphone has been used wildly in the field of production and so on .The technology of frequency

4、 division doplex wireless interphone is the base of our modern mobile communication systems . In this thesis ,I build a model for a receiver system of a wireless interphone .And I explain how to chose the frequency of the carrier .how to change the frequency of the signal and how to select the way t

5、o enlarge the signal power. In my thesis , the receiver system is based on the technology of superheterodyne .There are 7 parts in this system ,they are: 1 .receiving antenna 2 . receiving band pass filter. 3.high frequency power amplify. 4.the first frequency mixing circuit 5.the second frequency m

6、ixing circuit. 6. low frequency amplify 7 .power surce circuitI use frequency mixing technoloy in this system. We send the signal from receiving antenna to frequency translation circuit.In the frequency translation circuit,we translate the high frequency signal into a middle-frequency signal ,Key wo

7、rds: Frequency modulation Frequency mixer Filter Power magnifier目 录摘 要IAbstractII第一章 引言11.1无线对讲机的特点及发展状况11.2无线对讲机的分类1从调制方式上可分为调幅式和调频式对讲机1从通信工作方式上，单工式机和双工式对讲机21.3无线对讲机的重要指标2第二章 调频对讲机电路工作原理与框图42.1调频对讲机工作原理42.1.1 对讲机的工作原理42.2调频对讲机模型框图42.3调频对讲机电路的主要电性能指标参数52.4调频对讲系统接收子系统的原理及框图6调频对讲系统接收子系统的原理6调频对讲系统接收子系统

8、的结构框图6第三章 调频接收机电路原理分析73.1 调频接收机电路设计原则73.2 输入选频网络83.3高频选频放大电路93.4第一混频电路103.5第一本振电路123.6 第二混频电路、限幅中放、鉴频电路133.7 静噪电路153.8音频功放电路173.9直流稳压源电路19第四章 接收机电路的调试与检测214.1 输入回路、高频放大级的调整214.2 第一本振与第一混频电路的调整224.3 二混频、中放、鉴频电路的调整234.4 静噪电路、音频功效电路的调整244.5对讲机中主要频率点的定义与计算方法25第五章 天 线26第六章 结论27致 谢28参考文献29第一章 引言1.1无线对讲机的特

9、点及发展状况对讲机( Tranceiver)又叫步话机(Walkie-Talkie、Two-wayradio)它作为一种便携式无线移动通信产品，最早使用于第二次世界大战的军队通信。从1948年摩托罗拉推出全球第一台商用无线对讲机， 到90年代欧、美等国家和地区相继开放家用对讲机市场，对讲机已广泛使用在公共安全、交通运输(铁路、机场、港口)、建筑、制造、水利、电力、林业、旅游、酒店、服务等各种领域。对讲机一般分为专业和家用两种类型。所谓专业对讲机，是指运用在专门领域内(例如公安、铁路、军队等)的对讲机。由于应用环境的相对恶劣，专业对讲机在使用温度范围，频率稳定度，抗干扰性等电性能指标方面有更严格

10、的要求，并且结构要经过雨水、灰尘、盐雾、撞击等方面的可靠性测试。它的发射功率一般为1-5w，直接传输距离为3-8公里。若经过中转台(基站)系统，则可达数十公里。专业对讲机的使用要经过政府有关部门的批准国家用对讲机无论指标和使用都比较宽松，它的发射功率小于0.5W属于免执照使用。我国也在2001年11月为家用对讲机开放了409MHz的频点资源。在对讲机的使用操作中，到今天还主要使用PTT (Push To Talk)键，即双向同频单工工作方式。同频单工的优点是:第一、设备相对简单。第二、组网方便，在场强覆盖范围内，本系统的任意两个移动台都可使用同一频率通话，且第三方也能插入通话，通播和电话会议方

11、式交易实现。第三、收发信机交替工作，所以不会造成发射对接收的干扰。第四、不发话时发射机不工作，功耗小。用一句话来说，对讲机就是一按即通，迅速沟通。对讲机通信的另一特点就是不产生通话费用，这也使得即使在公众GSM. CDMA数字移动通信特别发达的今天，对讲机的使用市场几十年来仍然得到稳定的发展。在对讲机的功能和实现技术方面，随着大规模集成电路技术、微处理器技术的应用，对讲机的性能和功能都具有了质的进步。无线对讲机己由传统的点对点通信，发展到了现在所具有的集群通信功能。1.2无线对讲机的分类无线对讲机技术是很多无线移动通信技术的基础，目前应用较广泛的蜂窝式移动电话技术，就是在无线双工对讲机的基础上

