1、1通信电子线路课程设计(论文)任务书信息工程 学院 通信工程 专业 通信 083 班 一、课程设计(论文)题目 无线传输系统的调试与设计 二、课程设计(论文)工作自 2010 年 1 月 4 日起至 2010 年 1 月 14 日止。三、课程设计(论文) 地点: 通信实验室 四、课程设计(论文)内容要求：1本课程设计的目的1）使学生掌握无线传输系统各功能模块的基本工作原理； 2）培养学生基本掌握通信电路设计的基本思路和方法； 3）使学生掌握无线传输系统调试；4）培养学生分析、解决问题的能力；5）提高学生的科技论文写作能力； 6）学会使用 pspice 等电路设计软件。 2课程设计的任务及要求1
2、）基本要求：（1）分析无线传输系统各功能模块的工作原理；（2）选用合适的器件；（3）提出系统的设计方案； （4）对所设计电路进行调试。 2）创新要求： 在基本要求达到后，可进行创新设计，如改善电路性能；对系统进行仿真分析。3）课程设计论文编写要求（1）要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文；（2）论文包括目录、中文摘要、绪论、正文、小结、参考文献、附录等；（3）按课程设计论文装订采用学校统一封面；4）评分要点： （1）完成原理分析； （2）完成仿真分析； 2（3）完成调试；（4）回答问题；（5）格式规范；5）参考文献：（1）董在望.通信电路原理 高等教育出版社 （2）张肃文.高频电子线路 高等教
3、育出版社（3）杨翠娥.高频电子线路实验与课程设计哈尔滨工程大学出版社， （4）刘润华. 电工电子实习与设计石油大学出版社课程设计论文编写要求（5）李永平. Pspice 电路设计与实现国防工业出版社（6）http:/ 2010 年 1 月 15 日6）课程设计进度安排内容 天数 地点构思及收集资料 2 图书馆组装与调试 5 实验室撰写论文 3 图书馆、实验室课程设计(论文)评审意见（1）原理分析（10 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； （2）设计分析（25 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）； （3）系统调试（15 分）：优（ ）、良（ ）、中（
4、 ）、一般（ ）、差（ ）；（4）回答问题（30 分）：优（ ）、良（ ）、中（ ）、一般（ ）、差（ ）；（4）焊接调试（20 分）：优（ ） 、良（ ） 、中（ ） 、及格（ ） 、差（ ） ；（5）格式规范性及考勤是否降等级：是（ ）、否（ ）评阅人： 职称：副教授 2010 年 1 月 19 日3目录摘要 .4第一章 绪论 .5第二章 电路设计软件的使用 .7一. 用 Pspice 进行电路仿真 .71.Pspice10.5 软件概述 72.电路仿真过程 .7二. 用 Protel2004 进行 PCB 画图 .81.Protel2004 概述 82.Protel2004 的基本应用
5、8第三章 系统设计与安装 .10一. 电路分析 .101.发射部分电路分析 .102.接收部分电路分析 .113.电路评价与改进 .12二电路安装 .141.安装 .142.调试与调整 .14第四章 接收发送系统调试 .16一.中波调幅发射机的组装与调试 .161.系统原理 .162.系统组装 .163模块分析 .17二超外差中波调幅接收机的组装与调试 .181.系统原理 .182系统组装 .18第五章 焊接与故障分析 .21一焊接 .211.焊接注意事项 .212.对讲机套件焊接21二系统调试故障分析 .221.中波调幅发射机故障分析 .222.中波调幅接收机故障分析 .22第六章 体会心得
6、 .23附录一: Protel 原理图 24附录二: Protel PCB 图 2545摘要随着人类社会的不断进步，尤其是进入了 19 世纪，电子通信技术作为一项新兴的技术得到迅速的发展，在最近的几十年里，通信系统的理论、技术和电路发生的巨大的变化。通信系统的集成化、数字化、移动化和多媒体化，对组成通信系统的电路提出了更高的要求。在通信系统中，大量应用数字电路和数字信号处理技术，并且朝着软件与硬件相结合的方向发展。近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。无线通信的终极目标是实现任何人在任何时间、任何地点接受和发送任何信息。掌握无线通信系统的各个模块工作原理是每一个通信技术学
