1、.洛陽理工學(xué)院課程設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)與信息工程系高頻電子線路實(shí)習(xí)報(bào)告 專業(yè) 通信工程 班級(jí) * 學(xué)號(hào) * 姓名 * 報(bào)告完成日期 2011-12-29 指導(dǎo)教師 * 評(píng)語：成績：批閱教師簽名： 批閱時(shí)間：目錄目錄2一、實(shí)習(xí)題目3二、實(shí)習(xí)任務(wù)要求32.1 設(shè)計(jì)任務(wù)32.2 設(shè)計(jì)要求3三、設(shè)計(jì)原理3四、實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)44.1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)44.2 各個(gè)模塊設(shè)計(jì)54.2.1 電源及控制54.2.2 音頻收集54.2.4 音頻放大64.2.5 載波振蕩64.2.6 頻率調(diào)制模塊6五、設(shè)計(jì)結(jié)果7六、實(shí)習(xí)總結(jié)7一、 實(shí)習(xí)題目簡易調(diào)頻無線話筒二、實(shí)習(xí)任務(wù)要求2.1 設(shè)計(jì)任務(wù)（1）了解無線調(diào)頻話筒的構(gòu)成，并設(shè)計(jì)一小功率調(diào)頻

2、無線話筒。（2）能夠獨(dú)立搭接電路、掌握調(diào)試技術(shù)。（3）理解和掌握無線調(diào)頻話筒的主要技術(shù)指標(biāo)和測(cè)試方法。（5）增強(qiáng)對(duì)課本理論知識(shí)的理解，并提升到實(shí)踐制作當(dāng)中，做到了學(xué)以致用。2.2 設(shè)計(jì)要求（1）使用萬用板設(shè)計(jì)并且獨(dú)立焊接電路。（2）調(diào)試電路使發(fā)射頻率在88MHz-108MHz之間。（3）可以使用普通調(diào)頻收音機(jī)接收清晰的音頻信號(hào)。三、設(shè)計(jì)原理高頻三極管V1和電容C3、C5、C6組成一個(gè)電容三點(diǎn)式的振蕩器，三極管集電極的負(fù)載C4、L組成一個(gè)諧振器，諧振頻率就是調(diào)頻話筒的發(fā)射頻率，根據(jù)圖中元件的參數(shù)發(fā)射頻率可以在88108MHz之間，正好覆蓋調(diào)頻收音機(jī)的接收頻率，通過調(diào)整L的數(shù)值（拉伸或者壓縮線圈L

3、）可以方便地改變發(fā)射頻率，避開調(diào)頻電臺(tái)。發(fā)射信號(hào)通過C4耦合到天線上再發(fā)射出去。R4是V1的基極偏置電阻，給三極管提供一定的基極電流，使V1工作在放大區(qū)，R5是直流反饋電阻，起到穩(wěn)定三極管工作點(diǎn)的作用。這種調(diào)頻話筒的調(diào)頻原理是通過改變?nèi)龢O管的基極和發(fā)射極之間電容來實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的，當(dāng)聲音電壓信號(hào)加到三極管的基極上時(shí)，三極管的基極和發(fā)射極之間電容會(huì)隨著聲音電壓信號(hào)大小發(fā)生同步的變化，同時(shí)使三極管的發(fā)射頻率發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制。話筒MIC可以采集外界的聲音信號(hào)，這里我們用的是駐極體小話筒，靈敏度非常高，可以采集微弱的聲音，同時(shí)這種話筒工作時(shí)必須要有直流偏壓才能工作，電阻R3可以提供一定的直流偏壓，R3

