全双工无线对讲机课程设计
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模电部分双工对讲机课程设计一、设计任务与要求任务:1.采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路,实现甲、乙双方有线通话对讲;双向对讲,互不影响;2.用扬声器兼作话筒和喇叭,用控制按钮来控制发话或收听,同时对方呼叫时有铃声响;3.计算参数,用软件画电路图并仿真;4.写设计总结报告。
要求:采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路,实现双方异地对讲;用扬声器兼做话筒和喇叭,双向对讲,互不影响;工作可靠,效果良好.电源电压:+9V,功率<=0.5W。
选择电路方案,完成对确定方案电路的设计,计算电路元件参数与元件选择,并画出总体电路图,阐述基本原理。
二、方案设计与论证基本设计思路:有线对讲机设计主要利用了运算放大器能放大信号的原理。
我们设计一个简单的电路图在一边装上喇叭,作为微弱信号源,信号通过电容而且只能通过交流信号,经过NPN型三极管后接入运算放大器的正极接入端,在放大A倍后,信号基本可以听到拉,然后接入电容也有消除失真的作用,在运算放大的输出端接上前面加有电容的扬声器,就可以完成实验,在EWB仿真中,只要将输入端的喇叭换成信号输入器,输出端的扬声器换成试波器既可完成仿真。
方案:采用集成运算放大器F007和集成线性功率集成电路5G37组成的双工对讲机,不必用开关进引收发转换,整机电路简单可靠,价廉,效果良好。
可在长达100米左右的线路中使用。
加装二-四线平衡转换器,可实现有线对讲。
三、单元电路设计与参数计算①声电信号的转换电路可采用电桥,扬声器(8欧姆)与三个电阻构成平衡电桥,电桥的对称两端取输出电压作为前置放大器的差动输入信号,电路图如下:②前置放大器用集成运放构成差动放大器,甲、乙双方不讲话时,其差动输入信号为零,则输出信号为零,某方讲话时使输入信号为零,电桥处于非平衡状态。
③功率放大器可选用集成功放,其输入信号经功率放大,使对方电桥电路产生较强的变化信号,推动扬声器发出声音。
无线双工对讲机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解无线双工对讲机的工作原理,掌握其主要部件的功能与作用。
2. 学生能描述无线双工对讲机的通信流程,了解频率分配、信号调制与解调的基本概念。
3. 学生能掌握无线双工对讲机的使用方法,了解相关法律法规和无线电通信的伦理道德。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,独立操作无线双工对讲机,进行简单的通信实践。
2. 学生能通过小组合作,分析并解决无线双工对讲机使用过程中遇到的问题。
3. 学生能设计简单的无线双工通信方案,提高实际应用能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习无线双工对讲机,培养对通信科学的兴趣和好奇心,增强探索精神。
2. 学生在学习过程中,树立团队合作意识,学会尊重他人意见,提高沟通能力。
3. 学生了解无线双工对讲机在生活中的应用,认识到科技对社会发展的作用,培养创新意识和社会责任感。
本课程针对中学生设计,结合学生年龄特点,注重理论与实践相结合,提高学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
课程目标具体、可衡量,旨在帮助学生掌握无线双工对讲机的相关知识,为后续学习打下坚实基础。
同时,注重培养学生的情感态度价值观,激发学生的学习兴趣,提高其综合素质。
二、教学内容1. 无线双工对讲机原理:介绍无线双工对讲机的工作原理,包括信号的发射与接收、频率分配、信号调制与解调等基本概念。
- 教材章节:第三章“无线电通信原理”2. 无线双工对讲机主要部件:讲解无线双工对讲机的主要部件及其功能,如天线、发射器、接收器、电源等。
- 教材章节:第四章“无线电通信设备”3. 无线双工对讲机的使用方法:教授无线双工对讲机的正确使用方法,包括开关机、频道选择、通话键操作等。
