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对讲机

wangming
2011-10-30 0人阅读 举报 0 0 0 暂无简介

简介:本文档为《对讲机pdf》,可适用于工程科技领域

目录摘要IAbstractII前言第一章对讲机原理概述工作原理.原理框图.工作原理设计方案第二章芯片介绍单片窄带调频接收电路MC混频鉴频调频发射电路MC调频接收前置电路TAP音频功率放大芯片LM第三章对讲机电路设计第一节电路原理框图发信电路收信电路第二节电路原理图发信电路收信电路天线及双工滤波电路参数选择结束语参考文献致谢附录:整机电路图前言古时候的通信方式有蜂火台、飞鸽传书、驿站等等主要的目地在于传送军事情报其传输煤介主要是利用人力和物力来达成。直到“电”问世后才开始寻找通过使用电来通信的可能性。经过人们的发展在这两百年内获得重大进步尤其是配合电子元件的进步使复杂、便利的通信系统得以实现并成为日常生活中不可缺少的东西。在整个通信技术发展过程中有些科学家作出了重要的突破性贡献。例如年马克斯威尔(Maxwell)导出电磁波理论证明电磁波的存在而赫兹年经由实验证明电磁波存在这些进步使得无线通信变得可能也逐渐成真。另外贝尔(Bell)于年发明电话使声音可以直接传递结合史卓格(Strowger)在年发明的自动交换机使得电话服务得以顺利成长。由于真空管于年问世促使阿姆斯壮于年发明超外差无线电接收机开启无线电广阔的应用大门。在年前的通信发展主要是属于类比通信的成长。在年以后随着数子通信、电脑及人造卫星的产生整体通信技术也朝向数子通信方向来发展对人类生活的影响也更为加深。当然这些进步也都基于电子原件由真空管、电晶体、集成电路(IntegratedCircuitIC)及超大型集成电路(VeryLargeScaleIntegratedCircuitVLSI)的长足进步才能使通信系统更具方便性及操控性。随着电脑技术、通信技术与娱乐的结合大家都希望能够更随心所欲地使用科技无线通信技术便逐渐获得大家的青睐。大家都希望能够透过无线通信技术使自己不再局限于有线传输设备进而摆脱掉上述的种种羁绊。无线通信技术主要就是利用无线电波取代传统的传输线路(例如:铜线双绞线、光纤等)通过适当的技术我们可以将低频的信息加在高频的载波之上这就是我们所谓的调制(Modulation)而相反地自高频的载波中将信息取出的技术我们把它称之为解调(Demodulation)而这个可以用来发射的高频载波便称之为射频(简称RF)。通过改变载波的波长、振幅、频率我们就可以利用载波来表示信息。基本上各种通信系统的资讯传送过程以从甲地单向地传到乙地为例其流程大约如下:在甲地将要传送的信息以电的信号表现出来。将此电信号放大、编码或调制后依据各种传输煤介特性将信息传送到乙地。在乙地将电信号收集后经解码或解调。再依原传送信息性质还原回来在透过喇叭转换使人能听到。第一章对讲机原理概述MHz、MHz无线对讲机电路采用了双向异频和高集成度的集成块设计而成与过去的对讲机相比具有双向异频、集成度高、体积小、省电节能、价格便宜等优点。工作原理.原理框图如图l所示.图原理框图.工作原理发信电路包括:话筒音频放大、调制、缓冲放大、选频、发射功放等部分。收信电路包括:高放、混频、中放鉴频、低放等部分。发信时话音经过话筒将声音信号转换为电信号。然后经过音频放大器将其放大再用其进行调频使载波信号的频率按调制信号规律变化。之后已调信号经过缓冲放大器进入选频电路选出所需要的谐波信号。最后经过高频放大器进行信号放大后由天线发射出去。收信时由天线接收所需信号先经过高频放大再进行混频产生中频信号中频信号经过中频放大器后送入鉴频器进行解调解调出音频信号。音频信号经过音频功率放大器放大后获得所需的推动功率推动扬声器发出声响。高放混频缓冲放大选频高放鉴频低放中放音放调频本振本振滤波器设计方案本电路既可以用分立元件实现也可以采用集成电路芯片实现。