電子的設(shè)計(jì)大賽ppt課件

1、電力線載波通信裝置曾智超 電氣學(xué)部電子信息工程0702班 傅文衛(wèi) 電氣學(xué)部通信工程0802班 易 山 電氣學(xué)部電子信息工程0804班：410205摘要摘要 此作品實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)在電力線上的單工傳輸。在發(fā)送端將輸入信號(hào)進(jìn)行放大，然后由三極管和中周組成的電容三點(diǎn)式振蕩器進(jìn)行調(diào)制，其振蕩頻率約為200KHz,調(diào)幅信號(hào)再經(jīng)耐壓電容耦合進(jìn)入220V交流電力線。在接收端，電力線中的載波信號(hào)經(jīng)耐壓耦合電容取出，再經(jīng)諧振回路接收檢波場(chǎng)效應(yīng)管放大功放輸出。本作品將音頻信號(hào)在不經(jīng)過(guò)變壓器的電力線上傳輸，有無(wú)市電時(shí)都能實(shí)現(xiàn)其功能，所以具有使用方便、實(shí)用、通信距離遠(yuǎn)且不受市電的影響的優(yōu)點(diǎn)。 關(guān)鍵詞：載波通信，電容三點(diǎn)式

2、振蕩器，調(diào)幅，檢波，音頻功率放大，中周。一、設(shè)計(jì)背景: 1.電力線載波通信的發(fā)展歷史電力線載波通信是利用高壓輸電線進(jìn)行載波通信，是電力系統(tǒng)中特有的一種傳統(tǒng)通信方式，經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展，已從模擬方式向數(shù)字方式過(guò)渡，技術(shù)上已近日趨成熟。 2.電力線載波通信的現(xiàn)狀和用途 (1)傳送電話信息，為電力調(diào)度服務(wù)。 (2)傳送遠(yuǎn)動(dòng)、數(shù)據(jù)，對(duì)變電站、發(fā)電廠實(shí)現(xiàn)遙測(cè)，遙控。 (3)傳送遠(yuǎn)方保護(hù)信息，保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。 (4)電力管理，如遠(yuǎn)程抄表系統(tǒng)。 (5)家電用電器近距離通信。3.電力線載波通信的發(fā)展方向 在過(guò)去的幾十年里，電力線載波通信在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種先進(jìn)的

3、通信手段如光纖、微波通信等已迅速崛起，呈現(xiàn)出取而代之的強(qiáng)勁勢(shì)態(tài)，電力線載波通信所占的比重正在下降，但數(shù)字通信的發(fā)展，給電力線載波通信開(kāi)辟了極為廣闊的前景，數(shù)字載波機(jī)極大地提高了傳輸容量，大大地減少了電力線載波通信所需通道的數(shù)量，有效地節(jié)約了運(yùn)行頻率資源。數(shù)字通信是現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的方向，并且在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越廣，采用數(shù)字技術(shù)來(lái)研制開(kāi)發(fā)數(shù)字電力線載波機(jī)在電力系統(tǒng)中是很有必要的。數(shù)字載波機(jī)由于采用語(yǔ)音壓縮技術(shù)、正交幅度調(diào)制、自適應(yīng)均衡、糾錯(cuò)編碼以及回波抵消技術(shù)，是得通信質(zhì)量遠(yuǎn)優(yōu)于以往模擬方式。二、設(shè)計(jì)與理論分析二、設(shè)計(jì)與理論分析: 本電路以音頻信號(hào)為例，實(shí)現(xiàn)在電力線上的單工傳輸。 在發(fā)送端，

4、駐極體話筒信號(hào)由集成電路放大，然后調(diào)制由三極管和中周組成的電容三點(diǎn)式振蕩器載波頻率約為200Khz），調(diào)幅信號(hào)再經(jīng)耐壓電容耦合進(jìn)入220V交流電力線。 在接收端，電力線中的載波信號(hào)經(jīng)耐壓耦合電容取出，再經(jīng)中周諧振回路接收二極管檢波場(chǎng)效應(yīng)管放大集成功放輸出。兩部分中的信號(hào)放大均采用LM386小功率音頻功放集成電路，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R，其電壓增益在20200間可調(diào)。 根據(jù)電路需要，在接收集中音頻電壓增益設(shè)定得比發(fā)射機(jī)大。輸出端的電阻與電容串聯(lián)是為了防止電路產(chǎn)生自激現(xiàn)象。如圖一，在發(fā)射電路中，為不使調(diào)制信號(hào)過(guò)大而導(dǎo)致載波信號(hào)失真，在耦合電容C前接入電位器R以調(diào)節(jié)調(diào)制信號(hào)的輸入。中周T1組成振蕩器，其初

5、次級(jí)匝數(shù)比約為5：3，T2的作用是耦合發(fā)射信號(hào)和保護(hù)振蕩電路，其匝數(shù)比為1：8。耐高壓電容C1C2阻斷220V低頻交流，但對(duì)載波高頻導(dǎo)通良好。變壓器T2實(shí)現(xiàn)了高壓與低壓的隔離。因?yàn)檩d波的頻率比 較高100400kHz），遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電網(wǎng)的頻率，這樣就使載波信號(hào)暢通無(wú)阻，而能夠隔斷高壓。電容三點(diǎn)式振蕩器的頻率計(jì)算公式f=1/2LC，C=C1*C2/(Ca+Cb) 如圖二。在接收電路中，由耐高壓耦合電容C1C2，中周T3，電容C3組成的諧振回路接收載波信號(hào)，再經(jīng)二極管V3檢波送至場(chǎng)效應(yīng)管放大，R3為場(chǎng)效應(yīng)管提供工作電壓，再送至集成功率放大器。通過(guò)調(diào)節(jié)C3和T3磁芯可改變諧振頻率，以達(dá)到最佳接收效。V1V2為1N4001硅管，導(dǎo)通電壓為0.7v.二極管V3為2AP點(diǎn)觸式的鍺管，其導(dǎo)通電壓為0.2v，此處專(zhuān)用于檢波。 圖二：三、制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解三、制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題及解決辦法決辦法: 1.三極管9018在通過(guò)中周和耦合電容連接電力線時(shí)容易燒壞；解決辦法：接入中頻降壓變壓器和保護(hù)電阻， 2.電力線噪音較大；解決辦法：采用電容濾波。 3.調(diào)制信號(hào)過(guò)高導(dǎo)致載波失真；解決辦法：采用電位器控制調(diào)制信號(hào)