發(fā)射機實訓(xùn)報告

目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、實習(xí)目的2\o"CurrentDocument"二、實習(xí)內(nèi)容2\o"CurrentDocument"2.1發(fā)射機原理分析32.2設(shè)計框圖52.3電路制作6\o"CurrentDocument"2.4原理圖繪制11\o"CurrentDocument"2.5PCB板繪制12\o"CurrentDocument"三、實習(xí)總結(jié)13\o"CurrentDocument"四、參考文獻14五、附錄15摘要在電子技術(shù)不斷發(fā)展的今天，高頻技術(shù)在各個領(lǐng)域中都有重要的應(yīng)用。本次實訓(xùn)是對調(diào)頻應(yīng)用中的調(diào)頻發(fā)射機的研究。調(diào)頻發(fā)射機作為一種簡單的通信工具，由于它不需要中轉(zhuǎn)站和地面交換機站支持，就可以進行有效的移動通信，因此深受人們的歡迎。本次實訓(xùn)重點在于設(shè)計能給發(fā)射機電路提供穩(wěn)定頻率的振蕩調(diào)制電路。課題首先用兩級電壓并聯(lián)負反饋放大電路，適當(dāng)放大語音信號，以配合調(diào)制級工作；然后用石英品體構(gòu)成振蕩電路為發(fā)射機提供穩(wěn)定的基準頻率載波，接著通過變?nèi)荻O管完成語音信號對載波信號的頻率調(diào)制］并通過LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)選出三倍頻信號；最終利用兩級功率放大，使已調(diào)制信號功率大大提高，經(jīng)過串聯(lián)濾波網(wǎng)絡(luò)濾除高次諧波，最后通過天線發(fā)射出去。對發(fā)射機的研究具有重要意義，不僅，使我們對高頻發(fā)射機有了更深入的理解，對自己動手能力也有很大的提高。一、實習(xí)目的通過本次實習(xí)，使我們對通信系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)及配置有深入的了解。同時訓(xùn)練實踐動手能力，培養(yǎng)具體問題的具體分析能力。通過本次實習(xí)，熟悉基本通信系統(tǒng)單元的設(shè)計方法和工作原理，尤其是調(diào)頻和發(fā)射以及鎖相原理。對我們進行基本技能訓(xùn)練，例如組成系統(tǒng)、調(diào)試、查閱資料、繪圖、編寫報告等；使我們理論聯(lián)系實際，提高動手能力和分析問題、解決問題的能力。二、實習(xí)內(nèi)容利用通信原理和高頻電子線路的相關(guān)知識，來完成對輸入的語音信號的調(diào)頻，然后通過解調(diào)利用接收機接收該語音信號，實現(xiàn)通信的目的，并相應(yīng)的完成發(fā)射機的制作。2.1發(fā)射機原理分析發(fā)射機原理：首先將音頻信號和高頻載波調(diào)制為調(diào)頻波，使高頻載波的頻率隨音頻信號發(fā)生變化，再對所產(chǎn)生的高頻信號進行放大，激勵，功放和一系列的阻抗匹配，使信號輸出到天線，發(fā)送出去的裝置.高頻信號的產(chǎn)生現(xiàn)在有頻率合成,PLL等方式.本次設(shè)計原理基于鎖相環(huán)應(yīng)用中頻率調(diào)制應(yīng)用，BH1417F芯片中集成了鎖相環(huán)電路，BH1417F是一款集立體聲調(diào)制、FM調(diào)制、頻率合成和RF放人器等功能于一體的大規(guī)模集成電路，僅僅需要很少的外圍元器件就能夠獲得優(yōu)異的立體聲調(diào)頻信號，其內(nèi)部功能框圖和引腳功能如圖1所示。