通信原理課程設(shè)計--無線電調(diào)頻對講機設(shè)計

1、<p><b>　　通信原理課程設(shè)計</b></p><p>　　2009 級 通信工程 專業(yè) 班級</p><p>　　題 目 無線電調(diào)頻對講機設(shè)計 </p><p>　　姓 名 學(xué)號 </p><p&g

2、t;　　指導(dǎo)教師 </p><p>　　2012年6月12日</p><p><b>　　任務(wù)書</b></p><p>　　簡易調(diào)頻收音機兼對講機的設(shè)計與制作</p><p><b>　　1.1設(shè)計要求</b></p>&

3、lt;p>　?。?）調(diào)頻收音機的工作頻率88MHz~108MHz,供電電壓4.5V，輸出功率大于350mW。對講的工作電流18mA,對講距離50~100m。</p><p>　?。?）采用D1800收音機專用集成電路，和芯片D2822功放電路進行設(shè)計。</p><p><b>　　1.2主要指標</b></p><p><b>

4、　　性能指標：</b></p><p>　?。?）工作電壓：9V（三節(jié)5號電池）</p><p>　?。?）有效距離：10～50米</p><p>　　（3）頻率范圍：88～108MHZ</p><p>　?。?）靈敏度：優(yōu)于5微伏</p><p>　?。?）選擇性：40dB</p>

5、<p>　?。?）整機電池：小于150mA</p><p>　?。?）輸出功率：大于350mW，發(fā)射機輸出功率越強，發(fā)射信號的覆蓋范圍越大，通信距離也越遠。但發(fā)射功率也不能過大，發(fā)射功率過大，不僅耗電，影響功放元件壽命，而且干擾性強，影響他人的通話效果，還會產(chǎn)生輻射污染。此款對講機輸出功率≥350mW</p><p>　　（8）對講距離：就對講機而言，接收機靈敏度的高低對通話

6、距離有著明顯的影響而提高發(fā)射功率，對通話距離的增加不大明顯，發(fā)射功率增大10倍，通話距離有時可能只有1倍，因此通信機的接收靈敏度越高，通信距離就越遠。此款對講機對講距離50—100米</p><p>　　該機具調(diào)頻收音、對講兩功能，對講的發(fā)射部分采用兩級放大電路，對講距離50米左右，造型美觀、體積小、靈敏度高，并且性能穩(wěn)定，只要裝配無誤，一般都能成功。</p><p><b>　

7、　設(shè)計方案選擇</b></p><p>　　方案一：發(fā)射試用調(diào)頻無線送話器，接收采用集成電路KC538，具有中頻放大、鑒頻和音頻功率放大等功能。KC538中頻放大器采用三極管差分放大器，故有增益高和調(diào)配抑制比較好的特點。</p><p>　　方案二：采用集成電路D1800，它作為收音機接收專業(yè)集成電路，功放部分則用D2822電路具有體積小、外圍元件少靈敏度極高、性能穩(wěn)定等優(yōu)點。

8、</p><p>　　方案選擇：綜上電路，接收頻率和工作電流都在要求范圍之內(nèi)，具有良好的抗干擾能力，經(jīng)過比較，方案二更具有簡潔性，電路布復(fù)雜。因此本系統(tǒng)采用方案二設(shè)計。</p><p>　　1.接收部分原理：調(diào)頻信號由TX接收，經(jīng)C9耦合到IC1的19腳內(nèi)的混頻電路，IC1第1腳內(nèi)部為本機振蕩電路，1腳為本振信號輸入端，L4、C、C10、C11等元件構(gòu)成本振的調(diào)諧回路。在IC1內(nèi)部混頻后的

9、信號經(jīng)低通濾波器后得到10.7MHz的中頻信號，中頻信號由IC1的7、8、9腳內(nèi)電路進行中頻放大、檢波，7、8、9腳外接的電容為高頻濾波電容，此時，中頻信號頻率仍然是變化的，經(jīng)過鑒頻后變成變化的電壓。10腳外接電容為鑒頻電路的濾波電容。這個變化的電壓就是音頻信號，經(jīng)過靜噪的音頻信號從14腳輸出耦合至12腳內(nèi)的功放電路，第一次功率放大后的音頻信號從11腳輸出，經(jīng)過R10、C25、RP，耦合至IC2進行第二次功率放大，推動揚聲器發(fā)出聲音。&

10、lt;/p><p>　　對講機接收結(jié)構(gòu)框圖如圖（1）所示：</p><p><b>　　圖（1）</b></p><p>　　2.對講發(fā)射原理：變化著的聲波被駐極體轉(zhuǎn)換為變化著的電信號，經(jīng)過R1、R2、C1阻抗均衡后，由VT1進行調(diào)制放大。C2、C3、C4、C5、L1以及VT1集電極與發(fā)射極之間的結(jié)電容構(gòu)成一個LC振蕩電路，在調(diào)頻電路中，很小的電容

