模电课程设计有线对讲机
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课程设计任务书学生姓名:陈钟专业班级:电子科学与技术0803指导教师:李成军工作单位:信息工程学院题目: 有线双工对讲机的设计一、初始条件可选元件:扬声器,集成运放,集成功放(器件选择应满足技术指标)。
电容、电阻、电位器、开关若干。
直流电源+9V(自备电源)。
可用仪器:示波器,万用表,毫伏表二、设计任务根据技术指标和已知条件,完成对有线双工对讲机的设计、装配与调试。
三、设计内容和要求1、有线双工对讲机以一路扬声器作为送话用,另一路扬声器作为听话用。
讲话扬声器通过讲话开关把信号送入放大系统,然后经过听话开关送入用作听话的扬声器,如果讲话扬声器和听话扬声器的功能互换时,对应的地址也应互换。
在系统中讲话工作时,在各路扬声器附近都有发光二极管显示,说明系统有人使用,当系统无人使用时,发光二极管灭。
系统中还设置禁止使用端,在不使用对讲系统时,该禁止端使讲话开关和听话开关停止工作。
该系统扩展后可实现——医院病房病员呼唤机。
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。
2、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。
(选做:用PSPICE或EWB软件完成仿真)3、安装调试并按规定格式写出课程设计报告书。
四、时间安排1、2010年1月18日分班集中,布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课设答疑事项。
2、2010年1月18日至2010年1月21日完成资料查阅、设计、制作与调试;完成课程设计报告撰写。
3、2010年1月22日提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (Ⅰ)1绪论 (1)2总体设计 (2)2.1设计的目的及主要任务 (2)2.1.1 设计目的 (2)2.1.2设计任务 (2)2.1.3设计要求 (2)2.2设计思想 (2)2.3设计方案 (3)2.3.1设计方案一 (3)2.3.2设计方案二 (3)2.3.3方案确定 (4)3设计原理及单元电路设计 (5)3.1设计原理及方法 (5)3.1.1压电效应及压电式扬声器 (5)3.1.2集成功率放大电路及LM386 (6)3.2单元电路设计 (8)3.2.1 放大电路的设计 (8)3.2.2对讲互换开关电路的设计 (8)4 电路的仿真及分析 (10)4.1总体电路的仿真及分析 (10)5硬件调试 (11)6心得体会 (12)参考文献 (13)附录Ⅰ总电路图 (14)附录Ⅱ元件清单 (15)摘要模拟电子技术课程设计是对所学的基础理论知识的一次实践检测的过程。
课程设计报告课程名称:有线对讲机的设计系部:电气工程系专业班级:电气学生姓名:指导教师:完成时间:2010-6-28至报告成绩:目录一、设计前的准备及总体思路 (3)二、报告设计的题目及要求 (4)三、报告设计的目的及元件的选取 (5)四、具体设计 (6)五、调试过程中出现的问题及解决方法 (15)六、心得体会及建议 (17)七、参考文献 (19)有线语音传送机一、设计前的准备及总体思路准备工作:在确定了要做“有线语音传送机”这个设计课题后,我首先熟读了教材,使自己掌握了一些必要的理论基础,在此基础之上,我带着课题又参考了有关“有线语音传送机”的一些资料,为自己的课程设计理清了头绪,并且在脑海中形成一个清晰的设计思路。
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。
二、报告设计的题目及要求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、2.乙双方有线通话对讲;3.用扬声器兼作话筒和喇叭,双向对讲,互不影响;4.用控制按钮来控制发话或收听,同时对方呼叫时有铃声响;5.计算参数,安装调试对讲机电路;6.画出完整电路图,写出设计总结报告。
三、报告设计的目的及元器件选取⒈目的:模拟电子技术课程设计是电气工程及其自动化专业必修的技术基础课。
该课程不仅具有自身的理论体系且是一门实践性很强的课程。
通过该教学环节,要求达到以下目的:1.使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识,培养学生工程设计能2.力和综合分析问题、解决问题的能力。
3.使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力。
