无线调频对讲机Word文件下载.docx

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目前市面上常见到的对讲机大多属于单工调频式。

图1-1就是单工式对讲机的原理框图：

图1-1无线对讲机电路原理框图

从图中所看出，对讲机的收、发状态，是靠切换供电电源的方式，来实现收发转换的，虽然电路中含有接收和发射电路，由于在同一时间内，只能工作在一种状态下，所以将这种工作方式称为单工方式。

本设计主要是针对蛋工对讲机进行的，将对单工调频对讲机电路各部分电路进行详细的分析，图1-2是本设计用的单工无线调频对讲机电路方框图：

图1-2单工无线对讲机电路方框图

二、系统设计

1．设计要求：

（1）任务

设计并制作一个单工调频对讲机，实现甲乙两点之间的单工语音传输业务。

（2）要求：

a．设计并制作对讲机的发射单元，其发射频率在30MHZ左右，发射功率大于1W（在75Ω无线上测定），调制方式为调频，最大调制频偏≥±

3kHz。

b.设计并制作对讲机的接收单元，其接收频率与发射频率相同，接收灵敏度≤5uV，音频输出功率50mw。

三、FM接收电路原理分析：

1、输入选频网络：

输入选频网络，它是拉杆天线至接收机高频放大器输入端之间的信号耦合网络。

它主要负责完成对外界信号的选频、对强信号进行限幅处理。

由于天线和第一级高频放大器之间存在较大的阻抗差异，所以输入选频网络还要完成阻抗变换任务。

图3-1是输入选频网络的电原理图：

从图中可以看出，当外界的信号通过75Ω拉杆天线进入电路后，首先通过由C1、L1、C2、L2、C3组成的通滤波器网络进行滤波处理后，才送至由B1、C28组成的并联谐振回路，进行选频，并联谐振回路的谐振点选择在接收信号中心频率fo上，对fo以外的信号进行衰减。

B1采用抽头分压部分耦合接入方式，主要是为了使天线与电路阻抗匹配，满足天线网络输出阻抗低和BG8输入阻抗高之间的阻抗变换。

为了防止由于发射电路工作时，天线上所产生的高频电压（20Vpp值以上），击穿场效应管的BG8的栅极，所以电路中加入了由二极管D1、D2组成的电压限幅电路，利用二极管正向压降较低（0.7V）的特性，将输入电压限幅在0.7V以下，以保证高放管的安全。

图3-1输入滤波网络电路

2、高频选频放大器：

一部接收机，要想具有较高的接收灵敏度和较高的选择性，高频放大器的电性能优劣至关重要，高放级的小信号电压增益高低，将直接影响到接收灵敏度。

而高放级的选频性能将直接关系到接收机的选择性和镜象抑制等性能指标参数的好坏。

本电路中承担高频放大任务的放大管是BG8，该管选用高频双栅场效应管（3SK122），由于该管具有双栅输入功能，可以将信号和直流偏置分别加至两个栅极。

相互之间互不影响，有效的减少了电源噪声对放大器的影响。

保证了高频放大电路的低噪声系数。

下图3-2是低噪声高放电路的原理图

从图中可以看出，为了提高放大器交流增益，电路采用共源极放大方式设计，在漏极回路中串入了由C32、B2组成的并联谐振选频回路，使电路的信号选择性能进一步得到提高。

有效的提高了接收机的灵敏度。

图3-2高频放大级电原理图

3、一混频电路与本振电路：

这一部分电路的主要任务：

是为了将前级高放送来的高频信号进行频率变换，使高频信号变换成为一个频率固定的中频信号。

混频后的中频信号与原来调制方式、调制内容、信号频谱等均保持不变。

由于经过混频后的中频信号，中心频率相对较低，频带较窄，可以很方便的采用通用型滤波器进行滤波处理。

目前常用的通用滤波器件多为陶瓷波器，这种滤波器体积小、工作稳定、滤波效果好，常用的有10.7M、455KHz两种陶瓷滤波器，由它们完成对一中频、二中频的选频滤波任务。

