无线防盗报警器设计Word格式.docx

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无线防盗报警器包括发射机和接收机两部分，利用所学的高频知识设计一个能够自动报警的无线报警器。

参考书：

（1）《高频电子线路实验与课程设计》，杨翠娥主编，哈尔滨工程大学出版社

（2）《电子线路设计·

实验·

测试》第三版，谢自美主编，华中科技大学出版社

（3）《通信电子线路》第二版刘泉主编武汉理工大学出版社

时间安排：

1、理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料；

2、课程设计时间为1周。

（1）确定技术方案、电路，并进行分析计算，时间1天；

（2）选择元器件、安装与调试，或仿真设计与分析，时间2天；

（3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。

指导教师签名：

2010年12月1日

系主任（或责任教师）签名：

年月日

目录1

摘要I

AbstractII

1设计要求1

2设计方案及论证2

2.1发射机2

2.2接收机2

2.2.1方案一2

2.2.2方案二3

3单元模块电路设计及仿真4

3.1发射机模块4

3.1.1LC三点式反馈振荡器4

3.1.1.1静态工作电流的确定5

3.1.1.2确定主振回路元件5

3.1.1.3保护电源电路6

3.1.2缓冲级6

3.1.3高频谐振功率放大器7

3.1.3.1确定功放的工作状态8

3.1.3.2基极偏置电路计算9

3.1.3.2计算谐振回路的参数9

3.1.4发射机总体电路图及仿真结果9

3.2接收机10

3.2.1小信号谐振放大器10

3.2.1.1选定电路形式10

3.2.1.2设置静态工作点11

3.2.1.3谐振回路参数计算12

3.2.2声光报警电路12

3.2.3接收机总体电路图及仿真结果13

4实物调试15

4.1实物调试的结果15

4.2小结16

5总结17

6元器件清单18

参考文献19

附录20

摘要

目前以计算机网络与通信为特征的信息技术正日新月异的快速发展，《通信电子线路》书中详细介绍了通信系统中电路的基本原理、分析方法和典型应用。

按照线性电路、非线性电路以及频率变换电路来组织教材内容。

介绍了高频小信号放大器，高频功率放大器，倍频器，高频振荡器，调幅电路，调频电路，混频电路等一些基本的电路，能够帮助我们学习通信原理。

在此次课程设计中，我应用高频课上学的基本知识设计无线防盗报警器。

在如今，居民财产安全得到越来越多的重视，防盗报警器能够帮助居民保护自己的财产。

我用LC三点式反馈振荡器和高频发大器设计一了一中心频率为12Mhz的发射机，用高频小信号放大器的相关知识设计一个能够有声光报警的接收机，将高频课上所学的大部分知识都用到了，这对于我们学习高频这门课有很大的帮助，也是很有意义的。

我对所有的电路都采用multisim仿真软件进行仿真，对仿真软件的使用也有了一个锻炼。

Abstract

Currentlywithcomputernetworkandcommunicationisthecharacteristicofinformationtechnologyischangingfastdevelopment,the"

communicationelectroniccircuit"

inthebookintroducesindetailcommunicationsystemcircuit,thebasicprincipleofanalysismethodandthetypicalapplication.Accordingtothelinearcircuits,nonlinearcircuitsandfrequencyconversioncircuittoorganizeteachingmaterialcontents.Introducesthehighfrequencyamplifier,smallsignalfrequencypoweramplifiers,frequencymultiplicationdevice,highfrequencyoscillators,amcircuit,FMcircuit,frequencymixingcircuittosomebasiccircuit,canhelpuslearncommunicationprinciple.

