1、河南理工大學(xué)萬方科技學(xué)院模擬電子技術(shù)課程設(shè)計報告書題目： 雙工對講機的設(shè)計 專業(yè)：電氣工程及其自動化 班級：電氣 11-1 班 姓名：程珍珍學(xué)號： 1116301143 指導(dǎo)教師：郭宇摘要雙工對講機是移動通信中一個重要的分支 ,應(yīng)用非常廣泛 ,無線電對講 機和其它無線通信工具 （如手機 ） 其市場定位各不相同 ,難以互相取代 , 還將 長期使用下去。本次課程設(shè)計，我研究設(shè)計了一款雙工對講機。從工作原 理出發(fā),通過現(xiàn)有學(xué)習(xí)到的電子系統(tǒng)設(shè)計方法 , 確立了完整具體的方案。 在 具體的硬件設(shè)計實現(xiàn)上 , 分成信號輸入、信號放大電路、 消側(cè)音電路、輸出 電路四部分，分別對各個功能模塊以信號、控制為聯(lián)系

2、進行設(shè)計。在硬件 設(shè)計上, 通過主要三極管等器件將各功能模塊有機地組織起來共同完成系 統(tǒng)需要的功能。其主要原理為甲方聲音信號經(jīng)過放大電路放大后進入消側(cè)音電路，在 消側(cè)音電路的 C 極端接出一個與乙方進行信號傳輸?shù)慕涌?，甲方?jīng)消側(cè)音 后的信號進入功率放大電路并最后由揚聲器輸出。乙方電路同甲方，并也 在消側(cè)音電路的 C 極端接出一個與乙方進行信號傳輸?shù)慕涌?，用?dǎo)線將兩 端口相連，信號可經(jīng)線由甲方傳到乙方，并最后通過功率放大器從乙方揚 聲器傳出，而本方由于經(jīng)過了消側(cè)音電路，無法聽見自己的聲音。同理乙 方聲音從甲方傳出，本方聽不見自己的聲音。關(guān)鍵詞：信號 放大 三極管 消側(cè)音目錄、系統(tǒng)概述 11.1設(shè)

3、計背景 11.2設(shè)計目的及意義1.3系統(tǒng)原理簡介1.4本人工作概述二、設(shè)計任務(wù)與要求三、系統(tǒng)電路原理框圖 四、單元電路設(shè)計4.1系統(tǒng)電路框圖4.2單元電路設(shè)計4.2.1放大電路設(shè)計4.2.2消側(cè)音電路設(shè)計4.2.3功率放大電路設(shè)計4.2.4 9V 穩(wěn)壓電源的設(shè)計五、仿真與分析5.1仿真條件5.2仿真原理圖5.3仿真波形圖六、實驗設(shè)計改進七、心得體會 八、參考文獻 附錄1系統(tǒng)電路原理圖附錄 2 附錄 3雙工對講機的設(shè)計報告一、系統(tǒng)概述1.1 設(shè)計背景所謂雙工對講 ，是指使用雙方可以同時講話（就像平日我們打免提電話一樣） ，而 不用互相通過開關(guān)切換來一講一聽，實用非常方便。對講機主要應(yīng)用在公安、民

4、航、運輸、水利、鐵路、制造、建筑、服務(wù)等行業(yè)，用 于團體成員間的聯(lián)絡(luò)和指揮調(diào)度，以提高溝通效率和提高處理突發(fā)事件的快速反應(yīng)能 力。隨著對講機進入民用市場，人們外出旅游、購物也開始越來越多地使用對講機。對講機與手機相比有許多獨特的地方：（1）講機不受網(wǎng)絡(luò)限制，在網(wǎng)絡(luò)未覆蓋到的地方，對講機可以讓使用者輕松溝通；（2）講機提供一對一，一對多的通話方式，一按就說，操作簡單，令溝通更自由， 尤其是緊急調(diào)度和集體協(xié)作工作的情況下，這些特點是非常重要的。1.2 設(shè)計目的及意義（ 1） 培養(yǎng)學(xué)生正確的設(shè)計思想，理論聯(lián)系實際的工作作風(fēng)，嚴(yán)肅認(rèn)真、實事求是 的科學(xué)態(tài)度和勇于探索的創(chuàng)新精神。（2）鍛煉學(xué)生自學(xué)軟件的