由于集成电路技术已经相当成熟故本人采用集成电路实现本设计方案。本电路大体可分为三部分:调频发信电路调频接收电路与音频功率放大电路。调频发射电路选用常用发射芯片MC。MC是美国MOTOROLA公司同步开发无绳电话和调频通信设备的FM发射系统内置了话筒放大电路、压控振荡器和两级缓冲放大晶体管。调频接收电路选用TAP与MC芯片。TAP为调频前端应用,包括射频放大第一混频缓冲放大等电路适用于便携式收音机或收录机MC是美国摩托罗拉公司生产的单片窄带调频接收电路,主要应用于语音通信的无线接收机片内包含振荡电路,混频电路,限幅放大器,积分鉴频器,滤波器,抑制器,扫描控制器及静噪开关电路主要应用在二次变频的通信接受设备。功率放大电路采用LM。LM是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。第二章芯片介绍单片窄带调频接收电路MCMC是美国摩托罗拉公司生产的单片窄带调频接收电路,主要应用于语音通信的无线接收机片内包含振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、滤波器、抑制器、扫描控制器及静噪开关电路。主要应用在二次变频的通信接收设备。其主要特性如下:·低功耗(在Vcc=v,耗电典型值仅为mA)·极限灵敏度:uv(dB)(典型值)·少量的外接元件·工作电压:v·采用双列直插脚塑料封装(DIP)和微形的双列脚塑料封装(SOP)。·工作频率:MHZ(max)图、、、分别为MC单片窄带调频接收电路封装电路图、MC内部电路结构框图、MC典型应用图、MC极限参数表。图MC封装电路图图MC内部电路结构框图图MC典型应用电路MC极限参数(Ta=℃)MC引脚中英文对照表引脚序号英文符号中文翻译引脚序号英文符号中文翻译Crystal晶体振荡器Demodulatoroutput解调输出OSCFilterinput滤波输入Mixeroutput混频输出Filteroutput滤波输出VCC电源Squelchinput静噪输入Limiterinput限幅输入Scancontrol扫描控制decoupling退耦Audiomute消声Limiteroutput限幅输出GND接地Quadinput检波回路RFinput射频输入MC内部电路结构引脚中英文对照表英文符号中文翻译Oscillator振荡器Mixer混频器LimiterAmp限幅放大器中频放大器Demodulator检波器AFAmp音频放大器FilterAmp滤波放大器SquelchtriggerHysteresis带滞后的静噪触发器MC单片窄带调频接收电路工作原理:MC的内部振荡电路与pin和pin的外接元件组成第二本振级第一中频IF如果输入MHZ信号从MC的pin输入在内部第二混频级进行混频其差频为:=MHZ也即KHZ第二中频信号。第二中频信号由pin输出由KHZ陶瓷滤波器选频再经pin送入的MC限幅放大器进行高增益放大限幅放大级是整个电路的主要增益级。pin的外接元件组成KHZ鉴频谐振回路经放大后的第二中频信号在内部进行鉴频解调并经一级音频电压放大后由pin输出音频信号。pinpin为载频检测和电子开关电路通过外接少量的元件即可构成载频检测电路用于调频接收机的静噪控制。MC内部还置有一级滤波信号放大级加上少量的外接元件可组成有源选频电路为载频检测电路提供信号该滤波器为pin输入端pin为输出端。pin和pin为第二中放级的退耦电容。MC的输入调频波与测试电路:按调频波频率调制定义调频波的瞬时频率变化为:t(t)=()()tftKUt()t――――未受调制的载波角频率()t―――调制后角频率的变化量fK――――调频比例系数U――――调频信号当()式中用单音信号()cos()tMUUt调制时则单音调制的调频波电压为:cos()cossin()cossin()fMSSMSMtSMtKUUUtUttUtt()下面详细介绍MC怎么实现混频、鉴频功能:混频混频电路又叫变频电路(Mixer,Convertor),是超外差式接收机的重要组成部分。