12、，发展起来的新兴现代通信技术。很好的熟悉掌握无线对讲机内部电路的工作原理和测试、调整技术，对今后从事通信工程领域的技术工作，无疑是十分重要的。对讲机的电路形式较多，主要可按以下方式进行分类。1.2.1从调制方式上可分为调幅式和调频式对讲机 调幅式指用调制信号的幅度特性改变载波的幅度变化规律的调制方式。 调频式指用调制信号的频率特性改变载波的频率变化规律的调制方式。1.2.2从通信工作方式上，单工式机和双工式对讲机可分为单工式Simplex Communication、半双工式Half duplex Communication 和双工式Full duplex Communication。 单工式

13、Simplex Communication 对讲机同一时间内，只能工作在一种状态下、即：接收或者发射状态而不能同时处于收发状态，单工对讲机工作时，要不停的切换开关来控制收发状态，所以使用起来不太方便。单工机根据频率使用情况，又分为同频单工机（或称单频机）和异频单工机（或称双频机、准双工机、半双工机）。.1.同频单工机是指发射和接收都工作在同一频率上。其优点是：仅使用一个频率工作，它能最有效地使用频率资源，由于是收发信机间断工作，线路设计相对简单、价格也较便宜。缺点是：双方要轮流说话，即对方讲完之后，我方才能讲话。使用起来不如打电话那样方便、习惯。但从频率资源的利用来讲，单工机是主流机型。.2.

14、异频单工机只是在有中转台的无线电通信系统中才有使用。现在很多单工机既能同频工作又能异频工作。 而双工式Full duplex Communication 对讲机，可以收发电路同时工作，使用起来如同普通电话机一样，应用起来比较方便，但由于双工对讲机电路复杂，造价高，耗电量大等缺点，所以应用较少。这种发射机和接收机分别在两个不同的频率上（两个频率差有一定要求）能同时进行工作的双工机也称为异频双工机。而单工式对讲机，则由于它造价低，体积小，耗电低等优点，被大量应用。目前市面上常见到的对讲机大多属于单工调频式。1.3无线对讲机的重要指标 对讲机工作性能的优劣，常用以上几项电气参数来表示，其指标内容含意

15、如下：灵敏度：接收机在接收信号时，是不是灵敏，主要是指它接收微弱的信号能力,如果接收机能在极微弱的信号下良好的工作，并能够输出己定功率、性能良好的解调信号，那么这部接收机就具有较高的灵敏度。反之就是灵敏度低。衡量灵敏度的单位常用场强值的毫伏或微伏为单位。因此、灵敏度是衡量接收机接收微弱信号能力的重要指标。选择性：接收机工作时，要在众多的信号中把有用的信号选择出来，这种选择信号的能力称为接收机的信号选择性。接收机在工作时，它所要接收的信号频率附近，常常会同时存在很多的干扰信号。这些干扰信号有强有弱。如果接收机能在很强的干扰信号情况下，选择出自己的有用信号，那它的信号选择性就很高。反立，如果连很弱

16、的干扰也无法抑制掉，那它的选择性能就很低。选择性能的指标，一般用接收电路对通频带以外信号的衰减量计量。单位为db。限幅灵敏度：限幅灵敏度是指，当接收机的中放的输出信号出现限幅时，所需的最小输入信号电压值称为限幅灵敏度。限幅灵敏度的高低，和接收机的高放、中放电路的电压增益有直接的关系。它和灵敏度指标一样，也是衡量接收机接收微弱信号能力的重要指标。频率稳定度：对讲机电路中发射及接收的频率是否稳定，直接关系到能否正常通信。一般对讲机的频率稳定度主要由晶体的品质来决定，同时也受工作电压、环境温度、环境湿度等因素的影响。频率稳定度的高低，一般用指数来表示，指数的绝对值越大，表示稳定度越高。调制频偏：调制

17、频偏或者称频偏量，是指调制信号(音频)对载波信号频率(fo)调制后使载波的中心频率产生的频率偏移量。调制频偏可以用相对量百分比来表示。也可以用绝对量正负值来表示。静态工作电流：对讲机的静态工作电流，是指对讲机的接收电路，在无通话的待机状态下，所消耗的电流量。由于一般对讲机都采用电池供电。静态电流越小。对讲机的待机时间就越长。静态工作电流的高低，用电流值来表示，单位为mA。高频输出功率：高频输出功率也称载波输出功率。它是指发射机将高频载波送往发射天线上的高频发射功率。是对讲机的一个重要性能指标。发射机输出功率的大小，直接关系到对讲机通信距离的远近。高频输出功率的大小。一般用功率瓦特来表示。输出功