- 教材章节:第五章“无线电通信设备的使用与维护”4. 通信实践与问题分析:组织学生进行通信实践,引导他们分析并解决实践过程中可能遇到的问题。
- 教材章节:第六章“无线电通信实践”5. 无线双工通信方案设计:指导学生设计简单的无线双工通信方案,培养实际应用能力。
提供无线全双工团队对讲方案无线对讲设备长久以来广泛应用在生活中,随着无线技术的不断发展进步,使用者对无线对讲设备的要求也越来越高,特别是在无线团队通话对讲中,人们要求多个人同时沟通分享,远距离的传输,简单的操作方式,随时切换的对讲方式,如:一对一对讲方式,一对多对讲方式,多通对讲方式等。
该无线团队多通对讲方案完全由深圳市睿讯电子有限公司自主研发,在多通技术创新上,采用行业领先技术开发的一款高性价比RF语音多通对讲方案,实现了多通的突破,主机对多个子机,子机通主机,子机通子机,相互之间的通讯而不受干扰,可实现真正的数字多通对讲方案,支持2.4G、433M、868M、915M等不同频段,可根据客户要求设计不同的传输距离(10~800米),应用于无线团队对讲系统,无线多通对讲设备、无线多通对讲门铃,无线导游机,无线内部多人通话对讲等语音传输方案。
特点:1. 工作频率:2.4GHz/433MHz/868MHz/915MHz (可定制频段)2. 工作电压:3.0~5.0V,3.7V锂电池或4.5V AA*3电池3. 工作电流:由发射功率而定(2.4GHz/TX power 20dbm/32欧姆耳机负载)100mA/3.7V4. 真正的全双工、支持双向免提、消回音、侧音等语音处理能力,16位8K以上语音数据规格5. 1对1、1对N、N对N工作模式(支持5 方同时讲话N 方收听,讲话方由MIC 语音检测自动识别)6. 支持语音数据共存传输,UART 数据接口7. 传输距离视工作频率、发射功率、天线参数等多种条件而定,常规2.4GHz/TX power20dbm=300米空旷地,430MHz/TX power 30dbm=1000米空旷地8. 可根据客户要求订制MIC输入、SPK输出、电源管理、天线尺寸、PCBA外观尺寸等相关参数9. 常规方案订制开发时间1 个月,量产供货时间3周,可协助客户处理FCC、CE等认证相关事宜使用范围:1. 无线多通对讲机2. 托N无线对讲门铃3. 无线多通对讲头盔4. 无线导游机5. 安全施工类无线对讲产品6. 酒店管理7、施工现场检修:电网和设备检修、线路架设、采矿建筑工地等的现场时事通讯8、抢修工地现场实时通讯技术参数:供电电压 DC 3~5V供电电流 max 500mA工作温度 -10~+70℃工作频率 2.4G/433/868/915mHz发射功率 0~+30dBm接收灵敏度 -95dBm音频延时小于10ms音频采样 8KHz/16bit频率响应 200Hz~10KHz信噪比 65db数据通讯接口 UART天线规格内置或外置音频输入 MIC音频输出耳机&喇叭(1W/8欧姆)。
双工对讲机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解双工对讲机的工作原理,掌握其与单工对讲机的区别。
2. 学生能描述双工对讲机的组成部分,了解各部分的功能及相互关系。
3. 学生能掌握双工对讲机的使用方法,了解并遵守相关通信法规。
技能目标:1. 学生能运用所学的理论知识,正确操作双工对讲机,进行实际通信。
2. 学生能在实际操作中,解决双工对讲机使用过程中遇到的问题,具备一定的故障排查能力。
3. 学生能通过小组合作,完成双工对讲机的通信演练,提高团队协作能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对双工对讲机的学习产生兴趣,培养探究精神和创新意识。
2. 学生在学习过程中,树立遵守通信法规、安全操作的意识。
3. 学生通过双工对讲机的学习,体会通信技术在日常生活中的应用,增强学以致用的观念。
课程性质分析:本课程为电子信息类学科,旨在让学生了解并掌握双工对讲机的工作原理和操作方法,提高学生的实际操作能力和团队协作能力。
学生特点分析:学生处于高年级阶段,具备一定的电子信息学科基础,对新鲜事物充满好奇,具备较强的动手能力和自主学习能力。
教学要求:结合学生特点和课程性质,注重理论联系实际,强调实践操作,鼓励学生主动探索、合作交流,培养实际通信能力。
