調(diào)頻麥克風(fēng)發(fā)射器

1、電子創(chuàng)新設(shè)計(jì)與制作實(shí)訓(xùn)報(bào)告調(diào)頻麥克風(fēng)發(fā)射器fm microphone transmitter目 錄一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求2二、方案設(shè)計(jì)與論證22.1 設(shè)計(jì)方案一22.2 設(shè)計(jì)方案二（電路改進(jìn)）3三、元件選擇4四、電路原理分析54.1 音頻收集電路54.2 電源及控制電路64.3 音頻放大電路74.4 高頻振蕩調(diào)制電路94.5 功率放大電路104.6 總體電路圖10五、安裝與調(diào)試10六、心得體會11附 錄12參考文獻(xiàn)12一、設(shè)計(jì)任務(wù)與要求制作接收頻率在88-108mhz的簡易調(diào)頻麥克風(fēng)發(fā)射器，要求：（1）完成電路原理圖并制作pcb板，能夠運(yùn)用所學(xué)的理論知識分析和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，在其基礎(chǔ)上進(jìn)行電路改進(jìn)與

2、提高性能；（2）設(shè)計(jì)間歇編碼定時(shí)電路提高效率降低功耗。二、方案設(shè)計(jì)與論證2.1 設(shè)計(jì)方案一a) 設(shè)計(jì)框圖音頻信號輸入（麥克風(fēng)）調(diào)頻振蕩器外部信號輸入（耳機(jī)）b) 具體電路設(shè)計(jì)該方案電路比較簡單，元件數(shù)量較少，但在實(shí)際制作中發(fā)現(xiàn)其發(fā)射頻率較低，且其抗干擾能力差，特別是有人靠近的時(shí)候，漂頻現(xiàn)象比較嚴(yán)重。2.2 設(shè)計(jì)方案二（電路改進(jìn)）a) 設(shè)計(jì)框圖低頻放大音頻信號高頻振蕩調(diào)制功率放大緩沖級b) 具體電路設(shè)計(jì)該方案在方案一的基礎(chǔ)上添加了音頻放大、緩沖級和功率放大模塊，既放大了原始的音頻信號，又提高了其發(fā)射頻率，抗干擾能力也比方案一強(qiáng)。故最終選擇方案二。三、元件選擇選頻回路的電感l(wèi)需要自制，我們組用直徑

3、1mm的漆包線，在直徑為5mm左右的骨架上繞制7圈，抽去骨架成為空心線圈。天線也用直徑1mm的漆包線在直徑為8mm左右的骨架上繞制18圈，抽去骨架成為空心線圈，并適當(dāng)拉長即可。mic1話筒為駐極體式話筒，晶體管q2：s9014，100；q1、q3、q4：s9018，100，f700mhz；c2、c3、c6、c7、c9-c13選用高頻瓷介電容器。四、電路原理分析4.1 音頻收集電路圖1. 音頻收集電路話筒mic1可以采集外界的聲音信號，這里我們用的是駐極體小話筒，靈敏度非常高，可以采集微弱的聲音，同時(shí)這種話筒工作時(shí)必須要有直流偏壓才能工作，電阻r1可以提供一定的直流偏壓，r1的阻值越大，話筒采集

4、聲音的靈敏度越弱。電阻越小話筒的靈敏度越高，話筒采集到的交流聲音信號通過c4耦合和r5匹配后送到三極管的基極。原先設(shè)計(jì)電路中有兩個(gè)二極管反向并聯(lián)，主要起一個(gè)雙向限幅的功能，二極管的導(dǎo)通電壓只有0.7v，如果信號電壓超過0.7v就會被二極管導(dǎo)通分流，這樣可以確保聲音信號的幅度可以限制在正負(fù)0.7v之間。但最終調(diào)試后去掉了二極管，因?yàn)榧由隙O管后音頻輸入信號反而不清晰且很弱。4.2 電源及控制電路圖2.電源及控制電路電路中發(fā)光二極管d1用來指示工作狀態(tài)，當(dāng)調(diào)頻麥克風(fēng)得電工作時(shí)就會點(diǎn)亮，r13是發(fā)光二極管的限流電阻。k1是電源開關(guān)，調(diào)頻麥克風(fēng)不工作時(shí)斷開，可以減少電池電源的損耗。c13、c14是電源

5、濾波電容，因?yàn)榇箅娙菀话悴捎镁砝@工藝制作的，所以等效電感比較大，并聯(lián)一個(gè)小電容c13可以使電源的高頻內(nèi)阻降低，減少高頻干擾。4.3 音頻放大電路圖3.音頻放大電路此電路是對所收集到的音頻信號進(jìn)行無失真地放大，為下面的調(diào)制做準(zhǔn)備。因?yàn)樵谧匀画h(huán)境中，由于諸多因素，所收集到的聲音（即音頻信號）都經(jīng)過了很多的干擾，因此其所攜帶的能量都是很微弱的，為了使其能夠正常的進(jìn)入調(diào)制模塊來與本振進(jìn)行調(diào)制，需要將其音頻信號來進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯髞磉_(dá)到相關(guān)匹配。另一方面，這個(gè)無線話筒也是一個(gè)調(diào)頻發(fā)射機(jī)，發(fā)出的信號又要經(jīng)過大自然的無數(shù)干擾才會得到接收，若原始信號的能量就不夠強(qiáng)烈，那么接收端的信號就無從談起了。所以只有對其原始