11、變化也會引起很大的頻率變化。當電信號變化時，相應(yīng)的也會有變化，這樣頻率就會有變化，就達到了調(diào)頻的目的。經(jīng)過VT1調(diào)制放大的信號經(jīng)C6耦合至發(fā)射管VT2通過TX、C7向外發(fā)射調(diào)頻信號。VT1、VT2用9018超高頻三極管作為 振蕩和發(fā)射專用管。</p><p>　　對講機發(fā)射結(jié)構(gòu)框圖如圖（2）所示：</p><p><b>　　圖（2）</b></p>&

12、lt;p>　　調(diào)頻對講機電路原理圖如圖（3）所示：</p><p>　　D1800芯片功能介紹：</p><p>　　D1800 為單片F(xiàn)M/AM 收音機電路， FM 部分包含混頻，本振中放，鑒頻，靜噪，低通濾波器等；AM 部分包括高放檢波，此外還有音頻驅(qū)動級和功放電路，用一塊D1800 電路和少數(shù)外圍元件，可制作完整的收音機。該電路工作電源電壓范圍為2.5V~5V。</p&g

13、t;<p>　　D1800芯片功能方框如圖（4）所示：</p><p><b>　　圖（4）</b></p><p>　　D2822芯片功能介紹：</p><p>　　D2822用于攜式錄音機或者收音機作音頻功率放大器，主要特點：電源降到1.8v時依舊能正常工作；交越失真?。混o態(tài)電流小，可作橋式或立體式功放應(yīng)用；外圍元件少；通道分

14、離度高；開機和關(guān)機無沖擊噪聲；軟限幅等特點。</p><p>　　D2822芯片功能方框圖如圖（5）所示：</p><p><b>　　圖（5）</b></p><p><b>　　所需用的設(shè)備、儀器</b></p><p>　　所需要的設(shè)備：電烙鐵 示波器 萬用表 錫絲 螺絲刀 手工鉗 松香 海

15、綿</p><p><b>　　對講機原料清單：</b></p><p><b>　　設(shè)計步驟</b></p><p>　?。?）分析確定完成課程設(shè)計方案</p><p>　?。?）畫出電路原理圖并及時答辯</p><p>　　（3）購買元器件和相關(guān)實驗用品</p>

16、;<p>　?。?）按照電路原理圖焊接元器件</p><p>　　（5）適當修剪電子元器件的管腳</p><p>　?。?）調(diào)試對講機發(fā)射極接收部件</p><p>　?。?）由指導(dǎo)老師檢測對講機質(zhì)量</p><p>　　（8）及時完成上交課程設(shè)計報告</p><p>　　系統(tǒng)電路性能指標測試結(jié)果<

17、/p><p>　　5.1芯片1800各個管腳的電壓：</p><p>　　1: 4.29V 2: 3.86V 3: 4.28V 4: 3.58V 5: 3.56V 6: 2.96V</p><p>　　7: 2.96V 8: 2.96V 9: 3.85V 10: 3.78V 11: 0.24V 12: 0V</p>

18、<p>　　13: 0.08V 14: 0.83V 15: 0.02V 16: 3.59V 17: 3.61V 18: 0V</p><p>　　19: 1.02V 20: 1.02V 21: 0.84V 22:0V</p><p>　　5.2芯片2822各個管腳的電壓：</p><p>　　1: 1.98V 2: 4.

19、49V 3:1.97V 4: 0V</p><p>　　5: 0.52V 6: 0V 7: 0V 8: 0.53V</p><p>　　5.3、2FSK調(diào)制原理波形圖如圖（6）</p><p><b>　　圖（6）</b></p><p>　　5.4、理論各點波形如圖（7）</p>&l

20、t;p><b>　　圖（7）</b></p><p>　　5.5、實際的測試波形</p><p><b>　　原始語音信號：</b></p><p><b>　　載波波形：</b></p><p><b>　　已調(diào)信號：</b></p>

21、<p>　　用于混頻的本振信號：</p><p><b>　　解調(diào)后的音頻信號：</b></p><p>　　焊接、調(diào)試中遇到的問題，解決的方法</p><p>　　6.1 調(diào)頻對講機的焊接與安裝</p><p><b>　　1. 焊接</b></p><p>　

22、?。?）清查元器件，使用萬用表對每個器件進行檢測，熟習各元器件及其功能，做好焊接前預(yù)備工作，</p><p>　?。?）整機電路分析，熟悉元件在印刷板上安裝位置，確定元件安裝方式</p><p>　　（3）將元器件彎曲成形，本電路所有的電阻(除R12外)均采用立式插裝，盡量將字特置于易觀察的位置，字符應(yīng)從左到右、從上到下。以便于以后檢查，將元件腳上錫，以便于捍接；由于本電路工作頻率較高，安