它的作用是将载频为cf的已调信号sV(t)不失真地变换为载频为If的已调信号IV(t)。通常将IV(t)称为中频信号相应的If称为中频频率(IntermediateFrequency,IF),简称中频。LV(t)=LmVcosLWt是由本地振荡器产生的本振电压LW=Lf称为本振角频率它与fI、fc之间的关系为:If=lfcf()从频谱的观点来看混频的作用就是将输入已调信号频谱不失真地从cf搬移到If的位置上。因此混频电路是一种典型的频谱搬移电路可以用相乘器和带通滤波器来实现这种频谱搬移。如图中就是利用乘法器实现调频信号的混频功能的。鉴频调频波的解调称为频率检波简称鉴频(FMDetector,Discriminator)。其作用是从已调波中检出反映在频率变化上的调制信号。在调频接收机中当等幅调频信号通过鉴频前各级电路时因电路频率特性不均匀而导致调频信号频谱结构的变化从而造成调频信号的振幅发生变化。如果存在着干扰还会进一步加剧这种振幅的变化。鉴频器解调这种信号时上述寄生调幅就会反映在输出解调电压上产生解调失真。因此一般必须在鉴频前加一限幅器以消除寄生调幅保证加到鉴频器上的调频电压是等幅的。可见限幅与鉴频一般是连用的统称为限幅鉴频器。在MC中鉴频电路采用双差分对平衡调制器实现鉴相的乘积型相位鉴频器电路。图是这种鉴频器的典型原理电路图。图乘积型相位鉴频器图中T~T和D组成双差分对相乘器D~D为偏置电路它为T和双差分对管提供所需的偏置电压。输入调频信号电压Vs(t)经跟随器T后分为两路:一路直接以单端方式家到T的基极上作为相乘器的一个输入电压V(t)其值较大保证T、T差分对管工作在开关状态其中T基极上接恒定的直流偏压VBB并通过uF电容高频接地。一路经欧和欧的电阻分压(衰减倍)并经由C和并联谐振回路LCR组成的频相转换网络和跟随器T后以单端方式加到双差分对管T、T的基极上作为相乘器的另一个输入电压V(t)其值较小可认为双差分对管工作在小信号状态。双差分对管采用单端输出经低通滤波器取出所需鉴频电压Vo(t)。我们知道如果鉴频器没有自限制能力它的输出平均电压值在不同程度上都会受到输入调频信号振幅变化的影响。因此MC在鉴频前插入了限幅器从而使鉴频器输出信号的变化规律真实地反映调制信号的变化规律。由于插入了限幅器限幅后它的输出幅度保持恒定不再随着输入幅度的增加而增加因此MC的输入灵敏度引入了“输入限幅电平”指标。测试时当脚滤波输出刚限幅时使脚输入幅度减小到%即为输入限幅电平-dB值。我们测试结果为uF。调频发射电路MCMC是美国MOTOROLA公司同步开发无绳电话和调频通信设备的FM发射系统内置了话筒放大电路、压控振荡器和两级缓冲放大晶体管。其主要特性如下:·V宽范围的工作电压·低功耗电流(典型值为mA)·只需少量的外围元器件·MHz频率具有dB直接功率输出·使用片内放大晶体管输出功率可达dBm的输出功率·可以接入FCC、DOT、PTT等射频电路、、、分别为MC单片窄带VHF调频发射电路功能引脚图、MC典型方框图、MC典型应用图、MC极限参数表。图MC功能引脚图MC引脚中英文对照表引脚序号英文符号中文翻译引脚序号英文符号中文翻译Variablereactanceoutput可调电阻输出端Trcollector集电极decoupling去耦端VCC电源Modulator调制输入Trcollector集电极MicAmpoutput话筒信号放大输出Tremitter发射极MicAmpinput话筒信号放大输入Trbase基极GND接地RFoutput射频输出Tremitter发射极RFOsc射频振荡器Trbase基极图MC内部电路结构框图图MC典型应用图MC内部电路结构中英文对照表英文符号中文翻译Varialbereactance可调电阻RFOsc射频振荡器Buffer缓冲器MicAmp话筒信号放大器VREF调压电路图MC极限参数(Ta=℃Vcc=V)MC的工作原理:MC是无绳电话机和调频通信设备使用的单片发射器其内部由麦克风放大电路、压控振荡电路和两个放大用的三极管等部分组成具有体积小功耗低、质量好。