无线话筒的设计模电课程设计.docx
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无线话筒的设计模电课程设计
无线话筒的设计(模电课程设计)
浓※※※※※※※2010级电子信息工程;模拟电子技术课程设计浓
洪※※※※※※※
模拟电子技术课程设计报告书
课题名称无线话筒的设计
姓名
学号
院、系、部
专业指导教师
年月曰
一、设计任务及要求:
设计任务:
设计一个通过无线电波或其它的方式传输声音的设备。
要求:
1.稳压源的额定电压3.0V。
2.输出的电流10〜15mA,输出频率90MHz左右。
。
3.采用晶体管或集成电路(电抗管或变容二极管)设计一个调频无线话筒。
4.在使用话筒时可靠接收距离SN3米。
5.采用Multisimll.0进行仿真,验证和完善设计方案。
指导教师签名:
年月日
二、指导教师评语:
指导教师签名:
年月日
三、成绩
验收盖章
年月日
无线话筒的设计
1设计目的
(1)了解无线话筒设计电路的构成。
(2)掌握一些元件的数值使用。
(3)掌握高频西勒振荡电路、调制电路、稳压源电路、缓冲放大电路的组成原
理及特点。
(4)在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和
计算机应用方面的能力得到训练和提高。
2设计思路
设计一个通过无线电波或其它的方式传输声音的设备。
(1)
通过驻极体话筒将声音信号转化为电信号,并且与电路的本振信号混合
后,通过放大器的放大作用后,再传送至天线,经过天线发射出去。
接收器将此无线电信号转变为原来的语音,再由扩音器放出来,此时就
可听见原来的语音信号。
3设计过程
3.1方案论证
无线话筒电路由声音拾取电路、声音转换电路、高频振荡器、调制电路、缓冲放大电路和电源组成。
首先利用驻极体话简拾取音频信号,并经过驻极体话筒内部的声音转换电路将音频信号转换为电信号,用西勒振荡器产生高频振荡,并通过调制电路进行调制,通过三极管缓冲放大电路将调制信号进行放大,
最后通过天线将已调信号发送出去。
无线话筒的基本原理框图如图1所示:
图1无线话筒原理框图
3.2电路设计
(1)无线话筒总设计电路如图2所示:
V1-
3VT
2M2222A
图2总电路图
(2)声音拾取电路
一个无线话筒,本电路中考虑到需要做一个小巧的无线话筒,因而直接采用的是驻极体小话筒,它灵敏度极高、结构简单、电声性能好、价格低的特点,广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。
据介绍,甚至手表的嘀嗒的声音也可以被它收集到。
驻极体总的电荷量不变,当极板在声波压力下后退时,电容量减小,电容两极间的电压就会成反比的升高,反之电容量增加时电容两极间的电压就会成反比的降低。
最后再通过阻抗非常高的场效应将电容两端的电压取出来,同时进行放大,我们就可以得到和声音对应的电压了。
(3)高频振荡电路
在实际应用中,如果直接使用LC振荡电路进行设计的话,将以低于LC谐振电路的频率产生振荡,而且产生的频率会随着外电路的参数而改变,稳定性比较差。
在高频段的谐振电路中,电容器的容量为数pF或十几pF,线圈的电感不及luH,任何微小的值都会对振荡频率产生影响。
所以此高频振荡电路采用稳定度较高的西勒振荡电路。
令C5=5pf,C6=7pf,C7=10pf,C8=22pf,C9=22pf,L=190nH,其中二极管DI为变容二极管,其常温下的电容Cd=30pfo
则根据原理图可以计算出振荡频率。
C=C6+1/(1/C7+1/C8+1/C9)+1/(1/C5+1/Cd)=16.5pF
F=1/(2n>[LC)=90MKz
高频西勒振荡电路如图3所示:
R9
100Q
J1
Key=A
Q
1ok
C12
TF
1OOPF
C13WnF
V1-
3W
图3高频西勒振荡图
(4)调制电路
我们所制作的无线话筒选择基极注入方式,由于音频信号频率fv与本地
振荡频率fO两种信号注入同一个基极,具有易相互干涉的缺点,但与发射级注入方式相比,本机振荡信号的电平较小。
所以仍选择基级注入方式。
调制电路如图4所示:
图4调制电路图
(5)稳压源电路