BH1417F芯片內(nèi)部原理圖vccr?PLL輸出Z地叵濾波器E合成信號輸出叵奇導(dǎo)堀指示-1信號調(diào)整BH1417F芯片內(nèi)部原理圖vccr?PLL輸出Z地叵濾波器E合成信號輸出叵奇導(dǎo)堀指示-1信號調(diào)整LPF時間常數(shù)回gLPF時間常數(shù)預(yù)加重時間常數(shù)叵目預(yù)加重時間常數(shù)R路輸入F置］L券輸入1)2DO3頁共18頁困廠擇I振蕩器國3頁共18頁應(yīng)用BH1417F打造立體聲調(diào)頻發(fā)射器的應(yīng)用電路如圖2所示。該電路大致分為互個部分：由BH1417F的22、21、20、19、1、2、3、4管腳配合與其連接的分立元件組成立體聲信號輸入和立體聲調(diào)制部分；15、16、17、18管腳設(shè)定載波頻率；BH1417F的5、7、9、10、12管腳配合于其連接的分立元件，構(gòu)成調(diào)頻載波的頻率振蕩和射頻調(diào)制部分；13、14管腳外接品體振蕩器形成系統(tǒng)時鐘；6、8為電源部分；11腳與外部連接的元件構(gòu)成調(diào)頻信號發(fā)射部分。22|卸園1918H7Fie1522|卸園1918H7Fie15立體聲信號通過1、22腳輸入，配合2、3、20、21這幾個管腳外部的阻容組合，完成立體聲信號的低通、預(yù)加重和調(diào)制，調(diào)制后的復(fù)合信號通過5腳輸出。15、16、17、18腳輸入的頻率代碼經(jīng)過解碼和鑒相后，由7腳輸出PLL振蕩器的控制信號VCO。此VCO控制外部的分立元件組成的高頻振蕩電路產(chǎn)生FM調(diào)頻的載波信號，并通過一個達林頓三極管2SD2142對5腳輸出的復(fù)合立體聲信號進行FM頻率調(diào)制。調(diào)制后的信號通過9腳輸入到BH1417F，經(jīng)過內(nèi)部的射頻放大器放大后的射頻信號由11腳輸出。輸出后的信號可以直接接到發(fā)射天線上進行發(fā)射，或者輸入到射頻功率放大器進行放大后發(fā)射，以擴大發(fā)射距離。13、14腳需要外接7.6MHz的品體振蕩器，提供給BH1417F內(nèi)部的鑒相、立體聲信號調(diào)制等部分所需要的穩(wěn)定時鐘。由BH1417F內(nèi)部工作昕需的時鐘部是來自7.6MHz的晶振，而晶振的工作頻率一般都十分穩(wěn)定。外部調(diào)頻載波信號和載波調(diào)制電路都使用VCO（壓控振蕩）控制的PLL（鎖相環(huán)）電路進行工作，鎖相環(huán)電路也足以頻率穩(wěn)定性著稱，在大多數(shù)通信電路中部用來穩(wěn)定系統(tǒng)頻率和產(chǎn)生系統(tǒng)時鐘。所以，由BH1417F組成的調(diào)頻發(fā)射器發(fā)射頻率十分穩(wěn)定，不會在發(fā)射過程中出現(xiàn)跑頻或者自激振蕩。2.2設(shè)計框圖2.2.1發(fā)射機主要工作流程如下框圖發(fā)射機工作流程圖2.2.2鎖相環(huán)組成的頻率調(diào)制電路鎖相環(huán)原理圖2.3電路制作2.3.1電路元器件清單元器件清單見附錄2.3.2電路板焊接過程首先要將BH1417F這個貼片SOP22封裝的器件使用轉(zhuǎn)接板進行轉(zhuǎn)接，然后再通過引線焊接到試驗板中心的位置。焊接貼片元件的時候，要使用細頭的電烙鐵。先對芯片進行焊盤定位，并固定住四個腳上的焊盤，然后再逐一焊接其他焊盤。為了避免BH1417F各管腳短路，可以先向轉(zhuǎn)接板上的焊盤鍍上一層很薄的錫，然后依次用烙鐵燙各管腳，使錫融化，即可牢固焊接。對其他分立元件，在上板之前用萬用表等儀器測試一下，判斷其好壞。兩個9018三極管盡量選用0值高的，并無需進行配對°L1電感需要自行繞制，制作時，可以使用一段直徑0.6?1mm的漆包線在直徑為4mm的圓棒上繞制5圈，繞制后，抽出圓棒，把線圈兩端的漆磨掉上錫即可。在進行有極性的電解電容焊接時，必須注意電容的極性，如果焊錯的話，通電后電容肯定爆漿。