对讲机放大电路设计放大器由于具有对微弱信号进行放大的功能,所以得到了广泛的应用,但因单级放大的增益不高,实用的放大器一般均有多级放大器构成。
本文以对讲机为例,通过设计安装和调试中我多级放大器的一般设计。
一、工作原理简易对讲机工作原理如图1—1所示,放大器是核心部分,它的作用是把话筒送来的微弱信号放大到足以使扬声器发出声音。
Y1,Y2为扬声器,K为双刀双掷开关,利用开关K的切换作用,可以改变Y1、Y2与放大电路连接的位置,使Y1、Y2交替作为话筒和扬声器使用。
图中K处在图中所示位置,Y2通过K连接到放大器的输入端成为话筒。
Y1则接到输出端为扬声器,此时有人对着Y2讲话时Y2把声音信号转换成电信号家到放大器的输入端,经放大器放大后可带动扬声器Y1发出声音,从而可在Y1处听到Y2出的讲话。
当K拨到另一位置时,则可在Y1处讲话,Y2处接听。
通过K的开关控制能够实现双向有线通话,称为对讲机。
对讲机放大器的电路组成方框图如图1—2所示,电路由输入级,中间级,输出级构成。
前置级有两级放大器组成,放大器第一级输入端与传感器相连,故也称为输入级。
放大器的第二级把输入级的输出的电压信号再次进行放大再传给输出级,这一级也称作中间级。
输出级由OTL 功率放大器组成,把前置级的电压信号进行功率放大,带动扬声器。
二、设计指标1、前置放大级技术指标①电压放大倍数Av=100;②最大输出电压V o=1V ;③频率响应:30Hz~30KHz ;④输入电阻:ri>15K Ω;⑤失真度:γ<10%;⑥负载电阻:RL=2K Ω;⑦电源电压:Vcc=7V ;2.功率放大器(输出级)技术指标①最大输出功率:Pom ≥0.25W ;②负载电阻:RL=8Ω;③失真度:γ≤5%;④效率:η≥50%;⑤输入阻抗:RL ≥100K Ω三、设计要求1 画出电路原理图(或仿真电路图);2元器件及参数选择;3电路仿真达到技术指标;4实验室自行装配,完成实际电路,掌握电路的指标测试方法;5调试电路,使实际电路达到技术指标;6编写实验报告;包括设计与制作的全过程,附上有关资料和图纸,有心得体会。
对讲机制作课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握对讲机的基本原理,包括信号发射、接收和调制解调过程。
2. 使学生了解对讲机的组成部分,如麦克风、扬声器、电路板等,并理解其功能。
3. 帮助学生掌握对讲机的使用方法,包括频道选择、频率调整和通话技巧。
技能目标:1. 培养学生动手制作对讲机的能力,学会使用相关工具和仪器。
2. 提高学生实际操作对讲机进行通信的技能,培养团队协作和沟通能力。
3. 培养学生运用所学的对讲机知识解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 激发学生对通信技术的兴趣,培养探索精神和创新意识。
2. 培养学生珍惜和合理利用通信资源,养成良好的环保意识。
3. 增强学生的团队合作意识,培养互相尊重、互相帮助的良好品质。
本课程针对中学生设计,结合学生的年龄特点和知识水平,注重理论与实践相结合,充分调动学生的动手能力和创新能力。
通过本课程的学习,期望学生能够达到上述课程目标,为今后的学习和发展奠定基础。
二、教学内容1. 对讲机原理:介绍无线电通信基本原理,包括信号发射、接收、调制解调技术,以及对讲机的工作原理。
教材章节:第一章“无线电通信基础”2. 对讲机结构:讲解对讲机的各个组成部分,如麦克风、扬声器、电路板、天线等,并介绍各部分的功能和作用。
教材章节:第二章“对讲机的结构与功能”3. 制作对讲机:指导学生动手制作简易对讲机,学习使用相关工具和仪器,掌握基本焊接技巧。
教材章节:第三章“动手制作对讲机”4. 对讲机使用技巧:介绍对讲机的使用方法,包括频道选择、频率调整、通话技巧等,并进行实际操作练习。
教材章节:第四章“对讲机的使用与维护”5. 通信实践:组织学生进行分组通信实践,培养团队协作和沟通能力,提高实际操作技能。
教材章节:第五章“通信实践与拓展”6. 问题分析与解决:针对实际使用过程中可能出现的问题,引导学生运用所学知识进行分析和解决。
教材章节:第六章“对讲机故障分析与排除”教学内容按照以上大纲进行安排和进度,确保课程的科学性和系统性。
对讲机课程设计报告一、课程目标知识目标:1. 学生能理解并掌握对讲机的基本结构、工作原理及使用方法。
2. 学生能了解电磁波传播的相关知识,并应用于对讲机的实际使用中。
3. 学生能掌握对讲机通信中的基本术语及通信礼仪。
技能目标:1. 学生能独立操作对讲机,进行简单的通信实践。
