调频对讲收音机课程设计论文-高频.docx

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高频电子线路课程设计题目1008调频对讲收音机分院电信分院专业班级10电信2班学号学生姓名陈晓娟指导教师李房云2012年1月1日弓I言3一、设计的意义和目的41.1 设计的意义41.2 设计的目的4二、调频对讲收音机设计原理42.1 收音机(或接收)局部原理52.2 对讲机发射原理：52.3 1008调频对讲收音机原理电路图6三、无线通信系统的根本工作原理73.1 发射设备的根本原理和组成73.2 接收设备的根本原理和组成83.3 调频收音机兼对讲机的技术参数9四、元器件清单及主要芯片介绍104.1 元器件清单104.2 Lal800(D1800)芯片介绍104.3 D2822芯片介绍11五、焊接安装与调试125.1 焊接与安装125.2 调试13(1)收音局部的调试13(2)发射局部的调试14调频率覆盖阴收音机的频率范围(88MHZ108MHZ)14(4)统调(调整频率跟踪)14六、影响对讲机通话距离和效果的因素156.1系统参数156.2环境因素166.3其它影响因素16七、心得体会16参考文献17对讲机不受网绍限制，在网络未覆盖到的地方，对讲机可以让使用者轻松沟通，而且提供一对一，一对多的通话方式，通话本钱低、一按就说，操作简单，令沟通更自由，尤其是紧急调度和集体协作工作的情况下，对讲机的优势显得更加突出。尽管现在不断普及，然而对讲机的这些优点仍然让它在通信行业大显身手，对讲机现广泛应用在公安、民航、运输、水利、铁路、制造、建筑、效劳等行业，用于团体成员间的联络和指挥调度，以提高沟通效率和提高处理突发事件的快速反响能力。随着对讲机进入民用市场，人们外出旅游、购物也开始越来越多地使用对讲机。本次课设采用D1800加和D2822芯片设计的调频收音机对讲机，D1800为收音集成电路，功放选用D2822,对讲的发射局部采用两级放大电路，第一级为振荡兼放大电路；第二级为发射局部，采用专用的发射管使发射效率和对讲距离大大提高。它具有灵敏度高、对讲距离远、性能稳定、耗电省、输出功率大等特点，此款调频收音机对讲机克服了电路复杂、故障范围大、对讲距离近的矛盾，通过全新的设计使电路简化，性能大大提高.对讲距离迅速提高。一、设计的意义和目的1.1 设计的意义近来随着对讲机进入民用市场，人们外出旅游、购物也开始越来越多地使用对讲机。这就要求开发适用于普通群众口味的对讲机即群众对讲机。群众对讲机不断要求实用还要求适用。这就要求在设计时不但要考虑对讲机的技术指标而且还要考虑其经济指标及其实用性。目前市场上的对讲机针对不同的用户和不同的行业，一般可以分为专业无线电对讲机和业余无线电对讲机。这两种对讲机有不同的性能和参数，各自发挥着不同的功用，适用于不同的场合。专业无线电对讲机的使用者大都是在群体团队的专业业务中使用。因此,专业无线电对讲机的特点是，功能简单实用，其稳定性、可靠性都较高，工作温度范围较宽，一般都在一30度至U+60度。专业机的工作频率在VHP段时一局部V高段(148174MHZ)和V低段(136160MHZ)o另有一局部是全段(136174MHZ)。但在UHF频段,大局部分U高段(450-47OMHZ)和U低段(400430MHZ),极少数是U全段(40047OMHZ)o专业机的性能、可靠性、稳定性较业余机高，其价格自然比业余机要高，有的甚至高出很多。业余机的主要特点是体积要小巧、功能要齐全、可进行频率扫描，可在面板上直接置频，面板上显示频率点。1.2 设计的目的1 .