焊制成功后，一定要仔細襝查一下電路再通電。筆者在實踐過程中發(fā)現(xiàn)，供電電源的質(zhì)量對整機的穩(wěn)定性和信號的保真度有較大的影響。建議大家使用LM317或7805等三端穩(wěn)壓電路進行供電。當(dāng)然，最方便的就是使用USB接口取電了。要注意的是。BH1417F的供電電壓不要超過6V，推薦使用5V。否則會對芯片造成損害。通電后，一般無需做測試，只要BH1417F沒有發(fā)熱，就可以給L-CH和R-CH兩端輸入立體聲信號，然后設(shè)置15、16、17、18腳來確定一個發(fā)射頻率進行發(fā)射在電路的安裝過程中由于想把元器件引腳焊點焊接美觀，在有的焊點處烙鐵停留時間過長，導(dǎo)致焊盤脫落的現(xiàn)象發(fā)生。因此在安裝時要注意以下事項：焊接前需要先將元件固定；由于工作于高頻狀態(tài)，在安裝、焊接元件時各元件引腳應(yīng)盡量短；確保IC引腳不會被虛焊，移動的時候力度一定要輕，力度過大會損壞元件的引腳；焊接時候要注意時間和力度，用力過大或者焊接時間過長會讓對面的焊錫也融化了，這樣容易導(dǎo)致元件移位；焊接完所有引腳后，檢查各個引腳之間是否有短路的情況，如果有，則用烙鐵從兩個引腳之間慢慢劃過，這樣讓多余的焊錫吸附到烙鐵上，從而消除短路。焊接完成實物如下圖2.3.3電路板調(diào)試過程在完成以上的過程之后在就進入了最后一部分也是最關(guān)鍵的一步安裝與調(diào)試主要調(diào)試步驟如下：（1）排版電路板，然后將所有元件連同天線一并按設(shè)計好的電路焊在萬能板上，對安裝焊接工藝要求是：盡量縮短高頻部分元件引線；電阻、電容盡可能臥式安裝，并無虛焊、脫焊現(xiàn)象。（2）給發(fā)射機通電，電壓為3—9V，天線接示波器與頻率計，反復(fù)調(diào)節(jié)L1、L2匝間距離及匝數(shù)以使場強計示數(shù)增至最大，必要時對各級的諧振電容進行調(diào)節(jié)，使輸出頻率達到要求，并出現(xiàn)不失真的正弦波。使其頻率穩(wěn)定在某個值得附近使其頻率變化盡可能的小，最好是某個值不變。（3）不起振或振蕩弱：若輸出功率小，若能保證元件的質(zhì)量，以下步驟可助你排除故障：1）改變C5、C3、C6電容的值（注意：該電容不可過大，否則你會發(fā)現(xiàn)調(diào)制失效）；2）調(diào)振蕩級偏置電阻，使其工作點最佳的位置——靜態(tài)中點；3）改變C4容量一試，如果上述方法不能解決，也有可能是元件布局不合理引起，可重新對電路板進行布線；4）若還是不行在檢查是不是那里沒有接好或短路。

調(diào)試時，把這些管腳用10K的電阻接到電源負極，這樣設(shè)置出來的頻率就是87.7MHz，便于調(diào)試。這些管腳和發(fā)射頻率的對應(yīng)關(guān)系如表2ControldataDo{Pin151Di(Pin16}02{Pi117)g{Pin1-5)LLLLd7.7MHzTLLL&LHLLS3.1M也THL;L'38.3MHzLLHLTLH.L33.7MHzLHHL88.9MHzHHHLPLLstops.LLLH106.7MHzTLL;H■106.9MHzLHLH107.1MHzTHL.H107.3MHzLLHH107.5MHzTLHH107.7MHzLHHH107.9MHz上圖中表2針腳定義（L：低電平：H：高電平）建議在的87?89MHZ的頻段是可以直接設(shè)置使用的，不必對振蕩電路參數(shù)進行調(diào)整。如果要使用106?107MHZ頻段的話，則需要對振蕩電路中的幾個電容值進行調(diào)整在調(diào)試的過程中C32先不焊接，若效果不明顯，然后焊接焊接C32會使得頻率降低。2.4原理圖繪制電路原理圖的設(shè)計是整個電路設(shè)計的基礎(chǔ)，因此電路原理圖要設(shè)計好，以免影響后面的設(shè)計工作。