18、率的测量，一般要用专业的高频功率计来测量。发射机工作效率：发射机工作效率是指发射电路，将电路将所消耗的电源直流功率，转换为高频发射功率的效率。或者称发射有用功率和电路实际消耗功率之比。发射机工作效率的高低，一般用百分比来表示，即：电源消耗功率比高频输出功率。它们的比值越小，表示能源转换效率越高。音频输出功率：音频输出功率是指，对讲机解调信号输出的最大不失真功率值。一般测量音频输出功率时，均以啦叭两端所获得的1KHz正弦波电压为准，当所测量的音频信号波形没有明显失真时，进行测量。测量方法和一般交流功率测量一样。第二章 调频对讲机电路工作原理与框图2.1调频对讲机工作原理2.1.1 对讲机的工作原

19、理如下：1、发射部分：锁相环和压控振荡器（VCO）产生发射的射频载波信号，经过缓冲放大、激励放大、功放，产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器，抑制谐波成分，然后通过天线发射出去。2、接收部分：接收部分为二次变频超外差方式，从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大，在经过带通滤波器，进入一混频，将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片，与第二本振信号再次混频生成第二中频信号，第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后，被放大和

20、鉴频，产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路，进入音量控制电路和功率放大器放大，驱动扬声器，得到人们所需的信息。3、调制信号及调制电路：人的话音通过麦克风转换成音频的电信号，音频信号通过放大电路、预加重电路及带通滤波器进入压控振荡器直接进行调制。4、信令处理：CPU产生CTCSS/DTCSS信号经过放大调整，进入压控振荡器进行调制。接收鉴频后得到的低频信号，一部分经过放大和亚音频的带通滤波器进行滤波整形，进入CPU，与预设值进行比较，将其结果控制音频功放和扬声器的输出。即如果与预置值相同，则打开扬声器，若不同，则关闭扬声器。2.2调频对讲机模型框图单工式对讲机，则由于它造价低

21、，体积小，耗电低等优点，被大量应用。其工作原理框图如下图 图2.1 所示：从图中所以看出，对讲机的收、发状态，是靠切换供电电源的方式，来实现收、发转换的。虽然电路中含有接收和发射电路，由于在同一时间内，只能工作在一种状态下，所以将这种工作方式称为单工方式。目前也有些对讲机电路采用半双工工作方式。它的工作原理是，将话筒收到的音频微弱信号进行电压放大、使放大后的交流电压经过检波电路检波整流后，得到了一个直流电平信号，用其控制电子开关去切换收、发电路工作状态。完成对讲机的收、发转换过程。我们称其为半双工工作方式。半双工对讲机，从电路工作形式上来讲，仍然属于单工工作方式。严格的讲，半双工对讲机应该属于

22、交形单工对讲机电路。话筒音频放大调制电路高频放大振荡器电源收发带通滤波器发 射接收喇叭音频放大解调电路中放电路混频电路选频放大本振图2.1单工式无线对讲机的原理框图：而全双工对讲机在工作时，发射电路和接收电路是同时工作的。 由于发射电路和接收电路共用一根天线，发射电路输出到75欧天线上的高频载波电压可能达到10V一一30V以上。而接收对方发射的高频载波信号往往较微弱，一般在75欧天线上仅能感应到微伏级的信号。所以对讲机天线的工作状态，将直接关系到双工对讲机能否正常工作。为了保证天线信号的正确分配一般双工对讲机电路均设计有天线双工器。用双工器来保证天线的分配任务，以保证收发电路有序的工作。为了防

23、止收、发电路之间的相互干扰，仅靠双工器是不够的，所以一般全双工对讲机电路中均在接收电路的输入端和发射电路的输出端，分别设计有带通或带阻滤波器，让所需要的频率顺利通过，将其它频率滤除或者阻档掉。 由于采用了以上多种措施，所以使双工对讲机电路的接收和发射电路可以同时使用同一根天线，而不会产生不必要的干扰。2.3调频对讲机电路的主要电性能指标参数本调频频对讲机接收系统电路的主要电性能指标参数：采用调频方式，载频20MHz。 接收灵敏度不小于10V。中频干扰比大于50dB。 输出功率不小于500mW。电池供电电压96V(8节12V)2.4调频对讲系统接收子系统的原理及框图2.4.1调频对讲系统接收子系

24、统的原理接收子系统为二次变频超外差方式，从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大，在经过带通滤波器，进入一混频，将来自射频的放大信号与电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片MC3361P，与第二本振信号再次混频生成第二中频信号，第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后，被放大和鉴频，产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路，进入音量控制电路和功率放大器放大，驱动扬声器，得到人们所需的信息。2.4.2调频对讲系统接收子系统的结构框图本文主要是针对单工

