通信电子线路课程设计--调频无线话筒设计

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1、课程设计报告专业用纸淮海工学院课程设计报告书课程名称：通信电子线路课程设计题目：调频无线话筒设计系（院）：电子工程学院学期：2012-2013-1专业班级：XXX姓名：XXX学号：评语：成绩：签名：日期：9课程设计报告专业用纸调频无线话筒设计1引言本设计将介绍调频无线话筒的原理和应用。无线话筒简单地说，它就是一种通过无线电波或其它的方式传输声音的设备。本设计中的调频无线话筒是通过小型驻极体话筒把声音转换成音频信号经低频放大器放大后，采用直接调频或间接调频的方式，由调频振荡器产生出高频调制信号，并由天线以电磁波的方式发射出去。这

2、是我们第二次做课程设计，较第一次而言，我们不是无措地乱撞，而是由经验一步步有序进行，而且是在学习了Protel99se之后再进行的，所以会较上学期容易许多。8位同学一起讨论和研究，有条不紊。我相信通过这次的课程设计，我们一定可以学到更多的东西。2设计的目的和要求2．1设计目的（1）加深对通信电子线路知识的理解，以及运用Protel99se的能力提高知识的综合运用能力。（2）通过查找资料，电路设计，电路仿真以及调试，报告撰写，培养学生的分析与解决问题的能力，以及创新能力，同时，分组合作锻炼团队精神。2．2设计要求设计一个调频无线

3、话筒，画出电路图，并进行仿真。2．3性能指标要求（1）发射频率范围为87～108MHz之间；（2）发射距离范围为30～100m；（3）供电电源采用一节5号电池(即1.5V)。3单元电路功能及参数确定3．1音频收集无线话筒的首要任务就是音频的收集，而本设计采用的是驻极体小话筒MIC，它灵敏度极高，据介绍，甚至手表的嘀嗒的声音也可以被它收集到。话筒采集到的交流声音信号通过C2耦合和R2匹配后送到三极管的基极。如图1；9课程设计报告专业用纸图1（1）话筒（2）电压源3．2音频放大音频放大模块就是将话筒收集到的小信号音频信号无失真地放

4、大，为调制做准备。但由于诸多因素，所收集到的即音频信号都经过了很多的干扰，因此其所携带的能量都是很微弱的，为了使其能够正常的进入调制模块来与本振进行调制，需要将其音频信号来进行适当的放大来达到相关匹配。另一方面，这个无线话筒也是一个调频发射机，发出的信号又要经过大自然的无数干扰才会得到接收，若原始信号的能量就不够强烈，那么接收端的信号就无从谈起了。所以只有对其原始的音频信号进行充分放大，达到相应要求之后，再发射出去。接收端才能够正常进行解调恢复原始的音频信号。这里的音频放大模块采取的是基本的三极管甲类的放大。R2=80KΩ是V

5、T1的基极偏置电阻，给三极管提供电流，使其三极管始终工作在甲类无失真的放大状态，达到最好的放大效果。电阻R3=1KΩ，其作用是稳定三极管的工作状态。下图2即为音频放大电路；图2音频放大电路9课程设计报告专业用纸3．3载波振荡模块一个调频信号发射机，载波振荡（即俗称本振）模块更是必不可少的。根据电磁场理论可以知道，通过天线发射的信号需要与天线匹配，即天线的长度要大于信号波长的四分之一。而音频信号的频带是20Hz至20kHz，对应的波长范围是15至15000km。制造出巨大的天线是不合适的，所以我们需要一个高频载波来将我们的音频信

6、息“装载”上去，再进行发送。基于这样的理论基础，我设计的是高频三极管VT2与C3、C4、C5所构成的一个电容三点式振荡器。通过调整L的数值（拉伸或者压缩线圈L）可以方便地改变发射频率。发射的频率就是这个本振的频率，则我们选择一个标称的12pF的电容，其频率是f=1/2π（4-1）还有很据选定的频率取100MHz带入上式可以得到电感是L=0.25μH（4-2）下图3为载波振荡电路;图3载波振荡电路3．4发射模块将已经放大的音频相关信号和载波振荡产生的高频载波信号进行叠加，发射信号通过C7耦合到天线上再发射出去。实际电路在C7后加

7、以输出端口，如图4；图4音频发射电路9课程设计报告专业用纸4电路框图及原理图4.1原理框图根据要求设计如下图5的设计总框图图5调频无线话筒设计框图话筒把声音转换成音频信号经低频放大器放大后，采用调频的调制方式，由调频振荡器产生出高频调制信号，并由天线以电磁波的方式发射出去。调频方式可以采用直接调频也可以用间接调频。4．2电路原理图用Protel99se画出如图6调频无线话筒的具体原理图，该调频话筒，具有使用电压低、受话灵敏、制作简易的特点，能拾取距话筒3m以外的轻微讲话声；有效距离50m左右，可用作电话教学的无线话筒等。但制作

8、PCB板时MIC加载不了，所以实际电路用正弦电压源代替MIC。图6调频无线话筒原理图外界声波通过话筒MIC转变为音频电压信号，经C1耦合至由VT1组成的微音放大电路放大后，经C2加至电容三点式高频振荡器振荡管VT2基极，使其c-b结电容变化，振荡频率随之变化，实现频率调制。调