在教学过程中,关注学生的个体差异,因材施教,确保课程目标的实现。
通过课程学习,使学生达到上述具体的学习成果。
二、教学内容1. 双工对讲机原理及其通信方式- 理解双工通信与单工通信的区别- 掌握双工对讲机的工作原理2. 双工对讲机的结构及功能- 认识双工对讲机的各组成部分- 了解各部分的功能及相互关系3. 双工对讲机的使用方法与操作技巧- 学习如何正确使用双工对讲机- 掌握双工对讲机的操作步骤和技巧4. 双工对讲机的通信法规与安全操作- 了解双工对讲机通信的相关法规- 掌握安全操作双工对讲机的注意事项5. 双工对讲机在实际应用中的案例分析- 分析双工对讲机在紧急救援、户外活动等场景的应用- 学习实际通信中的问题和解决方法6. 双工对讲机通信演练- 分组进行双工对讲机通信实践- 提高学生实际操作能力和团队协作能力教学大纲安排:第一课时:双工对讲机原理及其通信方式第二课时:双工对讲机的结构及功能第三课时:双工对讲机的使用方法与操作技巧第四课时:双工对讲机的通信法规与安全操作第五课时:双工对讲机在实际应用中的案例分析第六课时:双工对讲机通信演练及总结教学内容与课本关联性:以上教学内容均与教材中关于双工对讲机的章节内容密切相关,旨在帮助学生系统地学习和掌握双工对讲机的相关知识。
电子技术课程设计报告学院:专业班级:学生姓名:指导教师:完成时间:成绩:评阅意见:评阅教师日期双工对讲机设计报告一. 设计要求1.设计任务用中小规模集成芯片设计并制作一对实现甲乙双方异地有线通话的双工对讲机。
2.设计要求1)、用扬声器兼作话筒和喇叭,双向对讲,互不影响;2)、对讲距离30m~500m;3)、电源电压为9V,PO≤0.5W。
二. 设计的作用、目的(1)通过实验了解集成功率放大器的原理以及不同电路形式功放电路特点。
(2)通过实验了解TDA2822集成功率放大器典型电路的应用。
(3)通过实验了解功率放大电路的主要技术指标和测试方法。
三.设计的具体实现系统概述OTL功率放大器OTL是英文Output Transfer Less的缩写,意思是无输出变压器。
OTL功率放大器就是没有输出耦合变压器的功率放大器电路。
OTL功率放大器大多数采用互补推挽输出级电路OCL功率放大器OCL是英文Output Capacitor Less的简写,其意思为无输出电容,即没有输出耦合电容的功率放大器。
它采用正负电源供电,在较低的供电电压的情况下,可以获得较大的功率输出;由于是定压式输出,对负载的阻抗要求不高。
(3)双声道音频功率放大电路-- TDA2822MTDA2822 M是双声道音频功率放大电路,其电源电压范围宽(1.8~15V),电源电压可低至1.8V 仍能工作,因此,该电路适合在低电源电压下工作;适用于单声道桥式(BTL)或立体声线路两种工作状态;闭环电压增益39dB;在独立的双通道模式下当VCC=6V RL=8Ω,谐波失真THD=10% 时输出功率可以达到380mw。
TDA2822M采用8脚双列直插封装结构,管脚排列如下所示(4)消侧音电路利用三极管的C,E 极,由于C 极输出的信号与E 极输出的信号幅度相同,相位相反,可以相叠加后将信号消去。
由此可以设计出消侧音电路。
系统框图2.单元电路设计、仿真与分析a. 放大电路设计:由于条件限制,无法用运算放大电路芯片,则采用三极管放大语音信号。
对讲机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握对讲机的基本结构、功能及工作原理;2. 学生能够了解对讲机的使用规范、通信距离及其影响因素;3. 学生能够掌握对讲机在紧急情况下的正确使用方法。
技能目标:1. 学生能够独立操作对讲机,进行简单的通信;2. 学生能够通过实际操作,分析并解决对讲机使用过程中遇到的问题;3. 学生能够运用对讲机进行小组合作,完成指定任务。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对通信设备的兴趣,激发他们学习科学技术的热情;2. 培养学生在团队协作中的沟通能力,增强集体荣誉感和责任感;3. 增进学生对紧急情况下求救与施救的认识,提高他们的安全意识和自救互救能力。
课程性质:本课程为信息技术与通信技术实践课程,结合理论知识与实际操作,培养学生通信技能。