外围元件少易于安装和调试等优点。发射部分的工作原理是:拾音器将声信号变成电信号经MC的脚输入经限幅放大后从脚输出经PF电容耦合到脚进行调制用电信号控制可变电抗的变化晶振X提供基准频率Ll调整调制指数于是振荡频率将随声音信号转变成的电信号而变化。调制后经内部缓冲放大获得倍频后由Cc将音频调制信号耦合到l脚经内部三极管放大后从脚输出然后经C、L选频后由Cc将音频调制信号送入脚经内部三极管放大后由脚输出.再经双工滤波双器选出本机的发射频率由天线发射出去。MC发射频率的选择:选择的元器件不同发射频率也不同具体的选择数据如下图所以其中outputRF就是我需要的发射频率。本论文选择的发射频率为MHZ对应得各数据如下图第一行。MC不同发射频率对应的元器件数据表OutputRFXLtLLReRbCcCcCCCCCMHZMHZMHZK单位:MHZMHZμHμHμHOMohmpFpFpFpFpFpFpF调频接收前置电路TAPTAP为调频前端应用芯片,适用于便携式收音机或收录机。内置了射频放大器混频器缓冲放大器本地振荡器等电路。其主要特性如下:·宽范围工作电压:v·改善的互调特性的双重平衡式混频电路·低辐射图TAP方框图TAP引脚中英文对照表引脚序号英文符号中文翻译引脚序号英文符号中文翻译RFIN射频输入GND地BYPASS旁路MIXOUT混频输出RFOUT射频输出OSCMONI振荡器监听MIXIN混频输入OSC振荡器VCC电源TAP内部电路结构中英文对照表英文符号中文翻译英文符号中文翻译RFAMP射频放大器BUFFERAMP缓冲放大器MIX混频器LOCALOSC本地振荡器BIAS偏置电路REG图TAP接脚功能说明图TAP最大额定值图TAP电特性音频功率放大芯片LMLM是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器,主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为。但在脚和脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至。输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在V电源电压下,它的静态功耗仅为mW,使得LM特别适用于电池供电的场合。LM的封装形式有塑封引线双列直插式和贴片式。图LM封装电路图其主要特性如下:·静态功耗低,约为mA,可用于电池供电·工作电压范围宽,VorV·外围元件少·电压增益可调,·低失真度LM电源电压V音频功率w。LM音响功放是由NSC制造的它的电源电压范围非常宽最高可使用到V消耗静态电流为mA当电源电压为V时在欧姆的负载情况下可提供几百mW的功率。它的典型输入阻抗为K。图LM典型应用电路第三章对讲机电路设计第一节电路原理框图经过上一章各芯片的介绍我们可以画出简单的电路原理框图。下面简单介绍下电路的工作原理信号如何实现接收与发射的具体过程将在第二节详细讲解。发信电路首先拾音器将声音信号变成电信号经MC内部音频放大后进行调频使得振荡频率将随声音信号转变成的电信号而变化。其次调频信号经MC内部缓冲放大获得倍频后进行选频选出合适的发射频率。最后发射信号经过射频放大后由双工滤波双器选出本机的发射频率由天线发射出去。收信电路收信电路由三个芯片及周边元件组成这里工作过程分成三部分进行说明。