6、的音頻信號進(jìn)行充分放大，達(dá)到相應(yīng)要求之后，再發(fā)射出去。接收端才能夠正常進(jìn)行解調(diào)恢復(fù)原始的音頻信號。經(jīng)過反復(fù)調(diào)試后，得出r2=27k，r6=33k才使輸出波形不失真。其中r6是負(fù)反饋電阻，作用是穩(wěn)定三極管的工作狀態(tài)。圖4. 仿真音頻放大后的波形4.4 高頻振蕩調(diào)制電路圖5.高頻振蕩調(diào)制電路及緩沖級高頻振蕩調(diào)制電路由晶體管q3、電阻r3、電感l(wèi)1、電容c2、c11、c12等組成。其功能是產(chǎn)生高頻載波信號并進(jìn)行調(diào)制。l1和c2構(gòu)成lc諧振回路。該回路具有選頻作用，其頻率由公式計(jì)算得出：f = 1/ 2*(lc)-1/2經(jīng)c5耦合過來的信號加在q3基極上，通過基極上變化的電壓改變be結(jié)電容，而實(shí)現(xiàn)對載

7、波的調(diào)制。由集電極輸出經(jīng)c6耦合到下一級進(jìn)行功率放大。在調(diào)頻電路和高頻放大電路中間加一個(gè)緩沖器可以減少兩級信號之間的相互干擾 ，增強(qiáng)電路的抗干擾能力。4.5 功率放大電路圖6.功率放大電路和天線電路由r11、q4、c9、l2、c3、c7、r11組成，該部分電路為自偏壓電路，無需給b極加偏置電壓，高頻信號由c9耦合經(jīng)自偏壓電阻r11加到b上放大，電路工作在c類狀態(tài)。l2和c3組成選頻電路，使其諧振在前一級的工作頻率上，c7為輸出電容，輸出高頻信號。 4.6 總體電路圖圖7.總電路圖五、安裝與調(diào)試1. 安裝此作品的實(shí)物用到的元件較多，所以在焊接之前我們設(shè)計(jì)了一套元件插接方案，盡量將元件安排緊密，并

8、將所有元件按電路圖安插好。由于焊接過程中有一點(diǎn)疏忽，導(dǎo)致剛開始調(diào)試時(shí)出現(xiàn)問題。但經(jīng)后來檢查并改正，電路就能正常工作了。2、調(diào)試先用頻譜儀測量電路的發(fā)射頻率，看到電路發(fā)射的高頻信號的基波大概在86mhz左右，然后把fm收音機(jī)的電源和音量打開，將頻率調(diào)在86mhz左右無電臺的地方。給調(diào)頻麥克風(fēng)發(fā)射電路板通上電源，對準(zhǔn)收音機(jī)，用無感螺絲刀調(diào)節(jié)振蕩線圈l1的稀疏（線圈匝間距離），直到收音機(jī)傳出嘯叫聲，再慢慢移開話筒和收音機(jī)距離，同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)收音機(jī)（或者話筒板）的音量、調(diào)頻旋鈕，直到聲音最清晰、距離又最遠(yuǎn)為止。3、實(shí)驗(yàn)效果發(fā)現(xiàn)在85.6mhz附近的時(shí)候效果最好，發(fā)射距離在無障礙物時(shí)達(dá)到10m。六、心得體

9、會經(jīng)過三周的實(shí)訓(xùn)，我們終于小有所成，順利完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，做出了無線調(diào)頻麥克風(fēng)發(fā)射器，并最終調(diào)試成功。在此過程中我們受益頗多。通過這次實(shí)踐，使我們深入了解了高頻電路設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的各方面的內(nèi)容。比如，元器件要選用適合用于高頻電路的；元器件布局要緊密；導(dǎo)線要短；管腳也要盡可能短；電源線要略寬過交流信號線；直流源要干凈，用大電容對電源紋波過濾，用好的電容耦合掉電源的高頻干擾等等。制作過程是一個(gè)考驗(yàn)人耐心的過程，不能有絲毫的急躁，馬虎，對電路的調(diào)試要一步一步來，不能急躁，在電腦上調(diào)試考驗(yàn)了我們的操作水平，而焊功更考驗(yàn)了我們的動(dòng)手能力。通過這次實(shí)踐，真正把從書本上學(xué)到的知識應(yīng)用于實(shí)踐，學(xué)會了初步的電子

10、電路仿真設(shè)計(jì),雖然過程中遇到了一些困難，但是在解決這些問題的過程無疑也是對自己自身專業(yè)知識的一種提高。當(dāng)最終調(diào)試成功的時(shí)候也是對自己的一種肯定。此次的設(shè)計(jì)任務(wù)不僅增強(qiáng)了我們在專業(yè)設(shè)計(jì)方面的信心，鼓舞了我們，更是一次興趣的培養(yǎng)，為我們以后的學(xué)習(xí)方向的明確了重點(diǎn)。 另外，在這次實(shí)訓(xùn)中我們遇到了不少的問題，針對不同的問題我們采取不同的解決方法，遇到不懂的問題時(shí)，除向老師同學(xué)請教外，我們還利用網(wǎng)上的資源，搜索查找得到需要的信息，最終一一解決設(shè)計(jì)中遇到的問題。我們能夠順利完成此設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是團(tuán)隊(duì)合作，當(dāng)然知識儲備也不能忽略。附 錄元器件清單元器件類型規(guī)格數(shù)量電阻10k27k1k68k18022k3.9k5.1k5106802.7k33k211111111111開關(guān)撥動(dòng)開關(guān)1二極管in41482led燈1電容30pf10pf100pf1nf10nf1uf100