7、习及研究人员的基本要求。在一个完整的无线通信系统中，主要有放大、滤波、调制、发射、接受、混频、解调等功能模块，我们要做的，就是充分理解和掌握这些功能模块的工作过程，并能够进行相应的电路设计。在以后的学习和工作中，免不了要与各类电路板打交道，因此，除了对无线通信系统原理的理解和掌握之外，我们还必须学会电路板的焊接制作过程，并对电路板进行调试，使它能正常的工作。随着计算机技术的普及和发展，各类电路仿真、制作软件在电路设计中发挥着越来越重要的作用，如在电路设计过程中，可使用 Multisim、Pspice等软件进行仿真实验，使电路功能调整到最佳状态；而在制作印刷板时，又需用到 Protel 等软件画
8、出 PCB 图。熟练应用这些软件，也是我们的基本要求。在本次课程设计中，以上所说的各类技能都将得到充分的锻炼。除了加深对通信原理的理解，本次课程设计还将有助于我们对后续课程的学习（通信原理、电磁场、天线技术等） 。总之，这次课程设计将是对我们所学知识及所掌握技能的一次综合考验。6第一章 绪论通信得一般含义是从发信者到收信者之间的信息传递，广义的通信范围很广，包括邮政、旗语，甚至古代的烽火，都是通信得概念范围。用电信号（或光信号）传输消息的系统统称为通信系统，也称电信系统。这种通信方式是从 19 世纪末迅速发展起来的，并且在经济，军事和社会发展中起到越来越重要的作用。进入 21 世纪，随着通信技
9、术，尤其是无线通信技术的飞速发展，通信在经济、军事等各领域发挥着越来越重要的作用，它对我们日常生活的影响也越来越大。通信系统的组成如下图所示，它由信源、发射机、传输信道、接收机和受信者组成。通常信源产生的信号称为基带信号，其形式不一定适合在信道上发射，发射机受信者信源源接收机信道图 1.1 通信系统组成所以需要经过发射机一定的变换和编码，以产生适合信道传输的电磁信号，在接收端通过接收机进行解码及变换，把电磁信号还原为有用的信号传给受信者。通信系统的种类很多。按所用信道的不同可分为有线通信系统和无线通信系统；按通信业务（即所传输的消息种类）的不同可分为电话，电报，7传真和数据通信系统等。我们本次
10、课设要做的主要任务就是完成双机的无线通信。无线信号的发射与接收都需要一个复杂的系统。在发射端，首先需要将各类物理信号（如声音、图像等）转换成电信号，经过放大后与一高频信号进行调制，得到调制波后，经放大后送入发射天线，转换成无线电波辐射出去。发射机的系统框图如图 1.2 所示。在接受端，一般用超外差接受机系统对信号进行接受，其系统框图如图1.3。超外差接收机系统主要由高频放大、混频器、本地振荡器、中频放大器、解调器、低频放大器等几部分构成。它的工作原理为：从天线接收到得信号经高频放大器放大后，与本地振荡器产生的信号一起加入混频器。混频器输出的中频信号经中频放大器放大器放大，再经解调处理和低频放大
11、，然后送给用户。图 1.2 无线通信发射系统优点：（1）容易得到足够大而且比较稳定的放大量；（2）具有较高的选择性和较好的频率特性；（3）易于调整。当然，超外差接收机也有一些不可避免的缺点，它的电路比较复杂；除了有用信号外，还存在位于镜像频率出的无用信号干扰；另外，随着社会的发展，对通信系统的集成度要求越来越高，特别是移动通信系统；而且，为保证生产质量和使用方便，接收机要尽量可能做到无调整或少调整。在这些方面，超外差接收机的结构遇到的一些困难。图 1.3 超外差接收机系统框图在本次课程设计中，除了对讲机套件的焊接组装与调试，及通信试验箱各模块的联调，我们将还将学习 Pspice 电路仿真软件。
12、这些基本技能的学习将对我们以后通信专业的学习有很大的帮助。8第二章 电路设计软件的使用一. 用 Pspice10.5 进行电路仿真1.PSpice 软件的概述随着计算机技术的快速发展和在各行各业的快速应用，计算机辅助设计已经成为电子设计领域的主流手段。模拟电路中的电路分析，数字电路中的逻辑模拟，甚至是印制电路板，集成电路版图等都开始采用计算机辅助工具来加快设计的效率，提高设计成功率。PSpice 电路仿真程序有一下优点：（1） 图形界面友好，易学易用，操作简单；（2） 实用性强，仿真效果好；（3） 功能强大，集成度高；（4） 操作应用简单方便。PSpice 软件几乎完全取代了电路和电子电路实验
