《模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)》課程設(shè)計(jì)說明書有線半雙工對(duì)講機(jī)

1、武漢理工大學(xué)模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)課程設(shè)計(jì)說明書摘要模擬電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識(shí)的一次實(shí)踐檢測(cè)的過程。我選擇的項(xiàng)目是制作有線半雙工對(duì)講機(jī)，為了實(shí)現(xiàn)有線條件下的半雙工對(duì)講，我以lm386集成運(yùn)算放大器為核心器件來進(jìn)行制作。該電路以lm386集成功率放大器為核心電路以壓電式揚(yáng)聲器兼作話筒和聽筒。通過一個(gè)雙刀雙擲開關(guān)實(shí)現(xiàn)聽筒的聽說轉(zhuǎn)換功能，當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)把揚(yáng)聲器與說話通路接通時(shí)，本揚(yáng)聲器為聽筒，聲音信號(hào)傳入集成功率放大器，從另一揚(yáng)聲器傳出，即話筒；當(dāng)雙刀雙擲開關(guān)轉(zhuǎn)換時(shí)，兩個(gè)揚(yáng)聲器功能對(duì)調(diào)，以此實(shí)現(xiàn)半雙工對(duì)講功能。關(guān)鍵詞：lm386集成功放 半雙工 對(duì)講英文對(duì)照abstractsimulati

2、ng electron technology curriculum design is the process checking a practice of what be learned basic theory knowledge. my alternative project is the intercom making wired half duplex operation, in order to realize wired lower condition half duplex operation correct talk, come i to carry out fabricat

3、ion component centering on lm386 integration arithmetic amplifier. be the circuit of circuit centering on integrated power amplifier of lm386s turn to annex with dyadic loudspeaker of piezoelectric to do the microphone and the telephone receiver. it is said that by the fact that a two knife commutat

4、or realizes a telephone receiver changes a function , think that the loudspeaker is a telephone receiver when , two knife commutator puts the loudspeaker and gossip passage through, sound signal conducts entering the integrated power amplifier, from another loudspeaker biography take place , namely

5、the microphone; while two knife commutator changes, two loudspeaker functions exchange , realize half duplex operation the correct talk function on this account. keywords: lm386 collection half duplex operation correct talk 第一章 緒 論1.1 半雙工有線對(duì)講機(jī)概述有線對(duì)講機(jī)可以方便簡(jiǎn)單地實(shí)現(xiàn)異地遠(yuǎn)距離雙路或多路通話，與電話相比的優(yōu)點(diǎn)是不產(chǎn)生通信費(fèi)。有線對(duì)講機(jī)有雙工和半雙工

6、之分，本次課程設(shè)計(jì)制作的是半雙工對(duì)講機(jī)。半雙工對(duì)講機(jī)通過集成運(yùn)算放大器對(duì)語音的拾取和放大，用揚(yáng)聲器兼作話筒和聽筒，通過雙刀雙擲開關(guān)來實(shí)現(xiàn)揚(yáng)聲器的聽說轉(zhuǎn)換。半雙工就是指一個(gè)時(shí)間段內(nèi)只有一個(gè)動(dòng)作發(fā)生，舉個(gè)簡(jiǎn)單例子，一天窄窄的馬路，同時(shí)只能有一輛車通過，當(dāng)目前有兩量車對(duì)開，這種情況下就只能一輛先過，等到頭兒后另一輛再開，這個(gè)例子就形象地說明了半雙工的原理。原理框架圖第二章 總體設(shè)計(jì)2. 1 設(shè)計(jì)的目的和任務(wù)2.1.1 設(shè)計(jì)目的1、通過半雙工有線對(duì)講機(jī)的設(shè)計(jì)，安裝和調(diào)試，學(xué)會(huì)使用集成運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)語音的拾取和放大。2、學(xué)習(xí)用集成運(yùn)算放大器的外接電容來該善增益和濾波除雜音。3、學(xué)習(xí)負(fù)反饋可減小輸出信號(hào)