5、能力及分析問題、解決問題的能力。（3）通過課程設(shè)計，使學(xué)生在理論計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計、工程繪圖、查閱設(shè)計資料、標(biāo) 準(zhǔn)與規(guī)范的運用和計算機應(yīng)用方面的能力得到訓(xùn)練和提高。（ 4） 鞏固、深化和擴展學(xué)生的理論知識與初步的專業(yè)技能。（ 5） 為今后從事電子技術(shù)領(lǐng)域的工程設(shè)計打好基礎(chǔ)基本要求。1.3 系統(tǒng)原理簡介采用的是放大電路，消側(cè)音電路，功率放大電路進行電路設(shè)計。甲方聲音信號經(jīng)過放大電路放大后進入消側(cè)音電路，在消側(cè)音電路的 C 極端接出 一個與乙方進行信號傳輸?shù)慕涌冢?甲方經(jīng)消側(cè)音后的信號進入功率放大電路并最后由揚 聲器輸出。乙方電路同甲方，并也在消側(cè)音電路的 C 極端接出一個與乙方進行信號傳 輸?shù)慕涌冢?/p>

6、 用導(dǎo)線將兩端口相連， 信號可經(jīng)線由甲方傳到乙方， 并最后通過功率放大器 從乙方揚聲器傳出， 而本方由于經(jīng)過了消側(cè)音電路， 無法聽見自己的聲音。 同理乙方聲 音從甲方傳出，本方聽不見自己的聲音。- 4 -1.4本人工作概述我根據(jù)現(xiàn)在學(xué)到的知識以及網(wǎng)絡(luò)，圖書館借書等方式了解到雙工對講機的原理，由 此動手設(shè)計了一個原理圖，并用 multisim仿真軟件進行了仿真實驗。二、設(shè)計任務(wù)與要求1、設(shè)計任務(wù)：根據(jù)技術(shù)指標(biāo)和已知條件，完成對多路對講機的設(shè)計、裝配與調(diào)試。2、 設(shè)計要求：采用集成運放和集成功放及阻容元件等構(gòu)成對講機電路，實現(xiàn)雙方異 地有線通話對講；用揚聲器兼作話筒和喇叭，雙向?qū)χv，互不影響；工作

7、可靠，效果良好。電源電壓：+ 9V，功率w 0.5W。選擇電路方案，完成對確定方案電路的設(shè)計。計算電路元件參數(shù)與元件選擇、并畫 出總體電路原理圖，闡述基本原理。3、 可選元件：揚聲器，集成運放，集成功放（器件選擇應(yīng)滿足技術(shù)指標(biāo)）。電容、 電阻、電位若干；或自選元器件。直流電源 +9V，或自選電源。4、可用儀器：示波器，萬用表，毫伏表等。三、系統(tǒng)電路原理框圖聲電轉(zhuǎn)換電路前置放大器功率放大器- 12 -直流電源電路功率放大器前置放大器聲電轉(zhuǎn)換電路四、單元電路設(shè)計4. 1原理框圖雙工對講機是雙向的的，下圖為雙向系統(tǒng)原理框圖信 號 源1放大電路消側(cè)音電路音頻放大輸出輸入端口消側(cè)音電路音頻放大單向?qū)χv機

8、原理框圖如下圖信放號大源電路消側(cè)頻放電大路電 路4.2單元電路設(shè)計4.2.1放大電路設(shè)計在模擬電子的學(xué)習(xí)中，我學(xué)習(xí)到能使信號放大的器件有運算放大器和三極管，考慮到學(xué)習(xí)掌握情況，我決定使用三級管來實現(xiàn)本次課程設(shè)計的放大效果。語音信號范圍一般在20mV 600Hz左右，三極管放大10-50倍即可。我們采用三極管型號9013,并在E 極與電阻并聯(lián)一電容以擴大放大倍數(shù)。 為使信號放為使信號放大，三極管的靜態(tài)工作點 必須符合工作時的條件。令R3二R4=1k Q，則Veq，若使|CQ =血=23mA,那么有422消側(cè)音電路設(shè)計利用三極管的C,E極信號反相相消信號。三極管采用型號2N2221,電位器104。

9、為了使三極管正常工作，在三極管B端由R5和R6分壓，三極管的靜態(tài)工作點VCQ4.5V，則令 Veq = Vcc VCQ，由于有 Vbe=0.7V,則VbqV BQ + V R1 = 9V 令R7 = R 8 = 1k Q 則由 I EQ = I CQ 得 V R3 = V R4設(shè)|cq =3mA,那么R5R6 = 5.33.7C110uFvcc9VflR16.7k Q_LQ1悩k QhR31k Q C2-HIi10uF 10kQ I Key 二 Ao 10uF2N22211k QR550%423功率放大電路設(shè)計功率放大電路采用芯片LM1875T , 5端接電源Vcc =9V,利用1端接收信號，

