电子电路课程设计讲义.doc

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1、电子电路课程设计讲义北京邮电大学世纪学院红外通信收发系统的设计与实现1实验目的（1）掌握简单的红外光通信系统的组成及设计原理；（2）掌握通信电子系统方案设计及电路设计的方法；（3）熟悉电路仿真软件的使用；（4）掌握PCB设计电路装配和调试方法。2实验原理语音和音乐等所产生的电信号和其他低频电信号一样，一般不直接进行远距离传输，而是经过放大后对发射机的高频振荡进行调制，然后将此携带有低频信号的高频已调制信号，通过一定的媒介传输出去。红外通信系统的设计是光通信系统的一个重要分支，红外通信系统的设计思路和目前世界上所采用的骨干通信网的光纤

2、通信系统是有相同之处的，唯一重要的差别就是二者所采用的传输媒质不用，一个是大气，一个则是光纤。一个简单的光通信收发系统如图1所示。图1光通信收发系统原理框图当然整个商用的红外光通信系统是相当复杂的，这里只考虑最基础和最必要的部分来完成红外光通信收发系统的设计。要求同学能自行完成信号产生电路，LED的驱动和调制电路，光信号的检测和放大电路的设计。上图是一个简单的红外通信系统的构造图，通过实验应该能进行模块化的设计，当然整个商用的红外光通信系统是相当复杂的，这里我们只考虑最基础和最必要的部分来完成整个红外光通信收发系统的设计。（1）信号

3、产生利用音乐芯片KD－9300或是LX9300来完成。可以自行查阅上述两种芯片的使用手册和用法。信号产生也可以用RC振荡器构成，但注意信号的幅度不宜过大，同学们在设计时可以自己思考一下为什么。图2LX-9300的接法图3kd-9300的接法（2）红外光发送模块的设计设计原则主要是考虑红外发送管的工作电流，电流过小，传输距离短，电流过大有容易毁坏发光管。图4红外光发送电路（3）红外光接收模块的设计图5红外光接收电路（4）高通滤波器红外接收的二极管都是光敏二极管，这样普通灯光也对其都成一定程度的影响，为了获得更好的效果，还要在信号输出端

4、加入高通滤波器，消除恒定的外接低频信号的干扰，这样接收效果和灵敏度将显著提高。（5）功率放大器利用音频功率专用放大器LM386，可以得到50～200的增益，足以驱动0.8W的小喇叭。图5放大器LM386（6）系统调制系统调制原则：根据电路原理先调制各单元电路，然后再整机调试。①第一步是调制发送电路。记录红外发射驱动电路的输出波形和红外管中的电流；②第二步调制接收电路。去掉红外接收管，加一个正弦小信号，调试输出放大倍数，要求50－200倍直至输出为正弦波，确保不是自激信号或干扰信号；③第三步是整机调试。将发送电路和接收电路放到一起，在

5、发送端送入正弦小信号，观察输出信号波形；④附加：第四步，完成以上三步后可附加信号接收的指示电路，通过LM339将接收到的信号和参考电压相比较，驱动LED灯亮灯提示。⑤附加：第五步，合作，将上一级接收到的信号，通过下一级发送端发送，完成中继站转发，尝试可以附加几级。按音乐芯片CW9300的接线方法焊好管脚，将芯片中音乐信号作为输入信号，能在喇叭中听到优美、无噪声的音乐。图6总体电路图3设计任务1、基本要求1)设计一个正弦波振荡器，，；2)所设计的正弦波振荡器的输出信号作为红外光通信收发系统发送端的输入信号，在接收端可接收到无明显失真的

6、输入信号；3)要求接收端LM386增益设计G＝200；4)设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL软件绘制完整的电路原理图（SCH）及印制电路板图（PCB）。2、提高要求利用音乐芯片产生乐曲，调制LED后发出，接收端接收信号利用喇叭将发送的乐曲无失真地播放出来。3、探究环节探索其他红外光通信收发系统的应用实例，数字调制的解决方案，给出应用方案。4实验所用仪器1、函数信号发生器2、示波器3、晶体管毫伏表4、万用表5、直流稳压电源5实验可选器件红外发送管303、红外接收管302、LM386、kd9300、三极管（9013、

7、BD137、8050）发光管、按键开关、喇叭、可变电阻器（10k，100k）、二极管、电阻、电容等。6设计与制作步骤1、设计电路1)查芯片资料2)列元件清单3)经指导教师检查设计后领器件2、制作调试电路1)在面包板上连接并调试电路；2)测试电路相关参数和指标；3、按照北京邮电大学世纪学院课程设计报告格式要求，撰写课程设计报告；4、按照课设结果要求，答辩验收。