25、对讲机电路进行的，将对单工调频对讲机接收电路各部分电路模块框图如图2.2所示。9.6V直流电源音频放大鉴频电路455K中放第二混频第一混频选频高放带通滤波第一本振第二本振静噪电路稳压电路 图2.2 单工20M无线对讲系统接收子系统的原理框图第三章 调频接收机电路原理分析3.1 调频接收机电路设计原则线路的设计要综合考虑电气性能和结构等方面的因素。既要满足高性能也要实现结构小型化，是本毕业设计的难点。在设计中，重点考虑如下事项:1. 线路架构对讲机的接收采用对讲机传统成熟的超外差二次变频结构，发射的调制使用广泛应用的调频方式。2.对讲机输入输出信号电平的处理要求对讲机要能够接收灵敏度要不小于10

26、uV的，接收到的信号经过解调处理后，音频功率放大为500mW，去推动扬声器。3.接收部分的高频功放采用MOSFET功放管。4. 混频电路的设计要求 接收部分的混频采用第一混频电路采用MOSFET功放管，高频双棚场效应管“3SKl22”担任混频管的。由于“3SKl22”具有双栅输入功能，信号输入、本振输入互不干扰，使混频电路的各项指标参数能得到较大的提高，可以改善接收部分的互调、信噪比等性能。第二混频将采用，摩托罗拉公司的MC3361集成芯片。该电路中包括有二混频、二本振、限幅中放、鉴频器、静噪电路等功能单元，MC3361电路具有外接元件少、接收灵敏度高、静态功耗小、工作电压宽、等特点只需外接较

27、少元件，就可以组成一部性能优良的调频接收机。5. 语音信号的处理要求对音频信号处理电路采用小功率、低电压、音频功放电路“LM386”。该电路具有静态功耗低、宽工作电压、宽频带、体积小等特点。是目前应用鲑最人的小功率音频功放电路，改善听觉特征。本文主要是针对单工对讲机接收电路进行的，将对单工调频对讲机电路各部分电路进行详细分析。本接收机的原理图如下图3.1示： 图3.1对讲机机接收系统电路原理图3.2 输入选频网络 输入选频网络，它是拉杆天线至接收机高频放大器输入端之间的信号耦合网络。它主要负责完成、对外界信号的选频、对强信号进行限幅处理、由于天线和第一级高频放大器之间存在较大的阻抗差异，所以输

28、入选频网络还要完成阻抗变换任务。 图3.2 是输入选频网络的电原理图：从图中可以看出，当外界的信号通过75 欧姆拉杆天线进入电路后，首先通过由C1、L1、C2、L2、C3组成的带通滤波器网络进行滤波处理后，才送至输入滤波网络电路至由L3、C5组成的并联谐振回路，进行选频，并联谐振回路的谐振点选择在接收信号中频率fo（20MHz）上，对fo以外的信号进行衰减。L3采用抽头分压部分耦合接入方式，主要是为了使天线与电路阻抗匹配，满足天线输入网络输出阻抗低和Q1输入阻抗高之间的阻抗变换。为了防止由于工作时，天线上所产生的高频电压(20Vpp值以上)，击穿场效应管的Q1的栅极，所以电路中加入了由二极管D

29、l、D2组成的电压限幅电路。利用二极管正向压降较低(07V)的特性，将输入电压限幅在O7V以下，以保证高放管的安全。图3.2 输入选频网络3.3高频选频放大电路 一部接收机，要想具有较高的接收灵敏度和较高的选择性高频放大器的电性能优劣至关重要。高频功放级的小信号电压增益高低，将直接影响到接收灵敏度。而高放级的选频性能将直接关系到接收机的选择性和镜象抑制等性能指标参数的好坏。本电路中承担高频放大任务的放大管是Q1，该管选用高频双栅场效应管(35K122)，由于该管具有双栅输入功能，可以将信号和直流偏置分别加至两个栅极。相互之间互不影响，有效的减少了电源噪声对放大器的影响。保证了高频放大电路的低噪

30、声系数。下图图3.3中是低噪声高放电路的原理图。从图3.3中可以看出，为了提高放大器交流增益，电路采用共源极放大方式设计。 图3-3低噪声高放电路的原理图 在漏极回路中串入了由L4 、 C9组成的并联谐振选频回路，使电路的信号选择性能进一步得到提高。本级放大器能够产生约20db的电压增益，有效的提高了接收机的灵敏度。 3.4第一混频电路 这一部分电路的主要任务，是为了将前级高放送的高频信号进行频率变换，使高频信号交换成为一个频率固定的中频信号。混频后的中频信号与原来调制方式、调制内容、信号频谱等均保持不变。由于经过混频后的中频信号，中心频率相对较低，频带较窄，可以很方便的采用通用型滤波器，进行

