文档介绍：该【调频无线话筒高频课程设计】是由【游园会】上传分享，文档一共【15】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【调频无线话筒高频课程设计】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。摘要
高频电子线路系统地介绍了通信系统,特别是无线通信系统中的最根本电路及他们的功能,给出了定性及定量分析这些电路性能的方法。这些电路包括了放射机及接收机中的选频放大电路、混频电路、功放电路、振荡电路、调制及解调电路、锁相环电路、自动增益掌握电路及频率合成电路。
本课程设计的根本目标是:通过理论和实践教学,使我们了解晶体管工作于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路,把握高频单元电路的线路组成、根本工作原理、分析方法、技术要求及一些典型集成电路的实际应用,并且具备肯定的理论水平和足够的实践技能,为进一步学****通讯技术的专业学问和职业技能打下根底。
关键词无线调频话筒;PCB绘图;电路分析
ABSTRACT
HighFrequencyCircuitsystematicintroductiontocommunicationsystems,particularlywirelesscommunicationsystemsandtheirbasicfunctionofthecircuit,,mixercircuits,poweramplifier,oscillationcircuit,modulationanddemodulationcircuits,phaselockedloopcircuit,automaticgaincontrolcircuitsandfrequencysynthesiscircuit.
Thebasicdesignofthiscourseare:thetheoryandpracticethroughteaching,soweknowwhenthetransistorsoperateathighworkingprinciple,characteristicsandmicro-dependentequivalentcircuitparameters,frequencycontrolcircuitofthelineunitcomposition,thebasicworkingprinciplemethods,technicalrequirements,andsometypicalIC,andhaveacertaintheoreticallevelandenoughofthepracticalskills,communicationtechnologiesforthefurtherstudyofexpertiseandprofessionalskillsbasis.
Keywords WirelessFMmicrophone;PCBdrawings;circuitanalysis
名目Contents
摘要………………………………………………………………ii关键词……………………………………………………………ii一、绪论…………………………………………………………4二、电路介绍
电路技术指标… 5
制作与焊接… 5
三、电路设计
单元电路选择… 6
具体电路选择… 7
元器件说明… 8
电路仿真〔Multisim11〕… 9
调试及故障排解… 9
四、小结………………………………………………………… 10
参考文献……………………………………………………………………………….
致谢………………………………………………………………………………………
附录………………………………………………………………………………………
4/15
一、绪论
高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。学生通过本课程的学****不但应当把握必要的根底理论学问,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手力量等方面得到熬炼和提高。对于这些力量的培育,理论教学与实践教学环节必需亲热联系、相互协作,才会取得比较好的效果。
高频课程设计是作为高频电子线路课程的重要组成局部,目的是使学生进一步理解课程内容,根本把握高频电子线路设计和调试的方法,增加模拟电路应用学问,培育学生实际动手力量以及分析、解决问题的力量。依据本学科教学培育打算要求,在学完专业根底课电路与电子技术后,应安排课程设计教学实践工程,其目的是使学生更好地稳固和加深对专业根底学问的理解,学会设计中、小型电子线路的方法,独立完成调试过程,增加学生理论联系实际的力量,提高学生电路分析和设计力量。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创,为专业课的学****和日后工程实践奠定根底。
本次课程设计选择设计制作调频放射机〔调频无线话筒〕,要求是分析高频放射系统各功能模块的工作原理,提出系统的设计方案,对电路进展调试。在此根底上可进展创设计,如改善电路性能;故障分析;对系统进展仿真分析等。这是一款微型调频无线话筒,放射频率在90MHz左右,利用FM调频收音机可以实现短距离接收。
在电路设计的过程中,,。
高频课程设计---无线调频话筒
10/15
二、电路介绍
电路技术指标
根本要求:
载波频率90MHz四周,用收音机FM段接收。