2. 学生能通过对讲机进行简单的故障排查和日常维护。
3. 学生能运用所学知识,分析并解决实际通信中遇到的问题。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对通信科学的兴趣,激发探索无线电技术的热情。
2. 学生在学习过程中,增强团队合作意识,提高沟通协作能力。
3. 学生能意识到通信技术在生活中的重要作用,树立正确的科技观。
课程性质:本课程属于科技实践类课程,注重理论知识与实际操作的结合。
学生特点:五年级学生,具备一定的科学素养,好奇心强,喜欢动手操作。
教学要求:教师需关注学生的个体差异,因材施教,提高学生的实践操作能力和创新能力。
在教学过程中,注重培养学生的问题意识和解决问题的能力。
通过小组合作,培养学生的团队协作精神。
同时,关注学生的情感态度,引导他们树立正确的价值观。
在此基础上,将课程目标分解为具体的学习成果,以便进行教学设计和评估。
1. 对讲机的基本结构:介绍对讲机的各部件名称、功能及相互关系,包括电源、发射器、接收器、天线等。
2. 工作原理:讲解电磁波的发射、传播和接收过程,以及对讲机如何实现通信功能。
3. 使用方法:教授对讲机的开关机、频道选择、音量调节、通话操作等基本使用方法。
4. 电磁波传播:介绍电磁波的传播特性,如频率、波长、传播距离等,以及影响传播的因素。
5. 通信礼仪:学习通信过程中的基本术语,如频道、信号、呼叫、回应等,并了解通信礼仪和注意事项。
6. 故障排查与日常维护:教授对讲机常见故障的排查方法,以及日常保养和维护技巧。
教学大纲安排:第一课时:对讲机的基本结构及工作原理第二课时:对讲机的使用方法与实践操作第三课时:电磁波传播知识与实际应用第四课时:通信礼仪与实际通信练习第五课时:对讲机的故障排查与日常维护教材章节关联:教学内容与课本第五章“通信与信息”相关,涉及对讲机原理、使用方法、通信礼仪等知识点。
双工有线对讲机前言1.我们的模拟电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。
本次实验课题为双工有线对讲机,完成对多路对讲机的设计、装配与调试。
讲话扬声器通过讲话多路开关把信号送入放大系统,然后经过听话多路开关送入用作听话的扬声器,如果讲话扬声器和听话扬声器的功能互换时,对应的地址也应互换。
系统中还设置禁止使用端,在不使用对讲系统时,该禁止端使讲话多路开关和听话多路开关停止工作。
该系统扩展后可实现——医院病房病员呼唤机。
2.下面我来介绍以下全双工和半双工。
交换机的全双工是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据,两者同步进行,这好像我们平时打电话一样,说话的同时也能够听到对方的声音。
目前的交换机都支持全双工。
全双工的好处在于迟延小,速度快。
提到全双工,就不能不提与之密切对应的另一个概念,那就是“半双工”,所谓半双工就是指一个时间段内只有一个动作发生,举个简单例子,一天窄窄的马路,同时只能有一辆车通过,当目前有两量车对开,这种情况下就只能一辆先过,等到头儿后另一辆再开,这个例子就形象的说明了半双工的原理。
早期的对讲机、以及早期集线器等设备都是实行半双工的产品。
随着技术的不断进步,半双工会逐渐退出历史舞台。
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——即全双工。
在实验理论过程中,我们既可以验证模拟电路理论的正确性和使用性,又可以在此过程中间发现理论中没有遇到过的问题,形成新的解决问题的思路。
通过试验方案的比较与调试,最终取得了成功。
可以采用以下方法给对讲机供电:1、3节干电池串联。
2、市售的电源适配器(如果你有录音机、无绳电话等的电源适配器也可以用,手机充电器的也行)。
3、自制直流电源(不如买一个便宜)。
如果你有充电器也可采用蓄电池。
1 实验介绍1.1实验设计的意义有线对讲机在日常生活中应用广泛。
有线对讲机原理简单,设计方便,制作简易,成本低。
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。
模拟电子技术课程设计报告书课题名称 双工对讲机的设计 姓 名贺红兵学 号 1012202-21 院、系、部 通信与电子工程学院 专 业 电子信息工程专业指导教师胡赛纯2011年 12 月18 日※※※※※※※※※ ※※ ※※※※ ※※※※※※※※※2010级电子信息工程模拟电子技术课程设计双工对讲机的设计1 设计目的(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LM1875T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。
