课程设计---双音频电话机的设计与制作

1、存档资料 成绩： 华东交通大学理工学院课 程 设 计 报 告 书所属课程名称: 通信电子线路 题 目: 双音频电话机的设计与制作 分 院: 电信分院 专业班级: 2008级通信工程 2 班 学号: 20080210420224 学生姓名: 骆玉春 指导教师: 尤国平 2011 年 1月 7 日 华东交通大学理工学院课程设计报告华东交通大学理工学院课程设计任务书专 业 08通信工程 班 级 2班 姓 名 骆玉春 一、课程设计题目: 双音频电话机的设计与制作 二、课程设计工作自2011年1月7日起至 2011年1月12日止。三、课程设计的内容要求： 通过完成双音频电话机的设计与制作，培养和锻炼学生

2、的实践动手能力，让学生对模拟电子技术知识有更进一步的了解。训练学生了解常用的集成电路，了解电子仪器的使用，提高学生的实践动手能力，更好的将理论与实践结合起来，培养电子专业的学习兴趣。 学生签名： 2010 年1 月 7日课程设计评阅意见序号项 目等级优秀良好中等及格不及格1课程设计态度评价2出勤情况评价3任务难度评价4工作量饱满评价5任务难度评价6设计中创新性评价7论文书写规范化评价8综合应用能力评价综合评定等级评阅人 职称 2011 年 月 日 目 录第1章 课程设计任务书.2第2章 课程设计目的.5第3章 设计实现思路.6第4章 电话机设计工作原理.9一、电话机的工作原理.9二、电话机的组

3、成部分.10第5章 元件清单和装配图.16第6章 课程设计心得.20第7章 参考文献.21第2章 课程设计目的1：为更好的运用所学的知识，加深对电子电路的掌握，达到创新的目的。2：通过实践设计制作一个双音频电话机，学会合理的利用集成电子器件制作电路基于模拟电路的课程设计与制作。3：了解简易电话机的原理，自己动手制作一部小巧实用的电话机。 4：通过对双音频电话机的设计与制作，进一步加强对模拟电子技术知识的理解和实践操作能力。5：了解电路板和电子线路的装配，掌握电路板的焊接方法。以达到锻炼自我理论了联系实际，将理论知识应用到实际操作上的能力。6：培养学生严肃认真的工作作风和严谨踏实的科学态度，以及

4、独立分析和动手解决实际问题的能力。进一步熟悉电子元器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则与电子电路的安装和调试技能。第3章 设计实现思路电话通信以话音信息传递为基础，传送的是语音。在发送端，发话者通过送话器（声电转换器件）把话音变为电流信号，经过电话线（通道）的传输，把话音电流信号传到接收端，接收端将话音电流信号通过受话器（电声转换器件）转变为声音，送入受话者耳中。通信是双向的。图1交换机与电话机之间联系图2 PSTN电话网示意图 电话通信的基本要求是：效率、非线性失真、频率特性和清晰度四项。电话机是最基本、最普及的通信终端设备之一，它既是通信的始端，也是通信的的末端。话音清晰与否、声音大小与

5、否直接与话机的质量有关。将电话外线接入，当挂机时，挂线开关接通振铃电路，目前广泛采用的程控交换机的工作电压为直流60V左右，铃流信号的电压为交流90V左右，没有振铃信号输入时由于C1对直流电压是断路的，因此没有电流流入电话机，当有交流的铃音信号到来时，经R1和C1后，经极性保护电路在D1两端形成一个直流27V左右的电压，作为振铃电路的工作电源。振铃电路得电后，铃音振荡电路工作，从8脚输出铃音信号，经R6限流后，在蜂鸣片上发出电话振铃音。当听到铃声后拿起电话机，此时电话机工作在摘机状态，挂线开关复位，此时一方面断开C1通路SW1直接接入极性保护电路，另一方面断开振铃电路供电回路，接通通话部分电路

6、。由于通话电路阻抗较低，变会形成一个有效的摘机信号，交换机接到这个摘机信号后，回路电压变为8V左右，作为整机的工作电源。  摘机后，外电源经R5、R6分压，Q1饱和导通，其集电极变为低电平，启动拨号芯片，芯片启动后，不断的对键盘不断地进行扫描，当有按键按下时，经数模转换后，从TONE脚输出双音频信号。通话中，线路传输过来的语音信息，经C3耦合后，Q2放大，驱动扬声器发出声音，而接听电话者的说话声，则从MIC拾取后，经R8、C1耦合送入线路，完成与异地的通话。通话原理：电话通信是通过声能与电能相互转换、并利用“电”这个媒介来传输语言的一种通信技术。两个用户要进行通信，最简单的形式就是将

