音频信号红外发射与接收系统论

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1、大学学生创新实训项目论文题目:音频红外发送接收装置摘要：本文介绍的无线传输系统是借助红外线来实现音频信号的近距离传递，其发射与接收部分均由模拟电路构成，制作成本低廉，调试起来也比较容易。关键词：音频、红外传输目录：一、方案论证·······················································31．方案（1）····················································32.方案（2）·······················

2、·····························4二、系统设计总体介绍···············································7三、模块功能介绍··················································111.发射电路·····················································112.接收资料············································

3、·········17四、测试结果······················································20五、总结··························································20六、小知识························································22七、参考文献·····················································

4、·22一、方案论证：本小组成员共提出两种可行方案。经过本小组的理论分析及实验，最终确定方案（2）为最佳方案。如下是对这两种方案的论证。方案（1）：由于本小组最后没有选择此方案，所以在此简单的介绍一下其方案及原理。其原理以红外线作为通信载体，通过红外光在空中的传播来传输信号．它由红外发射器和红外接收器完成。在发射端，发送的音频信号经过幅度调制后，送入电光变换电路，经红外发射管转变为红外光信号发射到空中；在接收端，红外接收器对接收到的红外光信号进行光电变换，幅度解调后恢复出原信号。其基本原理图1如下：音发接喇频射收信

5、机机叭号图1其发射机电路图如图2：图2发射机电路包括：①锁相环集成电路CD4046构成的频率调制电路。②红外发射二极管D1～D3构成的红外发射电路。音频信号，在“IN”端输入发射机电路。调节R1，使Q1的Vce的电压接近1V。提高三极管的静态工作点，对音频信号不失真地放大，接着进入由CD4046构成的频率调制电路。根据图3，VDD为5V，R3为2M，CD4046的第12脚悬空即其接入电阻阻值为无穷，C3为20p，根据他们之间的特性曲线图可知VCO的中心频率大约为60kHz。因为人耳听到的音频信号在20～20kHz

6、之间，所以选择的调制频率f0>40kHz即可。音频信号经频率调制后，进入由红外发射二极管D1～D3构成的红外发射电路，将信号发出。其接收电路如图3：图3接收机电路包括：①红外光电二极管D4～D7构成的红外接收电路；②锁相环集成电路CD4046组成的频率解调电路；③集成电路MAX9722构成音频功放电路。信号发出后，由光电二极管接收信号，将红外信号转化为电信号。然后进入由CD4046组成的解调电路。接收机CD4046的VCO中心频率和发射机CD4046的VCO中心频率一样。输入接收机的载频信号频率为20～60kHz

7、，则最大最小信号频率相差40kHz。当VDD为5V，R8为1Ok，C5为10uF，PLL的捕捉范围有公式决定。公式如下：由上面的结果得知，允许的频率偏移为250Hz。由解调出来的信号进入由集成电路MAX9722构成音频功放电路。通过调节R10喇叭的音量具有从大到小的调节功能。方案（2）：其基本原理图如图4音发接喇频射收信机机叭号图4本方案电路共分为两大模块，发射模块和接收模块。其中发射模块由两大部分组成，每个部分所提供音频信号的方式不同。第一部分是由音乐芯片提供音频信号，信号经过驱动电路后用两个红外发射二极管将信

8、号发射出去，由接收模块接收；第二部分是由驻极体提供音频信号，信号经音频放大器后，由两个红外发射二极管将信号发射出去。其中用排针来转换提供音频信号的方式。接收模块主要由光电二极管接收红外发射二极管发射的信号并将其转为电信号，信号经过LM741放大后加到LM386进行音频功率放大，最后再由喇叭将电信号转为声音。本小组选择方案（2）的原因如下：CD4046中压控振荡器的中心频率