学生特点:六年级学生具备一定的信息科技知识基础,对新鲜事物充满好奇,动手操作能力强,善于合作与分享。
教学要求:注重理论与实践相结合,以学生为主体,充分调动学生的积极性与参与度,提高他们的实际操作能力。
通过课程学习,使学生在掌握对讲机知识的同时,培养良好的沟通协作能力和安全意识。
教学过程中,关注学生的学习成果,及时调整教学策略,确保课程目标的达成。
二、教学内容1. 对讲机基础知识:- 对讲机结构组成与功能- 对讲机工作原理- 对讲机类别及特点2. 对讲机使用规范:- 使用前的准备与检查- 通信频率的设置与调整- 通话礼仪与沟通技巧3. 对讲机实践操作:- 对讲机操作方法与技巧- 通信距离测试与影响因素- 紧急情况下对讲机的正确使用4. 对讲机在团队合作中的应用:- 小组讨论与任务分配- 对讲机在户外活动中的应用- 情景模拟与实际操作演练教材章节关联:本教学内容与教材中“通信技术与应用”章节相关,涵盖了对讲机的结构、原理、使用规范以及实践操作等内容。
教学进度安排:第一课时:对讲机基础知识学习第二课时:对讲机使用规范与操作方法第三课时:对讲机实践操作与通信距离测试第四课时:对讲机在团队合作中的应用与情景模拟教学内容确保科学性和系统性,结合课程目标,注重理论与实践相结合,使学生能够在掌握对讲机知识的基础上,提高实际操作能力。
新疆大学
课程设计报告
所属院系:电气工程学院
专业:电气工程及其自动化
课程名称:电子技术基础A
设计题目:双工对讲机的设计
班级:
学生姓名:
学生学号:
指导老师:
完成日期:
图1-2 电桥双工对讲机原理图
直接放大电路信号,由扬声器产生的微弱信号直接进行,然后经过集成运放进行电压放大,然后再经集成运放TDA2030进行功率放大,推动扬声器工作,进而完成双工对讲。
图1-3 直接双工对讲机原理图
图2-2 电桥声电转换电路
(1)所示,扬声器(用交流电源)与电阻
组成电桥电路。
由于电桥电阻远小于差动放大器的输入电阻,差动放大器对电桥的负载效应可以不考虑。
图2-5 驻极话筒接线图
由上述分析并会结合本次设计对讲机的性能要求:驻极话筒采用漏极输出接法,以后的较高的电压增益。
(即接法2)
图3-1 总电路图
表1 元器件明细表
元件名称数量(个)元件名称数量(个)运放741 2 二极管 4
运放TDA2030 2 电容0.1uF 2 电阻1K 2 电容4.7uF 2
图4-6 调节音量开关100%
图4-8 输出功率原理图4.1小音量时的电流电压
功率P=0.463*0.245=0.113W。
986A型双工对讲机课程设计方案1.1 设计背景所谓双工对讲,是指使用双方可以同时讲话(就像平日我们打免提一样),而不用互相通过开关切换来一讲一听,实用非常方便。
对讲机主要应用在公安、民航、运输、水利、铁路、制造、建筑、服务等行业,用于团体成员间的联络和指挥调度,以提高沟通效率和提高处理突发事件的快速反应能力。
随着对讲机进入民用市场,人们外出旅游、购物也开始越来越多地使用对讲机。
对讲机与手机相比有许多独特的地方:(1)讲机不受网络限制,在网络未覆盖到的地方,对讲机可以让使用者轻松沟通;(2)讲机提供一对一,一对多的通话方式,一按就说,操作简单,令沟通更自由,尤其是紧急调度和集体协作工作的情况下,这些特点是非常重要的。
1.2 课程设计的目的(1)巩固和加强“模拟电子技术”"数学电子技术"课程的理论知识;(2)掌握电子电路的一般的设计方法,了解电子产品研制开发过程;(3)提高电子电路实验技能及仪器使用能力;(4)掌握电子电路安装和调试的方法及十故障排除方法;(5) 通过查阅手册和文献资料.培养同学们独立分析问题和解决问题的能力;(6)培养创新能力和创新思维。
2 课程的任务与课程设计要求2.1设计任务根据技术指标和已知条件,完成对多路对讲机的设计、装配与调试。
2.2设计要求采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路,实现双方异地有线通话对讲;用扬声器兼作话筒和喇叭,双向对讲,互不影响;工作可靠,效果良好。
电源电压:+9V,功率≤0.5W。
选择电路方案,完成对确定方案电路的设计。
计算电路元件参数与元件选择、并画出总体电路原理图,阐述基本原理。