图3-3是混频电路的原理框图：

图3-3混频电路电原理图

从图3-3中可以看出，要对高频信号进行频率变换（混频），必须由本振电路、混频器、选频电路三部分共同组合才能完成。

以前当高频场效应管工艺不太成熟时，混频级中的混频管大多由高频小功率三极管承担，由于三极管工作时存在着工作噪声，经三极管混频后所产生的噪声是困扰人们的难题。

随着场效应管高频工艺水平的进行和完善，场效应管已大量被用于高频电路，由于场效应管具有动态范围宽、噪声系数小、输入阻抗高等特点，所成为混频电路中较理想的非线性混频器件。

该混频电路，就是采用高频双栅场效应管“3SK122”但任混频管的。

由于“3SK122”具有双栅输入功能，信号输入、本振输入互不干扰，使混频电路的各项指标参数能得到较大的提高。

从图2-3中可以看出，高频信号经过C32直接送至混频管的栅极G1，而本振信号则直接注入栅极G2，从混频的注入方式来看，相当于三极管混频器的共基极注入混频电路形式。

此种方式的优点是：

所需本振幅度小，混频增益高。

本地振荡电路采用晶体三倍频振荡器，振荡管由BG10承担，电容C40、C41、和晶体JT2组成谐振网络，其中C40、C41为分压电容，调整它们的比值，可以改变振荡器的电压反馈系数。

振荡器的基准频率fo由晶体定决。

在振荡管BG10的集电回路中，串有由C39、B5组成的并联谐振选频回路，它负责将振荡器的三次谐波从电路中选出，完成对fo的三倍频输出。

调整时，应使谐振回路的固有谐振点略低于fo的三倍频，由于振荡器的中心频率为fo，由C39、B5组成的回路谐振点在3fo，对三倍频等效为阻性。

但对基频信号频率fo振荡回路，并联谐振回路则呈现为容性，由于等效容抗很小，可以看成为交流短路。

所以不会破坏振荡器的工作条件，使振荡器能正常工作。

为了使晶体准确的振荡在其标定频率fo点上，振荡回路中有一个和晶体相串联的微调电容C37，微调该电容，可以微调振荡器谐振频率fo。

图3-4晶体倍频振荡器交流等效图

图3-4是本振电路的交流等效电路图，从图中可以看出，当振荡器工作时，实际上交流可等效为一个改进型电容三点式振荡电路。

经混频后得到的10.7M中频信号由B4和C36组成的并联谐振回路选出，经B4的次级线圈送至JT4瓷滤波器再次进行10.7M选频处理。

TJ4是一个0.7M的带通陶瓷滤波器，它的电气特性近似于晶体，但品质因素Q值要比晶体低一些。

陶瓷滤波器常常被用在固定频率滤波电路中。

也可用于频率稳定度要求不高的振荡电路中。

由于陶瓷滤波器的免调试特点，目前已被广泛应用在各领域，我们在市场上常见的陶瓷滤波器有二端型、三端型、五端型。

其中二端型陶瓷滤波器，多用于振荡电路。

而三端、五端陶瓷滤波器，常用于滤波电路。

4、二混频、限幅中放、鉴频电路：

在超外差式调频接收机电路中，混频、中放、鉴频等电路是必不可少的单元电路，这些电路元件多、电路复杂、调整不便。

接收机电路中可采用的集成电路，比如摩托罗拉公司生产的调频接收集成芯片“MC3361”，该集成芯片中包括有二混频、二本振、鉴频器、静噪电路等功能单元，只需外接较少元件，就可以组成一部性能优良的调频接收机。

