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1、本科生课程设计(论文)辽 宁 工 业 大 学 模拟电子技术 课程设计(论文)题目:双工对讲机设计 院(系): 电气工程学院 专业班级: 电气111 学 号: 110303009 学生姓名: 卢吉昱 指导教师: (签字)起止时间:2013.07.012013.07.14课程设计(论文)报告的内容及其文本格式学 号110303009学生姓名卢吉昱专业班级电气111课程设计题目双工对讲机系统设计课程设计(论文)任务设计任务: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、乙双方异地有线通话对讲;2. 用扬声器兼作话筒和喇叭,双向对讲,互不影响;3. 电源电压+9V, P00.5W,工
2、作可靠,效果良好;4. 设计电路所需的直流电源.设计要求:1 .分析设计要求,明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等,广开思路,构思出各种总体方案,绘制结构框图。2 .确定合理的总体方案。对各种方案进行比较,以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较,并考虑器件的来源,敲定可行方案。3 .设计各单元电路。总体方案化整为零,分解成若干子系统或单元电路,逐个设计。4.组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局,通常是按信号的流向,采用左进右出的规律摆放各电路,并标出必要的说明。进度计划1、布置任务,查阅资料,理解掌握系统的控制要求。(1天)2、确定基本框图,与
3、大体思路。(2天)3、明确个框图之中的电路组成及确定最好的可行方案。(2天)4、连接各框图,画出其整体电路并计算各元件的参数值,选择好器件。(2天)5、对系统进行仿真,分析其性能。(2天)6、打印设计说明书(1天)指导教师评语及成绩平时: 论文质量: 答辩: 总成绩: 指导教师签字: 年 月 日摘要:在本设计的对讲机中采用了三极管和集成功放等构成,能实现双方短距离互相通话。其中,甲方声音信号经过放大电路放大后进入消侧音电路,在消侧音电路的集电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集电极端接出一个与乙方进行
4、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:放大电路消测音电路功率放大电路稳压电源目 录第1章 双工对讲机总体设计V第2章 双工对讲机各个模块的设计V2.1 放大电路的设计VI2.2 消侧音电路的设计VII2.3 稳压直流电源设计VIII2.4 功率放大电路的设计VIII第3章 总体电路图IX3.1 总体电路图IX3.2 总体仿真X第4章 总结X第5章 附录XI5.1 实验仪器XI参考文献XII第1章 双工对讲机总体设计 通过对双工对讲机
5、的理解,设计如图2.1的框图,框图中包括:小信号放大电路,消除干扰的电路,功率放大电路以及扬声器等。一 讲话通过放大电路,消侧音,功率放大,打扬声器二。同理,二到一的过程是一样的。放大电路消侧音电路功率放大信号源 一扬声器一放大电路信号源二消侧音电路功率放大扬声器二图2.1双工对讲机框图第2章 双工对讲机各个模块的设计求放大倍数:题目要求输出功率Po0.5W,取扬声器的等效电阻为8,则由公式:Po=u*u/r可得u=2V,所以Up-p=22*2=5.6V。人讲话时产生的声音信号的峰峰值Ui约为20mV,对于采用的集成功放TDA2822,电压放大倍数在8倍左右,故前级放大倍数约为Av1=Up-p
6、/8Ui=35第一放大采用功率放大LM386放大倍数Av=35。2.1 放大电路的设计方案一:采用三极管放大语音信号语音信号范围一般在20mV、600Hz左右,三极管放大35倍即可。我们采用三极管型号9013,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。如下图,与e极连的为R3,与c极连的为R4,与b极连的为R1,R2。Vc4.5V,为使计算简便,令R3=R4=1k,则Vb=0.7V+Ve,若使Ic=Ib=2.13mA,那么有R1/R2=2/1.电路图如图2. 图2.2三极管放大电路方案二:采用LM386构成运放:LM386系列运算放大器是价格
7、便宜的带差动输入功能的两运算放大器。可工作在单电源下,误差小。具有内部补偿的功能,输入端具有静电保护功能。其中18管脚 相连一电容,提高放大的带宽。图2.3运算放大由于运放的型号不一,等原因,所以选用方案一。2.2 消侧音电路的设计 消侧音电路设计:利用三极管的C,E极信号反相相消信号。三极管采用型号2N2221,为了使三极管正常工作,在三极管B端由R5和R6分压,三极管的静态工作点Vc4.5V,则令Ve=Vcc-Vc,由于有Vbe=0.7V,则Vb=0.7V+Ve,Vb+Vr5=9V令R7=R8=1k,则由Ic=Ie得Vr7=Vr8。设Ic=2.8mA,那么R5/R6=6.7/4.7.图2.