7、两部电话机用一对线路连接起来。 1.当发话者拿起电话机对着送话器讲话时，声带的振动激励空气振动，形成声波。 2.声波作用于送话器上，使之产生电流，称为话音电流。 3.话音电流沿着线路传送到对方电话机的受话器内， 而受话器作用与送话器刚好相反-把电流转化为声波，通过空气传至人的耳朵中。 这样，就完成了最简单的通话过程。电路工作原理图如下：第4章 电话机设计工作原理一、电话机的工作原理 电话通信是通过声能与电能相互转换、并利用“电”这个媒介来传输语言的一种通信技术。两个用户要进行通信，最简单的形式就是将两部电话机用一对线路连接起来。 a) 当发话者拿起电话机对着送话器讲话时，声带的振动激励空气振动

8、，形成声波。 b) 声波作用于送话器上，使之产生电流，称为话音电流。 c) 话音电流沿着线路传送到对方电话机的受话器内， d) 而受话器作用与送话器刚好相反-把电流转化为声波，通过空气传至人的耳朵中。 这样，就完成了最简单的通话过程。 电话机具有将终端的音波转换为电子信号，通过电话线传送到远距离的对方，同时将对方传送来的电子信号再生为语音（音波），使其通话的功能，以及发送可从多个对方中选择的信号（拨号脉冲），告知对方的呼叫音等功能。电话机由将语音转换为电流发送到电话线的送话机、将对方传送来的电流还原为语音的受话机、呼叫对方的拨号或按钮、发送呼叫音的铃声、将这些连接在电话线上执行其功能的线路网等

9、组成。送话机内有装满碳素颗粒的小箱子，其前方有薄硬铝合金振动板。振动板根据语音振动，振动碳素颗粒，碳素颗粒传导电流，随着颗粒的接触程度，电阻发生变化，生成语音电流。受话机接受对方的语音电流后，在线圈上生成语音电流引起的磁力，振动铁振动板，发出声音。二、电话机的组成部分HX01型电话由振铃电路、通话电路、拨号电路和受话电路组成。 1、振铃电路： 在振铃电路中D1D4四个二极管组成全波整流电路，IC1（KA2411）是电话机专用振铃集成电路，可输出双音调铃声。 图5-1 振铃电路 电话机在挂机状态时，HOOK-1、HOOK-2的接点位置如图所示。交换机向话机振铃时，25HZ/90V 铃流由外线T、

10、R端输入，经全波整流电路输出，加在27V稳压二极管W1上， C14是滤波电容。 IC1（KA2411）的Pin1获得27V电压后，就进入工作状态。R2、C4组成低音频发生电路，R4、C3组成高音频发生电路，最后铃声由Pin8输出，驱动YD（蜂鸣器）发出铃声，YD是压电陶瓷材料构成的电声器件。1VCC电源+8OUT输出2RSL滞后触发端7HIGHT高音频3LOW低音频6HIGHT高音频4LOW低音频5GND地KA2410的引脚5 2、拨号电路：拨号电路以拨号器IC2（CM91210）为核心，见图5-3。IC2已经固定在电路板上，这种集成电路称作“帮定片”，Pin14为R1R4列线，Pin1518

11、为C1C4行线，组成4×4键盘矩阵。加电后Pin14或Pin1518其中必然有一为低电位，另一为高电位。按下键盘“1”键，就是使C1、R1的电位均为低电位，其余同理类推。晶体XT和2C1、2C2组成3.58MHZ振荡器的外部电路，为DTMF提供基准时钟。取机后，A处电压为410V（视线路远近和话机电流而定），Q3导通，向IC2的Pin5提供启动信号“0”电位B。同时C处的电压为4.7V，向IC2的Pin10提供电源。Q1是发话放大器，除了发话话音由Q1输出外，拨号DTMF信号也由Q1输出。当按下号盘时D处的Pin12输出DTMF，经3R9、3C9，加到Q1基极，经集电极输出到外线。在