①调谐器电路天线在接收到的信号中选出符合本机频率的射频信号将它交给TAP进行射频放大之后在其内部进行第一次混频产生第一中频信号第一中频信号经过陶瓷滤波器后输入到MC。②放大电路MC接收到第一中频信号后进行第二次混频产生KHz的中频信号中频信号经过陶瓷滤波器后进行放大放大后信号交给调频检波器进行鉴频解调出的音频信号经过一级音频放大后输出。③音频功率放大电路由MC传来的信号经过LM进行功率放大后推动喇叭发出声音。图电路原理框图射频放大TAP陶瓷滤波器MHZ第二混频中频放大调频检波静噪MC第一混频TAP功率放大LM音频放大MC陶瓷滤波器KHZ本地振荡MHZ本地振荡MHZ调频MC晶振放大后选频MC缓冲倍频MC射频放大MC双工滤波器第二节电路原理图对讲机电路原理图如下:(详细电路图见附录)图对讲机整机电路原理图发信电路发信电路由IC及其周围元件组成。发信电路采用MCMC是无绳电话机和调频通信设备使用的单片发射器其内部由麦克风放大电路、压控振荡电路和两个放大用的三极管等部分组成具有体积小、功耗低、质量好、外围元件少易于安装和调试等优点。发射部分的工作原理是:()拾音器将声信号变成电信号经MC的脚输入经限幅放大后从脚输出经C耦合到脚进行调制使电路中产生随语音信号变化的电抗经脚输出。()电源经R和R分压为拾音器提供直流偏置C为高频旁路电容。W调整放大倍数。()晶振QZ提供基准频率Ll调整调制指数于是振荡频率将随声音信号转变成的电信号而变化。调制后经内部缓冲放大获得倍频(倍频)后(L和C选频调谐于MHz)由C将音频调制信号送入l脚经内部三极管放大后从脚输出脚接三极管的发射极R为三极管发射极提供偏置电压C为高频滤波电容。然后经C、L选频(频率为MHz)后由C将音频调制信号送入脚脚接三极管的发射极R为三极管发射极提供偏置电压C为高频滤波电容。经内部三极管放大后由脚输出再经双工滤波器选出本机的发射频率由天线发射出去。收信电路()调谐器电路调谐器以TAP为主题及TR、TR、TR、TR、QZ及周边元件构成其结构请参阅电路图由结构图得知此IC内部含有射频放大电路混频电路本地振荡电路等等此IC可工作到MHz。其工作原理如下:天线接收到的讯号经SWTR的切换交连给TR并利用TR与内部电容Co谐振取出MHz的射频讯号经C的交给第一脚射频放大经TR与内部电容Co谐振并取出MHz的射频讯号经C交连给内部混频电路与QZ本地振荡所产生的MHz进行第一次混频的工作MHzMHz=MHz的第一中频讯号再经由TR及内部电容Co的谐振取出MHz的第一中频讯号再经由FL陶瓷滤波器输出。()放大电路中频放大电路以MC为主题及QZFLFLTRQVR构成其内部结构请参阅电路图由电路图得知MC的内部包含有混频基本振荡KHz第二中频放大调频检波音频放大静噪放大滤波器及静噪系统等等是一个规划完整的中频放大IC。其工作原理如下:MHz的中频讯号由IC第脚输入与第脚本地振荡讯号MHz进行二次混频MHzMHz=KHz的中频讯号经陶瓷滤波器交给KHz第二中频放大放大后交给调频检波经过音频放大再由第脚输出并分两支路一支路经RC滤除中频KHz信号并取出音频讯号交连给VR音量控制交给音频功率放大驱动扬声器。另一支路经VR静噪位准控制交给静噪滤波放大器再交给静噪控制并由第脚输出控制Q及LMIC静音。()音频功率放大电路音频功率放大以LMVR及周边元件构成此IC提供倍的放大及W的输出功率推动喇叭。RC为负反馈网路改变R的阻值可调整放大倍数。天线及双工滤波电路这部分电路由天线、C、C、L组成。由MC传来的发射信号通过由C、C、L组成的双工滤波器选出本机的发射频率由天线发射出去。参数选择双向异频即发话时用一频率收话时用另一频率。发话、收话互不影响收发两部分电路可同时工作。