在声音被清楚接收的前提下,放射距离≥5m
电源电压6V。
音质清楚,放射较远
发挥局部:
自制印刷电路板。
设计过程中使用仿真软件进展电路仿真
制作与焊接
由于高频线路中,导线间的干扰较大,为了见效干扰,焊接时要留意导线尽量避开平行,且尽量削减接触等,接地线连接时要留意独立接地,以削减干扰。还有很多细小的环节都不容无视,对于高频电路更是如此,比方:电感不应当平行放置,以免造成互感干扰;天线与金属外罩不要接触。为了提高制作效果,在安装制作前,我们都用万用表筛选一下各个元件的质量,有条件的话将各瓷片电容用电容表测量一下电容量,这样就万元一失了。
安装的先后挨次是电感线圈、电阻器、电容器、高频三极管、话筒和拨动开关、电池卡子。将电阻器、电容器等元件分类集中安装的目的是削减过失和防止元件的丧失。以上元器件的插装孔位请认真比照PCB图来确定。电感线圈的两个引出端首先刮除外表上的绝缘漆,然后上好锡,插装时要贴近电路板并结实焊接,如有虚焊,振荡会不稳定,工作也会不正常。三极管尽可能最终安装的目的是尽量削减焊接中静电、热量对管子的损害,插装时留意极性同时尽量贴近电路板。
驻极体话筒用两根导线焊接引出,焊接到电路时留意极性,将焊好线的话筒固定在电池架上。电池正极片和负极簧都插装在电池夹的相应处,并用红色、黑色导线分别焊接在正极片和负极簧上,并引出焊接到电路板上。
焊接完毕,认真检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻值接错的,柱极体的正负极是否正确,三极管的e、b、c脚接对了没有等。逐步分析,觉察错误准时订正,以免通电后烧坏元件。
三、电路设计
单元电路选择〔框图〕
该电路涉及到的技术有:高频电容三点式振荡电路,功率放大器〔承受共射极接法,增益高,效率高)等,调频放射电路的方框图如下:

调频振荡器
低频小信号局部只是将调制信号不失真的略作放大,直接调频放射系统中,调频振荡器的电路形式主要有晶体振荡器直接调频,电抗管调频、变容二极管调频。晶体振荡器直接调频电路的优点是提高了振荡器中心频率的稳定性;电抗管调频电路与变容二极管调频电路相比,要简单一些。考虑到本设计任务要求中心频率的稳定性不高〔10-3/分钟〕,用LC振荡器就可到达;另外,我们选择了电抗管调频电路。所谓电抗管,就是由一只晶体管或场效应管加上由电抗和电阻元件构成的移相网络组成。它与一般的电抗元件不同,其参量可以随调制信号而变化。电抗管的放大器件可以是电子管、晶体管或场效应晶体管;移相电路也有多种型式〔如RC或RL移相网络〕,其作用是使放大管T1的输出阻抗Ze=U0/IC具有一个电抗重量Xe,当Xe随而变化时,即可获得调频信号。承受不同的移相电路,等效电抗Xe可以是电容性的,也可是电感性的。电抗管调频器的缺点是:振荡频率稳定度不高;频移也不能太大,阻抗Ze通常还具有电阻重量,这个重量也随而变化,使振荡器产生寄生调幅。电抗管调频局部是一个电容三点式振荡器,其中晶体管Q2、电阻R5、电容C4组成的移相网络即为电抗管,它等效为一个电感,这个等效电感会随着调制信号的变化而发生变化,从而总的电感值发生相应变化,依据公式f=1/[2π*(LC)-1/2]可知,频率也随之变化,最终实现低频调制信号对高频载波的频率调制。
这种调频器的优点是电路比较简洁,能获得较大的频偏;便于做成集成电路。缺点是载频不能很高,频率稳定度较低。
高频课程设计---无线调频话筒
10/15
缓冲隔离级
缓冲级通常承受射极跟随器电路。在电路的最初设计阶段,我们小组并没有添加缓冲器,是经过争论之后,觉得有必要在调频电路和高频放大电路中间加一个缓冲器以削减两级信号之间的相互干扰,增加电路的抗干扰力量。
高频功率放大器
高频放大器属于线性放大器。依据电路所需要的电压增益和选择性,来确定电路形式。一般电路形式有单调谐放大器和双调谐放大器。在对放大器选择性要求不高的场合,可以选用单调谐放大器。为提高放大器的电压增益,可以选择多级放大器级联的电路形式。要使负载〔天线〕上获得令人满足的放射功率,而且整机效率较高,应选择丙类功率放大器。末级功放的功率增益不能太高,否则电路性能不稳定,简洁产生自激。因此要依据放射机各局部的作用,适当地合理安排功率增益。要使负载〔天线〕上获得令人满足的放射功率,而且整机效率较高,应选择丙类高频功率放大器。
具体电路选择
话筒MIC可以采集外界的声音信号,这里我们用的是驻极体小话筒,灵敏度格外高,可以采集微弱的声音,同时这种话筒工作时必需要有直流偏压才能工作,电阻R4可以供给肯定的直流偏压,R4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,话筒采集到的沟通声音信号通过低频放大后耦合到VT2三极管的基极进展频率调制。
三极管VT2承受9018和电容C4、C5、C8组成一个电容三点式的振荡器,由三极管VT29018集电极的负载C5、L1组成一个谐振器,通过C4正反响电容形成三点式谐振振荡器原理,谐振频率就是调频话筒的放射频率,实际上是一个以谐振频率为基准的高频振荡器。通过调整图中元件L1的参数可以使放射频率可以在90MHZ左右,正好掩盖调频收音机的接收频率,通过调整L1的数值〔拉伸或者压缩线圈L1〕可以便利地转变放射频率,避开调频电台。放射信号通过C7耦合到高频放大器,由高频放大器进展谐振放大后再通过天线上再放射出去(实际电路设计中我们在功放之前加了射极跟随器)。由于高频振荡器和高频放大器相互独立使得放射频率和放射功率都格外稳定。C7将频率调制好的载波信号传递到VT3进展高频放大,认真调整L2的值〔拉伸或者压缩线圈L2〕可使输出功率最大!距离最远,整个工作电流最小。