13、中的元件，面包板，信号源，示波器和万用表。2.PSpice 的组成一、 PSpice 的组成以 PSpice for Windows 为例，它是一个名为 MicroSim Eval 8.0 的软件包。该软件包主要包括 Schematics、PSpice、Probe、Stmed（Stimulus Editor） 、Parts、PSpice Optimizer 等。其中：1. Schematics 是一个电路模拟器。它可以直接绘制电路原理图，自动生成电路描述文件，或打开已有的文件，修改电路原理图；可以对元件进行修改和编辑；可以调用电路分析程序进行分析，并可调用图形后处理程序（Probe）观察分析结
14、果。即它是集 PSpice、Probe、Stmed 和 PSpice Optimizer 于一体，是一个功能强大的集成环境。2. PSpice 是一个数据处理器。它可以对在 Schematics 中所绘制的电路9进行模拟分析，运算出结果并自动生成输出文件和数据文件。3. Probe 是图形后处理器，相当于一个示波器。它可以将在 PSpice 运算的结果在屏幕或打印设备上显示出来。模拟结果还可以接受由基本参量组成的任意表达式。4. Stmed 是产生信号源的工具。它在设定各种激励信号时非常方便直观，而且容易查对。5. Parts 是对器件建模的工具。它可以半自动地将来自厂家的器件数据信息或用户自
15、定义的器件数据转换为 PSpice 中所用的模拟数据，并提供它们之间的关系曲线及相互作用，确定元件的精确度。6. PSpice Optimizer 是优化设置工具。它可根据用户指定的参数、性能指标和全局函数，对电路进行优化设计。3.PSpice 的应用范围1. PSpice 用于模拟电路、数字电路及数模混合电路的分析及电路优化设计。（1）制作实际电路之前，仿真该电路的电性能，如计算直流工作点（Bias Point Detail） ，进行直流扫描（DC Sweep）与交流扫描（AC Sweep） ，显示检测点的电压电流波形等。（2）估计元器件变化（Parametric）对电路造成的影响。（3）分
16、析一些较难测量的电路特性，如进行噪声（Noise） 、频谱（Fourier） 、器件灵敏度（Sensitivity） 、温度（Temperature）分析等。（4）优化设计。所谓电路优化设计，是指在电路的性能已经基本满足设计功能和指标的基础上，为了使得电路的某些性能更为理想，在一定的约束条件下，对电路的某些参数进行调整，直到电路的性能达到要求为止10二. 用 Protel2004 进行 PCB 画图1.Protel2004 概述Protel2004 是一个集成的电路开发环境，它为设计者提供了统一的电路设计的界面、系统菜单和设计工具。对于用户设计的每一个环节，它都能根据电路设计的要求构建适合的工
17、作环境。Protel2004 作为一套电路辅助设计软件，包含了众多的应用程序，从功能上基本可细分为五大部分：电路原理图绘制部分、印制电路板图（PCB）设计部分、电路自动布线部分、可编程逻辑设计部分和电路仿真部分等。在本次课程设计中，主要用到的该软件的前面三大部分。2.Protel2004 的基本应用运行 Protel2004 后，单击 File 下拉菜单，选择 New 菜单，再选择 PCB Protel，就可以新建一个 PCB 项目了。然后用同样的方法分别新建一个Schematic 原理图文件和 PCB 文件。在 Schematic 文件的工作窗口，可以建立电路原理图，在 PCB 文件的工作窗
18、口，可以绘制 PCB 图，并进行自动布线。在建立原理图是，可以在元件库中选择所需的元件，当元件库中没有所需的元件时，还可以添加元件库或者自己封装元件。选择元件时，应当注意元件的引脚封装，否则可能造成制作的印刷电路板无法焊接元件。画好原理图后，就可以把电路导入到 PCB 图中，进行布线了。在 PCB 设计中，布线是完成产品设计的重要步骤，可以说前面的准备工作都是为它而做的， 在整个 PCB 中，以布线的设计过程限定最高，技巧最细、工作量最大。PCB 布线是一门比较深的学问，需要不断地练习才能良好地掌握 PCB 的布线技巧，提高自己的能力。在 PCB 布线过程中，有以下一些注意事项：（1） 正确地
