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1、兰州理工大学课程设计报告*实践教学*兰州理工大学计算机与通信学院2012年秋季学期通信电子线路课程设计报告题 目： 调频对讲机 设计软件仿真与硬件调测 目录一、 前言3二、设计指标4三、系统总述5四、 单元电路设计与仿真74.1单元电路的设计74.2整体电路图84.3仿真电路9五、 硬件安装与调试165.1安装165.2调试175.3问题处理18六、设计总结19七、参考文献20附件1：硬件实体照片21附件2.元器件清单22一、 前言无线对讲机作为一种简单的通讯工具，由于它不需要中转和地面交换机站的支持，就可以进行移动通信，所以深受人们欢迎。目前广泛用于生产、保安、野外工程等领域的小范围的通信工
2、程中。无线对讲机技术是很多无线通信技术的基础，目前应用较广泛的蜂窝式移动电话技术，就是在无线双工对讲机的基础上发展起来的新兴现代通信技术。对讲机的电路形式很多，从调制方式可分为调幅式和调频式；从收发功能上，可以分为单工式和双工式。单工式对讲机同一时间内，只能工作在一种状态下，即：接收或发射状态，而不能同时处于收发状态。单工式对讲机工作时，要不停的切换开关来控制收发状态，所以使用起来不太方便。但单工式对讲机，则由于它造价低，体积小，耗电低等优点，所以被大量使用。而双工式对讲机，可以收发电路同时工作，使用起来如同普通电话机一样，应用起来也比较方便，但是由于双工对讲机电路复杂，造价高，耗电大等缺点，
3、所以应用较少。学生通过对调频对讲机安装与调试，可对所学过的高频电子线路中各单元的电路形式、各电路间的耦合方式及信号传送波形和结果有更深的了解。同时，也对以前所学过的各类型模拟单元电路的工作原理、电路形式、调试方法、测试方法、测量技术、整机电路统调技巧等方面得到了全面的、系统的训练。为今后从事本专业工作奠定了坚实的技术基础。二、设计指标 本套件用的是DIP插件，电路板较紧凑，要求制作者细心，认真。对讲的发射部分采用两级放大电路，第一级为振荡兼放大电路；第二级为发射部分，使发射效率和对讲距离大大提高。它具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。只要按要求装配
4、无误，装好后稍加调试即可，无需统调，是学习电子技术的理想套件。它既能相互对讲，不断激发学生的学习兴趣。通讯方式：同频单工工作电源电压范围：9V；电池供电电压：9V对讲距离：100米三、系统总述在现代通信中，对讲机是一种近距离的、简单的无线传输通信工具。目前，它广泛应用于生产、保安、野外工程等小范围移动通信工程中。本JC986A型对讲机是一款专用的对讲机，发射频率是49.8MHZ，2套对讲机构成一对，使用时用9V电池。电路简洁，整机制作比较容易，装配成功率高，具有遥控距离远，声音大等特点。它是由接收部分和发射部分组成。接收部分采用直接接收的方式，采用LC振荡电路检波，检波后音频信号再由低频放大器
5、放大，最后由耦合电容推动扬声器发声；发射时，由扬声器讲话音信号变成电信号后，再经低频放大电路、调制电路，最后将已调波从天线发送出去。音频放大调制电路高频放大收发带通滤波器电 源发射接收选频放大混频电路中放电路解调电路音频放大本 振振荡器图3-1 对讲机原理框图对讲机声音的传播要依靠电磁波来完成。电磁波是由电磁震荡产生的。发射功率的大小直接影响到对讲机发射信号的强弱，同时对讲机之间的功率是否匹配将直接影响传输距离的远近。发射功率越大，发射信号覆盖的范围越大，在功率匹配的情况下通话的距离也就越远。但是，在实际中发射功率也不能太大，大的发射功率不仅影响原件的寿命，而且由于干扰噪声的存在则会引起很强的
6、干扰。天线用于发射和接收电磁波，发射天线将高频电流转换为电磁波，向空中发射传播信息，并将电磁波转换为高频电流。天线的增益越大，驻波比越小，发射或接受的能力越强。本对讲机采用半双工工作方式。它的工作原理是，将话筒收到的微弱音频信号进行电压放大，并将放大后的交流电压经过检波电路检波整流后，得到一个直流电平信号，用其控制电子开关去切换收发电路工作状态，完成对讲机的收发转换过程。三极管Q1和耦合可调电感线圈T1，电容器C4，C2等组成振荡电路，产生频率约为49.8MHZ的载频信号。Q2,Q3,Q4,Q5和相关电阻电容等组成低频放大电路。扬声器SP兼做话筒使用。电路工作在接收状态时，将收、发转换开关置于
7、接收位置（默认状态为接收），从天线ANT接收到的信号经天线匹配电感L1，在经可调耦合电感线圈T1,电容器C4,C2，高频三极管Q1及T1次线圈等组成的检波电路进行检波。检波后的音频信号，经T1次级线圈中心抽头耦合到低频放大器的输入端，经放大后由电容器C17耦合推动扬声器SP发声。电路工作在发信号状态时，S2是收，发转换开关（复位开关），按下置于“发信”状态，由扬声器将话音变成电信号后由电容器C17耦合到Q2,Q3,Q4,Q5和相关电阻电容等组成低频放大电路放大后，经耦合可调电感的中心抽头将信号加到震荡管Q1进行信号调制，使该管的bc结电容随着语音信号的变化而变化，实现了调制功能，并将已调波经T