4、的阻值越大，話筒采集聲音的靈敏度越弱。電阻越小話筒的靈敏度越高，話筒采集到的交流聲音信號(hào)通過C2耦合和R2匹配后送到三極管的基極，電路中D1和D2兩個(gè)二極管反向并聯(lián)，主要起一個(gè)雙向限幅的功能，二極管的導(dǎo)通電壓只有0.7V，如果信號(hào)電壓超過0.7V就會(huì)被二極管導(dǎo)通分流，這樣可以確保聲音信號(hào)的幅度可以限制在正負(fù)0.7V之間，過強(qiáng)的聲音信號(hào)會(huì)使三極管過調(diào)制，產(chǎn)生聲音失真甚至無法正常工作。CK是外部信號(hào)輸出插座，可以將電視機(jī)耳機(jī)插座或者隨身聽耳機(jī)插座等外部聲音信號(hào)源通過專用的連接線引入調(diào)頻發(fā)射機(jī)，外部聲音信號(hào)通過R1衰減和D1、D2限幅后送到三極管基極進(jìn)行頻率調(diào)制。所以這個(gè)套件不但可以做一個(gè)無線話筒，

5、而且還可以做一個(gè)電視機(jī)無線耳機(jī)使用。電路中發(fā)光二極管D3用來指示工作狀態(tài)，當(dāng)調(diào)頻話筒得電工作時(shí)就會(huì)點(diǎn)亮，R6是發(fā)光二極管的限流電阻。C8、C9是電源濾波電容，因?yàn)榇箅娙菀话悴捎镁砝@工藝制作的，所以等效電感比較大，并聯(lián)一個(gè)小電容C8可以使電源的高頻內(nèi)阻降低，這個(gè)電路非常常見。電路中K1和K2其實(shí)是一個(gè)開關(guān)，它有三個(gè)不同的位置，撥到最左邊時(shí)斷開電源，最右邊是K1、K2接通做調(diào)頻話筒使用，中間位置是K1接通,K2斷開，做無線轉(zhuǎn)發(fā)器使用，因?yàn)樽鰺o線轉(zhuǎn)發(fā)器使用是話筒不起作用，但是話筒會(huì)消耗一定的靜態(tài)電流，所以斷開K2可以降低耗電、延長電池的壽命。音頻放大載波振蕩直接調(diào)制音頻收集四、實(shí)習(xí)設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)整

6、體設(shè)計(jì)無線話筒相當(dāng)于一個(gè)無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)。它主要包括音頻收集，音頻放大，載波振蕩，調(diào)制電路，還有天線發(fā)射幾部分?？傮w設(shè)計(jì)原理圖4.2 各個(gè)模塊設(shè)計(jì)4.2.1 電源及控制電源選用兩節(jié)干電池，為了在不使用的時(shí)候節(jié)省電能，使用了一個(gè)開關(guān)，為了在打開開關(guān)的時(shí)候讓使用者知道電路已經(jīng)接通使用紅色LED指示燈指示。4.2.2 音頻收集 話筒MIC可以采集外界的聲音信號(hào)，這里我們用的是駐極體小話筒，靈敏度非常高，可以采集微弱的聲音，同時(shí)這種話筒工作時(shí)必須要有直流偏壓才能工作，電阻R3可以提供一定的直流偏壓，R3的阻值越大，話筒采集聲音的靈敏度越弱。電阻越小話筒的靈敏度越高，話筒采集到的交流聲音信號(hào)通過C2耦合和

7、R2匹配后送到三極管的基極，電路中D1和D2兩個(gè)二極管反向并聯(lián)，主要起一個(gè)雙向限幅的功能，二極管的導(dǎo)通電壓只有0.7V，如果信號(hào)電壓超過0.7V就會(huì)被二極管導(dǎo)通分流，這樣可以確保聲音信號(hào)的幅度可以限制在正負(fù)0.7V之間，過強(qiáng)的聲音信號(hào)會(huì)使三極管過調(diào)制，產(chǎn)生聲音失真甚至無法正常工作。 4.2.4 音頻放大因?yàn)樵谧匀画h(huán)境中，由于諸多因素，所收集到的聲音（即音頻信號(hào)）都經(jīng)過了很多的干擾，因此其所攜帶的能量都是很微弱的，為了使其能夠正常的進(jìn)入調(diào)制模塊來與本振進(jìn)行調(diào)制，需要將其音頻信號(hào)來進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯髞磉_(dá)到相關(guān)匹配。另一方面，這個(gè)無線話筒也是一個(gè)調(diào)頻發(fā)射機(jī)，發(fā)出的信號(hào)又要經(jīng)過大自然的無數(shù)干擾才會(huì)得到接收