加强对电子制作的认识，充分掌握和理解各局部设计的工作原理、设计过程、选择芯片器件、电路的焊接与调试等多项知识。2 .把理论知识与实践相结合，并在实践中锻炼动手能力。3 .提高利用已学知识分析和解决问题的能力。二、调频对讲收音机设计原理2.1收音机（或接收）局部原理1 .调频信号由TX接收，经C9耦合到ICl（LaI800）的19脚内的混频电路;ICl的第1脚内部为本机振荡电路，1脚为本震信号输入，L4,C,C10,Cn等元件构本钱振电路的调谐电路。2 .在ICl内部混频后的信号经低海源滤波器后得到10.7MHZ的中频信号，7,8,9外接高频滤波电信，中频信号的频率是此时变化，经鉴频后变为变化的电压，10脚接鉴频电路的滤波电路（该变化的电压即音频信号。3.音频信号经静噪后由14脚路输出耦合到12脚内的功放，第一次成效后的音频信号由11脚路输出，经RIO,C25,RP耦合到IC2的二次功率放大，推动扬声器发出声音。2. 2对讲机发射原理1 .变化的声波被驻极体转换为变化的电信号，经过Rl,R2,Cl阻抗均衡后，由VTl放大（调制放大），C2,C3,C4,C5,Ll及VTl集电极与发射极之间的结电容CCe构成一个LC振荡电路。在调频电路中，很小的电容变化也会引起很大的频率变化。2 .在调频电路中，很小的电容变化也会引起很大的频率变化。当电信号发射变化时，相应的CCe也会变化，于是f变化从而调频。3 .经过LC振荡电路及VTl调制放大的信号经C6耦合至发射管VT2进行高频放大后通过TX、C7向外发射调频信号。VTl为9018是振荡放大三极管。VTl为D40是专用发射管。2.31008调频对讲收音机原理电路图三、无线通信系统的根本工作原理发射设备接爰设备无线通信系统组成框图无线通信系统由发射设备、传输媒质和接收设备构成，其中发送设备包括变换器、发射机和发射天线三局部；接收设备包括接收天线、接收机和变换器三部。信息源发出需要传送的信息，由变换器将这些要传送的声音或图像信息变换成相应的电信号，然后由发射机把这些电信号转换成高频振荡信号，发射天线再将高频振荡信号转换成无线电波，向空间发射无线电波经过自由空间到达接收端，接收天线将接收到的无线电波转换成高频振荡信号，接收机把高频振荡信号转换成原始电信号，再由变换器复原成原来传递的信息声音或图像等，送给受信者，从而完成信息的传递过程，如图2-1所示。3.1发射设备的根本原理和组成在无线对讲局部，待传送的音频信息由变换器转换成相应的电信号。一般来说，这些电信号的频率较低，频带较宽，假设把这些信号直接以电磁波形式从天线辐射出去，那么会出现以下问题：(1无法制造适宜尺寸的天线。(2无法选择所要接收的信号。因而，要实现无线通信，首先必须让各电台发射频率不同的高频振荡信号，再把要传送的信号装载到这些频率不同的高频振荡信号上，经天线发射出去，这样既缩短了天线尺寸，又防止了相互干扰。调制的作用就是把待传送的信号装载到高频振荡信号上。在无线通信接收设备中，必须把空间传来的电磁波接收下来，选出所需的已调波信号，并把它复原为原来的调制信号，以推动输出变换器，获得所需的信息，这个过程需要解调来完成，解调的作用就是从高频已调波中取出原调制信号。高频载波通常是一个正弦波振荡信号，有振幅、频率和相位三个参数可以改变，因此,用调制信号对载波进行调制就有调幅、调频和调相三种方式。（1调幅。载波的频率和相位不变，载波的振幅按调制信号的变化规律而变化。调幅获得的已调波成为调幅波。12调频。载波的振幅不变，载波的瞬时频率按调制信号的变化规律而变化。调频获得的已调波成为调频波。13调相。载波的振幅不变，载波的瞬时相位按调制信号的变化规律而变化。