MC典型电路发射频率的选取是由下表中的数值决定的考虑到接受频率MHz我们选用一个靠近MHz的频率既MHz,对应这一频率的参数值参照下表:表发射频率的参数选择参照表:OutputRFXLtLLReRbCcCcCCCCCMHZMHZMHZK单位:MHZMHZμHμHμHOMohmpFpFpFpFpFpFpF结束语本次毕业设计不但使我巩固了自己的专业知识扩展了自己的视野及知识范围提高了自己的动手能力而且对高频电子线路有了更加深刻的理解尤其对此次设计涉及到的知识点认识更加深刻例如调制、解调、混频、放大等等。同时也熟悉了一些相关的集成芯片对各个芯片的工作原理、电路结构、以及典型应用电路有了一定的了解。相信这次设计会对我以后从事模拟电子线路方面的工作打下很好的基础。对讲机通信是无线电通信技术的一个应用其应用范围非常地广泛如监控系统、远端控制系统、航空、军事、医疗、大众运输、工厂应用等„„远观未来我们深信无线通信将是以后重要领域的一个趋势。在无线通信所遭遇到的瓶颈莫过于传播时的干扰还有传播距离的限制非常容易受到外界地理环境以及天候等许多因素的干扰影响而使通话品质大大降低所以最主要与无线电波的传输距离、传播环境的反射物与障碍物、以及在通话时的移动速率有关这些诸多原因都会衰减无线电波的信号品质。如何解决频率资源缺乏、有效提升系统容量、提高资讯传输速率和确保通信品质等将成为我们研究的方向。参考文献李哲英等实用电子电路设计M北京:电于工业出版杜陈永甫谭秀华理代通信系统和信息网M北京:电子工业出版社陈永等集群移动通信机和对讲机原理、使用及维修手册M北京:电子工业出版社蓝贤芳新型电话机的使用、原理与维修M广东科技出版社谢嘉奎宣月清,冯军电子线路M北京:高等教育出版社致谢关于本课题的设计首先我们要先感谢我们的指导老师卢金平老师。在本文的完成过程中卢老师注入了极大的精力给与了很大的帮助。在设计期间卢老师帮助我理清设计思路提出有效的改进方案。导师丰富的知识面、严谨的学风、诲人不倦的态度和学术上精益求精的精神使我受益终生。另外要感谢母校南昌大学信工学院所有老师与同学四年来对我的关心与支持感谢各位老师在学习期间对我的严格要求和敦敦教诲。在我的设计过程中老师不厌其烦地为我解答疑难使我在迷茫中看到了希望的曙光。同时也要感谢身边同学的热心帮助没有你们的支持与关心就没有我今天成功的毕业设计!C构成的无线对讲机电路图电子爱好者都喜爱制作无线对讲机今天我就为广大爱好者提供一款制作简单、实用的无线对讲电路。工作原理:如图Q高频管的集电集到发射极接有C正反馈电容这个正反馈信号会使用电路产生高频振荡同时由于天线会接收到空中的电磁波并通过L加到T使得Q能根据空间电磁破的变化而振荡也发生变化起到灵敏度极高的超再生检波作用。超再生检波出来的音频信号通过RC传输到Q进行前置放大经过前置放大后的信号就可以再经Q推动、Q、Q功率放大去推动SP扬声器发出声音了这就是对讲机的接收过程。通过调节T的磁芯、C、C、C还可以改变接收信号的频率当接收频率刚好等于当地广播电台的频率时还可以当收音机用。当需要讲话时请接下“收”开关这时SP喇叭原本是接在输出发声的现在变成了当作话筒来拾取音频信号了SP的音圈随着声音的振动感应出微弱的电信号经过Q放大再经过经Q推动、Q、Q功率放大后加到了Q的集电集Q的集电极电压会随着声音的变化而变化经过导致了Q的高频振荡信号幅射到空音的强弱也在随声音变化而变化这时本机就相当于是一个小小的无线发射台了。因此本对讲机要保证发射的频率和接收的频率是一样才能完成对讲因此本元件包给大家配了多只电容可以确保大家安装后都能可靠的对讲。说明:刚装好的电路板随便接上一根天线一般就能在几米内对讲这是本站能保证的。然后请大家慢慢拉开距离越调试得好距商就越远需要更远的距离请配更好的天线和更高的电源电压这还需要大家自己去控索综合实验一:无线调频对讲机的安装与调试实验目的使学生通过调频对讲机的安装调试对所学过的高频电路原理知识及各单元电路的电路形式各电路间的耦合方式及信号传送波形和结果有更深入的了解。同时也对以前所学过的各类形模似单元电路的工作原理、电路形式、调试方法、测量技术、整机电路统调技巧等方面知识得到全面的、系统的训练。