通信电子器件实习

1、通信电子器件实习一、 实习目的1、 了解语音信号PCM编译码系统的工作原理及实现过程；2、 掌握电子产品的设计过程，进一步巩固电路知识；3、 掌握元器件的识别及质量检验方法；4、 学习整机的装配工艺和调试方法；5、 培养动手能力及严谨的科学作风。二、 实习内容1、学习PCM编译码原理和PROTEL电路设计工具软件；2、用PROTEL设计PCM编译码系统原理图和PCB图；3、手工制作印刷电路板；4、电路板装配与调试。三、 PCM编译码原理脉冲编码（PCM）技术已经在数字通信系统中得到了广泛的应用。十多年来，由于超大规模集成技术的发展，PCM通信设备在缩小体积、减轻重量、降低功耗、简化调试以及方便

2、维护等方面都有了显著的改进。目前，数字电话终端机的关键部件，如编解码器（CODEC）和话路滤波器等都实现了集成化。PCM数字电话终端机的构成原理如图1所示。系统只包括虚线框内的部分。图1PCM数字电化终端机的结构示意图1、PCM编译码原理为适应语音信号的动态范围，实用的PCM编译码必须是非线性的。目前，国际上采用的均是折线近似的对数压扩特性。ITU-T的建议规定以13段折线近似的A律（A=87.56）和15段折线近似的律（=255）作为国际标准。A律和律的量化特性初始段如图2和图3所示。A律和律的编译码表分别列于表1和表2。这种折线近似压扩特性的特点是：各段落间量阶关系都是2的幂次，在段落内为

3、均匀分层量化，即等间隔16个分层，这些对于用数字电路实现非线性编码与译码是极为方便的。2、PCM编译码器简介鉴于我国国内采用的是A律量化特性，因此本实验采用TP3067专用大规模集成电路，它是CMOS工艺制造的单片PCMA律编译器，并且片内带输入输出话路滤波器。TP3067的管脚图如图4所示，内部组成框图如图5所示。图4 TP3067的管脚图图5 TP3067内部组成（功能）框图其管脚定义简述如下：（1）VPO+收端功率放大器的同相输出端。（2）GNDA模拟地。所有信号都以此管脚为参考。（3）VPO-收端功放的反相输出端。（4）VPI收端功放的反相输入端。（5）VFRO接收部分滤波器模拟输出端

4、。（6）VCC+5V电压输入。（7）FSR接收部分帧同步时隙信号，是一个8KHz脉冲序列。（8）DR接收部分PCM码流解码输入端。（9）BCLKR/CLKSEL位时钟（bitclock）它使PCM码流随着FSr上升沿逐位移入Dr端，位时钟可以为从64KHz到2048KHz的任意频率。或者作为一个逻辑输入选择1536KHz、1544KHz或2048KHz，用作同步模式的主时钟。（10）MCLKR/PDN接收部分主时钟，它的频率必须为1536KHz、1544KHz或2048KHz。可以和MCKLx异步，但是同步工作时可达到最佳状态。当MCLKx接低电平，MCLKR被选择为内部时钟，当MCLKx接高

5、电平，该芯片进入低功耗状态。（11）MCLKx发送部分主时钟，必须为1536KHz、1544KHz或2048KHz。可以和MCLKR异步，但是同步工作时可达到最佳状态。（12）BCLKx发送部分时钟，使PCM码流逐位移入DR端。可以为从64KHz到2048KHz的任意频率，但必须和MCLKx同步。（13）Dx发送部分PCM码流编码输出端。（14）FSx发送部分帧同步时隙信号，为一个8KHz的脉冲序列。（15）TSx漏极开路输出端，它在编码时隙输出低电平。（16）ANLB模拟反馈输入端。在正常工作状态下必须置成逻辑“0”。当置成逻辑“1”时，发送部分滤波器的输入端并不与发送部分的前置滤波器相连，

6、而是和接收部分功放的VPO+相连。（17）GSx发送部分输入放大器的模拟基础，用于在外部同轴增益。（18）VFxI-发送部分输入放大器的反相输入端。（19）VFxI+发送部分输入放大器的同相输入端。（20）VBB接-5V电源。3、定时部分TP3067编译码器所需的定时脉冲均由定时部分提供。这里只需要主时钟2048KHz和帧定时8KHz信号。为了简化系统，编译码部分公用一个定时源，以确保发收时隙的同步。在实际的PCM数字电话设备中，必须有一个同步系统来保证发收同步的。四、 电路板制作、装配与调试 要求：认真进行制版、安装、焊接和调试；结合理论知识分析在实际操作过程中出现的问题；分级组装（安装与调