31、滤波处理。目前常用的通用滤波器件多为陶瓷滤波器，这种滤波器体积小、工作稳定、滤波效果好。己被各种电器厂家泛采用。本机就是采用107MHz、455MHz两种陶瓷滤器，其中107MHz为三端型、455K为五端型、由它们完成对一中频、二中频的选频滤波任务。 图3.4混频电路的原理图从图3.4中可以看出，要对高频信号进行频率变换(混频)，必须由本振电路、混频器、选频电路、三部分共同组合才能完成。 以前当高频场效应管工艺不太成熟时，混频级中的混频管大多由高频小功率三极管担，由于三极管工作时存在着工作噪声，经三极管混频后所产生的噪声一直是困绕人们的难题。 随着场效应管高频工艺水平的进步和完善。场效管己大量

32、被用于高频电路，由于场效应管具有动态范围宽，噪声系数小、输入阻抗高等特点，所以成为混频电路中较理想的非线性混频器件。本次对讲机的一混频，就是采用高频双棚场效应管“3SKl22”担任混频管的。由于“3SKl22”具有双栅输入功能，信号输入、本振输入互不干扰，使混频电路的各项指标参数能得到较大的提高。从图3-4中可以看出，高频信号经过C10直接送至混频管的栅极Gl，而本振信号则直接注入栅极G2，从混频的注入方式来看，相当于三极管混频器的共基极注入混频电路形式。这种方式的优点是，所需本振幅度小，混频增益高。3.5第一本振电路 本地振荡电路采用品体三倍频振荡器，振荡管由Q3承担电容C15、C16、和晶

33、体JT1组成谐振网络，其中C15、C16为分压电容，调整它们的比值，可以改变振荡器的电压反馈系数。振荡器的基准频率fL1由晶体定决。晶体JT1的振荡频率的算法：第一本振频率 = 高频载波频率 + 第一中频频率 = 20MHz + 10.7MHz = 30.7 MHz 因为第一本振是三倍频输出，则晶体JT1的振荡频率为： 30.7MHz 3 = 10.233 MHz 在振荡管Q3的集电极回路中，串有由C14、B2组成的并联谐振选频回路，它负责将振荡器的三次谐波从电路中选出。完成对f0的三倍频输出。调整时，应使谐振回路的固有谐振点略低于fL1的三倍频，由于振荡器的中心频率为fL1，由C14、B2组

34、成的回路谐振点在3 fL1，对三倍频等效为阻性。图3.5 晶体倍频振荡器交流等效图 但对基频信号频率fo振荡回路，并联谐振回路则呈现为容性，由于等效容抗很小，可以看成为交流短路。所以不会破坏振荡器的工作条件。使振荡器能够正常工作。 为了使晶体准确的振荡在其标定频率fo点上。振荡回路中有一个和晶体相串联的微调电容C15，微调该电容，可以微调振荡器谐振频率fo。图3.5是本振电路的交流等效电路图，从图中可以看出，当振荡器工作时，实际上交流可等效为一个改进型电容三点式振荡电路。 经混频后得到的107MHz中频信号由B1和C11组成的并联谐振回路选出，经B1的次级线圈送至F1滤波器再次进行107MHz

35、选频处理。F1是一个107MHz的带通陶瓷滤波器，它的电气特性近似于晶体，但品质因素Q值要比品体低一些。陶瓷滤波器常常被用在固定频率滤波电路中。也可用于频率稳定度要求不高的振荡电路中。 3.6 第二混频电路、限幅中放、鉴频电路在外差式调频接收机电路中，混频、中放、鉴频、等电路是必不可少的单元电路，这些电路，元件多、电路复杂、调整不便。近年来各集成电路生产厂纷纷投入了大量资金，研制通信领域专用的集成电路。在高频集成电路方面，比较有代表性的有，摩托罗拉公司的“MC33XX” “MC28XX”系列高频通信集成电路。 本实验中，接收机电路中所采用的集成电路，就是摩托罗拉公司生产的调频接收电路“MC33

36、61”，该电路中包括有二混频、二本振、限幅中放、鉴频器、静噪电路等功能单元，只需外接较少元件，就可以组成一部性能优良的调频接收机。“MC3361”电路具有外接元件少、接收灵敏度高、静态功耗小、工作电压宽、等特点，深受各通信设备生产厂家欢迎。90年化中期生产的FM接收机中，大多采用此芯片。虽然以后摩托罗拉公司又开发出了一系列接收芯片电路但均是在“MC3361”的基础上增加各种功能而设计的，所以“MC3361”是有代表性的雕接收电路。“MC3361”产品出厂时有两种封装形式，一种是我们这次实验中用的双列直插式封装，另一种是小型贴片式封装。两种电路的性能指标完全一致。MC3361集成电路主要电气技术

