無線話筒的設計(模電課程設計)

1、<p>　　模擬電子技術課程設計報告書</p><p><b>　　年 月 日</b></p><p><b>　　無線話筒的設計</b></p><p><b>　　1設計目的</b></p><p>　?。?）了解無線話筒設計電路的構成。</p>&

2、lt;p>　?。?）掌握一些元件的數(shù)值使用。</p><p>　　（3）掌握高頻西勒振蕩電路、調(diào)制電路、穩(wěn)壓源電路、緩沖放大電路的組成原理及特點。</p><p>　?。?）在理論計算、結構設計、工程繪圖、查閱設計資料、標準與規(guī)范的運用和計算機應用方面的能力得到訓練和提高。</p><p><b>　　2 設計思路</b></p&g

3、t;<p>　　設計一個通過無線電波或其它的方式傳輸聲音的設備。</p><p>　　通過駐極體話筒將聲音信號轉化為電信號，并且與電路的本振信號混合后，通過放大器的放大作用后，再傳送至天線，經(jīng)過天線發(fā)射出去。</p><p>　　接收方的天線接收無線電信號，把此信號送到接收器。</p><p>　　接收器將此無線電信號轉變?yōu)樵瓉淼恼Z音，再由擴音器放出來

4、，此時就可聽見原來的語音信號。</p><p><b>　　3 設計過程 </b></p><p><b>　　3.1方案論證</b></p><p>　　無線話筒電路由聲音拾取電路、聲音轉換電路、高頻振蕩器、調(diào)制電路、緩沖放大電路和電源組成。首先利用駐極體話筒拾取音頻信號，并經(jīng)過駐極體話筒內(nèi)部的聲音轉換電路將音頻信號轉換

5、為電信號，用西勒振蕩器產(chǎn)生高頻振蕩，并通過調(diào)制電路進行調(diào)制，通過三極管緩沖放大電路將調(diào)制信號進行放大，最后通過天線將已調(diào)信號發(fā)送出去。無線話筒的基本原理框圖如圖1所示：</p><p>　　圖1 無線話筒原理框圖</p><p><b>　　3.2電路設計</b></p><p>　?。?）無線話筒總設計電路如圖2所示:</p>

6、<p><b>　　圖2 總電路圖</b></p><p><b>　?。?）聲音拾取電路</b></p><p>　　一個無線話筒，本電路中考慮到需要做一個小巧的無線話筒，因而直接采用的是駐極體小話筒，它靈敏度極高、結構簡單、電聲性能好、價格低的特點，廣泛用于盒式錄音機、無線話筒及聲控等電路中。據(jù)介紹，甚至手表的嘀嗒的聲音也可以被它

7、收集到。</p><p>　　駐極體總的電荷量不變，當極板在聲波壓力下后退時，電容量減小，電容兩極間的電壓就會成反比的升高，反之電容量增加時電容兩極間的電壓就會成反比的降低。最后再通過阻抗非常高的場效應將電容兩端的電壓取出來，同時進行放大，我們就可以得到和聲音對應的電壓了。</p><p><b>　?。?）高頻振蕩電路</b></p><p>

8、;　　在實際應用中，如果直接使用LC振蕩電路進行設計的話，將以低于LC諧振電路的頻率產(chǎn)生振蕩，而且產(chǎn)生的頻率會隨著外電路的參數(shù)而改變，穩(wěn)定性比較差。在高頻段的諧振電路中，電容器的容量為數(shù)pF或十幾pF，線圈的電感不及1uH，任何微小的值都會對振蕩頻率產(chǎn)生影響。所以此高頻振蕩電路采用穩(wěn)定度較高的西勒振蕩電路。</p><p>　　令C5=5pf,C6=7pf,C7=10pf,C8=22pf,C9=22pf，L=19

9、0nH，其中二極管D1為變?nèi)荻O管，其常溫下的電容Cd=30pf。</p><p>　　則根據(jù)原理圖可以計算出振蕩頻率。</p><p>　　C=C6+1/(1/C7+1/C8+1/C9)+1/(1/C5+1/Cd)=16.5 pF</p><p>　　F=1/（2π）=90MKz</p><p>　　高頻西勒振蕩電路如圖3所示：</p

10、><p>　　圖3 高頻西勒振蕩圖</p><p><b>　?。?）調(diào)制電路</b></p><p>　　我們所制作的無線話筒選擇基極注入方式，由于音頻信號頻率fv與本地振蕩頻率f0兩種信號注入同一個基極，具有易相互干涉的缺點，但與發(fā)射級注入方式相比，本機振蕩信號的電平較小。所以仍選擇基級注入方式。</p><p>　　

11、調(diào)制電路如圖4所示：</p><p><b>　　圖4 調(diào)制電路圖</b></p><p><b>　?。ǎ担┓€(wěn)壓源電路</b></p><p>　　在電路原理圖中，二極管1S1553與LED串聯(lián)，將它們的正向電壓作為穩(wěn)壓電源加以使用，其電壓值為二極管1S1553的正向電壓0.6V與LED的正向電壓1.7V之和：

12、 V=0.6+1.7=2.3V</p><p>　　R5電阻和R12可變電阻器進行分壓后的電壓施加給變?nèi)荻O管，通過調(diào)整可變電阻，改變電壓，可以讓振蕩頻率微調(diào)，使振蕩電路的頻率有所改進。</p><p>　　穩(wěn)壓源電路圖如圖5所示：</p><p>　　圖5 穩(wěn)壓源電路圖</p><p><b>　　