19、做好电源和底线的处理。电源和底线的处理不当将会对电路产生很大的干扰。一般我们要在电源和底线之间加上去耦电容，尽量加宽电源和电线的宽度，可以用大面积敷铜作为底线。（2） 信号线要尽量的短，且线路拐弯时应用钝角，而不能有直角和锐角，否则容易造成高频信号的衰减。（3） 数字电路和模拟电路的接地要合理处理。数字电路的频率高，模拟电路的敏感度强，对信号线来说，高频的信号线尽可能远离敏感的模拟电路器件，对地线来说，整人 PCB 对外界只有一个结点，所以必须在 PCB 内部进行处理数、模共地的问题，而在板内部数字地和模拟地实际上是分开的，它们之间互不相11连，只是在 PCB 与外界连接的接口处（如插头等）有
20、一点短接点，请注意，只有一个连接点。附录一和附录二分别是我在这次课程设计中所绘制的 Protel 原理图和PCB 图。12第三章 系统设计与安装一. 电路分析ZX2028 型对讲机的电路如图 3.1 所示，其主要由发射和接受两部分电路构成，下面将对这两部分电路进行详细的分析。图 3.1 ZX2028 对讲机电路原理图1. 发射部分锁相环和压控振荡器（vco）产生发射的射频载波信号，进过缓冲放大，激励放大，功放产生额定的射频功率，经过天线低通滤波器，抑制谐波成份，然后通过天线发射出去上图中 C9 以左的电路为对讲机发射部分电路，变化这得声波被驻极体麦克风接受后转化为电信号，经过 R1、R2、C1
21、 阻抗匹配后，由 Q1 进行调制放大。C2、C3、C4、C5、L1、以及 Q1 集电极与发射机之间的电容 Cce 构成一个LC 三点式振荡电路，用于产生载波信号。本电路为直接调频电路，在该电路中，微小的电容变化也会引起很大的频率变化，当声波转换成的电信号变化时，引起 Cce 的微小变化，从而使振荡电路的振荡频率也发生变化，这样，电路产生的振荡信号频率就随着电信号的幅度变化而变化，最终实现调频。已调信号经 C6 耦合至发射管 Q2 进行放大，再送至天线 E 向外发射。电路中所用的 9018 三极管为专用的高频放大三极管，其截至频率可达到 1GHz，足以满足功能要求。该电路调频方式为直接调频，这种
22、调频电路的优点是电路简单；工作频率高，易于获得较大的频偏；而且在频偏较小的情况下，非线性失真可以很13小。但这种电路的缺点也很明显，在频偏较大时，非线性失真较大；且容易受外界因素的影响而使中心频率不稳定。在设计调频电路，我们应根据实际需求及条件，合理地选择调频电路。2. 接收部分接收部分为二次变频超外差方式，从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大，在经过带通滤波器，进入一混频，将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号在第一混频器处混频并生成第一中频通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号。滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片，与第二本振信号再次混频生成第二
23、中频信号，第二中频信号通过一个陶瓷滤波器滤除无用的杂散信号后，被放大和鉴频，产生音频信号。音频信号通过放大，带通滤波器，去加重等电路，进入音量控制电路和功率放大器放大，驱动扬声器，得到人们所需要的信息。该对讲机的接受部分电路实际上是一个典型的超外差接收机系统，其核心器件为收音机接收专用集成芯片 D1800。调频信号由天线接收，经 C9 耦合到 IC1 的 19 管脚内的混频电路，IC1 第 1 管脚内部为本机振荡电路，1 管脚为本振信号输入端，L4、C、C10、C11 等元件构成本振的调谐回路。在 IC1内部混频后的信号经低通滤波器后得到 10.7MHz 的中频信号，中频信号由IC1 的 7、
24、8、9 管脚内电路进行中频放大、检波，7、8、9 管脚外接电容为高频滤波电容，此时，中频信号的频率仍然是随着声波信号变化而变化的，鉴频后就可以得到所需的声音信号。由于接收机的中放频率是固定的，当改变本振频率时，中放将放大不同的高频信号与本振信号混频得到的信号，从而使收音机实现接受不同频段有用信号。鉴频出来的音频信号静噪后从 14 管脚输出耦合至 12 管脚内的功放电路，第一次功率放大后从 11 脚输出，经R10、C25、RP，耦合至 IC2 进行第二次功率放大，推动扬声器发声。D1800是一款收音机接受专用芯片，其内部方框图如图3.2所示，该芯片有如下特点：外接元器件少；功耗低，5.6mA/F