其中R1为话筒MIC的偏执电阻,R4为集电极电阻,R5为基极电阻,给Q1提供偏置电流。R6为放射极电阻,用于稳定Q1的直流工作点,Q2,R7,R8,C4,C5,L1,C6,C7组成高频振荡电路,R7给Q2供给基极偏置电流,C5和L1形成振荡回路,通过转变其值可以转变放射频率,C4为反响电容,R8稳定Q2直流工作点,C7隔直通交,Q3,R9,R10,L2,C10,C11组成高频功率放大电路,R9给Q3供给基极电流,C10,L2放大调谐回路,和振荡回路C5、L1调谐在同一频点是获得最大输出功率,放射距离最远。
高频课程设计---无线调频话筒
10/15
高频课程设计---无线调频话筒
10/15
元器件说明
话筒MIC:
我们用的是驻极体小话筒,灵敏度格外高,可以采集微弱的声音信号。话筒底部有两个接点,用两根粗铜丝焊牢在PCB印制电路板上。驻极体话筒具有体积小、构造简洁、电声性能好、价格低的特点,广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。属于最常用的电容话筒。由于输入和输出阻抗很高,所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器,为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。驻极体话筒具有体积小、构造简洁、电声性能好、价格低的特点,广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。属于最常用的电容话筒。由于输入和输出阻抗很高,所以要在这种话筒外壳内设置一个场效应管作为阻抗转换器,为此驻极体电容式话筒在工作时需要直流工作电压。并且,外围电路中需要有相应的偏置电阻为其供给偏置。
高频振荡调制电路:
该局部由晶体管VT2、电阻R7、R8电感L1电容C4、C5、C6、C7等组成。其功能是产生高频载波信号并进展调制。L1和C5构成LC谐振回路。该回路具有选频作用,其频率由公式计算得出:
f=1/[2π*(LC)-1/2]
经C3耦合过来的信号加在VT2基极上,通过基极上变化的电压转变be结电容,而实现对载波的调制。由集电极输出经C7耦合到下一级进展功率放大。
高频课程设计---无线调频话筒
10/15
功率放大电路:

高频课程设计---无线调频话筒
10/15
电路由VT3、R9、R10、L2、C10、C11组成,置电压,高频信号由C7耦合经自偏压电阻R7加到b上放大,电路工作在C类状态。L2和C8组成选频电路,使其谐振在前一级的工作频率上,C9为输出电容,输出高频信号。
高频课程设计---无线调频话筒
10/15
线圈的制作:

高频课程设计---无线调频话筒
10/15
选频回路的电感L需要自制,,在直径为5mm左右的骨架上绕制假设干圈,抽去骨架成为空心线圈,并适当拉长即可。图一中,L1与L2都为5圈,图二中L1为5圈,L2与L3为6圈,目的是让话筒频率落在80MHz~110MHz。
依据电感计算公式可以算出绕线圈数:
圈数=[电感量*{(18*圈直径)+(40*圈长)}]÷圈直径单位分别为毫米和mH。
高频课程设计---无线调频话筒
10/15
电路仿真〔Multisim11〕
Multisim是美国国家仪器〔NI〕推出的以Windows为根底的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析力量。
NIMultisim软件结合了直观的捕获和功能强大的仿真,能够快速、轻松、高效地对电路进展设计和验证。凭借NIMultisim中完整的器件库,您可以快速创立原理图,并利用工业标准SPICE仿真器仿真电路。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器,您能在设计流程中提早对电路设计进展的快速验证,从而缩短建模循环。与NILabVIEW和SignalExpress软件的集成,完善了具有强大技术的设计流程,从而能够比较仿真数据及实际建模测量。通过Multisim和虚拟仪器技术,PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。Multisim可以进展简单模拟/数字电路的仿真、简洁的PCB板设计、简洁的单片机仿真。
如图3-1,我用函数发生器产生一个正弦信号参加到话筒输入端,看产生的波形。
仿真结果如图3-2、3-3,由于局部缘由,参数设置问题只能看到或许的有些频率变化,而不能看到很完善的波形。
调试及故障排解
调试:
承受电容三点式,简洁牢靠,起振简洁。但一级放大电路虽然到达我们的设计目标,但是抗干扰等功能仍旧有印象,到底这是用较少的一些分立元件组成的一个高频电路。我们将偏置电阻的阻值减小使其对接收灵敏度提高,经测试,〔温度:28〕,而且这是在有很多电磁干扰的环境下进展的测试,测试效果良好。
天线输出距离选频回路较远,由于板子已经焊好,我们使用面包板进展测试,觉察天线距离选频回路越近时,收音机的接收效果越好。
经测试还觉察,将电源等有源元件与其他元件分开距离较大摆放时,承受的效果较好,频率较稳定,抗干扰力量提高近20%,频率抖动不大。为此我们选择了将天线与电源分在两边摆放。
故障分析:
传播距离不远:主要是信号不是很清楚解决:加长天线,使用拉伸式天线;
调整L2的线圈匝数。
用收音机接收声音不清楚解决:调整L1的线圈距离
高频课程设计---无线调频话筒
10/15