37、指标：工作电源电压范围 2V12V 静态工作电流36MA(VCC4V) 中放限幅灵敏度2pV 中放电压增益60db(455KHz) 极限工作频率60Hz双列直插式封装的MC3361的管脚如图8示：12345678163151413121111010100101009噪声开关电路混频电路振荡电路+缓冲鉴频电路限幅高频输入电源负静噪控制扫描控制静噪输入放大输出放大输入鉴频输出晶体回路反馈电容混频输出电源正中放输入交流滤波交流滤波鉴频线圈图3.6 MC3361内部框图与管脚名称 从图3.6的内部功能框图中可以看出，该电路内几乎包含了FM接收电路所需的所有单元电路(高放电路除外)。 但是由于集成电路的

38、工艺、成本、体积限制，有些元件暂时还无法集成入电路内，例如：电感元件、大容量电容、较高或较低阻值的电阻、谐振品体、声表器件等元件。尽管非线性集成电路在应用时，还必须外接部分元件才能完成电路要求的功能。但和全分立元件组成的电路来比，无论从积体、功耗、电压范围、接收灵敏度、电气性能一致性等方面，已经有了很大的技术进步。目前高频电路集成化，已是大势所趋。随着今后技术、材料、工艺的进步，将不断会有频率更高。功能更全，集成规模更大的高频电路问世。目前己有工作频率在24GHz的高频电路问世。 图3.7是采用“MC336l”组成的二混频、中放电路、鉴频电足各原理图：从图中可以看出，接收机所需的大部分电路均由

39、集成电路替代，除了大容量电容、电感电圈、石英品体等元件是PN结无法合成的。只好作为外接元件来处理。 图3.7 二混频、中放、鉴频、静嗓电路3.7 静噪电路从电路图中可以看到“MC336l”的第9脚至第13脚，外接电路比较复杂，所用元件也比较多。这是因为一般的对讲机必须要有静噪处理电路，而静噪电路的类形较多，所以集成电路仅在内部预置了两级运算放大器电路，应用时可根据电路要求自行外接元件。 本实验中是用二级运放组成了一个高通(音频高端)有源滤波器和电压比较器。它的任务是将高于音频范围(6KHz以上)的自噪声信号选出，同时进行交流电压放大。并将经过放大后的噪声电压进行倍压检波、滤波处理。经过以上处理

40、后，我们就会得到一个正比于噪声信号的直流电压。然后再用此直流电压去控制音频放大器电源的通断。 从而保证当接收机没有收到呼叫信号时能保持静音，同时由于音频放大级电源断开，也较好的节省了电能。图3.8 MC3361静嗓电路原理图图3.8 是展开后的静噪控制电路的全部电路图：其中9-13是指MC3361的管脚。从图3.8可明显的看出，MC3361鉴频后的信号，从第9脚输出，通过由C32、R23、C35、R24组成的L型滤波器滤波后分为两路输出。一路经R24、C36送至音量电位器Wl 。另一路经C38送至静噪调整电位器W2。 由于送至W2的信号中含有噪声信号的高频份量，将这些噪声送至由T1组成的带通放

41、大器进行电压放大、使放大后的噪声电压具有一定幅值，经由D3、D4倍压检波后得到一个直流电压值。再将此电压送至后级由T2组成的电压比较器进行电压比较。一但反栩输入电压高于同相端的电压值(25V)，比较器的输出端电平就会出现翻传，由“0”变为“1”，去控制三极管Q6和Q7由导通变为截近，切断音频电路电源。从而完成从信号采样、嗓声滤波、噪声放大、检波、电压比较、电源控制的全过程。 本实验中是采用断开音频功放级的电源来实现静噪的。实现控制静嗓的方法利电路形式很多，可根据实际情况采用不同的电路形式来完成静嗓任务要求。3.8音频功放电路前面我们己经全面的了解了接收机电路。从射频信号的接收。到音频信号解调的

42、全过程。但是以上所有信号的传输和处理，都是以电压信号的处理方式进行的。要想得到我们能够识别的声讯信号，还必需将信号进行电声转抉。 由于从鉴频器得到的信号，电压幅度小、信号徽弱，不能直接推动扬声器发音。所以必需对音频信号进行功率放大，以满足我们的听觉要求。 随着电子技术的发展，人们早己不再使用器等元件组成老式的甲类、乙类音频功放电路了。取而代之的是各种各样的音频功放集成电路。针对不同用途、不同功率(01W一100W)的音频功放电路和模块，市场上均可以买到。本电路就是采用小功率、低电压、音频功放电路“LM386”。该电路具有静态功耗低、宽工作电压、宽频带、体积小等特点。是目前应用鲑最人的小功率音频