调相获得的已调波成为调相波。调频和调相统称为调角。发射原理局部工作系统框图如图2-2所示。图2发射局部框图3. 2接收设备的根本原理和组成无线通信接收设备的工作过程与发射设备相反，它的任务是把空间传来的电磁波接收下来，选出所需的已调波信号，并把它复原为原来的调制信号，以推动输出变换器，获得所需的信息。从高频已调波中取出调制信号的过程成为解调。由于已调波的调制方式有三种，因此解调也有三种方式，即检波（调频波的解调、鉴频调频波的解调）和鉴相（调相波解调。接收系统由接收天线接收从空间传来的电磁波并感生出微小的高频信号，高频放大器从中选择出所需的信号并进行放大。接收原理局部工作系统框图如图2-3所示。7天线图3接收局部框图3. 3调频收音机兼对讲机的技术参数1调频波段；88MHz一108MHz2调制方式：调频3工作电源电压范围，3V（5号电池2节）4静态电流13.5mA5信噪比80dB6谐波失真0.8%7输出功率：发射机输出功率越强，发射信号的覆盖范围越大，通信距离也越远。但发射功率也不能过大，发射功率过大，不仅耗电，影响功放元件寿命，而且干扰性强，影响他人的通话效果，还会产生辐射污染。此款对讲机输出功率235OmA8发射机工作电流：18mA9对讲距离：就对讲机而言，接收机灵敏度的上下对通话距离有着明显的影响.而提高发射功率，对通话距离的增加不大明显，发射功率增大10倍，通话距离有时可能只有1倍，因此通信机的接收灵敏度越高，通信距离就越远。此款对讲机对讲距离50100米。四、元器件清单及主要芯片介绍4.1元器件清单名称与参数(数量洛称与参数数量7一名称与畲世名称与参数1K参数还Rl120Q1C339P1C1933P1L236T1正负极片I2I二_R24.3K1C468P1C20223P1IL335T1焊片_J1IJR336K1C56P1C21103P.1L435Tl12.5X6fi¾R4100a1C66P1C22103P1Vl9018H中2.5X8自攻IJR5IOK1C739P1C23104P1V29018H132.5X4«杆3R6IKpj.1C839P1C242201LED31ei.7X4杆1R74,3KI1C915P1C25104P1电位罂1IOCM长细线3R84.3K1ClOIOP1C26223P1话筒16CM长细线R9560Q1Cll单联1C27104P1Id18001平行线1RlO2,4KI1C12223PI1C28103P1Ic22822电路板1Rll47Q1C13223P1C29103P1开关1喇叭l2_R1215QkC14221P1,C302201开关按钮1拉杆天线1R133301C1518P1C31103P1大拨盘1机壳回R14IOK1C1675P1C32104P1小拨盘1图纸11Cl224?1C17IOlP1CY104P1电池正极片1C2102P1C18103P1Ll35T1电池负极片14.2Lal800(D1800)芯片介绍Lal800为单片FM/AM收音机电路，FM局部包含混频，FM本振中放，FN鉴频，静噪，低通滤波器等；AM局部包括高放检波，此外还有音频驱动级和功放电路，用一块LA1800电路和少数外围元件，可制作完整的收音机。该芯片工作电源电压范围为2.5V5V.该芯片采用密间距的22脚双列直插封装，图2为LA1800内部结构图。OV0.8V1.8V1.7V1,3V1.3V1.3V1.9V0.07VOV0.5V图2Lal800内部方框图及静态电压参考值4. 3D2822芯片介绍D2822是一块功放芯片，第一次功率放大后的音频信号从LA1800芯片输出，经过R10、C25、RP耦合至D2822芯片进行第二次功率放大，推动扬声器发出声音，该芯片包含两个放大二极管,工作电源电压范围为2.5V5V。