对讲机原理及厂内维修方法

Page 1 8/1/2008 - 1 -1 - 对讲机原理PMR201 一、基本测试条件(TEST CONDITIONS) 1. 工作电压 6.0V DC 2. 天线阻抗 50Ω 3. 音频信号 1KHZ/1MV 4. 频偏 AF 1KHZ/1.5KHZ DEV 5. 喇叭阻抗 8Ω 6. 测试温度 25℃ 二、一般介绍 1.发射（TX） CPU控制的锁相环合成器 2.接收（RX） CPU控制的双转换超外差系统 3.中频频率： 一中频 21.7MHZ 二中频 450KHZ 4.工作频率 446.00625MHZ～446.009375MHZ 5.电池寿命 20小时（典型值） 6.电池规格 12V 550MAH NI-MH电池（X4） 三、RX指标 1.灵敏度 <-116dBm 2.音频输出（带载） 700-1350mV 3.频响 300HZ～3000HZ 四、TX指标 1.功率 300-550mW(BRANDI) 2.小频偏 1.15+-0.3KHz 3.频率误差 ±300HZ 4.TX电流 <400mA

Page 2 8/1/2008 - 2 -2 - PMR-201电路的组成和基本工作原理 PMR-201 CONTAIN: 1. Receiver part接收部份（RX） 2. Transmitter part 发射部分（TX） 3. CPU logic control part逻辑控制电路 4. Power control part电源控制电路组成 5. LCD DISPLAY part 显示部分 A:接收部份 1.基本方框图 天线 带通滤波器 天线开关电路 带通滤波 高放 第一混频（21.7MHz） 第一中放(21.7MHz) 第一本振信号 滤波网络 第二中频（450K） 第二混频 CPU之SQ控制端 噪声放大器 SQ开关电路 第二本振 (21.250MHz) CPU功放使能端 解调(鉴频) 解调放大 功放 喇叭 由天线接收的外来调频信号，通过带通滤波网络选频，送到高频放大器放大， 经放大后的高频信号与第一本振（VCO频率振荡器的输出信号）在第一混频器内混频，得到第一中频，第一中频信号经滤波器(21.7MHZ)滤波后，再经过补偿放大后与第二本振(锁相环9脚输出)产生的本振信号，在第二混频器（中频IC）内混频，经滤波器得到第二中频信号，该信号经过限幅处理，再经过鉴频器鉴频后，得

Page 3 8/1/2008 - 3 -3 - 到与原发射部分调制信号相同的音频信号，最后将此音频信号经过电压、电流和功率放大后送到扬声器还原成声音。 （1）高频(RF)部分 由L1、L2、L3、C2、C3、C4、C5组成低通滤波电路，滤去干扰信号，在TX时将高次谐波分量衰减。 D3、D2、L10组成天线开关电路，使电路在TX和RX时工作在相应的状态。L6、L17、C43、C46、C41组成带通滤波电路，选出的RF信号送入高放管Q6的基极作高频放大，放大后的RF信号送入由L19、L20、C51、C55、C49组成的带通波器选出446.00625MHZ～446.009375MHZ的RF信号送入第一级混频放大器Q7。 由VCO送入的第一本振信号和带通滤波器过来的RF信号经混频器Q7混频后，差出第一中频信号（21.7MHz）输入到IC U3的16脚，在IC内部与锁相环IC第9脚第二本振信号21.250MHZ完成混频，差出第二中频（450KHZ）经过F1陶瓷滤波器选频后，经IC内部限幅度放大，鉴频后得到的音频信号从IC第9脚输出。 SQ电路：IC9脚解调出来的音频信号中的噪声份量过大时，SQ电路启动CPU关闭RX部份的低放电路，避免在弱信号时喇叭发出杂音，还可以延长电池的使用寿命。 音频功率放大（U7）:音频信号经U5作音频电压放大和CPU控制的音量控制电路送到功放IC U7的3脚作音频功率放大，放大后的音频信号从U7的5脚输出给喇叭还原成声音。