8、4消侧音电路2.3 稳压直流电源设计图2.5直流稳压电源 由于本题目要求9V的单电源供电,因此我们选用LM317三端可调稳压芯片以及位器使其输出电压在1.25V-40V之间可调。2.4 功率放大电路的设计 功率放大电路采用芯片TDA2822,此芯片采用单电源供电、误差小、调节方便。5脚接电源=9V,1脚接收信号,3脚接地,4端输出,为了使供电电源更加稳定我们加了470uF和0.1uF的电容稳定供电电压。输出部分在扬声器前添加一系列电容和电阻滤除高波,使扬声器出来的声音更加晰。图2.6功率放大电路第3章 总体电路图3.1 总体电路图图2.7双工对讲机电路图如上图为一传到二的电路图,二到一为对称的
9、电路。综合上的两个,即为双工对讲机的完整电路。3.2 总体仿真图2.8仿真效果图第4章 总结通过这一个星期的电路设计和实物制作,我终于完成了此次项目任务。在这期间对模拟电子技术这门课程有了更加深的理解,让我慢慢喜欢上了动手操作,和认真思考。一开始的时候,自己真的感觉无从下手,感觉好难,对于这个课题 双工对讲机怕自己做不出来,但是我还是决定要通过自己的实践操作去试试,因为我自己明白做任何事开始的时候都是比较难的,只有通过多去锻炼,自己才会成长,在设计对讲机时,我考虑到要用到放大电路,消侧音电路,以及功率放大电路。我也遇到很多问题:1、在静态工作点的调试时,虽然理论上了解,算出了静态工作点。但是实
10、际调试却出现了相截止失真现象,后来通过查阅资料发现静态工作点的设置偏低了。虽然三极管看似简单,但在调试过程中需要我们很大的耐心。2,消侧音电路这是一个自己不太熟悉的电路,所以我就认真的去看了许多关于它的知识原理,自己才会去做。通过对这次课程设计我感觉自己收获不少,一方面我从自己实践中学到了许多课堂上学不到的东西,而且自己又学会了使用软件,对此我感到很高兴,而且也使我明白了做只有通过对理论的具体分析才能做出实验电路,要理论联系实践。另一方面我也明白了自己的专业知识还是不够扎实,对于比较复杂点的电路难以看懂,自己要更加认真,同时感觉自己学的东西不够用,要去不断给自己充电,并且这次设计对我来说虽然花
11、费的时间比较多,而且对于自己不懂的地方积极和同学们讨论,如果还是不懂就向学长请教,在这过程中,也学会了自己一定要有耐心,不懂的地方要积极的去查资料,向别人请教,总的来说,收获不少,感谢老师们给我们这次机会。第5章 附录5.1 实验仪器表2测试所需仪器仪表列表序号仪器名称仪器规格数量备注1数字示波器TDS2012 C0449551泰克科技(中国)有限公司2函数信号发生器EE1642C14万用表DT9205A+1山创/H.NEYTEK参考文献【1】康华光. 电子技术基础 数字部分. 高等教育出版社,2009【2】赵亮,侯国锐. 单片机C语言编程与实例,北京人民邮电出版社2003【3】陈大钦主编,电子技术基础实验电子电路实验、设计、仿真,高等教育出版社,2002年出版 【4】黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计.北京航空航天大学出版社,2006【5】华中科技大学电子技术教研室编,庚华光主编。模拟电子技术基础(第五版):北京 高等出版社,1986IV