电子技术课程设计报告-无线话筒电路

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1、╳╳╳学校电子技术课程设计报告设计课题：无线话筒电路专业班级：×××学生姓名：×××学生学号：指导教师：张文豪成绩：二○一一年十二月二十日无线话筒电路一、设计任务与要求1．设计任务(1)设计一小功率调频无线话筒话筒电路；(2)根据需要列出元件清单；(3)调试电路使发射频率在88MHz-108MHz之间。2．设计要求(1)额定电压3.0V，电流3-5mA；(2)输出频率90MHz左右（或谐波在90MHz左右）；(3)使用收音机接收调频波；(4)接收距离不得小于10米；(5)采用电抗管或变容二极管调频。二、方案设计与论证1．设计方

2、案(1)电压3.0V，整机工作电流30-50mA；(2)输出频率88-108MHz左右，可以使用普通调频收音机接收；(3)使用少量元件，三极管放大；(4)接通电源的时候用小功率LED灯给出指示。2．论证(1)方案一图2.2.1此方案是最初设计方案，但是模拟过程中发现三极管输入波形比较微弱，可能是电阻R2不合适的缘故，但是修改R2的阻值发现变化不明显，另外由于反馈电容器C3直接接在电源的正极，反馈效果不理想。(2)方案二图2.2.2此电路由晶体管VT1和VT2、电阻R2、电感L、电容C2和C3等组成，其功能是产生高频载波并进行调

3、制发射。L与C2构成LC谐振回路，该回路具有选频作用，两个晶体管VT1、VT2的集电极与基极互相交叉连接，并与L、C2选频回路组成高频振荡器。经C1耦合过来的音频信号加在VT1集电极(也就是VT2基极)，对高频振荡信号进行频率调制，调制后的调频信号经C3耦合至天线辐射出去。发射频率取决于LC谐振回路谐振频率，调节L或C2的大小即可改变发射频率。此方案电路比较简单，在电路搭接的过程中发现他的抗干扰能力差，特别是有人靠近的时候，漂频现象比较严重。(3)方案三图2.2.3C8是电源旁路电容。R1是MIC的偏置提供话筒的静态工作点。R

4、1现MIC构成了拾音回路。C1、C2起声音信号的耦合作用。R2、D1、D2组成限幅电路，防止话筒在近距离时输入信号过大而失真严重。R3、R4用于提供Q1的静态工作点。C3、C4、C5、C6、L1、Q1构成振荡、放大。C7将信号耦合到天线。天线则将已经过调制的声音信号发射出，本电路由3V供电，用两只1.5V的电池即可。在对方案一论证修改的过程中发现，当驻极体话筒易懂后就变成了方案三，实际上方案三在模拟的过程中已经能得到非常好的调频波了。(4)方案四高频三极管C9018和电容C4、C2、C5组成一个电容三点式的振荡器，三极管集电极

5、的负载C5、L1组成一个谐振器，谐振频率就是调频话筒的发射频率，根据图中元件的参数发射频率可以在88～108MHz之间，正好覆盖调频收音机的接收频率，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，避开调频电台。发射信号通过C4耦合到天线上再发射出去。R2是三极管的基极偏置电阻，给三极管提供一定的基极电流，使它工作在放大区，R1是直流反馈电阻，起到稳定三极管工作点的作用。这种调频话筒的调频原理是通过改变三极管的基极和发射极之间电容来实现调频的，当声音电压信号加到三极管的基极上时，三极管的基极和发射极之间电容会随着

6、声音电压信号大小发生同步的变化，同时使三极管的发射频率发生变化，实现频率调制。驻极体话筒可以采集外界的声音信号，灵敏度非常高，可以采集微弱的声音，同时这种话筒工作时必须要有直流偏压才能工作，电阻R3可以提供一定的直流偏压，R2的阻值越大，话筒采集声音的灵敏度越弱。电阻越小话筒的灵敏度越高，话筒采集到的交流声音信号通过C6耦合后送到三极管的基极。电路中K是一个开关，开关可以控制电路的接入与断开，降低耗电、延长电池的寿命。图2.2.4在方案一和方案三的基础上进行优化设计，得到了方案四。(5)方案论证综述①在电路原理上：上述几个方案

7、无一例外地采用了超高频三极管进行放大，使用LC震荡，直接调制。②在电路复杂程度上以上几个电路中电路元件都不超过20，但是真正易于焊接实现的、最方便的电路是方案四。③在电路功能上方案四增加了电路工作LED指示灯，让使用哪个更加方便。综上所述，方案四被选为最终方案。三、单元电路设计与参数计算1．单元电路设计(1)音频收集模块一个无线话筒，则音频信号的收集是必不可少的。本电路中考虑到需要做一个小巧的无线话筒，因而直接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C

8、2耦合和R2匹配后送到三极管的基极。另外，驻极体话筒内实际藏有一枚FET，可视之为一级，FET将话筒前振膜之电容变化放大，这就是驻极体话筒很灵敏的原因。图3.1.1音频收集模块(2)音频放大模块这个模块是对所收集到的音频信号进行无失真地放大，为下面的调制做准备。因为在自然环境