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1、.专业整理.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
2、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：源端口目的端口连线说明10号板：P73号板：P2将音频信号进行调制3号板：P17号板：P1已调信号进混频级1号板：P17号板：P3本振信号输入7号板：P28号板：P4混频输出至高频功放8号
3、板：P110号板：P4至双工器接收部分：源端口目的端口连线说明10号板：P62号板：P3接收信号送入高频放大2号板：P17号板：P4放大输出至混频器射频输入1号板：P27号板：P5本振信号输入7号板：P62号板：P2混频输出至中频放大2号板：P45号板：P2鉴频5号板：P310号板：P5解调输出至音频功放10号板：EAR1耳机电声转换电源控制：（使用台阶线）源端口目的端口连线说明10号板：P85号板：P1接收电源控制表19-1 实验连线表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
4、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
5、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 主要技术指标：1 频率： 30.275MHz
6、2 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 nlw 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， L
7、2， 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
8、)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
9、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
10、 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
11、， 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
12、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
13、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
14、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。 .学习帮手.