43、功放电路。它的主要指标参数如下：工作电源电压3V12V静态工作电流3MA(VCC=4V)最大输出功率660MW交流电压增益20倍一200倍信号失真度 02 LM386的管脚排列与功能如图3.9所示LM386876351234图3.9 LM386的管脚分布管脚名称及介绍如下： 脚 1：增益1 脚5：输出脚 2：反相输入 脚6：VCC脚 3：同相输入 脚7：滤波脚 4：地 脚8：增益2LM386音频功放标准电路图如图3.10所示图3.10 LM386音频功放标准电路图LM386音频功放本接收机应用电路图如图3.11所示图3.11 LM386音频功放本接收机应用电路图 LM386的交流电压增益是可以

44、外接元件调整的，管脚l、8之间，为调整脚。只需在1、8脚之间一个10 u f的电容和一个22k的电位器，就可以控制放大器的电压增益在26db一一46db之间变化。如果对增益要求不高，也可以将1、8脚旋空不接，这时放大器为最小放人值约26db。电路的4、6脚是电源供给脚，4脚接地、6脚是供电端、电压不得高于+12V，否则会造成电路损坏。2、3脚是音频信号输入端。既可以选同相输入。也可以选反相输入。使用时只需将不使用的输入端接地即可。 5脚是功率输出端，使用时必需串接一个隔直电容再连接啦叭串联电容一般选择47u F-470 u F，电容越大，低音效果越好。啦叭的阻抗可选择4欧姆一32 欧姆的小型扬

45、声器，严防啦叭出现短路，否则会因为过功耗烧坏电路。 7脚为高频交流滤波端，可以根据需要选用100P10 u F的滤波电容。3.9直流稳压源电路稳压电路是为了防止电路在电池电压发生波动时，影响整机电路工作而附设的电路。对于集成电路的来讲，由于其有较宽的电压适应范围所以电压的波动对其影不大。而分立元件、例如三极管。对电源电压的波动，就比较敏感，严重时，可能造成局部电路不能正常工作。 图3.12 A 是本机的直流稳压电路原理图，从图中可以看出，该电路所能提供的功率不大，这是因为电路中要求必须稳压供电的电路只有一小部分，还有大多数电路对电压的稳定度要求并不高，可以不经过稳压直接由电池供电。图3.12

46、B中可以看出，稳压二极管的反向电压，一但达到稳压管的额定电压时，稳压二极管将会出现现崩式导通效应，从而将电压力钳在额定值上。 我们利用稳压二极管的电压钳位特性，只需加上一级电流放大调整三极管，就可以完成对电源的稳压要求。图3.12 串联直流稳压电路与稳压管的VA特性第四章 接收机电路的调试与检测： 和别的其它电路系统一样，对讲机电当焊接安装完毕后，也必须经过电路参数调整，才能到所要求的设计指标。调试的目地是，要使各单元的电路工作在最佳状态下，最大限度的提高电路效能，提高整机的系统电气指标参数。4.1 输入回路、高频放大级的调整 高放级是决定整机接收灵敏度与选择性的关键电路，所以我们调试时主要的

47、任务是，尽可能的提高这一级电路的高频电压增益，提高灵敏度。准确的调整LC选频回路，使fo以外的干扰频率尽可能的被衰减，保证接收电路的信号选择性。调试时的测试点如图4.1所示：图4.1高放级调整、检测点图 高放电路的调试仪器，可采用扫频仪，由于扫频仪既有信号输出端，可为高效级提供输入信号，又有信号输入端(检波头)，可将经高放级放大后的信号。送至扫频扫观察幅频特性。用扫频仪可以直接观察到放大器的，增益量、工作频带宽度。使用起来比较直观方便。也可以使用高频信号源和示波器配合，来调整高放电路。只是使用起来略感不方便。 由于该部分电路工作在高频段所以调整磁芯时需要使用无感罗丝刀，避免金属感应而造成的调整

