题目___简易调频无线发射器___
班级__ 08机设(2)班。
学号___200810310204
姓名涂鹏。指导___金老师。
时间___2010-06-22
景德镇陶瓷学院。
电工电子技术课程设计任务书。
姓名涂鹏班级 __08机设(2指导老师金老师。
目录。1、 总体方案与原理说明3
2、 音频收集模块4
3、 音频放大模块4
4、 载波振荡模块5
5、 直接调制模块5
6、 总体电路原理相关说明7
7、 总体电路原理图7
8、 电源及控制模块8
9、 元件参数的确定8
10、 元件清单10
11、 参考文献11
12、 设计心得体会12
一.总体方案与原理说明。
1)、电路原理框图。
图1 无线话筒原理框图。
无线话筒相当于一个无线调频发射机。它主要包括音频收集,音频放大,载波振荡,调制电路,还有天线发射几部分。
2、原理图。
图2 无线话筒原理框图。
3、工作原理。
上面的就是调频无线话筒的电路图。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。电路还提供了一个电路工作led指示灯。
二.音频收集模块。
1.原理说明。
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。
图3音频收集模块。
三. 音频放大模块。
1.原理说明。
这个模块是对所收集到的音频信号进行无失真地放大,为下面的调制做准备。因为在自然环境中,由于诸多因素,所收集到的声音(即音频信号)都经过了很多的干扰,因此其所携带的能量都是很微弱的,为了使其能够正常的进入调制模块来与本振进行调制,需要将其音频信号来进行适当的放大来达到相关匹配。另一方面,这个无线话筒也是一个调频发射机,发出的信号又要经过大自然的无数干扰才会得到接收,若原始信号的能量就不够强烈,那么接收端的信号就无从谈起了。
所以只有对其原始的音频信号进行充分放大,达到相应要求之后,再发射出去。接收端才能够正常进行解调恢复原始的音频信号。这里的音频放大模块采取的是基本的三极管甲类的放大。
r2=10kω是三极管的基极偏置电阻,给三极管提供电流,使其三极管始终工作在甲类无失真的放大状态,达到最好的放大效果。r1=30oω是直流反馈电阻,是稳定三极管的工作状态。
图4 音频放大模块。
四.载波振荡模块。
1.原理说明。
一个调频信号发射机,载波振荡(即俗称本振)模块更是必不可少的。根据电磁场理论可以知道,通过天线发射的信号需要与天线匹配,即天线的长度要大于信号波长的四分之一。而音频信号的频带是20hz至20khz,对应的波长范围是15至15000km。
制造出巨大的天线是不合适的,所以我们需要一个高频载波来将我们的音频信息“装载”上去,再进行发送。基于这样的理论基础,我设计的是高频三极管与c2、c3、c5所构成的一个电容三点式振荡器。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。
图5 音频放大模块。
五。 直接调制模块。
1.原理说明。
将已经放大的音频相关信号和载波振荡产生的高频载波信号进行叠加,发射信号通过c4耦合到天线上再发射出去。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。
图6直接调制模块。
六。总体电路原理相关说明。
1.工作原理。
上面的就是调频无线话筒的电路图。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。电路还提供了一个电路工作led指示灯。
七。 总体电路原理图。
图 7 总体电路原理图。
八。电源及控制模块。
电源选用两节干电池,为了在不使用的时候节省电能,使用了一个开关,为了在打开开关的时候让使用者知道电路已经接通使用红色led指示灯指示。
图 8电源及控制模块。
九。元件参数的确定。
1)计算制作电感。
元件参数的选择最主要是lc选频网络的选择。选择发射频率为100mhz,选择一个标称值30p的瓷片电容,由公式。
计算得出l=0.08452uh.
最后绕制了一个骨架直径3mm,漆包线直径0.8mm,6圈的线圈。
电工电子技术课程设计
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