23、裝時必須緊貼線路板以避免高頻衰減而造成對講距離縮短。</p><p>　?。?）插裝：應(yīng)對照電路圖對號插裝，有極性的元件要注意極性，如集成電路的腳位等。</p><p>　?。?）焊接：焊接前應(yīng)先將雙聯(lián)用螺絲上好。并剪去雙聯(lián)撥盤畫周內(nèi)多余引腳再焊接，各焊點加熱時間及用錫量要適當，防止虛焊、錯焊、短路，其中耳機插座、三極管等焊接時要快，以免燙壞；</p><p>　　

24、（6）焊后剪去多余引腳，檢查所有焊點，并對照電路圖仔細檢查，并確認無誤后方可通電。</p><p><b>　　2. 安裝</b></p><p>　?。?） 發(fā)光二極管應(yīng)焊在印制板反面 , 對比好高度和孔位再焊接。</p><p>　　(2) 由于本電路工作頻率較高 , 安裝時請盡量緊貼線路板 , 以免高頻衰減而造成對講距離縮短。</p

25、><p>　　(3) 焊接前應(yīng)先將雙聯(lián)用螺絲上好 , 并剪去雙聯(lián)拔盤圓周內(nèi)多余高出的引腳再焊接。</p><p>　　(4) J1 可以用剪下的多余元件腳代替 ,TX 的引線用粗軟線連接。 </p><p>　　(5) 為了防止集成電路被燙壞 , 套件中配備了集成電路插座 ,22 腳插座由一個 14 腳插座和一個 8 腳插座組成 , 請務(wù)必要焊上。<

26、;/p><p>　　(6) 耳機插座上的腳要插好 , 否則后蓋可能會蓋不緊。</p><p>　　(7) 按鈕開關(guān) K1外殼上端的腳要焊接起來 , 以保證 VD 的正極與電源負極連通。</p><p>　　6.2 調(diào)頻對講機的調(diào)試</p><p>　　1. 接收部分的調(diào)試</p><p>　　首先用萬用表l00mA電流檔(

27、其它檔也行，只要≥50mA檔即可)的正負表筆分</p><p>　　別跨接在地和K的GB之間，這時的讀數(shù)應(yīng)在10~15mA左右，這時打開電源開關(guān)K，并將音量開至最大，再細調(diào)雙聯(lián)，這時應(yīng)收得到廣播電臺，若還收不到應(yīng)檢查有沒有元件裝錯，印刷電路板有沒有短距或開路，有沒有焊接質(zhì)量不高，而導(dǎo)致短路或開路等，還可以試換一下IC1，本機只要裝配無誤可實現(xiàn)一裝響。</p><p>　　排除故障后找一臺標

28、準的調(diào)頻收音機，分別在低端和高端收一個電臺，并調(diào)整被調(diào)收音機L4的松緊度，使被調(diào)收音機了能收到這兩個電臺，那么這臺被調(diào)收音機的頻率覆蓋就調(diào)好了。</p><p>　　如果在低端收不到這個電臺，說明應(yīng)減少M的匝數(shù)，在高端收不到這個電臺，說明應(yīng)增加L4的匝數(shù)，直至這兩個電臺都能收到為止，調(diào)整時注意用無感起子或牙牙、牙刷柄(處理后)拔動L4的松緊度。當L4拔松時，這時的頻率就增高，反之則降低，注意調(diào)整前請將頻率指示牌貼

29、好，使整個圓弧數(shù)值都能在前蓋的小孔內(nèi)看得見(旋轉(zhuǎn)調(diào)臺拔盤)</p><p>　　調(diào)頻率覆蓋陰收音機的頻率范圍（88MHz一108MHz)</p><p>　　用高頻信號發(fā)生器輸出88MHz調(diào)頻信號，將收音機調(diào)諧至波段低端起點位置，微調(diào)本振線圈的電感量(線圈匝間距)，使毫伏表讀數(shù)最大。用高頻信號發(fā)生器輸出108MHz調(diào)頻信號，將收音機調(diào)諧至波段高端中點位置，微調(diào)本振回路補償電容(半可變電容)

30、，使毫伏表讀數(shù)最大。</p><p>　　在業(yè)余條件下，可用已知頻率的電臺信進行調(diào)整，在波段低端接收一調(diào)頻電合信號，察調(diào)諧指針指示的頻率是否與該電臺頻率相符。若指示的頻率偏高，則可將本振線圈的電感量減?。环粗?，若指示的頻率偏低，則應(yīng)將本振線圈的電感量增大。</p><p>　　上述過程重復(fù)幾次，直到調(diào)準為止。在波段高端接收以調(diào)頻廣播信號，觀察調(diào)諧指針指示的頻率是否與該電臺頻率相符，若若指示