为今后从事本专业工作奠定了坚实的技术基础。–调频对讲机电路工作原理与框图:无线对讲机作为一种简单的通信工具由于它不需要中转站和地面交换机站支持就可以进行有效的移动通信。因此深受人们欢迎。目前它广泛应用于各种生产、保安、野外工程等领域的小范围通信工程中。无线对讲机技术是很多无线移动通信技术的基础目前应用比较广泛的蜂窝式移动电话技术就是在无线双工对讲机的基础上发展起来的新兴现代通信技术。很好的熟悉掌握无线对讲机内部电路的工作原理和测试、调整技术对今后从事通信工程领域的技术工作无疑是十分重要的。对讲机的电路形式较多从调制方式上可分为调幅式和调频式从收发功能上可分为单工式和双工式。单工式对讲机在同一时间内只能工作在一种状态下、即:接收或者发射状态而不能同时处于收发状态单工对讲机工作时要不停的切换开关来控制收发状态所以使用起来不太方便。而双工式对讲机可以收发电路同时工作使用起来如同普通电话机一样因此应用起来比较方便但由于双工对讲机电路复杂造价高耗电量大等缺点所以一般应用较少。而单工式对讲机则由于它造价低体积小耗电低等优点而被大量应用。目前市面上常见到的对讲机大多属于单工调频式。图就是单工式对讲机的原理框图:从图中所以看出对讲机的收、发状态,是靠切换供电电源的方式来实现收、发转换的。虽然电路中含有接收和发射电路由于在同一时间内,只能工作在一种状态下所以将这种工作方式称为单工方式。目前也有些对讲机电路采用半双工工作方式。它的工作原理是将话筒收到的音频微弱信号进行电压放大、并将放大后的交流电压经过检波电路检波整流后得到了一个直流电平信号用其控制电子开关去切换收、发电路工作状态。完成对讲机的收、发转换过程。我们称其为半双工工作方式。半双工对讲机从电路工作形式上来讲仍然属于单工工作方式。严格的讲半双工对讲机应该属于变形单工对讲机电路。而全双工对讲机在工作时发射电路和接收电路是同时工作的。由于发射电路和接收电路共用一根天线发射电路输出到欧天线上的高频载波电压可能达到VV以上。而接收对方发射的高频载波信号往往较微弱一般在欧天线上仅能感应到微伏级的信号。所以对讲机天线的工作状态将直接关系到双工对讲机能否正常工作。为了保证天线信号的正确分配一般双工对讲机电路均设计有天线双工器。用双工器来保证天线的分配任务以保证收发电路有序的工作。为了防止收发电路之间的相互干扰仅靠双工器是不够的所以一般全双工对讲机电路中均在接收电路的输入端和发射电路的输出端分别设计有带通或带阻滤波器让所需要的频率顺利通过并且将其它频率滤除或者阻档掉。由于采用了以上多种措施所以使双工对讲机电路的接收和发射电路可以同时使用同一根天线而不会产生不必要的干扰。本次实验主要是针对单工对讲机电路进行的将对单工调频对讲机电路各部分电路进行详细的分析。图是本次实验用的单工无线调频对讲机电路方框图:调频对讲机的主要电气指标与电原理图:本实验调频对讲机电路的主要电性能指标参数:高频发射功率„„„„„„≥W(Ω)发射工作效率„„„„„„≤接收机灵敏度„„„„„„≤µv限幅灵敏度„„„„„„≤µv音频输出功率„„„„„„≥mW最大调制频偏„„„„„„≥±KHz待机静态电流„„„„„„≤mA频率稳定度„„„„„„≥ˉ信号选择性„„„„„„≥db(±KHz)电池供电电压„„„„„„V(节V)一部对讲机工作性能的优劣常用以上几项电气参数来表示其指标内容含意如下:①灵敏度:接收机在接收信号时是不是灵敏主要是指它接收徵弱的信号能力。如果接收机能在极徵弱的信号下良好的工作并能够输出一定的功率的性能良好的解调信号那么这部接收机就具有较高的灵敏度。反之就是灵敏度低。衡量灵敏度的单位常用场强值的毫伏或微伏为单位。因此、灵敏度是衡量接收机接收微弱信号能力的重要指标。②选择性:接收机工作时要在众多的信号中把有用的信号选择出来这种选择信号的能力称为信号选择性。接收机在工作时它所要接收的信号频率附近常常会同时存在着很多的干扰信号。