采用密间距的8脚双列直插封装，图3为D2822内部结构图。图3D2822内部结构图从图上我们可以看出该芯片的各个引脚的功能：1号脚为左输出，2号脚为电源正极，3号脚为右输出，4号脚为电源负极，5号脚为右输入（负），6号脚为右输入正），7号脚为左输入（负），8号脚为左输入。五、焊接安装与调试5.1 焊接与安装首先插焊集成电路2822及其外围元件R14/C27/C29/CY/C30/C31/K1/RP,连上喇叭，通电试听。如无自激啸叫而且用改锥朋C32焊点时喇叭会发出嗡嗡声说明正常。接下来装单联/ICl及外围元件，原理图中C9以左的发射局部暂不要装，这时在Y孔焊接上一条导线做天线，通电试听，应能正常收听到调频台，如不正常，应重点检查焊接。当能够正常收听后再装发射局部，发射电路不用调试，只要元件不坏，插件正确，焊接良好就能正常工作，这时即可成装。装成后的单台只能作调频收音机用。一般先装低矮，耐热元件，最后装集成电路。应按如下步骤进行焊接：1 .清查元器件的质量，并及时更换不合格元件；2 .确定元件的安装方式，由孔距决定，并对照电路图核对电路板；3 .将元件弯曲成形，本电路所有电阻（除RI2均采用正式安装，尽量将字符置于易观察位置，字符应从左到右，以上到下，以便后面检查；4 .将元件上锡，以便于焊接；5 .插装。对照电路图对号插装，注意元件极性；6 .焊接：各焊接点加热时间及用锡是要适当，防止虚焊，错焊，短路，及其耳机，插座，三极管等焊接时要快，以免烫坏；7 .焊后剪去多余引脚，检查所有焊点，并对照电路图仔细检查，并确认无误前方可调电。考前须知：发光二极管应焊接在印制板反面，比照好高度和孔位再焊接；2由于本电路工作频率较高，安装时请尽量紧贴线路板，以免高频衰减而造成对讲距离缩短；3焊接前应先将双联用螺丝上好，并剪去双联拨盘圆周内多余高出的局部再焊接；4）Jl可以用剪下的多余元件脚代替，J2的引线用黄色导线连接，TX的引线用略粗黄色导线连接；5）插装集成电路时一定要注意方向，保证集成电路的缺口与电路板上IC符号的缺口对应;6）耳机插座上的引脚要插好，否那么后盖可能会盖不紧；7）按钮开关Kl外壳上端的脚要焊接起来，以保证外壳与电源负极连通。5.2调试（1）收音局部的调试首先用万用表100mA电流档（其它档也行，只要250mA档即可）的正负表笔分别跨接在地和K的GB之间，这时的读数应在1015曲左右，这时翻开电源开关K,并将音量开至最大，再细调双联，这时应收得到播送电台，假设还收不到应检查有没有元件装错，印刷电路板有没有短距或开路，有没有焊接质量不高，而导致短路或开路等，还可以试换一下ICL本机只要装配无误可实现一装响。排除故障后找一台标准的调频收音机，分别在低端和高端收一个电台，并调整被调收音机L4的松紧度，使被调收音机了能收到这两个电台，那么这台被调收音机的频率覆盖就调好了。如果在低端收不到这个电台，说明应减少M的匝数,在高端收不到这个电台，说明应增加L4的匝数，直至这两个电台都能收到为止，调整时注意用无感起子或牙牙、牙刷柄（处理后）拔动L4的松紧度。当L4拔松时，这时的频率就增高，反之那么降低，注意调整前请将频率指示牌贴好，使整个圆弧数值都能在前盖的小孔内看得见（旋转调台拔盘）（2）发射局部的调试首先将一台标准的调频收音机的频率指示调在100MHZ左右，然后将被调的发射局部和开关Kl按下，并调节Ll的松紧度，使标准收音机有啸叫，假设没有啸叫那么可将距离拉开0.20.5米左右，直到有啸叫声为止，然后再拉开距离对着驻极体讲话，假设有失真，那么可调整标准收音机的调台旋钮，直到消除失真。