31、的頻率偏高，可減小本振回路中的補償電容；反之，則增大補償電容，直到調(diào)準為止。 </p><p>　　2. 發(fā)射部分的調(diào)試</p><p>　　首先將一臺標準的調(diào)頻收音機的頻率指示調(diào)在100MHZ左右，然后將被調(diào)的發(fā)射部分和開關(guān)K1按下，并調(diào)節(jié)L1的松緊度，使標準收音機有嘯叫，若沒有嘯叫則可將距離拉開0.2—0.5米左右，直到有嘯叫聲為止，然后再拉開距離對著駐極體講話，若有失真，則可調(diào)整標

32、準收音機的調(diào)臺旋鈕，直到消除失真。還可以調(diào)整LZ和L3的松緊度，使距離拉得更開，信號更穩(wěn)定。若要實現(xiàn)對講，請再裝一臺本套件并按同樣的方法進行調(diào)整，對講頻率可以自己定，如88MHz、98MHz、108MHz……這樣可以實現(xiàn)互相保密也不至相互干擾。這樣一臺自己親自動手制作的對講機就實現(xiàn)了</p><p><b>　　3. 統(tǒng)調(diào)</b></p><p>　　調(diào)頻收音機的統(tǒng)調(diào)

33、方法與調(diào)幅的相同。接收波段低端某一頻率信號，調(diào)整高放調(diào)諧回路的電感量(線圈匝間間距)，使聲音(或毫伏表讀數(shù)）最大，發(fā)光二極管亮度達到最大，接收波段高端某一頻率信號，調(diào)整高放調(diào)諧回路的補償電容，使聲音(或毫伏表讀數(shù))最大。</p><p><b>　　6.3 注意事項</b></p><p>　　連天線的導(dǎo)線從元件面走。</p><p>　　連話

34、筒的線用平行線，照圖鏈接。</p><p>　　從A孔到M孔連一條過線，過線從焊接面走。</p><p>　　6.4 遇到的問題及解決辦法</p><p>　?。?）對講機語音信號時續(xù)時斷，檢測喇叭連線是否存在短接，若存在 消除短接點。</p><p>　?。?）對講機接收信號不清晰，或有效接收距離過短，調(diào)節(jié)中周至恰當位置。</

35、p><p>　?。?）三極管溫度過高，檢查三極管極性是否反接，若反接調(diào)整至正確位置。</p><p>　?。?）對講機喇叭音量不能調(diào)節(jié)高低，檢查小撥盤是否存在虛焊點，若存在重新焊接。</p><p>　?。?）對講機的發(fā)射裝置的發(fā)射信號不能被對講機的接收裝置接收，適當調(diào)節(jié)線圈間的距離。</p><p>　　（6）發(fā)光二極管不能正常發(fā)光，查看發(fā)光二

36、級管極性是否接反，若接反調(diào)整至正確位置。</p><p>　?。?）芯片Ic1 1800與Ic2 2822位置必須正確放置。</p><p>　　（8）電池正負極片需正確焊接。</p><p>　　（9）瓷片電容有正負極之分。</p><p>　　收獲、體會和改進設(shè)計的建議</p><p>　　無線電調(diào)頻對講機是在超外

37、差收音機與無線話筒的基礎(chǔ)上進行了優(yōu)化組合，性能進一步提高。在設(shè)計過程中，我們小組的成員多次查閱相關(guān)電子設(shè)計制作資料，修改設(shè)計方案，理論水平漸漸提高。通過討論確定可行性方案。實際焊接，制作，調(diào)試過程中遇到不少疑難點，在小組成員的共同探討以及指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，順利解決所遇到的疑點。一是元器件的正確識別和引腳判斷，二是電路焊接，最后是調(diào)試與測試。</p><p>　　通過此次課程設(shè)計，我學(xué)到了很多東西，

38、以前總是認為弄懂課本上的知識就萬事大吉了，但是，這一次的課程設(shè)計糾正了我以前的錯誤想法，時間是檢驗真理的唯一標準，只有通過實踐，通過自己親自的參與才能知道哪些地方是自己薄弱的，沒有掌握好的地方，盡信書則不如無書，真理只有通過實踐的檢驗才能顯示出它的正確性。在以后的學(xué)習生活中，我要更加注重自己動手能力的提高，多問幾個為什么，反復(fù)試驗才能理解的更加透徹。把理論知識同具體實踐結(jié)合起來，理論結(jié)合實踐，以期能夠更好的把理論知識應(yīng)用于實踐過程中。本