25、M,3.2mA/AM；工作电压低,Vccmin=2.5V。D1800基本完成了一个超外差接收系统的所有功能。为了使芯片有更好的滤波效果，14图 3.2 D1800 内部方框图及静态电压参考值必须在芯片的外围各管脚上接上相应的滤波电容，以去除各种噪音干扰。本接收电路的功放部分选用 D2822 集成放大器，它的内部方框图如图3.3，它的特点为：电源电压降到 1.8V 时仍能正常工作；交越失真小；静态电流小；可作桥式或立体声式功放应用；外围元件少；通道分离度高；开机和关机无冲击噪声；软限幅。它是一个双运放，既有两个放大通路。在本放大电中，只运用了其中一个放大通道，在输出端，扬声器采用桥式接法跨接在两
26、个放大通道的输出端，这样可以得到较高的放大倍数。图 3.3 D2822 内部方框图3.电路评价与改进本 ZX2028 型对讲机的电路具有电路简单、外围元件少、灵敏度较高、耗电省、输出功率大等优点。且制作相对简单，只要按照装配要求组装好后，一般都能得到比较好的效果，电路稳定性较高。但电路仍然存在较多的缺点，可以做一些相应的改进。3.1 发射端电路的改进当我们制作完对讲机，进行测试时发现，其对讲距离并不是很远，大约只有 20 几米。造成对讲距离过短的主要原因是系统发射部分的功率太小，当发射出去的电磁波传输了一定的距离之后便衰减得很微弱，以至于接收端难以接收到。本电路中发射部分的放大推动是由 901
27、8 型三极管完成，其耐压值15及截止频率比较高，但它的输出功率只有 0.4W，难以满足电磁波远距离传输的要求。另外，本电路为两节干电池供电，供电电压只有 3V，这也在一定程度上限制了对讲机的对讲距离。在发射放大推动级，可以使用输出功率更高，且截止频率满足要求的其它三极管代替 9018（如 A1358 型，它是一款高频放大专用三极管，其截至频率为 120MHz，最大输出功率为 10W） ，以获得更高的放大倍数。当然，要使电路有最佳的放大状态，必须使电路有合适的静态工作点，使 Q 值合适，防止电路产生放大失真或进入截止区。以共射放大电路为例，其电压放大倍数Au 的表达式如式 3-1 所示:(式 3
28、-1)Rio-UiAu式中 Uo、Ro 分别为输出电压和输出电阻，Ui、Ri 分别为输入电压和输入电阻， 为电流放大倍数。由公式可以看出，要提高放大倍数，电路要有合适的阻抗匹配，即应适当增大负载电阻；输入电阻 Ri 不能太小，否则电路很难采集到微弱的输入信号。除了采用分立元件搭建放大电路外，还可以使用集成芯片进行功率放大，以分立元件放大相比，集成功率放大具有工作稳定、输出功率高、电路相对简单等优点。可用于高频功率放大的芯片有很多，如MX3554、NJM2116、TS613 等，它们的工作带宽都达到了 100MHz 以上，且输出功率满足要求。使用集成电路放大是，只要按照芯片的典型接法，加上一定的
29、外围电路即可正常工作。提高电路的工作电压，使放大电路能够获得更高的功率放大倍数，也可以有效地提高对讲机的对讲距离。3.2 接收端电路的改进除了对讲距离不够大之外，该对讲机还存在接收灵敏度不够高、干扰噪声较多等缺点，这与接收电路的电路结构有很大的关系。该接收机的中频信号是接收到的高频信号与本振信号的差频分量，其值是固定，所以改变本振频率是，所接收的高频频率也不同。由于对讲机的发射频率集中在高频段，要使接收机有更好的接收效果，可以调高本振信号的频率。在本电路中，本振频率由，L4、C、C10、C11 决定，C 为可调电容，用于调整本振的频率范围；L4 的值可以通过外力进行调整。本振频率的值可表示为:
30、(式 3-2)L21f16其中 表示回路总电感，电路中由 L4 决定； 表示回路总电容。当改LC变 L4 的值时，本振频率也会发生偏移。由式 2-1 可知，当电感线圈长度 L 增加时，电感值 l 减小，相应的，本振频率 f 的升高，这样可以使接收机接收高频段的信号，提高对讲效果。在本电路中，外界的各类高频信号皆可被天线接收，并都将与本振信号混频，得到各类中频信号进入中频调谐放大。因而，中频放大器的选择性决定了整个接收机选择性，当中频放大器的选择性不够好时，整个对讲机的性能都将下降。为了解决这个问题，可以在天线处接一个耦合回路，其谐振频率能与本振频率同时调节，如下图所示，这样就可以提高接收机的选