还可以调整LZ和L3的松紧度，使距离拉得更开，信号更稳定。假设要实现对讲，请再装一台本套件并按同样的方法进行调整,对讲频率可以自己定，如88MHz、98MHz、108MHz这样可以实现互相保密也不至相互干扰。这样一台自己亲自动手制作的对讲机就实现了。（3）调频率覆盖阴收音机的频率范围88MHZ108MHZ）用高频信号发生器输出88MHZ调频信号，将收音机调谐至波段低端起点位置，微调本振线圈的电感量（线圈匝间距），使毫伏表读数最大。用高频信号发生器输出108MHZ调频信号，将收音机调谐至波段高端中点位置，微调本振回路补偿电容（半可变电容），使毫伏表读数最大。（4）统调（调整频率跟踪）调频收音机的统调方法与调幅的相同。接收波段低端某一频率信号，调整高放调谐回路的电感量（线圈匝间间距），使声音（或毫伏表读数最大，发光二极管亮度到达最大，接收波段高端某一频率信号，调整高放调谐回路的补偿电容，使声音（或毫伏表读数）最大。六、影响对讲机通话距离和效果的因素6. 1系统参数1 .发射机输出功率越强，发射信号的覆盖范围越大，通信距离也越远。但发射功率也不能过大，发射功率过大，不仅耗电，影响功放元件寿命，而且干扰性强，影响他人的通话效果，还会产生辐射污染。各国的无线电管理机构对通信设备的发射功率都有明确规定。2 .通信机的接收灵敏度越高，通信距离就越远。3 .天线的增益，在天线与机器匹配时，通常情况，天线高度增加，接收或发射能力增强。手持对讲机所用天线一般为螺旋天线，其带宽和增益比其他种类的天线要小，更容易受人体影响。6. 2环境因素环境因素主要有路径、树木的密度、环境的电磁干扰、建筑物、天气情况和地形差异等，这些因素和其他一些参数直接影响信号的场强和覆盖范围。7. 3其它影响因素1 .电池电量缺乏，当电池电量缺乏时，通话质量会变差。严重时，会有噪音出现，影响正常通话。2 .天线匹配，天线的频段和机器频段不一致，天线阻抗不匹配，都会严重影响通话距离。对于使用者来说，在换用天线时要注意将天线拧紧，另外不能随便使用非厂家提供的天线，也不能使用不符合机器频点的天线。3 .音质的好坏主要取决于预加重和去加重电路，目前还有较先进的语音处理电路语音压扩电路和低水平扩张电路的应用，这对于保真语音有很好的效果。4 .影响对讲机通话距离和效果的因素还与季节有关,夏季优于冬季。七、心得体会通过这次调频收音对讲机的课程设计，我们把学到的东西与实践相结合。在这过程中对我们学的知识有了更进一步的理解，而且更进一步地熟悉了芯片的结构及掌握了各芯片的工作原理和其具体的使用方法和调频收音对讲机原理，也锻炼了自己独立思考问题的能力和通过查看相关资料来解决问题的习惯。较之上学期期末做的收音机，这次对讲机的程序更为复杂一些，它考验的是我们的细心、耐心和专注度。焊点不可虚焊，带极性的电容不能接反，芯片的方向一定要放对，尽量防止重复焊接以免使板子上的铜片脱落等。总之，这次课程设计让我学到了好多东西，这种课程设计对一个大学生是非常重要的。在此我要感谢一起努力的同学们，然后，非常感谢李老师的耐心指导！最后非常感谢学校给我们提供这样的学习时机！参考文献1张肃文.高频电子线路M.北京：高等教育出版社，2009.5.2康华光.电子技术根底(模拟局部)M.北京：高等教育出版社，2006.3樊昌信.曹丽娜.通信原理M.北京：国防工业出版社，2007.4陈大钦.电子技术根底实验M:高等教育出版社，2000.5陈明松.新型调频接收机的电路原理与性能特点J.电声技术，2001.11(6)：13-24.6朱定华主编.电子电路测试与实验M.北京：清华大学出版社，2004.