Page 4 8/1/2008 - 4 -4 - B:发射（TX）部分 MIC 预加重 音频放大 限幅器 低通滤波 主振荡器 高频载波放大 调制 空中辐射 天线 功率放大 前置放大 即声音信号经MIC转换成电信号后经过C93、C164、R148、R149组成的预加重电路，以提升话音信号中的高频成份，使话音传送在整个音频范围内有比较均匀的输出信噪比，U4A对预加重电路送来的音频信号作电流及电压的放大，U4C是限幅器，使输入到调制级的音频信号幅度不超过所允许的范围，需测大频偏就是此目的。 预加重电路： 由调频原理可知调频波的调制信号幅度与话音调制信号的频率无关，收信端鉴频器解调后输出的信号幅度也只同调制频偏成正比，而与调制频率无关，但是，鉴频器输出的噪音电压却随频率的增加而线性增长，噪声电压谱呈斜三角形分布，而实际的话音信号频谱其功率谱密度分布大都集中在低音区域而高音频区域分布较弱，因而总的呈现出高频区信号弱而噪声强，为此，若在发送端调制器之前，使语音信号经过一个预加重电路，加强信号的高频份量，在收信端鉴频器之后再加入一个去加重电路，使信号不失真地恢复原高频电平，与此同时，去加重电路可命高音频的噪声电平大大压低，这样，可使话音传送在整个音频范围内有比较均匀的输出信噪比。

Page 5 8/1/2008 - 5 -5 - 1.预加重电路实际上是一个一级微分网络 C 输入 输出 R JWRC 它的频率响应H1（W）=1+JWRC 调制信号通过后，频谱份量可得到每倍频6dB的提升。 2.去加重电路 由于在发送端调制器之前，话音信号经过了一个预加重电路，因此在收信端鉴频器之后需再加入一个去加重电路，使电路不失真地恢复原高频电平，与此同时去加重电路可使高频的噪声电平大大压低，这样可使话音传送在整个音频范围内有比较均匀的输出信噪比。 去加重电路实际上是一个一级积分网络： C 输出 输入 它的频率响应： H2 (W)=1/1+JWRC 话音信号通过后，频谱份量可得到每倍频程6dB的衰减。 TX功率放大: 发射信号经驱动放大级Q1放大后送给功放管Q2作功率放大，D3是TX天线开关电路，使电路在TX/RX时工作在不同的状态，L3、L2是低通滤波器，以抑制TX高次谐波。 频率合成器： 1.压控振荡器（VCO）

Page 6 8/1/2008 - 6 -6 - 振荡频率： TX时 446.00625MHZ～446.009375MHZ RX时 424.30625MHZ～424.39375MHZ TX-RX=21.7MHz 其频率的稳定性由锁相环IC U2控制。 由Q4、C21、C22、L14、D6组成电容三点式振荡器，振荡频率为RX时频率，TX时Q5工作，使C25 3.3P电容落地，相应地加大了振荡回路的电容值，根据公式 则可知TX时的频率比RX时的频率要高。 1Fo= 2LC 当VCO在某一情况下出现振荡频率不稳定时，其频率经过C19传送到U2的16脚在IC内部与基准频率（由X3 21.25M提供）作相位比较，当有相位差时，U2的14脚输出一误差电压经C33、R23、R22、C31组成的滤波器滤波，取出直流信号，加在变容二极管的负端，改变变容二极管的容量，使振荡频率恢复到稳定状态。 2.锁相环电路（PLL） 锁相环电路的参考频率是6.25KHZ，锁相环IC内包含有以下几个功能：参考振荡器、分频器、鉴相器、时钟检测器和可编程分频器，在参考振荡器内X3 21.250M晶体连接到U2的11脚,其振荡频率是21.250MHZ，X3有温度补偿作用，可在温度低至-20℃其频率误差都在允许的范围内。 鉴相器输出由U2的14脚通过滤波后传送到VCO。假如VCO振荡频率变低，这一变低的频率与锁相环IC的参考频率作比较后，鉴相器输出一正相位，形成一控制电压来控制VCO使振荡频率升高，鉴相器的输出可使VCO振荡频率维持稳定，这一控制是由CPU控制的编程分频器来使频率保持在所期望的频道频率的。 各频道分频系数可由以下公式算出： N(分频系数)=VCO 频率/基准参考频率

