【毕业设计】无线话筒的电路设计及试制作.doc
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1、商丘职业技术学院毕业(论文)设计 毕业(论文)设计题目: 无线话筒的电路设计及试制作 院 系: 机电工程系 专 业: 应用电子技术 指导老师: 姓 名: 班 级: 08应电班 学 号: 撰写日期: 2011年04月23日 商丘职业技术学院毕业(论文)设计任务书题目:无线话筒的电路设计及试制作姓 名刘国源学 号0804140115班 级08应电班(论文)设计选题的来源、目的与意义:通过理论和实践教学,使我们了解晶体管工作于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路,掌握高频单元电路的线路组成、基本工作原理、分析方法、技术要求及一些典型集成电路的实际应用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,为进
2、一步学习通讯技术的专业知识和职业技能打下基础(论文)设计的主要内容:本次课程设计本小组选择设计制作调频发射机(调频无线话筒),要求是分析高频发射系统各功能模块的工作原理,提出系统的设计方案,对电路进行调试。在此基础上可进行创新设计,如改善电路性能;故障分析;对系统进行仿真分析等。这是一款微型调频无线话筒,发射频率在90MHz左右,利用FM调频收音机可以实现短距离接收。进度计划(进度时间、主要工作内容):第5周:任务下达,理解消化任务要求;初步设计方案确定;第6周-第10周:设计方案确定,分模块部分完成;第11周:中期检查,查找问题,分析解决难点;第12周-第15周:分模块调试,整体电路调试,论
3、文书写等;第16周:答辩。主要参考文献:1 朱昌平 高远.频电子线路实践教程.河海大学常州校区,19892 于洪珍.通信电子电路.清华大学出版社,1987.73 杨翠娥.高频电子线路实验与课程设计.哈尔滨工程出版社,19564 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,19785 谢自美.电子线路设计实验测试.华中科技大学出版社,1989(论文)设计工作起讫日期: 2011 年 03 月 25 日至 2011 年 05 月 06 日指导教师(签名)专业教研主任(签名)无线话筒的电路设计及试制作摘 要高频电子线路系统地介绍了通信系统,特别是无线通信系统中的最基本电路及他们的功能,
4、给出了定性及定量分析这些电路性能的方法。这些电路包括了发射机及接收机中的选频放大电路、混频电路、功放电路、振荡电路、调制及解调电路、锁相环电路、自动增益控制电路及频率合成电路。本课程的基本知识教学目标与能力目标是:通过理论和实践教学,使学生了解晶体管工作于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路,掌握高频单元电路的线路组成、基本工作原理、分析方法、技术要求及一些典型集成电路的实际应用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,以及使用先进仿真软件的能力,为进一步学习、掌握电子、通讯技术的专业知识和职业技能打下基础。高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。学生通过本课程的学习,不但应
5、该掌握必要的基础理论知识,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。对于这些能力的培养,理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合,才会取得比较好的效果。在本课程教学中应从以下几个方面来加强这些能力的培养:1 在分析问题的方法上,由常用基本电路入手,讲清基本原理,然后适当综合,再应用到实用电路的分析中去。2 注意与实践课的配合,在理论课中讲清基本原理、典型电路和基本应用电路,在实践课中学习有关电路的测试、调整的原理和方法以及器件的参数选择等。关键词:无线调频话筒,振荡器,PCB绘图,电路分析Wireless Microphone Circuit Design And T
6、rying To MakeABSTRACTHigh frequency electronics circuit systematically introduced communication system, especially the wireless communication system the most basic circuits and their functions, and gives the qualitative and quantitative analysis method of the circuit performance. These circuit inclu
7、des transmitter and receiver of frequency selective amplifying circuit, frequency mixing circuit,amplifier circuit, oscillating circuit, modulation and demodulation circuit,and phase lock loop circuit, automatic gain control circuit and frequency synthesis circuit. Basic knowledge of this course tea
8、ching goal and ability goal is: through the theory and the practice teaching, and make students understand when working on high frequency transistor working principle, characteristic parameters and micro variable equivalent circuit, grasps the high-frequency unit circuit lines composition, basic pri
9、nciples, analysis, technical requirements and some typical practical applications of integrated circuits, and has certain theoretical level and enough practical skills, and use advanced simulation software,the ability for further study and grasp electronics, communication technology professional kno
10、wledge and professional skill to lay the foundation. High frequency electronics circuit is the theoretical and GongChengXing practicality and strong courses. Students in this course of study,not only should master necessary basic theoretical knowledge, but also should be in analyzing and solving pro
