全雙工無線對講機課程設計報告書

./__專業(yè)：通信工程__宋騰非線性電子線路實驗設計實驗名稱：雙工調(diào)頻無線對講機一、實驗目的在模塊實驗的基礎(chǔ)上掌握調(diào)頻發(fā)射機、接收機,整機組成原理,建立調(diào)頻系統(tǒng)概念。掌握系統(tǒng)聯(lián)調(diào)的方法,培養(yǎng)解決實際問題的能力。二、實驗內(nèi)容完成調(diào)頻發(fā)射機整機聯(lián)調(diào)。完成調(diào)頻接收機整機聯(lián)調(diào)。進行調(diào)頻發(fā)送與接收系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。三、實驗儀器1、高頻實驗箱2臺2、雙蹤示波器1臺四、實驗原理圖19-1無線對講機原理框圖半雙工調(diào)頻對講機組成原理框圖如上圖所示,發(fā)射機由音源,音頻放大,調(diào)頻、上變頻、高頻功放等電路組成。接收機則由高放,下變頻、中頻放大、鑒頻、音頻功放、耳機等部分組成。半雙工是指接收與發(fā)送共用一個載波信道,但同一時刻只能發(fā)送或只能接收的傳輸方式,從上圖中可以看到,發(fā)送與接收頻率同為10.7MHz,公用一根天線。收發(fā)的切換依靠10號板的J1完成。J1在沒有按下去的情況下為接收狀態(tài),按下去為發(fā)送。為了避免自身的發(fā)送對接收的干擾,所以加入了電源控制。電源控制的作用是當接收電路工作時,發(fā)送電路關(guān)閉,反之亦然。五、實驗步驟1、準備兩臺實驗箱,分別在關(guān)電狀態(tài)下按下表連線：發(fā)送部分：源端口目的端口連線說明10號板：P73號板：P2將音頻信號進行調(diào)制3號板：P17號板：P1已調(diào)信號進混頻級1號板：P17號板：P3本振信號輸入7號板：P28號板：P4混頻輸出至高頻功放8號板：P110號板：P4至雙工器接收部分：源端口目的端口連線說明10號板：P62號板：P3接收信號送入高頻放大2號板：P17號板：P4放大輸出至混頻器射頻輸入1號板：P27號板：P5本振信號輸入7號板：P62號板：P2混頻輸出至中頻放大2號板：P45號板：P2鑒頻5號板：P310號板：P5解調(diào)輸出至音頻功放10號板：EAR1耳機電聲轉(zhuǎn)換電源控制：〔使用臺階線〕源端口目的端口連線說明10號板：P85號板：P1接收電源控制表19-1實驗連線表2、將3號板S1撥為"01",S2撥為"01",2號板SW1撥置"4.5MHz",SW2撥置"OFF"；5號板SW1撥置"4.5MHz"；10號板SW1撥到上方。3、打開電源,將1號板信號源調(diào)到6.2MHz,RF幅度最大。4、調(diào)整3號板的W2,使TP8頻率接近4.5MHz。5、將2號板的W3旋到1/2處,10號板的W1,W2旋到1/3處。6、將拉桿天線接到10號板Q1接口。6、按下10號板的J1,對方應能聽到音樂聲,然后微調(diào)各單元電路,使聲音最清晰。7、將話筒插入10號板"MIC1",SW1撥到下方實現(xiàn)兩臺實驗箱人聲對講。實驗箱整體圖實驗所接線的是全雙工的對講機,兩個實驗箱都可以發(fā)射信號,接受信號。波形圖如圖所示,為各個端口的波形圖。1-5為發(fā)射機各端口波形1為輸入的音頻信號；2為變?nèi)荻O管調(diào)頻的輸出4.5MHZ的信號；3為混頻的本振信號6.2MHZ;4為混頻的輸出信號4.55MHZ；5為高頻放大電路波形。6-10為接收機各端口波形6為接收機接收到的波形圖；7為單調(diào)諧小信號輸出波形；8為混頻輸出4.5MHZ的波形圖;9為中頻信號通過選頻輸出10.7MHZ的波形；10為鑒頻器輸出的波形。實驗結(jié)果〔1〕撥動開關(guān)SW1撥動到上端,輸入實驗板自帶的音樂信號,按下J1,在接收端接收到一模一樣的音樂信號?！?〕實現(xiàn)無線對講。我們將SW2撥到下端,在接收端和發(fā)送端裝上話筒,分別發(fā)聲,可以進行對講?！惨娕臄z視頻〕九、實際的大功率對講機電路無線對講機制作原理30.275MHz調(diào)頻①主要技術(shù)指標：1．頻率：30.275MHz2．調(diào)制方式：調(diào)頻3頻偏：5KHz5．通信方式：同頻單工6．電源電壓：9.6V10%<鎳鎘充電電池8節(jié),負極接地。有些機型是6節(jié)>7．消耗電流：靜噪守候：10mA以下接收：150mA以下近程發(fā)射：遠程發(fā)射：0.7A以下8．載頻輸出功率：2w9．接收靈敏度：1.0uV以下<信噪比12dB以上>10．靜噪靈敏度：0.5uV11．中頻頻率：455KHz12．音頻不失真功率：大于200nlw②工作原理整機由接收和發(fā)射兩部分組成,兩部分除天線和阻抗匹配電路外,其它電路都是相互獨立的。1、接收機由天線接收到的高頻無線電信號經(jīng)L1,L2,c1,c2,c4組成的低通濾波器濾除頻帶以外的干擾信號,經(jīng)c6送至D1,D2和L3組成選頻電路,這個選頻電路諧振頻率為30.275MHz,選出對講機發(fā)來的載頻信號,而濾除其它干擾電波．