31、择性，降低干扰。耦合回路 混频器本振图 3.4 天线接收改进电路二电路安装1.安装在已有 ZX2028 型仿手机调频收音机、对讲机实验套件的前提下，分析了电路的设计思路、工作过程和制作过程。此时我们我们需要把买到的套件焊接、安装及调试。电路的焊接是一个复杂的过程，需要注意的事项也比较多，我将在后面的章节中进行详细的分析。在这里只介绍已焊好电路板的安装。电路板安装的好坏，不仅会影响对讲机的美观，甚至还将影响对讲机的工作性能，所以，在安装环节不能掉以轻心。安装时主要应注意的问题：（1） 发光二极管应焊在印制板反面，对比好高度和孔位再焊接；（2） 由于本电路工作频率较高，安装时请尽量紧贴线路板，以免
32、高频衰减而造成对讲距离缩短；（3） 焊接前应先将双联电容用螺丝上好，并剪去双联拨盘圆周内多余高出的引脚再焊接；（4） J1 可以用剪下的多余的元件脚代替，TX 的引线用粗软线连接；（5） 为了防止集成电路被烫坏，套件中配备了集成电路插座，22 脚插17座由一个 14 脚插座和一个 8 脚插座组成，务必焊上；（6） 耳机插座上的脚要插好，否则后盖可能会盖不紧；（7） 线路板用两粒直径为 25 的自攻螺丝固定；（8） 按钮开关 K1 外壳上端的脚要焊接起来，以保证 VD 的正极与地可靠的接触。在电路的焊接与安装环节，主要锻炼的是我们的动手能力，在以后的学习工作中，免不了要对各类电路进行测试与检修，
33、此时，正是考验我们动手能力的时候。只有有良好的动手能力，才不会电路产生畏惧感，知道从哪开始对电路板下手检修。良好的动手能力，也是开展科技创新制作活动的必备条件，此次课程设计中的电路焊接安装环节，为我们以后的创新之作活动打下了良好的基础。2.调试与调整电路安装完成后，就要对电路进行调试，调试是整个电路制作过程中比较繁琐、复杂的部分，为使电路能得到很好的接收与发射效果。必须要对制作好的对讲机进行耐心、细致的调整。2.1 收音功能的调整首先用万用表 100mA 电流档（其他档也行，只要=50mA 档即可）的正负表笔分别跨接在地和 K 的 GB 之间，这是的读数应在 1015mA 左右，这是打开电源开
34、关 K，并将音量开至最大，再细调双联，这是应收得到广播电台，若还收不到应检查有没有元件装错，印刷电路板有没有短路或开路，有没有焊接质量不高，而导致短路或开路等，还可以试换一下 IC1，本机只要装配无误可实现一装响。排除故障后找一台标准的调频收音机，分别在低端和高端收一个电台，并调整被调收音机 L4 的松紧度，使被调收音机也能收到这两个台，那么这台被调收音机的频率覆盖就调好了。如果在低端收不到这个电台，说明应减少 L4 的匝数，在高端收不到这个电台，说明应增加 L4的匝数，直至这两个电台都能收到为止。调整时注意请用无感起子拨动 L4的松紧度。当 L4 拨松时，这时的频率就增高，反之则降低，注意调
35、整前请将频率指示标牌贴好，使整个圆弧数值都能在前盖的小孔内看得见（旋转跳台拨盘） 。2.2 对讲功能的调整首先将一台标准的调频收音机的频率指示调在 100MHz 左右，然后将被调的发射部分的开关 K1 按下，并调节 L1 的松紧度，使标准收音机有啸叫，若没有啸叫则可将距离拉开 0.20.5 米左右，直到有啸叫声为止，然后再拉开距离对着驻极体讲话，若有失真，则可调整标准收音机的跳台旋钮，知道消除失真，还可以调整 L2 和 L3 的松紧度，使距离拉得更开，信号更稳定。18若要实现对讲，请再装一台本套件并按同样的方法进行调整，对讲频率可以自己定，如 88MHz、98MHz、108MHz .这样可以实
36、现互相保密也不至相互干扰。经过整个电路的制作是一个复杂、繁琐的过程，必须要有足够的耐心和毅力才能使组装好的对讲机有比较好的工作效果。在整个制作过程中每一步都是电路制作成败的关键。在焊接过程中，一定要掌握好焊接技巧，用锡量要适中，多了影响美观，且容易短路，少了又会造成虚焊；在插放元件时要仔细，千万不能放错元件，一旦放错，检修时会造成很大的困难。组装好电路后调试是一个复杂的过程，在这个过程中要耐心、细致，一点一点的检查，有很多同学就因为调试的问题而导致整个设计没有成功。不少同学最好电路制作的失败主要有以下几个问题：1.焊接技术不过关，造成多处虚焊、错焊、短路；2.在焊接集成芯片时，没有用插槽而直接
37、把集成芯片焊在电路板上，导致集成芯片烧坏；3 元件安放不合格，引脚留得过长，造成外壳合不拢。第四章 接收发送系统调试本章将对中波调幅发射机及接收机的各功能模块进行详细的原理分析，并将介绍系统的组装过程以及系统的调试结果。在实际课程设计过程中，由于有不少电路板存在故障，导致一些模块无法工作，所以我们只调试了系统的发射系统，包括调幅、高频放大等。一.中波调幅发射机的组装与调试1.系统原理本系统需要完成的任务是把一音频信号搬移到适合信道发射的频率出，经放大后通过天线发射出去。其要完成的工作主要有以下几个方面：音频放大、调幅、高频放大和天线发射。系统框图如下：话筒或音乐 IC AM 调制 高频功放音频
