高频课程设计报告

发布 2022-10-02 15:48:28 阅读 1990

x x 职业技术学院。

高频电子线路》课程设计。

题目:简易调频无线话筒。

系别: 电子电气工程系

专业: 应用电子技术

班级。姓名。

学号。指导教师。

完成时间。目录。

第一章绪论 4

第二章方案设计与论证 4

2.1 设计方案 4

2.2方案论证 5

1)方案一 5

2)方案二 5

3)方案三 6

4)方案四 6

5)方案论证综述 7

第三章单元电路设计 7

3.1音频收集模块 7

3.2音频放大模块 8

3.3载波振荡模块 9

3.4直接调制模块 9

3.5电源及控制模块 10

第四章元件参数的确定 10

4.1计算制作电感 10

4.2三极管的选择 11

4.3其他元件的选择 11

第五章总原理图及工作原理 12

5.1电路原理框图 12

5.2原理图 12

5.3工作原理 12

第六章元器件清单 13

第七章安装与调试 14

7.1安装 14

7.2调试 14

7.3实验效果 14

第八章性能测试与分析 14

8.1实物测试 14

8.2计算机模拟 15

第九章遇到的问题及解决 18

9.1遇到的问题 18

9.2解决的方法 18

第十章设计电路可能的改进措施 18

10.1发射功率 18

10.2电路板 18

第十一章结论与心得 19

附录:参考文献 20

信息传输是人类社会生活的重要内容。从古代的烽火到现代的旗语,都是人们寻求快速距离通信的手段。知道19世纪电磁学的理论与实践已有坚实的基础后,人们开始寻求用电磁能量传送信息的方法。

通信(communication)作为电信(telecommunication)是从19世纪30年代开始的。面向21世纪的无线通信,无线通信的系统组成、信道特性、调制与编码、接入技术、网络技术、抗衰落与抗干扰技术以及无线通信的新技术和新应用的发展更是一日千里。简易无线发射网络。

正是这些电路的基础,设计与调试发射电路能使我们快速步入电子设计的大门。

几乎每个电子爱好者都有利用无线电的雄心壮志,不论遥控一架飞机或者与外界通讯,都表达他们发射的期望讯号。这里介绍的一部发射机,十分适用初学者,造价低廉,输出功率不超过5—8mw,发射范围在房屋区可至300米左右,显示其灵敏度和清晰度俱佳,电路设计中最富有挑战性的部分就是只需用3v电源和半波天线便有如此的发射能力。另外,由于电路需要的零件十分之少,故可将之安防在一个火柴盒(比国内一般火柴盒大一些)里,作为***,可谓神不知、鬼不觉,不过,并非限于这方面用途上,可将之安置在婴孩房或走廊通道,监视世纪情况,此外亦可当作为夜间保安装置。

电路之电流损耗少于5ma,用两枚干电池可连续工作80至100小时之间。电路在正常工作下非常稳定,频率漂移极小,测试:工作8小时之后,仍不需再校接收机。

唯一影响输出频率是电池的情况,当电池老化时,频率有轻微改变。通过此设计,学习有关fm发送,可了解其优越的地方,特别是它产生无噪声的极高质讯号,即使利用低功率发送,也很容易取得良好的范围。

1) 电压3.0v,整机工作电流30-50ma;

2) 输出频率88-108mhz左右,可以使用普通调频收音机接收;

3) 使用少量元件,三极管放大;

4) 接通电源的时候用小功率led灯给出指示。

此电路由晶体管vt1和vt2、电阻r2、电感l、电容c2和c3等组成,其功能是产生高频载波并进行调制发射。l与c2构成lc谐振回路,该回路具有选频作用,两个晶体管vt1、vt2的集电极与基极互相交叉连接,并与l、c2选频回路组成高频振荡器。经c1耦合过来的音频信号加在vt1集电极(也就是vt2基极),对高频振荡信号进行频率调制,调制后的调频信号经c3耦合至天线辐射出去。

发射频率取决于lc谐振回路谐振频率,调节l或c2的大小即可改变发射频率。

此方案电路比较简单,在电路搭接的过程中发现他的抗干扰能力差,特别是有人靠近的时候,漂频现象比较严重。

此方案是最初设计方案,但是模拟过程中发现三极管输入波形比较微弱,可能是电阻r2不合适的缘故,但是修改r2的阻值发现变化不明显,另外由于反馈电容器c3直接接在电源的正极,反馈效果不理想。

c8是电源旁路电容。r1是mic的偏置提供话筒的静态工作点。r1现mic构成了拾音回路。

c1、c2起声音信号的耦合作用。r2、d1、d2组成限幅电路,防止话筒在近距离时输入信号过大而失真严重。r3、r4用于提供q1的静态工作点。

c3、c4、c5、c6、l1、q1构成振荡、放大。c7将信号耦合到天线。天线则将已经过调制的声音信号发射出,本电路由3v供电,用两只1.

5v的电池即可。

在对方案二论证修改的过程中发现,当驻极体话筒易懂后就变成了方案三,实际上方案三在模拟的过程中已经能得到非常好的调频波了。

高频三极管c9018和电容c4、c2、c5组成一个电容三点式的振荡器,三极管集电极的负载c5、l1组成一个谐振器,谐振频率就是调频话筒的发射频率,根据图中元件的参数发射频率可以在88~108mhz之间,正好覆盖调频收音机的接收频率,通过调整l的数值(拉伸或者压缩线圈l)可以方便地改变发射频率,避开调频电台。发射信号通过c4耦合到天线上再发射出去。r2是三极管的基极偏置电阻,给三极管提供一定的基极电流,使它工作在放大区,r1是直流反馈电阻,起到稳定三极管工作点的作用。

这种调频话筒的调频原理是通过改变三极管的基极和发射极之间电容来实现调频的,当声音电压信号加到三极管的基极上时,三极管的基极和发射极之间电容会随着声音电压信号大小发生同步的变化,同时使三极管的发射频率发生变化,实现频率调制。驻极体话筒可以采集外界的声音信号,灵敏度非常高,可以采集微弱的声音,同时这种话筒工作时必须要有直流偏压才能工作,电阻r3可以提供一定的直流偏压,r2的阻值越大,话筒采集声音的灵敏度越弱。电阻越小话筒的灵敏度越高,话筒采集到的交流声音信号通过c6耦合后送到三极管的基极。

电路中k是一个开关,开关可以控制电路的。

接入与断开,降低耗电、延长电池的寿命。

在方案二和方案三的基础上进行优化设计,得到了方案四。

1 在电路原理上:

上述几个方案无一例外地采用了超高频三极管进行放大,使用lc**,直接调制。

2 在电路复杂程度上。

以上几个电路中电路元件都不超过20,但是真正易于焊接实现的、最方便的电路是方案四。

3 在电路功能上。

方案四增加了电路工作led指示灯,让使用哪个更加方便。

综上所述,方案四是最终方案。

一个无线话筒,则音频信号的收集是必不可少的。本电路中考虑到需要做一个小巧的无线话筒,因而直接采用的是驻极体小话筒mic,它灵敏度极高。据介绍,甚至手表的嘀嗒的声音也可以被它收集到。

话筒采集到的交流声音信号通过c2耦合和r2匹配后送到三极管的基极。另外,驻极体话筒内实际藏有一枚fet,可视之为一级,fet将话筒前振膜之电容变化放大,这就是驻极体话筒很灵敏的原因。

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