經(jīng)c7送到N1和N2組成的聯(lián)級高頻信號放大電路進行高頻放大,這種聯(lián)級高頻信號放大電路具有增益高,工作穩(wěn)定,無須使用中和電容等優(yōu)點,N1組成共射電路,N2接成共基電路,共射電路具有增益高的優(yōu)點,而共基電路具有工作穩(wěn)定的特點,經(jīng)N1,N2放大后的高頻信號由L4,c9,T1,c12組成雙調(diào)諧回路再次選頻后經(jīng)c16送入ICl<MC3361>的16腳內(nèi)部混頻級進行混頻．N3和CRY1,L5等元件組成本機振蕩器,L5和相應的回路電容諧振于10.243MHz的三次諧波上,10.24333x3=30.730MHz,它比發(fā)射頻率30.275MHz<10.0917的三倍頻,即10.0917MHzx3=30.275MHz>高出一個中頻455kHz<即30.730-30.275=0.455MHz>,本振信號也送到Icl的第1腳,在Icl內(nèi)部進行混頻。Ic1<Mc3361>是窄帶調(diào)頻接收專用集成電路,其內(nèi)部包含振蕩器,混頻器,高增益的限幅中頻放大器,鑒頻器和有源濾波器,靜噪觸發(fā)電路與音頻放大電路。它的限幅靈敏度為2uV,它是整機的主要增益級,中放增益可達65dB。在Ic1內(nèi)部混頻得到的455kHz中頻信號由Icl的3腳輸出,由陶瓷濾波器cRFl選出中頻信號,而濾除其它諧波分量,選出的中頻信號由Icl的5腳輸入,在Icl內(nèi)部進行高增益的中頻放大,最后經(jīng)鑒頻器解調(diào)出音頻信號,由Icl的9腳輸出。從第9腳輸出的信號一路由c30,R13和c32組成去加重電路去加重和濾波后經(jīng)電位器VRl送入Ic2進行音頻功放后推動喇叭發(fā)聲,另一路則由電位器VR2送入Icl內(nèi)部的有源濾波器選頻放大后由Icl的11腳輸出,經(jīng)D3,D4進行倍壓檢波,控制其內(nèi)部的靜噪觸發(fā)電路,在13腳輸出一個控制電平,控制N4,N5的導通和截止,使IC2的電源受控,達到靜噪目的。我們知道,調(diào)頻接收機的靈敏度很高,在沒有收到信號時,喇叭中將會發(fā)出極強的噪聲,而一旦收到信號,它的信噪比卻很高,噪聲的主要頻譜是分布在10-25kHzX圍之間,音頻信號的頻譜X圍則在100-3000Hz之間,我們可以采用一個特殊的濾波器選出這一噪聲信號,經(jīng)檢波變成直流分量,再通過一個電子開關(guān)電路就可以控制一個電路工作,達到靜噪目的,這樣在接收機沒有收到信號時,喇叭將寂靜一片,以消除討厭的噪聲,一旦收到對講機發(fā)來的信號,又能自動打開放大電路進行聯(lián)絡。同時,設置靜噪電路還可以達到省電目的。N11組成穩(wěn)壓電源,穩(wěn)壓輸出取決于Dzl的值,Dzl選用6.2V,穩(wěn)壓輸出約為5．6V,N11同時又是收發(fā)轉(zhuǎn)換的開關(guān)三極管,N9則是發(fā)射部分的電源開關(guān)管,當sw_PTT開關(guān)按下時,D6導通,N11截止,收信機失去電壓而停止工作,N9由于是偏故而導通,電源經(jīng)N9向Ic3供電,發(fā)射機前級得到電源而開始工作。所以這種收發(fā)轉(zhuǎn)換電路也稱為電子PTT開關(guān),這是其它業(yè)余對講機中所沒有的新電路。它的優(yōu)點是可以用微動開關(guān)來控制大電流,使電路工作更可靠。發(fā)射級的N7,N6雖然也接在公用的電源回路上,但守侯狀態(tài)時,由于它得不到基極激勵而截止,所以對講機在守侯時,發(fā)射部分是不工作的。2、發(fā)射機發(fā)射部分由話音放大器,主振級,緩沖放大級,推動級和末級功率放大級組成。話音信號由N13,N14組成的兩級音頻放大器放大,經(jīng)c74,c71,c70,L13組成高頻濾波器濾除高頻分量,防止振蕩器的高頻信號干擾話放級的工作,同時也將話音信號進行預加重,經(jīng)c70送到變?nèi)荻O管Dc以實現(xiàn)調(diào)頻。主振級由N15,cRY2與外圍元件組成,其振蕩頻率主要取決于cRY2的工作頻率,在本電路中,cRY2選10.0917MHz<因10.0917x3=30.275MHz>,它的三倍頻信號由T5,C64選頻回路選頻<即發(fā)射頻率30.275MHz>,并由T5藕合至緩沖放大級。載頻信號經(jīng)N10組成緩沖放大器進行放大,T4和槽路電容c61也諧振在三次倍頻上<即發(fā)射頻率30.275MHz>,以濾除其它諧波分量,N7是推動放大級,為功放級提供足夠的推動電流,經(jīng)c55,c51,L8,選頻和匹配藕合至末級功率放大級N6進行功率放大,N7,N6都工作在丙類放大狀態(tài),它們的工作點分別取決于R23和R21,由于丙類放大器輸出的二次諧波分量很大,必須用Lc選頻電路選出基波分量,推動電路中由c55,c51,L8選頻,功放電路中由C48,C47,L6組成串聯(lián)諧振電路選頻,最后由L1,L2,C1,C2,C4組成低通濾波器對載頻信號進行選頻和阻抗匹配,載頻電流由天線這個換能元件變成電磁波向空中輻射出去。電路圖中的R7,D3這個支路的作用是,在收發(fā)