48、误差。调整各点，只需在输出端观察剑的中心频率波形幅值最人，带宽适中，带外衷减量最大，即可认为以调整至最佳点。本级电路应有1420db的电压增益。4.2 第一本振与第一混频电路的调整混频电路的作用是将前级送来的高频信号，经过频率变换后，变成为一个频率较低的中频信号。本机是采用两次混频的外差式电路。第一中频的中心频率是，107MHz、第二中频是455KHz。 由于一混频后的二混频电路，将对一中频信号再次进行混频处理，将中频信号频率降低为455KHz，而集成电路“MC336l”中的中放电路、鉴频电路，只针对中频信号进行处理，而不会对其它频率的信号反应。所以混频电路1：作不正常时，将会导致整个接收电路

49、不能工作。由此。可以看出混频电路在接收机中的重要性。图4.2混频电路调试示意图混频电路主要分两部分电路组成。即：本机振荡电路和三极管混频电路。其中本振电路的调整和三点式振荡器的调整相同，在这里就不在重复了。由于振荡器采用的是晶振稳频，所以频率不能变动，但是通过微调C18的容量，还是可以微量的改变振荡频率，变化量约为正负23KHz。如图4.2所示。 混频管Q1采用的是双栅场效应高频管，所以输入的高频信号fo与本振信号F1互不干扰，如果两路输入信号均在要求的范围内，那么在中周变压器B1的次级回路里就应该感应到107MHz的一中频电压波形。调整中周变压器B1的磁芯，可以使输出的一中频波形幅值达到最大

50、值。这时就可以认为，一混频电路的谐振点己完成了基本调谐。要想更进一步的调谐准确，应将示波器接至二中频输出端(MC3361第5脚)。重复调整直至波形幅度最大时为准。这里需要说明，本振信号的注入强度，直接影响到混频电路的变频效率。所以注入到混频管的本振信号要适中。一般情况下本振注入幅度应在200MV-400MVpp值之间为宜。调整时可根据中频的输出波形情况改变阻尼电阻R4的阻值，以保证中频信号幅度值最大。 调整时高频信号源的输出应选择为， 输出幅度l5MV、载波(无调制)状态为宜。4.3 二混频、中放、鉴频电路的调整 二混频、中放、鉴频电路的大部分功能，均由集成电路“MC3361”米完成。外围可调

51、整的器件很少，B3鉴频线圈磁芯，是需要调谐的点之一。二混频电路能否正常工作主要看二本振是否起振。一般情况下，只要焊接无误，元件正常，无需调整，电路就能正常工作。二中频的中心频率点是455KHz，它是由一中频的10.7M信号和二本振主频10245MHz差频而产生的信号经过三端陶瓷滤波器进行滤波处理后，送至“MC3361”内部的中放电路进行限幅电压放大，该中放电路的电压增益为6570db，放人后的信号经鉴频器解调后，还原出音频信号，从“MC3361”第9脚输出。图4-3是中放电路调整点示意图如图4-3所示：这一部分电路的主要调整点是，鉴频器的正交鉴频线圈B3的谐振点。当用高频信号源，将调制频率为1

52、KHz的FM高频信号(15MV)输入到接收机的天线输入端时。用示波器可以在“MC3361”9脚检测到解调后的lKHz音频信号波形。调整B3磁芯。使9脚音频波形幅度最大，且没有明显的失真现象。如出现失真，应减小输入信号。调整中，应不断的根据9脚输出音频信号的强度，减小输入高频信号的电压。直至输出的音频信号中出现明显的噪声电压为止。此时的高频信号源输出电压值，就是接收机的限噪接收灵敏度值。图4.3 第二混频、中放、鉴频电路调整点示意图4.4 静噪电路、音频功效电路的调整 静噪电路是对讲机电路的特有部分，它的主要任务是，当接收机处在待机(没有被呼叫)状态时，切断音频电路。使接收机保持安静待机状态避免

53、噪声。 当接收机电路工作时，它会将空间中处在主频内的，微弱的白噪声干扰信号进行放大处理，最后在接收机的鉴频输出端9脚输出。当有信号呼叫时，由于呼叫发射机的载波信号较强，抑制了噪声信号，经过放大、鉴频后在输出端9脚输出的是解调后的纯音频信号。 由于静噪电路是在无信号状态下才开始工作的，所以调整噪声控制阀值时，应在输入信号为0V时进行调整。当调整静噪控制电位器W2时。观察低放电源开关Q6管的通断，当Q6出现关断时，这时W2的位置就是静噪临界点，这样既可以兼顾到接收灵敏度，又能保证静噪电路正常工作。静噪电路一般情况下，只要元件焊接无误，都能正常T作。如果出现调整W2电位器全程，仍无法关断低放电源的情况，就应该检查元件是否有错焊，或者损坏。当对讲机正常使用时，应根据不同的环境噪声调整W2静噪电位器，使静噪电路保持临界状态，以保证接收机的接收灵敏度。当静噪电路工作在过触发状态时，会