3 设计方案和论证3.1 设计方案1.初选电路形式或根据参考电路确定器件(集成决)类型。
根据设计题目要求指标.通过查阅有关资料分析其工作原理;2.画出电路图,完成电路各部分指标分配;3.设算各单元电路的参数和确定各元件的参数值。
如:电阻值额定功率。
双工对讲机课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解双工对讲机的工作原理,掌握其通信方式的基本概念。
2. 学生能够描述双工对讲机的组成部分,了解各部分的功能和相互关系。
3. 学生能够解释双工通信与单工通信的区别,并举例说明其在实际中的应用。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,进行双工对讲机的基本操作和调试。
2. 学生能够通过小组合作,设计并制作一个简单的双工对讲机模型。
3. 学生能够运用双工对讲机进行有效沟通,提高信息传递的准确性和效率。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习双工对讲机,培养对通信科学的兴趣和好奇心,激发创新精神。
2. 学生在小组合作中,学会尊重他人意见,培养团队协作能力和沟通能力。
3. 学生能够认识到通信技术在生活中的重要性,增强学以致用的意识。
课程性质分析:本课程为科技制作类课程,结合物理知识和实际操作,旨在提高学生的动手能力和科学素养。
学生特点分析:考虑到学生所在年级的特点,他们对通信技术有一定的好奇心,但相关知识储备有限。
因此,课程设计需兼顾趣味性和实用性。
教学要求:1. 教师需注重理论与实践相结合,提高学生的操作技能。
2. 教学过程中,鼓励学生提问和发表观点,培养其主动学习能力。
3. 教学评价应关注学生在知识掌握、技能运用和情感态度价值观方面的表现,全面评估课程目标的达成情况。
二、教学内容1. 双工对讲机基本概念:介绍双工通信的定义、特点及其在生活中的应用。
- 教材章节:第二章第三节“双工通信原理”2. 双工对讲机工作原理:讲解双工对讲机的工作流程、信号传输方式。
- 教材章节:第二章第四节“双工对讲机工作原理”3. 双工对讲机组成部分及功能:介绍双工对讲机的各部分组成、功能及相互关系。
- 教材章节:第二章第五节“双工对讲机的结构与功能”4. 双工通信与单工通信的区别:通过实例分析,解释双工通信与单工通信的区别。
- 教材章节:第二章第六节“双工通信与单工通信的比较”5. 双工对讲机操作与调试:教授双工对讲机的基本操作方法、调试技巧。
1.选题背景:1.1背景介绍:随着现代通讯技术的发展,人们之间的联系越来越普遍,手机、电话在这种时刻起到了不可替代的作用。
然而这些通讯工具都需要通讯中转(即移动通讯公司的服务),在远距离通讯非常实用,但若是近距离的话就显得有些大材小用了,昂贵的花费对一般用户来说可不是小意思。
这时,对讲机就凸显出了它得天独厚的优势。
它使用方便,用法简单,价格便宜,而且一次购买可终生受用,只要提供所需电源即可。
这就为用户节省了大量的花费,在短距离通讯中普遍得到应用。
对讲机一般分为半工、半双工、双工三种。
本设计是一种有线双工对讲机,主要用于较短距离通讯。
1.2设计任务与要求:元件采用集成运放和集成功放及电阻、电容等,实现甲、乙双方异地有线通话对讲功能;1)用扬声器兼作话筒和啦叭,双向对讲,互不影响;2)电源电压选用+9V ,输出功率≥0.5W ,工作可靠,效果良好; 3)设计电路所需的直流稳压电源(即+9V 电源);2.方案论证:2.1设计原理:本设计主要采用扬声器兼作话筒和喇叭作为人音频信号的采集接受转换装置,集成运放及电阻、电容等构成对微弱声音信号的前置放大电路,对信号进行适当的放大,再由集成功放及电阻、电容等构成功率放大电路对经前置放大的音频信号进行功率放大,然后推动扬声器工作,从而实现异地有线通话。
本双工对讲机的设计框图如下:图2-1 对讲机设计框图声电转换 电路功率放大器前置放大器功率放大器直流电源电路声电转换 电路前置放大器甲乙2.2方案选择:2.2.1方案一:采用电桥构成测量电路,对由扬声器产生的微弱信号进行测量,然后经过集成运放UA741进行电压放大,然后再经集成运放386D进行功率放大,推动扬声器工作。
电路图设计如附录图一所示。
