小型通信系统的设计与制作

/小型通信系统的设计和制作报告书院系：电气和电子信息工程专业：电子信息工程班级：2006级本科（一）姓名：彭章遇指导老师：梅开乡设计日期：2007年6月11日任务书题目：小型通信系统的设计和制作调频放射/接收系统组成框图b外差式调频接收机框图b外差式调频接收机框图倍频a干脆调频放射机组成框图混频调频放射机的主要性能指标放射机功率PA≥100mW,负载电阻RL=75Ω开阔地传播距离S＞100m放射机工作频率fc=88MHz～108MHz调频信号幅度ULm=1V时，最大频偏Δfm=20kHz调频接收机的主要性能指标接收机工作频率f=88MHz～108MHz输出平均功率Po=0.25W（负载电阻R=8Ω）接收灵敏度γ=10μV主要仪器设备函数信号发生器/计数器调制度测试仪频率特性测试仪调频接收机供测试放射机用的15Ω的鞭状天线设计和制作评分设计制作实物60％设计和制作报告20％考勤、纪律20％调频放射机的设计原理图电路分析主要元器件参数计算调频接收机的设计原理图电路原理分析主要元器件参数计算元器件的选购 清单和检测选购 清单元器件检测记录PCB板的设计制作PCB板的设计图PCB板的图中敷铜屏蔽的解决方案安装和焊接安装的要领焊接技术的关键焊接后的检测整机的测试、诊断和修理测试数据记录表故障诊断和解除设计和制作小结最大收获有待解决的问题参考资料主要参考资料一调频放射机的设计1原理图电路分析声音信号通过麦克风的转换，形成微弱的电信号，由C1的电容传入T1管，进行第一次电流放大，并且对其他杂音信号进行过滤；再由C2电容将初次放大的电信号传入T2管，由其进行其次次电流放大。并由L1和C3形成振荡电路将声音的放大信号进行频率搬移至88～108MHz的频段上，由天线放射信号，完成声音信号的高频传输。起振的条件应为Ａ·Ｆ＞１（Ｕｆ＞Ｕｉ）φＥ＝２ｎπ即：１）振幅平衡的条件是反馈电压幅值等于输入电压幅值。２）相位平衡条件是反馈电压和输入电压同向，即正反馈。３）振荡幅度的稳定是由非线性器件保证，所以振荡器电路是非线性电路。４）振荡频率的稳定是由相频特性斜率为负的网络来保证。５）振荡器的组成包含有放大器和反馈网络，他们必需能够完成选频，稳频，稳幅的功能。６）利用自偏置保证振荡器能自行起振，并使放大器由甲类工作状态转换成丙类工作状态。主要元器件参数计算二调频接收机的设计1原理图电路分析调频波的指标主要有以下几个1）频谱宽度2)寄生调幅3）抗干扰实力而鉴频器有如下要求1)鉴频跨导2）鉴频灵敏度3）鉴频频带宽度4）对寄生调幅有确定的抑制实力5）尽可能的削减产生调频波失真的各种因素的影响，提高对电源和温度变更的稳定性。由于接收机要求小巧，因此选用集成芯片作为主要的接收方案，由ＴＤＡ７０８８Ｔ作为接收的芯片。由芯片引脚确定各种功能，如：接收的信号由１１脚和１２脚进行接收；由６、８、９三个引脚进行混频的操作；由１５脚进行自动调谐；由１６脚进行调谐的复位操作；并主要由２脚进行解调后的信号输出再由放大器芯片ＴＤＡ７０５２进行放大后，由喇叭输出声音信号。３主要元器件参数计算三元器件的选购 清单和检测１选购 清单电阻：１Ｋ１.５Ｍ１０Ｋ×３５．６Ｋ２２Ｋ１００１２Ｋ滑动变阻器电容：瓷片电容１０１３３２×３６１８２２×２２２１×３３３１６８１１８２１０３×４１０４×２１０５电解电容１μＦ×２１００μＦ０．０１μＦ二极管VDBB910一般二极管三极管9014×2其他TDA7088TTDA7052麦克风一个喇叭一个触发开关两只稳压管７８０６单刀开关×２２元器件的检测记录电阻的推断色别第一道色环其次道色环第三道色环第四道色环棕１１１０１±１％红２２１０２±２％橙３３１０３－黄４４１０４－绿５５１０５±０．５％蓝６６１０６±０．２５％紫７７１０７±０．１％灰８８１０８白９９１０９－黑００１００－金－－１０－１±５％银－－１０－２±１０％无色－－－±２０％如：红红橙蓝则为２２×１０３±０．２５％＝２２KΩ±０．２５％电容的推断瓷片电容前两位表示一个精确的数值，后一位表示１０的倍数。如：１０３则为１０×１０３＝１００００ｐＦ。电解电容为圆柱型元件，并且其上有大小的标注。三极管的推断先固定一个测量笔头测量其中的一个脚，用另一个测量分别测量另外的两个脚位，并不断地更换固定的脚位。当出现另外两个脚测量都出现值时，即可以断定此脚位为基极脚位，由固定的探笔是正还是负则可以断定是否为ＮＰＮ或者ＰＮＰ管。并可以断定另外两个脚是放射极还是集电极。