38、放大图 4.1 中波调幅发射机该发射机的工作过程为：由话筒或音乐 IC 产生音乐信号，经过音频放大电路放大后，送入调幅模块与一频率为 1MHz 的载波信号进行幅度调制，得到已调波进入高频放大器，功率放大后由天线发射。192.系统组装组装步骤如下：（1） 将模块 10 的 S1的 2 拨上，即选通音乐信号，经 U4放大从 J6输出，调节 W2使 J6 处信号峰-峰值为 200mV 左右，连接 J6 和J5 将音频放大信号送入模拟乘法器的调制信号输入端。同时将 1MHz（峰-峰值 500mV 左右）的载波从 J1 端输入。（2） 调节 W1使得有载波出现，调节 W2 从 J3 处观察输出波形，使调
39、幅度适中。（3） 将 AM 调制的输出端（J3）连到集成线性宽带功率放大器的输入端 J7，从 TH9 处可以观察到放大的波形。（4） 将已经放大的高频调制信号连到模块 10 的天线发射端 TX1,并按下开关 J2，这样就将高频调制信号从天线发射出去了，观察 TH3 处波形。3模块分析3.1 音频信号产生与放大模块该模块的电路用于产生音频信号，并进行放大。该模块中的音频信号由一块音乐 IC 产生，其波形近似于方波，如下图所示：图 4.2 音频信号波形图把该信号送入音频放大芯片 LM358 进行放大，调节该模块中的 W2 使输出信号峰-峰值为 200mv 左右（由于用于连接各模块的高频线会存在很大
40、的信号衰减，因此可以把峰-峰调得稍微大些） ，再把信号输入下一模块进行处理。3.2 幅度调制模块图 4.3 是该模块中用于幅度调制的电路原理图，电路中的核心器件是模拟乘法器 MC1496, 其作用的完成载波信号与音频信号的幅度调制。1MHz 的载波信号从 J1 输入，加在 8、10 管脚之间；音频信号从 J5 输入，加在 1、4管脚之间。调节 W1 可以改变 1、4 管脚之间的平衡，使输出端产生不同调制度的波形。J3 为 AM（标准幅度调制）和 DSB（抑制载波调幅）输出端，当调20节 W1 使 1、4 输入平衡（1、4 电压相等）时，输出 DSB，1、4 输入不平衡时，输出 AM；J6 为
41、SSB（单边带调幅）输出端。本次课程使用的是 AM 输出，所以实验时应调节 W1 使 1、4 输入不平衡。W2 用于改变输出已调信号的大小。+12-12J1J5J3J6R11K C2104R2200R41KR31K R53.3KR63.3KR1110KR12200R1310K R14200 R156.8K R161.5KR171.5KR10510C1104 C4104C3104C81041 2E110uf/16vD28.2V12 34567141312111098 U1MC1496F1455KAM,DSBSSB32 1U2ATL08256 7U2BTL082TH3TH6C7104TH2TH1R
42、71KW15KW220KR810KR401k图 4.3 AM、DSB、SSB 电路3.3 集成线性放大模块该模块是一高频放大电路，一般位于发射机的末端，用于推动天线发射。从调幅模块输出的已调信号用高频线接至集成线性宽带功率放大模块的 J7 处，进行功率放大。输出端接至天线发射模块，按下开关 J2，信号即可发送出去。进行线性放大时，应注意输入信号的幅度大小，如果幅度太大，会引起输出波形发生严重失真，这时可以调节调幅模块的 W2 改变信号幅度大小。二超外差中波调幅接收机的组装与调试1.系统原理一个完整的超外差中波调幅系统由天线回路、变频电路、中频放大电路、检波器、音频功放、耳机等六部分组成。其系统
43、框图如下：天线回路 变频 音频功放中频放大 耳机检波图 4.4 超外差中波调幅接收机该系统的工作过程为：天线回路接收到所需的高频调幅信号（1MHz）后，送入变频电路，使调幅信号的载波信号频率搬移到中频频率处（465KHz） ，再进行中频放大（之所以要把高频信号搬移到中频处进行放大是因为中频放大器更容易实现，且更稳定） ，信号放大后由检波电路解调出所需的音频信号，最后进行音频功率放大后推动耳机。212系统组装系统组装步骤如下：（1） 将模块 10 的天线接收到的高频信号（中波调幅发射机发射的信号，由另一台实验箱提供）送入模块 7 的 J4，将模块7 的 J6 连到模块 2 的 J5；（2） 将模