图2-1-1 方案一原理图该电路的设计虽然考虑到了所有设计要求,电路结构也比较简单,但是此方案有三个缺陷:一是用扬声器兼作话筒和喇叭,在理论上可行,但实际中实现可能性不高,一般的扬声器感应声音信号的灵敏度不是很高,一般达不到比较理想的效果;二是对扬声器中的微弱信号用电桥进行测量要求电桥要达到平衡,这在一般的电路板制作中比较难以实现;三是该电路中两个扬声器在同一回路中,一边的声音信号对另一边都会产生影响,这是该电路的最大缺陷。
模电课程设计---双工对讲机的设计河南理工大学万方科技学院模拟电子技术课程设计报告书题目:双工对讲机的设计专业:电气工程及其自动化班级:电气11-1班姓名:程珍珍学号:1116301143指导教师:郭宇摘要双工对讲机是移动通信中一个重要的分支,应用非常广泛,无线电对讲机和其它无线通信工具(如手机)其市场定位各不相同,难以互相取代,还将长期使用下去。
本次课程设计,我研究设计了一款双工对讲机。
从工作原理出发,通过现有学习到的电子系统设计方法, 确立了完整具体的方案。
在具体的硬件设计实现上,分成信号输入、信号放大电路、消侧音电路、输出电路四部分,分别对各个功能模块以信号、控制为联系进行设计。
在硬件设计上,通过主要三极管等器件将各功能模块有机地组织起来共同完成系统需要的功能。
其主要原理为甲方声音信号经过放大电路放大后进入消侧音电路,在消侧音电路的C极端接出一个与乙方进行信号传输的接口,甲方经消侧音后的信号进入功率放大电路并最后由扬声器输出。
乙方电路同甲方,并也在消侧音电路的C极端接出一个与乙方进行信号传输的接口,用导线将两端口相连,信号可经线由甲方传到乙方,并最后通过功率放大器从乙方扬声器传出,而本方由于经过了消侧音电路,无法听见自己的声音。
同理乙方声音从甲方传出,本方听不见自己的声音。
关键词:信号放大三极管消侧音目录一、系统概述 (1)1.1设计背景 (1)1.2设计目的及意义………………………………………………………………1.3系统原理简介…………………………………………………………………1.4本人工作概述…………………………………………………………………二、设计任务与要求……………………………………………………………………三、系统电路原理框图…………………………………………………………………四、单元电路设计………………………………………………………………………4.1系统电路框图……………………………………………………………………4.2单元电路设计……………………………………………………………………4.2.1放大电路设计………………………………………………………………4.2.2消侧音电路设计……………………………………………………………4.2.3功率放大电路设计…………………………………………………………4.2.4 9V稳压电源的设计………………………………………………………五、仿真与分析…………………………………………………………………………5.1仿真条件…………………………………………………………………………5.2仿真原理图………………………………………………………………………5.3仿真波形图………………………………………………………………………六、实验设计改进………………………………………………………………………七、心得体会……………………………………………………………………………八、参考文献……………………………………………………………………………附录1 系统电路原理图…………………………………………………………………附录2附录3双工对讲机的设计报告一、系统概述1.1设计背景所谓双工对讲,是指使用双方可以同时讲话(就像平日我们打免提电话一样),而不用互相通过开关切换来一讲一听,实用非常方便。
学号:专业:通信工程姓名:宋腾非线性电子线路实验设计实验名称:双工调频无线对讲机一、实验目的1、在模块实验的基础上掌握调频发射机、接收机,整机组成原理,建立调频系统概念。
2、掌握系统联调的方法,培养解决实际问题的能力。
二、实验内容1、完成调频发射机整机联调。
2、完成调频接收机整机联调。
3、进行调频发送与接收系统联调。
三、实验仪器1、高频实验箱 2台2、双踪示波器 1台四、实验原理图 19-1 无线对讲机原理框图半双工调频对讲机组成原理框图如上图所示,发射机由音源,音频放大,调频、上变频、高频功放等电路组成。