如：１１２３＋ＣＢＥ四PCB板的设计制作1PCB板的设计图2PCB板图中的敷铜屏蔽的解决方案由于电磁波无处不在为了解除除有用信号以外的杂音信号，须要对板子进行敷铜操作，具体过程如下：1）首先将各元件摆放到正确的位置（要考虑自己方案的面积大小，以免无法在所用板子上完全安装）。2）依据PROTEL制作ＰＣＢ的软件将各个元件在网络上正确标注（主要是修改元件脚的网络属性）。3）一边视察左下角的PCB网络图，用软件窗口上的敷铜按键进行部分网络的敷铜。4）最终将敷铜网络设为GND即对接地网络进行敷铜，屏蔽杂音信号。5）将制作出来的PCB用热转印纸打印成图。6）将图贴在敷铜板上，用制版机加热使打印图符在敷铜板上。（如没有制版机可用不加水的熨斗熨4-5分钟）。7）用FeCl3溶液腐蚀铜板，其过程中应不断搅拌，使腐蚀液充分和铜反应。8）腐蚀完毕后，用乙酚溶液清洗掉碳粉，并用保鲜纸贴住铜面，隔离空气。五安装和焊接1安装的要领在安装前细致将元件测量一个，安装一个，以免出现安装错误的状况发生。安装之前洗手并搽干，避开手部静电打坏元器件。2焊接的技术关键1）电烙铁的选择1小功率152030352中功率4050753大功率1002005001000对于半导体元器件（晶体二极管晶体三极管集成芯片等）只能选用小功率电烙铁对于电子管器件的插脚，选用中功率电烙铁对于电动机，动力设备，机箱底板的焊接，选用大功率电烙铁2）烙铁头的选择1锥状烙铁头：用于小元器件点状焊点的焊接，铁片器件焊接2斜口状烙铁头：用于焊点稍大的焊接3劈状烙铁头：用于线状（或大焊点）的焊接一般焊接前要用磨刀石磨出须要的形态，烙铁头只能用紫铜做成3焊锡丝和助焊剂1）成分：锡：铝=9：12）形态：空心中包有松香，有Ф0.6，0.8，1.0，1.2，1.54焊接前准备工作1）去氧化物：用0#砂纸或纱布轻轻地将待焊元器件脚，PCB板焊孔打磨。2）用98%的无水酒精棉球搽洗干净3）镀锡膜：在待焊点上镀上一层薄锡膜5焊接姿态元器件盘元器件盘图纸资料烙铁架工具万用表插线板板记录本1桌面上摆放井井有条，运用便利。2桌面上铺上胶垫（报纸）六整机的测试，诊断和修理1测试数据记录表测试元件BE结电压１BE结电压２BE结电压３T10.000.60.6T20.030.030.62诊断故障和解除首次T1管BE结电压为零，推断是由于在三极管的前向电路中可能有虚焊点，将前元件以及三极管引脚重新焊接后，再次测量发觉三极管已经能够正常工作。测量T2管BE结发觉有微弱电流存在，推断可能焊点不牢，因此重新将元件焊接后，发觉问题照旧存在；揣测可能是由于三极管直流回路未能导通，无法将前极信号进行放大，因此，将整个焊接电路重新检查，发觉T2三极管E极后有根线路由于过渡腐蚀断开，将此线段用焊锡重新连接，测量发觉BE结电压正常，复原工作。七设计和制作小结1最大收获1）对于书本学问本次制作，由于涉及到的学问面极其广，因此将以前所学习的高频、通信原理、电磁场和电磁波、电路、模电等理论性极强的书本学问转化为实物制作，进一步加深了对电信专业相关学问的理解，并且将其真实化，是对书本学问的一次验证。2）对于软件操作由于涉及电路须要设计软件进行相关操作，对于PROTEL这种专业的设计软件进行了一次深化的操作，此又对软件学问又是一次巨大的丰富。对于PRITEL的相关操作，使专业学问能够紧密和社会发展相适应，对于今后的事业是不行或缺的帮助。3）对于硬件电路关于专业的识别硬件，相识硬件并运用硬件的要求，由于今次接受集成芯片进行接收机的制作，对于芯片这种小巧灵巧的设备在现代生活中的广泛应用，对其特性进行充分地了说明极其重要的。对于此次对集成芯片的应用，使对专业上的硬件学问扩充并丰富，使专业优势进一步显现，培育了对专业的信念，极大地增加了学习专业学问的热忱。2有待解决的问题本次试验虽然收获颇多，但也存在多方面的问题，具体问题如下：1）对于高频学问的驾驭不牢，在设计电路过程中存在大量的问题，像如何精确计算谐振点，如何设计干扰小的系统，如何使传输距离达到要求，须要多大的功率支持等。2）对于软件学问驾驭过于弱，在前期准备工作中，奢侈大量时间，并且在制作过程中未能精确进行制作PCB导致后期接电路过程困难重重。3）焊接技术不够娴熟，导致操作过程缓慢，未能短时间内焊接完成以留足够的时间进行调试，整理。并且造成许多虚焊，引起不必要的麻烦。4）在后期操作过程中还伴随着各种仪器操作问题，如能解决娴熟问题，必能够在今后的操作中更快，更好，更强的解决各种问题。八参考资料《通信