这些干扰信号有强有弱如果接收机能在很强的干扰信号情况下选择出自己的有用信号那它的信号选择性就很高。反之如果连很弱的干扰也无法抑制掉那它的选择性能就很低。选择性能的指标一般用接收电路对通频带以外信号的衰减量计量。单位为db③限幅灵敏度:限幅灵敏度是指当接收机的中放的输出信号出现限幅时所需的最小输入信号电压值称为限幅灵敏度。限幅灵敏度的高低和接收机的高放、中放电路的电压增益有直接的关系。它和灵敏度指标一样也是衡量接收机接收微弱信号能力的重要指标。④频率稳定度:对讲机电路中发射及接收的频率是否稳定直接关系到能否正常通信。一般对讲机的频率稳定度主要由晶体的品质来决定同时也受工作电压、环境温度、环境湿度等因素的影响。频率稳定度的高低一般用指数来表示指数的绝对值越大表示稳定度越高。⑤调制频偏:调制频偏或者称频偏量是指调制信号(音频)对载波信号频率(fo)调制后使载波的中心频率产生的频率偏移量。调制频偏可以用相对量百分比来表示。也可以用绝对量正负值来表示。⑥静态工作电流:对讲机的静态工作电流是指对讲机的接收电路在无通话的待机状态下所消耗的电流量。由于一般对讲机都采用电池供电。静态电流越小对讲机的待机时间就越长。静态工作电流的高低用电流值来表示单位为mA。⑦高频输出功率:高频输出功率也称载波输出功率。它是指发射机将高频载波送往发射天线上的高频发射功率。是对讲机的一个重要性能指标。发射机输出功率的大小直接关系到对讲机通信距离的远近。高频输出功率的大小一般用功率瓦特来表示。输出功率的测量一般要用专业的高频功率计来测量。⑧发射机工作效率:发射机工作效率是指发射电路将电路将所消耗的电源直流功率转换为高频发射功率的效率。或者称电路实际消耗功率和发射有用功率之比。发射机工作效率的高低一般用百分比来表示即:电源消耗功率比高频输出功率。它们的比值越小表示能源转换效率越高。⑨音频输出功率:音频输出功率是指对讲机解调信号输出的最大不失真功率值。一般测量音频输出功率时均以啦叭两端所获得的KHz正弦波电压为准当所测量的音频信号波形没有明显失真时进行测量。测量方法和一般交流功率测量一样。–FM接收机电路原理分析:输入选频网络:输入选频网络它是拉杆天线至接收机高频放大器输入端之间的信号耦合网络。它主要负责完成、对外界信号的选频、对强信号进行限幅处理、由于天线和第一级高频放大器之间存在较大的阻抗差异所以输入选频网络还要完成阻抗变换任务。图是输入选频网络的电原理图:从图中可以看出当外界的信号通过Ω拉杆天线进入电路后首先通过由C、L、C、L、C组成的通滤波器网络进行滤波处理后才送至由B、C组成的并联谐振回路进行选频并联谐振回路的谐振点选择在接收信号中心频率fo上对fo以外的信号进行衰减。B采用抽头分压部分耦合接入方式主要是为了使天线与电路阻抗匹配满足天线输入网络输出阻抗低和BG输入阻抗高之间的阻抗变换。为了防止由于发射电路工作时天线上所产生的高频电压(Vpp值以上)击穿场效应管的BG的栅极所以电路中加入了由二极管D、D组成的电压限幅电路利用二极管正向压降较低(V)的特性将输入电压限幅在V以下以保证高放管的安全。高频选频放大器:一部无线电接收机要想使其具有较高的接收灵敏度和较高的选择性高频放大器的电性能优劣至关重要。高放级小信号交流电压增益的高低将直接影响到接收机的灵敏度。而高放级的选频性优劣将直接关系到接收机的选择性和镜象抑制等性能指标参数的好坏。本电路中承担高频放大任务的放大管是BG该管选用高频双栅场效应管(SK)由于该管具有双栅输入功能可以将信号和直流偏置分别加至两个栅极。相互之间互不影响有效的减少了电源噪声对放大器的影响。保证了高频放大电路的低噪声系数。图是低噪声高放电路的原理图从图中可以看出为了提高放大器交流增益电路采用共源极放大方式设计在漏极回路中串入了由C、B组成的并联谐振选频回路使电路

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