“MC3361”电路具有外接元件少、接收灵敏度高、静态功耗小、工作电压宽等特点，深受各通信设备生产厂家欢迎。

90年代中期生产的FM接收机中，大多采用此芯片。

虽然以后摩托罗拉公司又开发出了一系列接收芯片电路，但均是在“MC3361”的基础上增加各种功能而设计的，所以“MC3361”是有代表性的FM接收电路。

“MC3361”产品出厂时有两种封装形式，一种是双列直插式封装，另一种是小型贴片式封装。

两种电路的性能指标完全一致。

图3-5MC3361内部框图与管脚名称

MC3361集成电路主要电气技术指标：

工作电源电压范围…………2V—8V

静态工作电流………………3.6mA（VCC-4V）

中放限幅灵敏度……………2μV

中放电压增益………………≥60db（455KHz）

极限工作频率………………60MHz

电路特点：

从图3—5的内部功能框图中可以看出，该电路内几乎包含了FM接收电路所需的所有单元电路（高放电路除外）。

尽管非线性集成电路在应用时，还必须外接部分元件才能完成电路要求的功能。

但和全分立元件组成的电路来比，无论从体积、功耗、电压范围、接收灵敏度、电气性能一致性等方面，已经有了很大的技术进步。

图3-6是采用“MC3361”组成的二混频、中放电路、鉴频电路原理图：

图3-6二混频、中放、鉴频、静躁电路

从图中可以看出，接收机所需的大部分电路均由集成电路替代，除了大容量电容、电感电圈、石英晶体等元件是PN结无法合成的。

只好作为外接元件来处理。

5、静噪电路：

从电路图中可以看到“MC3361”的第9脚至第13脚，外接电路比较复杂，所用元件也比较多。

这是因为一般的对讲机必须要有静噪处理电路，而静噪电路的类形较多，所以集成电路仅在内部预置了两级运算放大器电路，应用时可根据电路要求自行外接元件。

该静噪电路是用二级运放组成了一个高通（音频高端）有源滤波器和电压比较器。

它的任务是将高于音频范围（6KHz以上）的白噪声信号选出，同时进行交流电压放大。

并将经过放大后的噪声电压进行倍压检波、滤波处理。

经过以上处理后，我们就会得到一个正比于噪声信号的直流电压。

然后再用此直流电压去控制音频放大器电源的通断。

从而保证当接收机没有收到呼叫信号时能保持静音，同时由于音频放大级电源断开，也较好的节省了电能。

图3-7MC3361静噪电路原理图

图3-7是展开后的静噪控制全部电路图：

其中9、10…13、是指“MC336”管脚。

从图2-7可以明显的看出，MC3361鉴频后的信号，从第9脚输出，通过由C59、R40、C58、R39组成的L型滤波器滤波后分析为两路输出。

一路经R39、C55送至音量电位器W1，另一路C57送至静噪调整电位器W2。

由于送至W2的信号中含有噪声信号的高频份量，将这些噪声送至由T1组成的带通放大器进行电压放大，使放大后的噪声电压具有一定幅值，经由D6、D7倍压检波后得到一个直流电压值。

再将此电压送至后级由T2组成的电压比较器进行电压比较。

一旦反相输入电压高于同相端的电压值（2.5V），比较器的输出端电平就会出现翻传，由“0”变为“1”，去控制三极管BG14和BG13由导通变为载近，切断音频电路电源。

从而完成从信号采样、噪声滤波、噪声放大、检波、电压比较、电源控制的全过程。

该静噪电路采用断开音频功放级的电源来实现静噪的。

实现控制静噪的方法利电路形式很多，可根据实际情况采用不同的电路形式来完成静噪任务要求。

6、音频功放电路：

前面我们已经全面的了解了接收机电路。

从射频信号的接收到音频信号解调的全过程。

但是以上所有信号的传输和处理，都是以电压信号的处理方式进行的。

要想得到我们能够识别的声讯信号，还必需将信号进行电声转换。

由于从鉴频器得到的信号，电压幅度小、信号微弱，不能直接推动扬声器发音。

所以必需对音频信号进行功率放大，以满足我们的听觉要求。

音频功放路可采用小功率、低电压、音频功放电路“LM386”，该电路具有静态功耗低、