2 设计思路目的: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。
采用的是放大电路,消侧音电路,功率放大电路进行电路设计。
原理: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。
3 设计过程3.1设计方案信号源由发出信号经过放大电路,进入消侧音电路,在经音频放大电路到输出级,原理框图如下图所示。
图1 设计方案3.2 电路的设计(1)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。
语音信号范围一般在120mV、600Hz左右,三极管放大20-100倍即可。
我们采用三极管型号2N2221,并在E极与电阻并联一电容以扩大放大倍数。
为使信号放大,三极管的静态工作点必须符合工作时的条件。
VCQ 4.5V,为使计算简便,令R 3=R 4=1k Ω,则V BQ =0.7V+V EQ ,若使I CQ =I EQ =2.13mA ,那么有12V V R2R1=.电路图如图2.F图2 放大电路(2)消侧音电路设计:利用三极管的C,E 极信号反相相消信号。
对讲机模电课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握对讲机模电的基本原理和实用技术,培养学生对电子技术的兴趣和创新意识。
具体目标如下:1.知识目标:学生能够理解对讲机模电的基本概念、电路原理和关键技术,包括放大器、振荡器、调制解调器等。
2.技能目标:学生能够运用对讲机模电的知识分析和解决实际问题,具备基本的电路设计和调试能力。
3.情感态度价值观目标:学生通过本课程的学习,能够培养对电子技术的热爱和探索精神,提高创新意识和团队合作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括对讲机模电的基本原理、电路设计和实用技术。
具体安排如下:1.教材章节:第一章对讲机模电基础,第二章对讲机射频电路,第三章对讲机数字电路,第四章对讲机实用技术。
2.教学内容:第一章介绍对讲机模电的基本概念、电路原理和技术特点;第二章讲解对讲机射频电路的设计和调试方法;第三章探讨对讲机数字电路的应用和功能;第四章分享对讲机实用技术的案例和经验。
三、教学方法为了提高教学效果,本课程将采用多种教学方法相结合的方式,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法等。
1.讲授法:通过教师的讲解,使学生掌握对讲机模电的基本原理和关键技术。
2.讨论法:引导学生积极参与课堂讨论,培养学生的思考能力和团队协作精神。
3.案例分析法:通过对实际案例的分析,使学生了解对讲机模电在实际应用中的方法和技巧。
4.实验法:安排实验室实践环节,让学生亲手操作,培养学生的动手能力和实践能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,我们将准备以下教学资源:1.教材:选用权威、实用的教材,为学生提供系统的学习资料。
2.参考书:提供丰富的参考书籍,拓展学生的知识视野。
3.多媒体资料:制作精美的PPT课件,生动展示对讲机模电的原理和应用。
4.实验设备:配置完善的实验设备,为学生提供实践操作的机会。
通过以上教学资源的支持,我们将努力提高学生的学习体验,达到预期的教学目标。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的方式,以全面、客观地评估学生的学习成果。
课程设计报告课程名称:有线对讲机的设计系部:电气工程系专业班级:电气学生姓名:指导教师:完成时间:2010-6-28至报告成绩:目录一、设计前的准备及总体思路 (3)二、报告设计的题目及要求 (4)三、报告设计的目的及元件的选取 (5)四、具体设计 (6)五、调试过程中出现的问题及解决方法 (15)六、心得体会及建议 (17)七、参考文献 (19)有线对讲机的电路设计一、设计前的准备及总体思路准备工作:在确定了要做“有线对讲机”这个设计课题后,我首先熟读了教材,使自己掌握了一些必要的理论基础,在此基础之上,我带着课题又参考了有关“有线对讲机”的一些资料,为自己的课程设计理清了头绪,并且在脑海中形成一个清晰的设计思路。
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。