電路原理圖的設(shè)計一般有如下步驟：設(shè)置原理圖設(shè)計環(huán)境；放置元件；原理圖布線；編輯和調(diào)整；檢查原理圖；生成網(wǎng)絡(luò)表。2.5PCB板繪制印刷電路板設(shè)計是從電路原理圖變成一個具體產(chǎn)品的必經(jīng)之路,因此，印刷電路板設(shè)計是電路設(shè)計中最重要、最關(guān)鍵的一步。通常，印刷電路板設(shè)計的具體步驟如下：規(guī)劃電路板；設(shè)置參數(shù)；裝入網(wǎng)絡(luò)表；元器件布局；自動布線；手工調(diào)整。PCB板制作過程中注意事項：頻率對饋電電源、地線分布等電磁兼容問題都有著較嚴格的要求。這是因為電源和噪聲能耦合到系統(tǒng)中，使得噪和雜散變壞。因此，在布局PCB版圖時，應(yīng)做到一下幾點：單獨穩(wěn)壓，穩(wěn)壓器的輸入、輸出端都接有濾波電路；布線、元件排列應(yīng)該盡量整齊；電源線應(yīng)該加寬，約為1mm寬，信號線寬度也要達到0.75mm。

發(fā)射機PCB板三、實習(xí)總結(jié)本次調(diào)頻發(fā)射機設(shè)計主要采用了BH1417F調(diào)頻立體聲發(fā)射集成電路作為核心器件，駐極體電容式麥克風(fēng)作聲音轉(zhuǎn)換，后續(xù)電路的組裝調(diào)試，電路能夠滿足設(shè)計要求，實現(xiàn)相應(yīng)的功能。本次設(shè)計的調(diào)頻發(fā)射機與市場上的調(diào)頻發(fā)射機相比較，電路體積較小，便于攜帶；電路只須使用12V電源即可工作，整機的功耗小更加節(jié)能環(huán)保；電路結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，使用了BH1417F集成電路，只需少許外圍元件就可以實發(fā)射功能。在設(shè)計中也遇到了一些問題，并沒有達到相關(guān)功能，在開始時無從下手，經(jīng)過細心查閱資料，了解相關(guān)知識，克服了困難。電感線圈、發(fā)射天線等元件的選取比較麻煩，很難找到合適要求的成品元件，自己制作，為調(diào)試帶來很大麻煩。本次實訓(xùn)設(shè)計，讓我感觸很深，對我來說是一次很重要的實踐項目。雖然在整個實訓(xùn)過程當(dāng)中感到有些緊張，但整個過程是非常快樂的。這次實訓(xùn)設(shè)計讓我進一步鞏固了通信電子線路的課程知識，進一步提高了電路理論分析能力和動手實踐操作能力，讓我更加懂得了理論知識與實際操作相結(jié)合的重要性。雖然在這次實訓(xùn)的過程當(dāng)中遇到了不少問題，但我還是努力的去探索和解決這些問題，只要按照正確的方法操作和進行仔細的檢查，我們還是能很好的完成這次實訓(xùn)任務(wù)的。由于本人的知識有限，在本課程實訓(xùn)中不可避免存在一些不足之處，我會在以后的學(xué)習(xí)生活中不斷加以完善。相信本次實訓(xùn)的經(jīng)歷一定會在我今后的學(xué)習(xí)生活中產(chǎn)生巨大的推動作用。在今后的學(xué)習(xí)當(dāng)中，我還需要繼續(xù)加強努力認真學(xué)習(xí)和多動手實踐操作，努力提高自身各方面的綜合技能。四、參考文獻《高頻電子技術(shù)》林春方，電子工業(yè)出版社《電子工藝實訓(xùn)基礎(chǔ)》.孫蓓、忠義.化學(xué)工業(yè)出版社《Protel99SE入門與提高》張瑾等人民郵電出版社五、附錄元器件清單1M2.2uF2.2uF2.2uF5.5T5K5K5K5K5K5K5K7.5T7.6M10uF10uF10uF12V16KR18C1C2C3L1R11R12R16R17R15R13R14L2Y1C23C21C22J2R616K16K16K16k16k16k16k27P2