11、blems and practical ability get exercise and improve. For these skills, theoretical teaching and practical teaching link must close contact and cooperate with each other, can obtain good effect. In this course teaching from the following aspects to strengthen these ability training: 1. In the method
12、 of analysing problems by common basic circuit,starting with the basic principle, clear, then appropriate, then applied to practical integrated circuit analysis. 2. The attention and practice class teaching of coordination, in clear basic principle, typical circuit and basic application in practice
13、class of circuit and learn about the test and adjustment of the circuit principle and method, and device parameter selection,etc. KEY WORDS:Wireless FM microphone, oscillator,PCB drawings, circuit analysi目 录前 言1第一章 电路介绍21.1 电路技术指标21.2 制作与焊接2第二章 电路设计32.1 单元电路选择(框图)32.1.1 调频振荡器32.1.2 缓冲隔离级32.1.3 高频功率放
14、大器42.2 具体电路选择42.3 元器件说明52.3.1 话筒MIC52.3.2 高频振荡调制电路62.3.3 功率放大电路62.3.4 线圈的制作6第三章 制作两种电路图的PCB板7第四章 电路仿真9第五章 调试及故障排除115.1 调试115.2 故障分析11结 论12参考文献13致 谢14附 录15前 言高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。我们通过本课程的学习,不但应该掌握必要的基础理论知识,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。对于这些能力的培养,理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合,才会取得比较好的效果。高频课程设计是作为高频电子
15、线路课程的重要组成部分,目的是使我们进一步理解课程内容,基本掌握高频电子线路设计和调试的方法,增加模拟电路应用知识,培养我们实际动手能力以及分析、解决问题的能力。按照本学科教学培养计划要求,在学完专业基础课电路与电子技术后,应安排课程设计教学实践项目,其目的是使我们更好地巩固和加深对专业基础知识的理解,学会设计中、小型电子线路的方法,独立完成调试过程,增强学生理论联系实际的能力,提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导我们在理论指导下有所创新,为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。本次课程设计我选择设计制作调频发射机(调频无线话筒),要求是分析高频发射系统各功能模块的工作原理,提出系统的设
16、计方案,对电路进行调试。在此基础上可进行创新设计,如改善电路性能;故障分析;对系统进行仿真分析等。这是一款微型调频无线话筒,发射频率在90MHz左右,利用FM调频收音机可以实现短距离接收。Protel 99 SE:通用电子设计自动化EDA(Electronic Design Automation)已成为时代潮流,EDA的设计思想因此普及。Protel设计系统是一套建立于IBM兼容PC环境下的EDA电路集成设计系统;Protel设计系统是世界上第一套将EDA环境引入Windows环境的EDA开发工具,是具有强大功能的电子设计CAD软件,以高度的集成性著称于世。Protel公司2001年推出的具有
17、PDM功能的EDA综合设计环境Protel 99 SE,是基于Windows 98/200/NT/XP环境的电路原理图辅助设计与绘制软件,是具有原理图设计、PCB电路板设计、层次原理图设计、电路仿真及逻辑器件设计等功能,是电子设计的有用软件之一。在电路设计的过程中,采用NI公司的Multisim 11.0进行电路仿真。第1页 共16页第一章 电路介绍1.1 电路技术指标一 基本要求:(1)载波频率90MHz附近,用收音机FM段接收。(2)在声音被清晰接收的前提下,发射距离5m(3)电源电压6V。(4)音质清晰,发射较远二 发挥部分:(1)自制印刷电路板。(2)设计过程中使用仿真软件进行电路仿真
18、1.2 制作与焊接由于高频线路中,导线间的干扰较大,为了见效干扰,焊接时要注意导线尽量避免平行,且尽量减少接触等,接地线连接时要注意独立接地,以减少干扰。还有很多细小的环节都不容忽视,对于高频电路更是如此,比如:电感不应该平行放置,以免造成互感干扰;天线与金属外罩不要接触。为了提高制作效果,在安装制作前,我都用万用表筛选一下各个元件的质量,有条件的话将各瓷片电容用电容表测量一下电容量,这样就万元一失了。安装的先后顺序是电感线圈、电阻器、电容器、高频三极管、话筒和拨动开关、电池卡子。将电阻器、电容器等元件分类集中安装的目的是减少差错和防止元件的丢失。以上元器件的插装孔位请认真对照PCB图来确定。
19、电感线圈的两个引出端首先刮除表面上的绝缘漆,然后上好锡,插装时要贴近电路板并牢固焊接,如有虚焊,振荡会不稳定,工作也会不正常。三极管尽可能最后安装的目的是尽量减少焊接中静电、热量对管子的损害,插装时注意极性同时尽量贴近电路板。驻极体话筒用两根导线焊接引出,焊接到电路时注意极性,将焊好线的话筒固定在电池架上。电池正极片和负极簧都插装在电池夹的相应处,并用红色、黑色导线分别焊接在正极片和负极簧上,并引出焊接到电路板上。 焊接完毕时,要仔细检查电路是否有虚焊、假焊和短路的地方。电阻是否有阻值接错的,柱极体的正负极是否正确,三极管的e、b、c脚接对了没有等。逐步分析,发现错误及时纠正,以免通电后烧坏元
20、件。第二章 电路设计2.1 单元电路选择(框图)该电路涉及到的技术有:高频电容三点式振荡电路,功率放大器(采用共射极接法,增益高,效率高)等,调频发射电路的方框图如下:图2-1高频发射电路的方框图2.1.1 调频振荡器低频小信号部分只是将调制信号不失真的略作放大,直接调频发射系统中,调频振荡器的电路形式主要有晶体振荡器直接调频,电抗管调频、变容二极管调频。晶体振荡器直接调频电路的优点是提高了振荡器中心频率的稳定性;电抗管调频电路与变容二极管调频电路相比,要复杂一些。考虑到本设计任务要求中心频率的稳定性不高(10-3/分钟),用LC振荡器就可达到; 另外,我选择了电抗管调频电路。所谓电抗管,就是
21、由一只晶体管或场效应管加上由电抗和电阻元件构成的移相网络组成。它与普通的电抗元件不同,其参量可以随调制信号而变化。电抗管的放大器件可以是电子管、晶体管或场效应晶体管;移相电路也有多种型式(如RC或RL移相网络),其作用是使放大管T1的输出阻抗Ze=U0/IC具有一个电抗分量Xe,当Xe随频率而变化时,即可获得调频信号。采用不同的移相电路,等效电抗Xe可以是电容性的,也可是电感性的。电抗管调频器的缺点是:振荡频率稳定度不高;频移也不能太大,阻抗 Ze通常还具有电阻分量,这个分量也随频率而变化,使振荡器产生寄生调幅。电抗管调频部分是一个电容三点式振荡器,其中晶体管Q2、电阻R5、电容C4组成的移相
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