13、（６）緩沖放大電路</b></p><p>　　緩沖放大是通過三極管實現(xiàn)將調(diào)制信號進行放大，使其能通過天線將已調(diào)信號發(fā)送出去，使調(diào)頻收音機能較清楚地接收到音頻信號。</p><p>　　緩沖放大電路如圖6所示：</p><p>　　圖6 緩沖放大電路</p><p><b>　　(7) 仿真電路圖</b>&

14、lt;/p><p>　　使用Multisim建立電路模型，用函數(shù)信號發(fā)生器代替音頻信號，用示波器分別連接音頻信號輸入端、諧振振蕩端、天線發(fā)射輸出端。仿真電路圖如圖7所示：</p><p><b>　　圖7 仿真電路圖</b></p><p>　　圖8 仿真結果圖</p><p>　　如圖的三個波形為輸入電路，調(diào)頻振蕩電

15、路和輸出電路的波形，觀察示波器上數(shù)據(jù)知：電路正常工作，函數(shù)信號發(fā)生器中的信號可以經(jīng)過電路放大輸出，其中的頻率為90MHz。</p><p><b>　　4 調(diào)試與結果</b></p><p>　?。?）將制作好的電路板接上電源，弄好天線。</p><p>　?。?）將一臺收音機放在附近，把頻率調(diào)到90MHz左右（盡量避開各電臺的頻率）。（3）在

16、電路的話筒處一直播放語音，此時調(diào)節(jié)可調(diào)電感上的螺絲，仔細聽看是否可以在收音機里聽到話筒的語音信號。</p><p>　?。?）通過實際測試，我們將發(fā)現(xiàn)電路圖的最高頻率是否達到90MHz。</p><p><b>　　5主要儀器與設備</b></p><p>　　電容：10UF電容兩個，100pf電容兩個，1 nf電容兩個，5pf電容一個，7pf

17、電容一個，8 pf電容一個，10pf電容三個，22pf電容兩個；</p><p>　　電阻： 100電阻三個，1K電阻一個，2.2K電阻一個，10K電阻兩個，33K電阻一個，47電阻兩個，100K的電阻一個；</p><p>　　可調(diào)電阻：50K的一個；</p><p>　　二極管：1N4731,1S1553分別一個； 軟件multisim 11.0</p&

18、gt;<p>　　三極管：2N2222A兩個； 泰克示波器：一個；</p><p>　　LED：一個； 函數(shù)信號發(fā)生器：一個； </p><p>　　直流電源：3V的一個； 開關：一個；</p><p><b>　　6設計體會與建議 </b></p>&l

19、t;p><b>　　6.1設計體會</b></p><p>　　對于無線話筒的設計，開始的時候，我真的感覺無從下手，不知該選用什么樣的電路 ，沒有任何設計思路，雖然對于很多從事科研設計的人來說，這也許很容易，但是對我來說，平時所學的理論知識此刻也起不了什么作用，這使我在這次設計中遇到的難題層出不窮，現(xiàn)在才真的知道了理論與實際的差距，在理論的學習中，覺得很順手，但在實際應用中就顯得那么的

20、無能為力，為了做好這個課程設計，我花了很多時間在方案的討論與選擇，電路的分析與設計中，到最后的電路仿真測試，讓我真正的感覺到了自己各方面知識的匱乏以及經(jīng)驗的不足，還有自己平時對細節(jié)的忽視，通過這次課程設計也使我學到了很多我平常都不知道的東西，更重要的是我明白了一個道理，許多看上去很難理解的，或者很神秘的東西，當你真正愿意發(fā)時間去研究它的時候，它會變得很簡單，因此，在以后的學習中，生活中，我會盡量養(yǎng)成勤于思考，勤于動手，不怕困難的好習慣。

21、 </p><p><b>　　6.2對設計的建議</b></p><p>　　在我們初次接觸課程設計的時候，由于是第一次接觸，老師就是我們的引路人，希望老師多花點時間指導我們一下，讓我們能夠學到更多的東西，當然空洞的理論是永遠也比不上實際技能的掌握的，讓我們自己去解決問題，能更好的培養(yǎng)自己獨立思考的能力，就像這次設計，我從中學到了很多東西，但開始的時候也不免有點不

22、知所措，要是老師能夠多給我們一點指導就能使我們少做點彎路，在這個上面所花的時間就會減少好多，從而效率就能夠得到提高，這樣我們就會有更充足的時間去學習其他知識，讓自己的知識面更廣泛。我覺得學校要盡量多給我們這樣的機會，因為一旦這樣的機會多起來，我們學到的就不只是理論上的東西了，最重要的是我們的邏輯思維能夠得到很好的提高。 </p><p><b>　　參考文獻</b></p>&

23、lt;p>　　[1]. 張肅文.高頻電子線路（第四版）.高等教育出版社.2004</p><p>　　[2]. 鈴木憲次.無線電收音機及無線電路的設計與制作.科學出版社．2006</p><p>　　[3]. 黃繼昌.張海貴等.實用單元電路及其應用.人民郵電出版社.2004</p><p>　　[4]. 鈴木憲次.高頻電路設計與制作.科學出版社.2006.8