8、，若原始信號(hào)的能量就不夠強(qiáng)烈，那么接收端的信號(hào)就無從談起了。所以只有對(duì)其原始的音頻信號(hào)進(jìn)行充分放大，達(dá)到相應(yīng)要求之后，再發(fā)射出去。接收端才能夠正常進(jìn)行解調(diào)恢復(fù)原始的音頻信號(hào)。這里的音頻放大模塊采取的是基本的三極管甲類的放大。R4=27k是三極管的基極偏置電阻，給三極管提供電流，使其三極管始終工作在甲類無失真的放大狀態(tài)，達(dá)到最好的放大效果。R5=10O是直流反饋電阻，是穩(wěn)定三極管的工作狀態(tài)。這個(gè)模塊是對(duì)所收集到的音頻信號(hào)進(jìn)行無失真地放大，為下面的調(diào)制做準(zhǔn)備。4.2.5 載波振蕩一個(gè)調(diào)頻信號(hào)發(fā)射機(jī)，載波振蕩模塊更是必不可少的。通過天線發(fā)射的信號(hào)需要與天線匹配，即天線的長度要大于信號(hào)波長的四分之一。

9、而音頻信號(hào)的頻帶是20Hz至20kHz，對(duì)應(yīng)的波長范圍是15至15000km。制造出這樣的天線是不合適的，所以我們需要一個(gè)高頻載波來將我們的音頻信息“裝載”上去，再進(jìn)行發(fā)送。基于這樣的理論基礎(chǔ)，此次設(shè)計(jì)的是高頻三極管與C3、C5、C6所構(gòu)成的一個(gè)電容三點(diǎn)式振蕩器。通過調(diào)整L的數(shù)值可以方便地改變發(fā)射頻率4.2.6 頻率調(diào)制模塊將已放大的音頻相關(guān)信號(hào)和載波振蕩產(chǎn)生的高頻載波信號(hào)疊加，發(fā)射信號(hào)通過C7耦合到天線上再發(fā)射出去。這種調(diào)頻話筒的調(diào)頻原理是通過改變?nèi)龢O管的基極和發(fā)射極之間電容來實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的，當(dāng)聲音信號(hào)加到三極管的基極上時(shí)，三極管的基極和發(fā)射極之間電容會(huì)隨著聲音信號(hào)大小發(fā)生同步的變化，同時(shí)使三極

10、管的發(fā)射頻率發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制。五、設(shè)計(jì)結(jié)果把FM收音機(jī)的電源打開，音量調(diào)節(jié)到適中，將頻率調(diào)在60MHz108MHz左右無電臺(tái)的地方。給無線調(diào)頻話筒電路板通上電源，發(fā)光二極管發(fā)光，用手機(jī)播放器對(duì)準(zhǔn)話筒低音量播放音樂，對(duì)準(zhǔn)收音機(jī)，調(diào)節(jié)頻段直到收音機(jī)收到該音樂。再慢慢移開話筒和收音機(jī)距離，同時(shí)適當(dāng)調(diào)節(jié)收音機(jī)的音量、調(diào)諧旋鈕，直到聲音最清晰、距離又最遠(yuǎn)為止。在頻段為68.4MHz的時(shí)候效果最好。實(shí)際焊接的電路圖如下：六、實(shí)習(xí)總結(jié)在這一周的高頻電子線路的實(shí)習(xí)過程中，我學(xué)到了很多東西。第一天下午我們組完成了電路板的設(shè)計(jì)及焊接，有了之前的焊接經(jīng)驗(yàn)，這次焊接對(duì)我們來說還是比較容易的，不同的是，我們這次也改變了的方法。首先，我們構(gòu)思了電路板的整體布局，然后焊接電路板上的元件。整個(gè)過程還是比較順利，當(dāng)然在調(diào)試過程中也遇到了一些問題，剛開始在教室里調(diào)試效果不太好，可能是教室里干擾較大吧，在教室外調(diào)試效果非常好。后來老師驗(yàn)收時(shí)，效果也異常的清晰。通過這次實(shí)習(xí)，進(jìn)一步鞏