7、失真的作用。2.1.2 設(shè)計(jì)任務(wù)1、設(shè)計(jì)任務(wù)根據(jù)技術(shù)要求和已知條件，完成對(duì)雙路對(duì)講機(jī)的設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試。2、設(shè)計(jì)要求采用集成運(yùn)放和集成功放及阻容元件等構(gòu)成對(duì)講機(jī)電路，實(shí)現(xiàn)雙方異地有線通話對(duì)講；用揚(yáng)聲器兼作話筒和喇叭，雙向?qū)χv，互不影響；工作可靠，效果良好。電源電壓：9v，功率0.5w。2. 2 設(shè)計(jì)原理及其方案圖 2.2.1 設(shè)計(jì)原理 本次課程設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的半雙工對(duì)講機(jī)采用集成運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)語音的放大，揚(yáng)聲器既作聽筒又作話筒，以雙刀雙擲開關(guān)來實(shí)現(xiàn)聽說轉(zhuǎn)換功能。當(dāng)把揚(yáng)聲器1與講話通路連通時(shí)，揚(yáng)聲器1為講話方，揚(yáng)聲器2為聽話方；當(dāng)把揚(yáng)聲器2與講話通路連通時(shí)，揚(yáng)聲器2為講話方，揚(yáng)聲器1為聽話方。以此

8、實(shí)現(xiàn)對(duì)講機(jī)的半雙工功能。原理框架圖2.2.2總體設(shè)計(jì)方案圖電路原理圖41. 器件選擇1、語音功放：本次課程設(shè)計(jì)采用lm386集成運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)語音的功放。lm386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于錄音機(jī)和收音機(jī)之中。lm386內(nèi)部電路3lm386內(nèi)部電路原理圖如圖所示。與通用型集成運(yùn)放相類似，它是一個(gè)三級(jí)放大電路。第一級(jí)為差分放大電路，t1和t3、t2和t4分別構(gòu)成復(fù)合管，作為差分放大電路的放大管；t5和t6組成鏡像電流源作為t1和t2的有源負(fù)載；t3和t4信號(hào)從管的基極輸入，從t2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸

9、出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負(fù)載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。第二級(jí)為共射放大電路，t7為放大管，恒流源作有源負(fù)載，以增大放大倍數(shù)。第三級(jí)中的t8和t9管復(fù)合成pnp型管，與npn型管t10構(gòu)成準(zhǔn)互補(bǔ)輸出級(jí)。二極管d1和d2為輸出級(jí)提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為otl電路。輸出端（引腳5）應(yīng)外接輸出電容后再接負(fù)載。電阻r7從輸出端連接到t2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與r5和r6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負(fù)反饋，使整個(gè)電路具有穩(wěn)定的電壓增益。lm386的引腳圖 lm386的外形

10、和引腳的排列如右圖所示。引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；引腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為電壓增益設(shè)定端；使用時(shí)在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10f2、在lm386的1和8腳間接電容c1以改善增益，在引腳7和地之間接旁路電容c4來作負(fù)反饋以減小輸出信號(hào)的失真，c1、c4通常取10uf。3、負(fù)載用8歐0.5瓦的壓電式揚(yáng)聲器。第三章 單元電路的設(shè)計(jì)3.1功放電路的設(shè)計(jì)1.5用lm386集成運(yùn)算放大器作為音頻放大電路的核心器件，外接相關(guān)電容來改善增益和減小輸出信號(hào)的失真。lm386功放電路3.2聽說轉(zhuǎn)換的電路設(shè)計(jì)2用雙刀雙擲來作揚(yáng)聲器的聽說轉(zhuǎn)換器。當(dāng)揚(yáng)聲器1的1端與電路接

11、通，揚(yáng)聲器2的2端與電路接通時(shí)，揚(yáng)聲器1為講話方，揚(yáng)聲器2為聽話方；當(dāng)揚(yáng)聲器2的1端與電路接通，揚(yáng)聲器1的2端與電路接通時(shí)，揚(yáng)聲器2為講話方，揚(yáng)聲器1為聽話方。輸入輸出聽說轉(zhuǎn)換電路第四章 電路安裝與硬件調(diào)試4.1總體電路仿真測(cè)試在完成其總體設(shè)計(jì)后，先用仿真軟件對(duì)其進(jìn)行仿真，以檢查電路是否設(shè)計(jì)得正確合理。取vcc=9v，vi模擬聲音信號(hào)取正弦信號(hào)，其頻率f=600hz，峰峰值vp-p=60mv，經(jīng)放大后輸出為頻率f=625hz，峰峰值vp-p=9.6v?；緦?shí)現(xiàn)音頻放大的功能。仿真電路vi波形 vo波形4.2 硬件安裝與調(diào)試通過電腦仿真確定所設(shè)計(jì)的電路切實(shí)可行后，按照總體電路圖焊接出半雙工有線對(duì)