接收机则由高放,下变频、中频放大、鉴频、音频功放、耳机等部分组成。
半双工是指接收与发送共用一个载波信道,但同一时刻只能发送或只能接收的传输方式,从上图中可以看到,发送与接收频率同为10.7MHz,公用一根天线。
收发的切换依靠10号板的J1完成。
J1在没有按下去的情况下为接收状态,按下去为发送。
为了避免自身的发送对接收的干扰,所以加入了电源控制。
电源控制的作用是当接收电路工作时,发送电路关闭,反之亦然。
五、实验步骤1、准备两台实验箱,分别在关电状态下按下表连线:发送部分:2、将3号板S1拨为“01”,S2拨为“01”,2号板SW1拨置“4.5MHz”,SW2拨置“OFF”;5号板SW1拨置“4.5MHz”;10号板SW1拨到上方。
3、打开电源,将1号板信号源调到6.2MHz,RF幅度最大。
4、调整3号板的W2,使TP8频率接近4.5MHz。
5、将2号板的W3旋到1/2处,10号板的W1,W2旋到1/3处。
6、将拉杆天线接到10号板Q1接口。
6、按下10号板的J1,对方应能听到音乐声,然后微调各单元电路,使声音最清晰。
7、将话筒插入10号板“MIC1”,SW1拨到下方实现两台实验箱人声对讲。
六、实验箱整体图实验所接线的是全双工的对讲机,两个实验箱都可以发射信号,接受信号。
七、波形图如图所示,为各个端口的波形图。
1-5为发射机各端口波形1为输入的音频信号;2为变容二极管调频的输出4.5MHZ的信号;3为混频的本振信号6.2MHZ;4为混频的输出信号 4.55MHZ;5为高频放大电路波形。
6-10为接收机各端口波形6为接收机接收到的波形图;7为单调谐小信号输出波形;8为混频输出4.5MHZ的波形图;9为中频信号通过选频输出10.7MHZ的波形;10为鉴频器输出的波形。
八、实验结果(1)拨动开关SW1拨动到上端,输入实验板自带的音乐信号,按下J1,在接收端接收到一模一样的音乐信号。
(2)实现无线对讲。
我们将SW2拨到下端,在接收端和发送端装上话筒,分别发声,可以进行对讲。
(见拍摄视频)九、实际的大功率对讲机电路无线对讲机制作原理30.275MHz 调频① 主要技术指标:1.频率:30.275MHz2.调制方式:调频3 频偏:5KHz5.通信方式:同频单工6.电源电压:9.6V 10%(镍镉充电电池8 节,负极接地。
有些机型是6 节)7.消耗电流:静噪守候:10mA 以下接收:150mA 以下近程发射:远程发射:0.7A 以下8.载频输出功率:2w9.接收灵敏度:1.0uV 以下(信噪比12dB 以上)1 0.静噪灵敏度:0.5uV11.中频频率:455 KHz12.音频不失真功率:大于200 nlw② 工作原理整机由接收和发射两部分组成,两部分除天线和阻抗匹配电路外,其它电路都是相互独立的。
1、接收机由天线接收到的高频无线电信号经 L1, L2, c1, c2, c4 组成的低通滤波器滤除频带以外的干扰信号,经 c6 送至 D1, D2 和 L3 组成选频电路,这个选频电路谐振频率为30.275MHz,选出对讲机发来的载频信号,而滤除其它干扰电波.经 c7 送到 N1 和 N2 组成的联级高频信号放大电路进行高频放大,这种联级高频信号放大电路具有增益高,工作稳定,无须使用中和电容等优点, N1 组成共射电路, N2 接成共基电路,共射电路具有增益高的优点,而共基电路具有工作稳定的特点,经 N1, N2 放大后的高频信号由 L4,c9, T1, c12 组成双调谐回路再次选频后经 c16 送入ICl(MC3361)的 16 脚内部混频级进行混频.N3 和 CRY1, L5 等元件组成本机振荡器, L5 和相应的回路电容谐振于10.243MHz 的三次谐波上, 10.24333x3=30.730MHz,它比发射频率30.275MHz(10.0917的三倍频,即 10.0917MHzx3=30.275MHz)高出一个中频455kHz(即 30.730-30.275=0.455MHz),本振信号也送到 Icl 的第 1 脚,在Icl 内部进行混频。
Ic1(Mc3361)是窄带调频接收专用集成电路,其内部包含振荡器,混频器,高增益的限幅中频放大器,鉴频器和有源滤波器,静噪触发电路及音频放大电路。