44、块 2 的 J6 连到模块 4 的 J7，从模块 4 的 J10 输出的信号连接到模块 10 的耳机输入端；（3） 慢慢调谐模块 7 的双联电容调谐盘，使接收到音乐信号； 3.模块分析3.1 三极管变频电路变频电路是时变参量线性电路的一种典型应用。如果一个振幅较大的振荡电压 Vo 与幅度较小的外来信号 Vs 同时加到作为时变参量先线性电路的器件上，则输出端可取得此二信号的差频或和频，完成变频作用。三极管变频电路主要应用的是三极管的非线性特性，其原理方框图为图 4.5：非线性元件 带通滤波器本地振荡器图 4.5 变频原理框图其具体电路图如下：图 4.6 三极管变频电路Q1 为变频管，作用是把通过
45、调谐电路收到的不同频率的高频信号变换成固定的 465KHz 的中频信号。Q1、T2、CCl 等元件组成本机振荡电路，它的作用是产生一个比输入信号频率高 465KHz 的等幅高频振荡信号。由于 C9 对高22频信号相当短路，T1 的次级 L 的电感量有很小，为高频信号提供了通路，所以本机振荡电路时共基极电路，振荡频率由 T2、CCl 控制，CCl 是双联电容器的另一端，调节它可以改变本振频率。混频电路由 Q1、T3 的初级线圈等组成，是共发射机电路。其工作过程是：调制信号从 J4 输入，经选频回路选频，通过 T1 的次级线圈送到 Q1 的基极，本振信号又通过 C10 送到 Q1 的发射极，调制信
46、号与本振信号在 Q1 中进行混频。三极管的非线性特性会产生众多的频率分量，由 T3 的初级线圈和内部电容组成的并联谐振回路，其谐振频率为 465KHz，可以选择出 465KHz 的中频信号。3.2 双调谐放大电路从天线接收到的高频信号都是很微弱的，变频之后的信号幅度仍然很小，要使信号能够进行后续处理，必须要进行中频放大。在本接收机中，采用的是双调谐小信号放大电路，相对于单调谐放大电路而言，双调谐放大器具有频带较宽、选择性较好的优点，除了谐振回路有差别之外，其原理基本相同，下图为放大器的电路原理图：图 4.7 双调谐小信号放大电路中基级偏置电阻 W4、R23、R15 和射极电阻 R16 决定晶体
47、管的静态工作点。可调电阻 W4 可调节晶体管的静态工作点，从而改变电路的增益。C12、T2、C14、T3 构成双调谐回路，它们决定的电路的谐振频率（输出信号频率） 。在调试电路时，需要反复地调节第一级和第二级中周，才能使信号得到最大的输出幅度。3.3 检波电路在接收设备中，检波器前接有中频放大器，所以，检波电路的输入电阻 Ri 就是中频放大器的负载电阻，从增加中频放大器的增益、提高接收机的灵敏度的角度出发，应尽量加大 Ri 也即加大中频放大器的负载电阻，但是，当用二极管峰值包络检波电路检波时，加大 Ri 的值会带来检波器的非线性失真。为了解决这个矛盾，我们本次使用的是三极管峰值包络检波电路，其
48、基本电路如图 4.8 所23示。由图可见，就其检波物理过程而言，其检波过程与二极管峰值包络检波是一致的，不同的是，这种电路的输入电阻比二极管检波器增大了（1+）倍。这种电路适宜于集成化，在集成电路中得到的广泛的应用。 图 4.8 三极管包络检波接受部分的音频放大电路与发射部分的音频放大电路时一致的，这里将不再累述。24第五章 焊接与故障分析一焊接1.焊接注意事项焊接是电路制作过程中最基本的步骤，也是最重要的步骤，电路焊接的成败，直接关系着整个电路制作的成败。一般在焊接过程，需要注意一下的一些事项：（1） 使用的电烙铁温度要适中。如果烙铁温度过高，容易烧坏元器件；而温度太低时，焊锡丝难以融化，造
49、成焊接困难。（2） 烙铁接触焊点时，要使焊盘及元件引脚同时受热，这样焊锡丝才容易附着于焊点上，且可以使焊点美观。（3） 焊接时焊锡用量要适中，且焊接时的加热时间不能过长以 3到 5 秒为宜，否则容易烧坏元件，尤其是各类集成芯片。（4） 由于电烙铁的温度能达到 200300，所以焊接时一定要注意安全，要掌握要电烙铁的使用方法，以免烫伤或者烧坏烙铁线。电路焊接是一项技术活，只有不断地进行焊接练习，才能在实践中掌握各种焊接规律，并积累焊接经验，提高自己的焊接能力。同时，焊接可以很好的培养一个人的耐心和意志力，这对我们以后的学习和生活中有很大的帮助。2.对讲机套件焊接焊接对讲机套件时，一般按照如下步骤进行：(l) 清查元器件的质量,并及时更换不合格的元件 ；(2) 确定元件的安装方式,由孔距决定,并对照电路图核对电路板； (3) 将元器件弯