8、1及L1从天线发射出去。四、 单元电路设计与仿真4.1单元电路的设计4.1.1发射部分锁相环和压控振荡器（VCO）产生发射的射频载波信号，经过缓冲放大，激励放大、功放，产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器，抑制谐波成分，然后通过天线发射出去。4.1.2接收部分接收部分为二次变频超外差方式，从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大，在经过带通滤波器，进入一混频，将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片，与第二本振信号再次混频生成第二
9、中频信号，第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后，被放大和鉴频，产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路，进入音量控制电路和功率放大器放大，驱动扬声器，得到人们所需的信息。图4-1 原理框图4.1.3调制信号及调制电路人的话音通过麦克风转换成音频的电信号，音频信号通过放大电路、预加重电路及带通滤波器进入压控振荡器直接进行调制。4.1.4信令处理CPU产生CTCSS/DTCSS信号经过放大调整，进入压控振荡器进行调制。接收鉴频后得到的低频信号，一部分经过放大和亚音频的带通滤波器进行滤波整形，进入CPU，与预设值进行比较，将其结果控制音频功放和扬声器的输出。即如果与预置值
10、相同，则打开扬声器，若不同，则关闭扬声器。4.1.5电源控制CPU控制在不同状态时，送出不同的电源接收电源：正常处于间歇工作方式，以保证省电发射电源：发射时才有电CPU 电源：稳定的电源4.2整体电路图 图 4-2 整体电路图三极管Q1和耦合可调电感线圈T1、电容器C4、C2等组成振荡电路，产生频率约为49.8MHz的载频信号。Q2 Q3 Q4 Q5和相关电阻电容等组成低频放大电路。扬声器SPK1兼作话筒使用。电路工作在接收状态时，将收发转换开关置于“接收”位置(默认状态为接收)，从天线ANT1接收到的信号经天线匹配电感L1、再经可调耦合电感线圈T1、电容器C4、C2及T1次级线圈等组成的检波
11、电路进行检波。检波后的音频信号，经T1次级线圈中心抽头耦合到低频放大器的输入端，经放大后由电容器C17耦合推动扬声器SPK1发声。电路工作在发信状态时，S2收发转换开关按下置于“发信”位置，由扬声器将话音变成电信号后由电容器C17耦合到Q2 Q3 Q4 Q5和相关电阻电容等组成低频放大电路放大后，经耦合可调电感的中心抽头将信号加到振荡管Q1进行信号调制，使该管的bc结电容随着话音信号的变化而变化，而该管的bc结电容是并联在T1次级两端的，所以振荡电路的频率也随之变化，实现了调制的功能，并将已调波经T1及L1从天线发射出去。三极管Q1和耦合可调电感线圈T1，电容器C4，C2等组成振荡电路，产生频
12、率约为49.8MHZ的载频信号。Q2,Q3,Q4,Q5和相关电阻电容等组成低频放大电路。扬声器SP兼做话筒使用。电路工作在接收状态时，将收、发转换开关置于接收位置（默认状态为接收），从天线ANT接收到的信号经天线匹配电感L1，在经可调耦合电感线圈T1,电容器C4,C2，高频三极管Q1及T1次线圈等组成的检波电路进行检波。检波后的音频信号，经T1次级线圈中心抽头耦合到低频放大器的输入端，经放大后由电容器C17耦合推动扬声器SP发声。电路工作在发信号状态时，S2是收，发转换开关（复位开关），按下置于“发信”状态，由扬声器将话音变成电信号后由电容器C17耦合到Q2,Q3,Q4,Q5和相关电阻电容等组
13、成低频放大电路放大后，经耦合可调电感的中心抽头将信号加到震荡管Q1进行信号调制，使该管的bc结电容随着语音信号的变化而变化，实现了调制功能，并将已调波经T1及L1从天线发射出去。4.3仿真电路 4.3.1接收电路的仿真 1.总电路的仿真4-3 接收总电路4-4 提供的输入信号设置参数4-5 喇叭端最终的获得的信号图4-5是天线接收49.8MHZ的正弦波时喇叭端获得一个直线段的放大信号，幅度如图：2.502V，足以推动喇叭发声。2.单元电路的仿真.天线接收与鉴频网络的仿真电路4-6 天线接收与鉴频网络的仿真电路4-7 鉴频后的输出信号图4-7是鉴频后的输出信号为一个正弦波有效值29.892mV。4-8 频率计的示数图4-8的结果显示对应的接收电路与鉴频电路的频率均为49.8MHZ左右。4-9 Q1的三个端口的直流工作电压 图4-9说明Q1工作在放大区。.后续处理的电路仿真图4-10 后续处理的电路4-11 推动喇叭发声的信号图4-11在喇叭端得到一条直线波形这就是推动喇叭发声的信号，幅值：2.526V4.3.2发射电路的仿真电路4-12 发射电路4-13 天线发射端所测得信号图4-13的技术参数：发射频率50MHZ左右。1. 发射电路单元电路仿真信号源部分4-14 信号源电路4-15 示波器下的波形4-16 参数设置音频信号放大部分