二、报告设计的题目及要求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;2、用扬声器兼作话筒和喇叭,双向对讲,互不影响;3、用控制按钮来控制发话或收听,同时对方呼叫时有铃声响;4、计算参数,安装调试对讲机电路;5、画出完整电路图,写出设计总结报告。
三、报告设计的目的及元器件选取⒈目的:模拟电子技术课程设计是河南工业职业技术学院电气自动化技术专业必修的技术基础课。
该课程不仅具有自身的理论体系且是一门实践性很强的课程。
通过该教学环节,要求达到以下目的:1)使学生进一步掌握模拟电子技术的理论知识,培养学生工程设计能力和综合分析问题、解决问题的能力。
2)使学生基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高电子电路的设计和实验能力。
3)熟悉并学会选用电子元器件,为以后从事生产和科研工作打下一定的基础。
《模拟电子技术》的鲜明特点是强调实践性教学,注重工程素质培养和专业基本训练。
因此加强实践环节和实验课改革,是《模拟电子技术》课程建设的重要任务之一。
实践是学习电子线路知识和培养电子线路能力的最有效的途径,实验是对理论学习的强化和补充。
国外许多学校电子线路的教学重点在实验室而不在教室,国内许多学校加强实验采取实验单独设课,这些做法都是有益的。
提高电子设计能力不能不提到EDA。
由于计算机和集成电路技术的发展,电子设计已经由CAD发展到EDA的阶段。
从传统的“基于电路板的设计”到当前“基于芯片的设计”,从“自下而上”到“自上而下”的设计,电子设计的思想和方法都发生了很大的变革。
使用EDA工具软件可以直接设计“芯片”,采用ISP方法和CPLD/FPGA芯片,在实验室甚至家中就可以方便地实现电子设计和产品开发。
值得一提的是,美国LATTICE公司已经推出了模拟可编程芯片,为模拟电路和数模混合电路设计提供了方便。
SOC和“嵌入式芯片”更是打破了软硬件的界限。
EDA技术已经成为当今世界电子设计的潮流,应该让我们学生尽快掌握这种先进的设计方法和技术。
加强EWB的仿真应用,课程设计和毕业设计广泛使用EDA工具软件和CPLD/FPGA芯片。
⒉元器件的选取:元器件的选取其实是重要的一个步骤,它的选择是否恰当直接影响电路图的绘制,为了为自己所设计的电路图尽量显得准确简便,可预先想好电路设计中必要的元件,选择出来如下:电阻:几欧~几兆欧的约为30个;扬声器:8欧的两个;电容:10微以下的约为10个;放大器:型号为F007和5G37的各为2个;二极管:约5个;直流稳压电源:几伏的约8个;导线:若干;开关:若干。
四、具体设计⒈设计工作原理及设计思路实现对讲的关键是将声音信号变换成电信号,经过放大、传输后又将电信还原成声音信号输出,供对方接收(听),故电路主要由下列部分组成:①声电转换电路实现声电信号的转换;②放大电路将微弱电信号经过前置放大和功率放大,去推动扬声器发出声音。
图1中所示为双向对讲机的原理框图。
其中,平衡转换器可由平衡电桥电桥构成,扬声器内阻作为一桥臂电阻。
不讲话时,电桥平衡,输出为零;讲话时内阻发生变化,电桥电路产生输出电压,此电压经过电压放大电路放大后经过功放电路加到对方的平衡转换器上,推动扬声器发声。
甲方乙方图1(a)即甲乙图1(b)图1双向对讲机的原理框图⒉具体分析(图2所示)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:图2具体分析图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。
由于一方不讲话,不讲话方的输入信号为零,所以不会干扰讲话方,实现双工对讲互不影响的功能。
例如:TDA2030A 能在最低±6V最高±22V的电压下工作(TDA2030比TDA2030A耐压低点)。
在±19V、8Ω阻抗时能够输出16W的有效功率,THD≤0.1%。
无疑,用它来做对讲机的功率放大部分或小型功放再合适不过了。
这可不只是我个人的想法,市面上多数中高档的对讲机都选择了此功放集成。
电路图3如下:图3集成功放图当然,还有一些功率放大器的电路图也可实现功率放大,列如:已知Vcc=12V ,mH ,,mH ,mH ,,pF ,, RB =1kΩ, CB=1uF , Rc=10kΩ, RL=1kΩ, R s=10kΩ。
输入 vs为正弦波(0.1V,100kHz)。
a.失真分析c;b.失真分析 vo;图4a.失真分析ic (取 Rc电压分析,如图5所示)图5(如图6所示)b.失真分析vo图6⒊总电路图的绘制经过权衡,为使电路的稳定性好的同时又能保证电路图的简洁,特选取以下路图。