Page 7 8/1/2008 - 7 -7 - 即TX或RX（TX-21.7MHz）= 446.000625MHZ/0.00625MHZ=71361 锁相环方框图如下： a f比较=6.25KHz fout 基准频率振荡器21.250MHz 固定分频器 鉴相器环路滤波器 VCO（压控振荡器） 缓冲放大器可编程的分频器 MCU数据线 基准参考频率f参考=6.25KHz 锁相环平衡公式： f基准振荡频率 fOUT 6.25KHz == N固定分频比N可编程的分频比 公式中f基准振荡频率、N固定分频比、N可编程的分频比一但软件、锁相IC、频道固定它们随之确定，只有fout是可变的，它受元件参数稳定性能、环境一切因数影响，当频道固定时fout一旦变大或小（当然应在锁相IC锁相范围之内），锁相平衡打破，哪麽鉴相器平衡打破它便输出鉴相误差电压经过二次低通滤波器滤波后变成直流电压去控制变容二极管容量发生变化从而使fout相应变化，使锁相达到平衡，此过程谓之曰：锁相！ 对于公式我们可以明白：

Page 8 8/1/2008 - 8 -8 - 我们要设计什麽样的频率对讲机只需用软件确定控制PLL IC的可编程的分频比即可：fOUT=N可编程的分频系数X 6.25KHz，厂内维修只需确定问题出在f基准振荡频率、N固定分频比、N可编程的分频比、fOUT中哪一部分才对症下药。 修VCO方法（入门者参考．．．．．） 1. 实验法 A：怎样知道VCO内部振荡电容容量变化对VCO频率的影响？为了加深理解，亲手将某一个或几个振荡电容容量增大2-4PF或减小2-4PF，测试其频率，我们将得出以下结论： 只要是参与振荡的任意一个高频电容其容量增大，那麽整个VCO等效电容C总也会增大，而VCO之f将减小，反之亦然。 其实我们从理论公式f 仍然可得到上述结论 = L总C总 2 1 B：怎样知道变容二极管特性 首先将VCO之环路控制通路断开即a处断开，测试断开时的频率，再将不同稳压电压加于变容二极管上，再测发射频率与前者比较便会得出下面的结论（参考理论公式）： 变容二极管的容量与所加反偏电压成反比即反偏电压越高其容量越小，VCO电压升高，变容二极管容量减小，VCO振荡频率将升高，反之亦然。 C：VCO调较电感特性 电感特性：L=NΦ 空心电感调较特点：匝与匝之间间距与电感量成反比。即对处于锁相

Page 9 8/1/2008 - 9 -9 - 平衡的VCO电路，拨开电感时其电感量减小，L总减小，那麽fOUT将变高，VCO电路锁相平衡打破，为锁相，锁相IC将使VCO电压减小，变容二极管容量变大，那麽fOUT将变小，使fOUT回到锁相时的频率。合拢电感则相反。 D：RX、TX频率转换开关电路特点即RX、TX电压高低关系 将开关电容增大或减小，我们得出以下结论： E：RX、TX频率转换开关电路将开关二极管偏置电阻增大或减小，我们将得出以下结论： F：对送入锁相环的比较信号强弱进行实验。我们得出以下结论： G：将第一混频的本振信号增大或减小到一定程度，看接收灵敏度有何变化。 实验法，在修机过程中我们无法从原理、经验判断故障地方，就用