红外音频信号转发器设计

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1、洛阳理工学院课程设计报告课程名称模拟电子技术设计题目红外音频信号转发器设计专业通信工程班级学号姓名完成日期课程设计任务书设计题目：红外音频信号转发器设计设计内容与要求：设计内容：通过红外线的传输，实现电视机、MP3等音频信号的近距离无线传输。要求在三米外，能够接收到红外信号，且能够清楚地听到声音。要求：1.完成总体电路设计；2.完成各单元电路设计；3.安装、调试电路；4.测试电路性能指标。指导教师：_______________年月日课程设计评语成绩：指导教师：_______________年月日洛阳理工学院课程设计报告一、设计原理红外线是可见光谱中位

2、于红色光之外的光线，尽管肉眼看不到这种光线，但利用红外线发送和接收装置却可以发送和接收红外线信号，实施红外线通讯。利用红外线通讯无需连线，只需将两设备的红外线装置对正即可传输数据。红外线通讯方向性很强，适用于近距离的无线传输。利用红外线来传送音频信号，这是一种红外线无线光通信电路。目前，这种通信方式主要应用于室内，如构成无绳电话及无绳耳机系统等。红外线的传输距离虽然不远，但应用于办公室和家庭已绰绰有余。由于可免去布线的麻烦，故它具有线光通信无法比拟的优点。二、设计方案设计框图如图1所示。红外发射管三极管放大电路音频信号输入红外接收管音频放大集成电路音频

3、信号输出图1设计框图音频信号红外转发器有发射和接收两部分构成，发射和接收部分均由12V稳压电源供电。音频信号加在输入端上,经三极管放大电路放大，进行一级放大后驱动红外线发射二极管，使其对音频信号的幅度大小同步调制，转变为红外信号发送出去。当被音频信号调制的红外光照射到红外接收管表面时，接收管将接收的经声音调制的红外光信号转换成电信号，即在接收管两端产生一个与音频信号变化规律相同的电信号，该信号经过音频放大集成电路驱动扬声器发声。三、单元电路设计1、发射电路设计设计的发射电路如图2所示。8洛阳理工学院课程设计报告音频信号图2发射电路音频信号经三极管VT放

4、大后推动红外发射管。由于发射管的发射强度与通过其电流成正比，所以VD1、VD2所发出的红外光，便受到音频信号的调制。为了防止失真，VD1、VD2要设一定的偏置。2、接收电路设计设计的接收电路如图3所示。8洛阳理工学院课程设计报告图3接收电路接收电路采用一块音频放大集成电路LM386。当被音频信号调制的红外光照射到接收管时，在其两端产生一个与音频信号变化规律相同的电信号，经C1耦合至放大电路，进行放大。3、器件选择(1)发射部分用到的元器件及相关参数电容C1(10uF)电阻R1(43K)R2（13K）R3（5K）三极管VT8050发射管VD1和VD28洛

5、阳理工学院课程设计报告(2）接收部分用到的元器件及相关参数电阻R1(36K)R2(10)C2（50uF）C3(10uF)C4(10uF)C5(250uF)C6(0.05uF）C7(10uF)音频放大集成电路LM386接收管VD4、LM386工作原理LM386引脚如图4所示。图4LM386引脚图图中引脚2为反相输入端，3为同相输入端，引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端。如果在对增益要求不高时它可直接去掉，此时的增益内置为20.LM386内部电路原理如图5所示图5LM386内部电路原理图LM386内部电路原理图如图58洛阳

6、理工学院课程设计报告所示。与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输出差分电路。使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。二极管D1和D2为输出级提供合适的

7、偏置电压，可以消除交越失真。引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。电路由单电源供电，故为OTL电路。输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。LM386小功率音频放大器是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少,电压增益内置为20，但在1脚和8脚之间增加一个外界电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200.输入端以地位为参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6

8、V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。四、安装调试1