在电路原理图中,二极管1S1553与LED串联,将它们的正向电压作为稳压电源加以使用,其电压值为二极管1S1553的正向电压0.6V与LED的正向电压1.7V之和:
V=0.6+1.7=2.3V
R5电阻和R12可变电阻器进行分压后的电压施加给变容二极管,通过调整可变电阻,改变电压,可以让振荡频率微调,使振荡电路的频率有所改进。
稳压源电路图如图5所示:
图5稳压源电路图
(6)缓冲放大电路
缓冲放大是通过三极管实现将调制信号进行放大,使其能通过天线将己调信号发送出去,使调频收音机能较清楚地接收到音频信号。
缓冲放大电路如图6所示:
图6缓冲放大电路
(7)仿真电路图
使用Multisim建立电路模型,用函数信号发生器代替音频信号,用示波器分别连接音频信号输入端、谐振振荡端、天线发射输出端。
仿真电路图如图7所示:
C11
7仿真电
季克示技器-xsci
lektranix
Fck
FTOIKXI
fc^iior
I
><*110))3
®国'匝
VOL13CIVVOiticiV
国iYOCTMLtV
部CH1
CH2*
图8仿真结果图
如图的三个波形为输入电路,调频振荡电路和输出电路的波形,观察示波器上数据知:
电路正常工作,函数信号发生器中的信号可以经过电路放大输出,其中的频率为90MHzo
4调试与结果
(1)将制作好的电路板接上电源,弄好天线。
(2)将一台收音机放在附近,把频率调到90MHz左右(尽量避开各电台的频率)。
(3)在电路的话筒处一直播放语音,此时调节可调电感上的螺丝,仔细听看是否可以在收音机里听到话筒的语音信号。
(4)通过实际测试,我们将发现电路图的最高频率是否达到90MHz。
5主要仪器与设备
电容:
10UF电容两个,lOOpf电容两个,1nf电容两个,5pf电容一个,7pf电容一个,8pf电容一个,10pf电容三个,22pf电容两个;
电阻:
100电阻三个,1K电阻一个,2.2K电阻一个,10K电阻两个,33K电阻一个,47电阻两个,100K的电阻一个;
可调电阻:
50K的一个;
二极管:
1N4731,1S1553分别一个;软件multisim11.0
三极管:
2N2222A两个;泰克示波器:
一个;
6设计体会与建议
6.1设计体会
对于无线话筒的设计,开始的时候,我真的感觉无从下手,不知该选用什么样的电路,没有任何设计思路,虽然对于很多从事科研设计的人来说,这也许很容易,但是对我来说,平时所学的理论知识此刻也起不了什么作用,这使我在这次设计中遇到的难题层出不穷,现在才真的知道了理论与实际的差距,在理论的学习中,觉得很顺手,但在实际应用中就显得那么的无能为力,为了做好这个课程设计,我花了很多时间在方案的讨论与选择,电路的分析与设计中,到最后的电路仿真测试,让我真正的感觉到了自己各方面知识的匮乏以及经验的不足,还有自己平时对细节的忽视,通过这次课程设计也使我学到了很多我平常都不知道的东西,更重要的是我明白了一个道理,许多看上去很难理解的,或者很神秘的东西,当你真正愿意发时间去研究它的时候,它会变得很简单,因此,在以后的学习中,生活中,我会尽量养成勤于思考,勤于动手,不怕困难的好习惯。
6.2对设计的建议
在我们初次接触课程设计的时候,由于是第一次接触,老师就是我们的引路人,希望老师多花点时间指导我们一下,让我们能够学到更多的东西,当然空洞的理论是永远也比不上实际技能的掌握的,让我们自己去解决问题,能更好的培养自己独立思考的能力,就像这次设计,我从中学到了很多东西,但开始的时候也不免有点不知所措,要是老师能够多给我们一点指导就能使我们少做点弯路,在这个上面所花的时间就会减少好多,从而效率就能够得到提高,这样我们就会有更充足的时间去学习其他知识,让自己的知识面更广泛。
我觉得学校要尽量多给我们这样的机会,因为一旦这样的机会多起来,我们学到的就不只是理论上的东西了,最重要的是我们的逻辑思维能够得到很好的提高。
参考文献
[1L张肃文.高频电子线路(第四版).高等教育出版社.2004
[2].铃木宪次.无线电收音机及无线电路的设计与制作.科学出版社.2006
用.人民邮电出版社.2004
[4].铃木宪次.高频电路设计与制作.科学出版社.2006.8
[5].康华光.电子技术基础.高等教育出版社.2006
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- 无线 话筒 设计 课程设计