12、講機(jī)實(shí)物。連接電路時(shí)盡量少連線，必須時(shí)盡量使用膠皮線，以減少干擾。焊接好實(shí)物后，首先對(duì)各個(gè)焊接點(diǎn)進(jìn)行檢查，是否有虛焊、漏焊、元件位置焊錯(cuò)、電解電容極性焊反等情況，在檢查結(jié)束并改正之后才接上電源。接上9v直流電源后，作為聽話一方的揚(yáng)聲器發(fā)出較大的鳴叫聲，可能是由于集成運(yùn)算放大器lm386的質(zhì)量問題，共模抑制比不是很理想；在講話端輸入語音信號(hào)時(shí)，聽話端受到的語音信號(hào)不是很大，且有較多雜音，當(dāng)把線路整理好后，效果有所好轉(zhuǎn)，因此線路間的相互干擾是其中的原因之一，又根據(jù)電路仿真確認(rèn)電路設(shè)計(jì)沒問題，所以效果不理想主要是因?yàn)橄嚓P(guān)元件的參數(shù)誤差造成的。第五章 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)通過此次模擬電路課程設(shè)計(jì)，我學(xué)習(xí)了

13、半雙工有線對(duì)講機(jī)的基本設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)原理，對(duì)幾種基本電路和集成運(yùn)算放大器有了更深刻的認(rèn)識(shí)。學(xué)會(huì)了使用集成運(yùn)算放大器來實(shí)現(xiàn)語音信號(hào)的功放，以及對(duì)相關(guān)附屬電路的有關(guān)設(shè)計(jì)。明白了半雙工有線對(duì)講機(jī)對(duì)講機(jī)雖然是一個(gè)小型系統(tǒng)，但各級(jí)都緊密聯(lián)系，相互影響。各級(jí)系統(tǒng)都有相應(yīng)的技術(shù)指標(biāo)。這是對(duì)課本知識(shí)的檢測(cè)，也是一種新的測(cè)驗(yàn)，通過理論聯(lián)系實(shí)際來加深對(duì)課本知識(shí)的了解。其次，在電路仿真和硬件焊接過程中總會(huì)出現(xiàn)一些問題，需要我們細(xì)心、耐心解決，在電子設(shè)計(jì)和實(shí)物焊接調(diào)試過程中沒有耐心，急躁不認(rèn)真，這是不可能取得好成果的。再次，通過此次課程設(shè)計(jì)，我對(duì)設(shè)計(jì)所用到的軟件和硬件有了更加深刻的了解，這對(duì)我以后的工作和學(xué)習(xí)會(huì)有很大的幫助。在本次課程設(shè)計(jì)過程中，自己諸多的不足也體現(xiàn)出來：電子理論基礎(chǔ)知識(shí)不扎實(shí)，對(duì)相關(guān)電子設(shè)計(jì)軟件使用的不熟練，對(duì)集成電子產(chǎn)品的不了解，動(dòng)手焊接電子電路能力較差，做事缺乏耐心，馬馬虎虎。針對(duì)自身的不足，以后必須多翻閱相關(guān)電子學(xué)習(xí)資料，以豐富自己的理論知識(shí)，雖然有時(shí)候會(huì)覺得很枯燥，但要想設(shè)計(jì)出優(yōu)秀的電子產(chǎn)品，就必須得有夯實(shí)的理論基礎(chǔ)，同時(shí)要培養(yǎng)自己的實(shí)踐動(dòng)手能力，為自己以后更好地走向社會(huì)，在電子行業(yè)中有所建樹打下夯實(shí)的基礎(chǔ)。參考文獻(xiàn)1 吳友宇主編模擬電子技術(shù)北京：清華大學(xué)出版社，2009.52 吳慎山主編. 電子線路設(shè)計(jì)與實(shí)踐高等學(xué)校電子信息類教材.北京： 電子工業(yè)出版社 200