12、发码期间，E处输出/XMUTE=“0”信号，用于封锁发话输出，防止干扰DTMF。3、发话电路：发话电路由MIC和Q1组成，见图5-3。取机后MIC电源从外线获得，经3R1、3R2和3R6加到MIC+级。话音经3R10、3C8加到Q1基极，经集电极输出到外线。 图5-3 DTMF与发话电路 4、受话电路:由Q4组成的受话电路是一个最简单的功放，见图5-4。3R8提供Q4的基极偏置，3C4形成负反馈。外线进来受话，经3R3、3C3进入Q4的基极。由Q4的集电极输出，推动YD（扬声器）。5-4 受话电路这个受话电路的关键点在于电源的供给和消侧音电路的连接。关键点之一是受话电路的电源与发话电路的电源是

13、串联的，见图5-5。3R7是受话电路的限流电阻，3C5是电源去耦，去除受、发话电路之间的交流耦合。关键点之二是消侧音电路。由于发话和受话都要经过外线，因此发话和受话都会进入受话电路，。发话进入受话形成侧音，发话在近端其影响远大于受话，过大的侧音会造成听觉不适，消侧音是2/4线转换中普遍存在的问题。消侧音的方法很多，如平衡电桥法、变压器平衡法和相位平衡法等，在这个电路中采用了相位平衡法，见图5-6 。 5-5电源串联的发话与受话电路 5-6 相位平衡消侧音电路我们知道从Q1发射极（A点）和集电极（B点）输出的相位是反相的，所以我们可以通过选择3R5、3R4和3R3使C点的信号相抵消，从而使发话不

14、进入受话。在实际使用中，侧音不能一点也没有，因为实际上人耳如果一点也听不到自己的说话，就会以为对方听起来声音也很小，甚至以为电话机坏了。5、通话过程挂机时，HOOK-1、HOOK-2的23接点闭合，电话机准备接收外线振铃。取机通话时，HOOK-1断开振铃电路，HOOK-2接通电话机，外线-48V电压经过D1D4四个二极管进入话机。D1D4四个二极管在此时起极性转换作用，即不管外线（T、R）如何连接，始终保持进入话机的电压（VC=410V）极性为正。 VC进入话机后引起三个电路进入工作状态。（1） 使Q3导通，向IC2的Pin5输出启动信号，IC2进入拨号发码。（2） 通过2R8、2D1向稳压二

15、极管Z1供电，Z1输出4.7V，供IC2。（3） 给发话电路和受话电路供电，发话电路和受话电路进入放大工作状态。于是外线环路，对交换机来说外线就呈现低阻抗，外线电路流过2040mA电流，表示用户占用，送出拨号音，见图5-7。这些电流主要流过发、受话电路，在取机时话机应呈现300左右的阻抗。因此发、受话电路不通时是不能占用交换机的。 5-7 外线环路示意图第5章 元件清单和装配图主板元件清单：手柄元件清单：第6章 课程设计心得 通过这次课程设计，由于对焊接技术有了一定的了解和基础，这是以学生自己动手，掌握一定操作技能并亲手设计、制作、组装与调试为特色的。它将基本技能训练，基本工艺知识和创新启蒙有

16、机结合，培养我们的实践能力和创新精神。作为信息时代的大学生，仅会操作鼠标是不够的，基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。我从小就对这种小制作很感兴趣，那时不懂焊接，却喜欢把东西给拆来装去，但这样一来，这东西就给废了。现在的这次课正是学习如何把东西“装回去”。每次完成一个步骤，我都很有“成就感”。 我了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、印制电路板图的设计制作与工艺流程、电话机的工作原理与组成元件的作用等。这些知识不仅在课堂上有效，对以后的电子工艺课的学习有很大的指导意义，在日常生活中更是有着现实意义；也对自己的动手能力是个很大的锻炼。实践出真知，纵观古今，所有发明创造无一不是

17、在实践中得到检验的。没有足够的动手能力，就奢谈在未来的科研尤其是实验研究中有所成就。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。比如做收音机组装与调试时，好几个焊盘的间距特别小，稍不留神，就焊在一起了，但是我还是完成了任务。我觉得自己在以下几个方面与有收获：    1、对电子工艺的理论有了初步的系统了解。我们了解到了焊普通元件与电路元件的技巧、电话机的工作原理与组成元件的作用等。2、对自己的动手能力是个很大的锻炼。在实习中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。虽然在实习中会遇到难题，但是从中我学到了很多，使自己的动手能力也有所提高。3、电话机制作的顺利完成，不但增强了我对电子技术知识学习与运用的兴趣，