10、3端 接地，4端輸出。輸出部分在揚聲器前添加一系列電容和電阻保證揚聲器的正常使用。4.2.4 9V穩(wěn)壓電源的設(shè)計由于電路提供的電壓為220V的交流電，我們可以通過整流電路，濾波電路，穩(wěn)壓 電路，設(shè)計9V穩(wěn)壓電源，穩(wěn)壓電路由固定式三端穩(wěn)壓器型號為 LM7809CT以及各個電容 器組成，輸入電容C2用于抵消輸入線較長時的電感效益，以防止電路產(chǎn)生自激振蕩， 容量較小，常取0.33 F，輸入電容C3用于消除輸出電壓中的高頻噪音， 常取0.1 F,圖5所示電路采用橋式整流電容濾波電路，C1是濾波電容，由于LM7809C最小輸出電 壓U 1.2U 2,通過與電阻分壓從而得到9V穩(wěn)壓電源，V1工作原理：甲方

11、聲音信號經(jīng)過放大電路放大后進入消側(cè)音電路，在消側(cè)音電路的C極端接出一個與乙方進行信號傳輸?shù)慕涌?，甲方?jīng)消側(cè)音后的信號進入功率放大電路并 最后由揚聲器輸出。乙方電路同甲方，并也在消側(cè)音電路的C極端接出一個與乙方進行 信號傳輸?shù)慕涌?，用?dǎo)線將兩端口相連，信號可經(jīng)線由甲方傳到乙方，并最后通過功率 放大器從乙方揚聲器傳出，而本方由于經(jīng)過了消側(cè)音電路，無法聽見自己的聲音。同理 乙方聲音從甲方傳出，本方聽不見自己的聲音。五、仿真與分析5. 1仿真條件采用Multisimll.O進行仿真。用120mV 600Hz的交流信號，代替聲音信號，在輸 出端用示波器觀察波形。5.2仿真原理圖vcwTR1 AR3 7D

12、kO 2QWR2 10WR4IkQ5C3IOljFLM1875T :R15：4klrRie :Hiq:jGH :a -5.3仿真波形圖:通過仿真可以知道，當(dāng)信號從對講機一端輸入時，自己差不多聽不到自己的聲音，而會在對講機的另一端得到一個信號， 而且120mV勺信號，被放大到了差不多9V左右能夠很好的通過對方的揚聲器發(fā)出聲音信號進行通信六、實驗設(shè)計改進若放大電路不用三極管， 改用運算放大電路芯片， 利用負(fù)反饋運算， 可以大大增加 信號的放大倍數(shù)，聲音可聽起來更清晰。七、心得體會一開始的時候，自己真的感覺無從下手，感覺好難，對于這個課題 雙工對講機怕 自己做不出來， 但是我還是決定要通過自己的實踐

13、操作去試試， 因為我自己明白做任何 事開始的時候都是比較難的， 只有通過多去鍛煉， 自己才會成長， 再設(shè)計對講機時， 我 考慮到要用到放大電路， 消側(cè)音電路， 以及功率放大電路， 但是消側(cè)音電路這是一個自 己不太熟悉的電路， 所以我就認(rèn)真的去看了許多關(guān)于它的知識原理， 自己才會去做， 但 是通過對這次課程設(shè)計我感覺自己收獲不少， 一方面我從自己實踐中學(xué)到了許多課堂上 學(xué)不到的東西，而且自己又學(xué)會了使用 multisim 軟件，對此我感到很高興，而且也使 我明白了做只有通過對理論的具體分析才能做出實驗電路， 要理論聯(lián)系實踐。 另一方面 我也明白了自己的專業(yè)知識還是不夠扎實， 對于比較復(fù)雜點的電路難以看懂， 自己要更 加認(rèn)真，同時感覺自己學(xué)的東西不夠用， 要去不斷給自己充電， 并且這次設(shè)計對我來說 雖然花費的時間比較多， 而且對于自己不懂的地方積極和同學(xué)們討論， 如果還是不懂就 向?qū)W長請教， 在這過程中，也學(xué)會了自己一定要有耐心， 不懂的地方要積極的去查資料， 向別人請教，總的來說，收獲不少，感謝老師們給我們這次機會。八、參考文獻【1】童詩白、徐振英，現(xiàn)代電子學(xué)及應(yīng)用 ，高等教育出版社， 1994年 【2】何小艇等，電子系統(tǒng)設(shè)計，浙江大學(xué)出版社， 2000 年 【3】鄭家龍、王小海，集成電子技術(shù)基礎(chǔ)教程