(b)二四平衡转换器原理图·工作原理及参数分析a)讲机电路如图(a)所示。
对讲机前置放大器是由F007组成的差动电路。
扬声器(R2)与电阻R1(8Ω),R3(10kΩ),R4(10kΩ)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,故差动放大器对电桥的负载效应可以不考虑。
因为R7=R8,R5=R6,所以差分放大器输出电压υo=-R7/R5(V2-V1)是电桥的输出电压。
电桥的输出电压V2-V1=,式中δ=ΔR/R,R是扬声器不讲话时的等效电阻(8Ω),ΔR是对准扬声器讲话时的电阻变化量。
当ΔR很小,即δ很小时,V2-V1=V3δ/4可见差分放大器的输出信号与扬声器电阻相对变化率成正比。
当自方对准扬声器讲话时,ΔR≠0,电桥失去平衡,V2-V1≠0,该信号经过F007电压放大,再经5G37功率放大,传输到对方扬声器去,即对方就可听见自方的讲话声音。
因此此时,对方没有对准扬声器讲话,故对方ΔR=0,电桥输出信号为零,或者说对方的差分放大器输出信号为零,所以不会干扰自方讲话。
反之亦然,这就实现了双工对讲互不影响的作用。
图中扬声器兼作话筒和喇叭。
b) 图(a)中R10,R11,R12为功放偏置电路,调节R10,使功率输出达到最大值。
R14,C3组成消振电路。
防止电路产生高频自激。
电路的闭环增益取决于C2,R13。
C4为退耦电容,C1,C5为输入,输出隔直电容。
由于集成电路内部采用直接耦合,故频率响应很好。
5G37采用OTL电路,电源电压较低,在要求输出小于0.5W场合下,5G37不必加散热片。
c)图(a)中的C电容是为了消除电台干扰的。
在实际调试中,容易产生低频自激和高频自激以及各种干扰。
此时可通过调增益电阻R13或者在5G37 3脚或4脚对地并联小电容等方法解决。
电路静态工作点的选择十分关键,必须注意。
d)如果采用两集成运放做成二-四线转换器,还可实现多工对讲。
二-四平衡转换器原理如图(b)所示。
A1,A2端发送信号,可在B1,B2端,C1,C 2端接收信号且衰减很小,反之亦然。
但在B1,B2端发送信号,则C1,C2,端收不到信号,反之也一样。
即信号只能在二线至四线端传输,而四线间无法传输。
利用此原理可由用F007组成发话电路,用5G37组成收话电路实现多工对讲。
五、调试过程中出现的问题及解决方法电路图设计出来后,接下来的工作变是实验操作,按图接好线后开始验证设计电路的准确性,也就是进行调试。
刚开始的时候,电路没有反应,根本不能进行通话的功能,找过来几个同学,但是都没有解决问题,看上去电路硬实没怎么出错,但就是有错误找不出。
于是无奈之下跑到图书馆借了相关的参考书,看了好半天也没得到结论。
正当我焦头烂额之时,老师发现了我的一出低级错误:二极管接反了。
我摸着头,这才发现错误原来这么简单,自己竟然没找出来,不过我很快反应过来,找到了解决的办法:找一个万用表来测试,看用欧姆档时,指针的偏转情况。
完成了第一个调试任务后,我又发现,信号没有放大。
当然,理论上错误应该出在功率放大器上。
于是我很自然的想到查看功率放大器的组件有没有异常,但令我失望的是测试出来并没有出错。
仔细看着图,思索良久,老师讲过电阻的阻值会随温度的升高而增大,那么说电阻在通电后温度也会上升,而且电阻的老化也会影响其阻值的大小,这样一来,电阻的过大会影响放大器,使之失真。
因此,我断定问题就出在此处。
后来证实确实是这样,解决办法如下:⑴换掉所有老化的电阻;⑵进行参数的计算,估算阻值的大小;⑶使用时,选取比计算值小一点的。
最后还面临了一次调试,那就是电路不稳定所引起的声音忽大忽小。
解决的办法就是尽可能的选取直流稳压电源稳定性能好的,再就是选择干扰信号少一点的环境来做。
六、心得体会及建议昨天,我终于把累了一个星期的课程设计做完了。
真的很累,连续多个晚上12点后睡觉,早上6点半还要从床上爬起来做早操。
可也正是通过一周的模拟电子技术课程设计我才知道自己的专业知识还是多么的薄弱,使我认识到学好专业知识的重要性,而对于我这样的初学者的知识基础较薄弱,对一些应用操作理解起来较为困难,我想要能从整体概念上较好地理解和把握设计原理和思路,不是仅仅靠听别人说自己不动手,买几本培训的书籍、囫囵吞枣地看一遍、然后没有选择的摘录下来就可以大功告成的。
因此学习过程中我们应该要注意多做笔记,要注意结合实际应用。
因为我们不仅要掌握大量的模拟电子技术应用方面的知识和技能,并且还经常要把这些知识传授给别人。
求学者切记贪多嚼不烂。