它的限幅灵敏度为 2uV,它是整机的主要增益级,中放增益可达 65dB。
在 Ic1 内部混频得到的 455kHz 中频信号由 Icl 的 3 脚输出,由陶瓷滤波器 cRFl 选出中频信号,而滤除其它谐波分量,选出的中频信号由 Icl 的 5 脚输入,在 Icl 内部进行高增益的中频放大,最后经鉴频器解调出音频信号,由 Icl 的 9 脚输出。
从第 9 脚输出的信号一路由 c30, R1 3 和 c32 组成去加重电路去加重和滤波后经电位器 VRl 送入 Ic2 进行音频功放后推动喇叭发声,另一路则由电位器 VR2 送入 Icl 内部的有源滤波器选频放大后由 Icl 的 11 脚输出,经D3, D4 进行倍压检波,控制其内部的静噪触发电路,在 13 脚输出一个控制电平,控制N4, N5 的导通和截止,使 IC2 的电源受控,达到静噪目的。
我们知道,调频接收机的灵敏度很高,在没有收到信号时,喇叭中将会发出极强的噪声,而一旦收到信号,它的信噪比却很高,噪声的主要频谱是分布在 1 0-25kHz 范围之间,音频信号的频谱范围则在 100-3000Hz 之间,我们可以采用一个特殊的滤波器选出这一噪声信号,经检波变成直流分量,再通过一个电子开关电路就可以控制一个电路工作,达到静噪目的,这样在接收机没有收到信号时,喇叭将寂静一片,以消除讨厌的噪声,一旦收到对讲机发来的信号,又能自动打开放大电路进行联络。
同时,设置静噪电路还可以达到省电目的。
N11 组成稳压电源,稳压输出取决于 Dzl 的值, Dzl 选用6.2V,稳压输出约为 5. 6V, N11 同时又是收发转换的开关三极管, N9则是发射部分的电源开关管,当 sw_PTT 开关按下时, D6 导通, N11 截止,收信机失去电压而停止工作, N9 由于是偏故而导通,电源经 N9 向 Ic3供电,发射机前级得到电源而开始工作。
所以这种收发转换电路也称为电子 PTT 开关,这是其它业余对讲机中所没有的新电路。
它的优点是可以用微动开关来控制大电流,使电路工作更可靠。
发射级的 N7, N6 虽然也接在公用的电源回路上,但守侯状态时,由于它得不到基极激励而截止,所以对讲机在守侯时,发射部分是不工作的。
2、发射机发射部分由话音放大器,主振级,缓冲放大级,推动级和末级功率放大级组成。
话音信号由 N1 3, N14 组成的两级音频放大器放大,经 c74, c71, c70,L1 3 组成高频滤波器滤除高频分量,防止振荡器的高频信号干扰话放级的工作,同时也将话音信号进行预加重,经 c70 送到变容二极管 Dc 以实现调频。
主振级由 N1 5, cRY2 及外围元件组成,其振荡频率主要取决于 cRY2的工作频率,在本电路中, cRY2 选 10.0917MHz(因10.0917x3=30.275MHz),它的三倍频信号由 T5, C64 选频回路选频(即发射频率 30.275MHz),并由 T5 藕合至缓冲放大级。
载频信号经 N1 0 组成缓冲放大器进行放大, T4 和槽路电容c61 也谐振在三次倍频上(即发射频率 30.275MHz),以滤除其它谐波分量, N7 是推动放大级,为功放级提供足够的推动电流,经 c55, c51, L8,选频和匹配藕合至末级功率放大级 N6 进行功率放大, N7, N6都工作在丙类放大状态,它们的工作点分别取决于R23和R21,由于丙类放大器输出的二次谐波分量很大,必须用 Lc 选频电路选出基波分量,推动电路中由 c55, c51, L8 选频,功放电路中由 C48, C47, L6 组成串联谐振电路选频,最后由 L1, L2,C1,C2, C4 组成低通滤波器对载频信号进行选频和阻抗匹配,载频电流由天线这个换能元件变成电磁波向空中辐射出去。
电路图中的 R7, D3 这个支路的作用是,在收发转换瞬间,由于收信部分电容的储能作用,收信机的工作并非立即截止,而 Icl 的 13 脚未能从高电平立即变成低电平, Ic2 的工作也就未能立即停止工作,这样,在收发转换瞬间,喇叭中就会发出短暂的收发噪声,使人听起来极不舒服,因此,在电源转换至发射电路时,经 R7, D3,这个支路加至 Icl 的 12 脚,使 Icl的 1 3 脚立即变成低电平, N4, N5 截止, Ic2 停止工作,以消除转换噪声。