7、试）。(一) 印制电路板手工制作手工制作印制电路板可分为复制印制电路板图、掩膜、腐蚀、钻孔、修版等过程。胶纸法：在已复制好电路图的敷铜板上用透明胶带贴满，用刻刀沿导线和接点边缘刻下，待全部刻完后将不需掩膜处的胶纸揭去即可。腐蚀前要把揭去胶纸处的胶清理干净，否则会留下铜斑。腐蚀：腐蚀液使用三氯化铁溶液，使用过程中应避免溅到皮肤或衣服上。钻孔：先用大钻头轻轻旋转，转出一个小凹坑定位，再用合适的钻头钻孔。（注意：钻头太细，易折断）修孔：用砂纸或砂轮轻轻打磨一遍，用刀修去多余铜斑和短路部分。(二) 调试前的准备1、检查安装完了的电子电路是否完全正确，以防发生意外及损坏器件；2、仪器仪表的准备：示波器、

8、低频信号发生器、直流稳压电源、万用表等。(三) 调试方法 一般采用逐级调试方法。在条件许可的情况下，可将各级间连接处断开，调试前面各级时，后面的芯片可先不装。(四) 调试步骤1、电源检查使用万用表检测电路板的各电源接入点和GND之间是否有短路现象。用万用表（或示波器）确认两组电源的电压极性和电压值为+7V。在连接电路板和电源时请务必关断电源的开关。2、时钟部分本电路中所有的时隙都是从频率为4096KHz的主振分频得到。4096KHz的主振首先经两分频后得到2048KHz的位定时，再经分频分相后得到8KHz的主同步时钟和帧时钟。1）观察测量点（1）-主振信号2）观察测量点（2）-位定时信号3）观

9、察测量点（3）-主同步时钟4）观察测量点（4）-主同步时钟3、PCM编译码器1）用连接线连接插孔（DATA OUT）和插孔（DATA IN）。2）把低频信号发生器输出接至插孔（VOICE IN）（信号输入端），输入正弦信号：频率：»1KHz，幅度：约2V（峰峰值）。3）观察测量点（DATA OUT）处信号的波形。（需要指出的是，由于我们只在一个时隙上工作，而标准的基群信号中间包括32个时隙，由于没有在其它时隙进行编码，因此编码器只在一个时隙上有输出，然后慢慢衰竭，这样从表面上看起来PCM输出码流象一个衰减振荡。4）观察经译码和接收低通滤波器恢复出的信号把双踪示波器的一路接至测量点（V

10、OICE IN），把示波器的另一路接至测量点（VOICE OUT），调节示波器使两路信号同时显示，比较两路信号。五、 实习报告实习报告内容要求包括：1、实习目的2、实习内容（描述实习任务）3、原理4、步骤（描述实习步骤及中间的结果或现象。在实习中做了什么事情，怎么做的，发生的现象和中间结果）5、结果（描述最终得到的结果，并进行分析说明）6、总结（说明实习过程中遇到的问题及解决办法；个人的收获；未解决的问题等）六、 说明1、该实习两人一组，按学号排列；2、按提供的元器件设计原理图（见附录表3）。附录输入信号幅度范围量阶（量化间隔）段落码电平码量化电平编号译码幅度（量化电平值）0¾11&

11、#190;2.15¾16100000000001.111101.150.51.5.15.516¾17.31¾3210010000.111116.3116.5.31.532¾34.62¾6420100000.111132.4732.6364¾68.124¾12840110000.111148.6366.126128¾136.248¾25681000000.111164.79132.252256¾272.496¾512161010000.111180.95264.504512¾5

12、44.992¾1024321100000.111196.111528.10081024¾1088.1984¾2048641110000.1111112.1271056.2016表1 A=87.56编译码表输入信号幅度范围量阶（量化间隔）段落码电平码量化电平编号译码幅度（量化电平值）0¾0.50.5¾1.5.14.5¾15.5100000000001.111101.1501.1515.5¾17.5.45.5¾47.520010000.111116.3116.5.46.547.5¾51.5.107.5

13、0;111.540100000.111132.4749.5.109.5111.5¾119.5.231.5¾239.580110000.111148.63115.5.235.5239.5¾255.5.479.5¾495.5161000000.111164.79247.5.487.5495.5¾527.5.975.5¾1007.5321010000.111180.95511.5.991.51007.5¾1071.5.1967.5¾2031.5641100000.111196.1111039.5.1999.52031.5¾2159.5.3951.5¾4079.51281110000.1111112.1272095.5.4015.5表2=255编译码表图2 A律13折线图3 m律13折线表3 提供的元器件名称及封装名称封装晶振（CRYSTAL）4.096MXTAL1电阻（RES2）20KAXIAL0.4电阻33KAXIAL0.4电阻43KAXI