Inthiscoursedesignofhighfrequencylectures,Iusedthebasicknowledgeofdesignofwirelessalarmsystem.Innowadays,citizenspropertysafetygetmoreandmoreattention,andalarmsystemcanhelppeopletoprotecthisownpossessions.IusetheLCSanDianShifeedbackoscillatorandhighfrequentfrivolityitemsdesignedaacenterfrequencyfor12Mhztransmitterbyhigh-frequencysmallsignalamplifierrelatedknowledgeofdesignasound-lightalarmcanhavethereceivers,willhigh-frequencylearnedinclassmostknowledgebothusethehighfrequency,thistoourlearningthiscoursewillhelpalot,alsoisverymeaningful.Itoallthecircuitisadoptedbythemultisimsimulationsoftware,andsimulationofsimulationsoftwareusealsohadanexercise.

1设计要求

无线防盗报警器包括发射机和接收机两部分，当有人按下开关时，发射机会发出信号，接收机能够接收到信号，并发出声光报警信号。

声光报警部分用发光二极管和蜂鸣器来代替。

发射机和接收机的技术指标如下：

（1）发射机

中心频率

输出功率

频率稳定度

最大频偏

（2）接收机

谐振频率：

＝12MHz

谐振电压放大倍数：

通频带：

矩形系数：

2设计方案及论证

2.1发射机

振荡电路主要是产生频率稳定且中心频率符合指标要求的正弦波信号，目前应用较为广泛的是三点式振荡电路和差分对管振荡电路。

三点式振荡电路又可分为电感和电容三点式振荡电路，由于是固定的中心频率，因而采用频率稳定度较高的克拉拨振荡电路来作振荡级。

缓冲级采用射极跟随器，减弱放大器与LC正弦波振荡器之间的影响，以保证频率的稳定性。

放大器要做到功率与效率兼备，则采用工作于丙类状态的高频谐振功率放大器。

图2-1-1发射机方框图

2.2接收机

2.2.1方案一

采用运算放大器进行控制。

运算放大器可将由传感器获得的微弱信号进行放大，从而使电路发出声、光等报警信号。

正常情况下，运算放大器不工作，直到有信号时才工作，将信号放大后送入NE555时基电路和阻容组件组成音调振荡器，输出音频信号使扬声器发声报警。

此方案需要使用运算放大器，使电路变得复杂。

图2-1-1-1运放控制的发射机方框图

2.2.2方案二

采用小信号放大器的输出信号与可控硅进行控制，小信号放大器没有接收到信号时，则被控器的声、光信号产生电路不工作；

一旦发射机发射信号，小信号放大器也接收到信号，被控器的声、光信号产生电路产生声、光报警信号。

这种方案更加节省能量，而且也更加方便。

图2-2-2-1可控硅控制的发射机方框图

综上所述，采用方案二更加经济可靠，电路设计也更加方便。

3单元模块电路设计及仿真

3.1发射机模块

3.1.1LC三点式反馈振荡器

正弦波振荡器的任务是在没有外加激励的情况下，产生具有某一频率的等幅正弦振荡。

由LC回路引出三个端点分别与晶体管三个电极相连的振荡器。

依靠电容产生反馈电压构成的振荡器则称为LC三点式振荡器。

依靠电容产生反馈电压构成的振荡器为电容反馈三点式振荡器，依靠电感产生反馈电压构成的振荡器为电感反馈三点式振荡器。

电容反馈振荡器与电感反馈振荡器相比，振荡器工作频率高，输出波形好。

而且经过改进后的西勒振荡器，克服了电容反馈振荡器调整频率时会改变反馈系数的缺点，因此，我选用西勒振荡器来作为振荡器的主要组成部分。

图3-1-1-1LC振荡器电路图

3.1.1.1静态工作电流的确定

合理地选择振荡器的静态工作点，对振荡器的起振，工作的稳定性，波形质量的好坏有着密切的关系。

－般小功率振荡器的静态工作点应选在远离饱和区而靠近截止区的地方。

根据上述原则，一般小功率振荡器集电极电流ICQ大约在0.8-4mA之间选取，故本实验电路中：

选ICQ=2mAVCEQ=6Vβ=100

则有

为提高电路的稳定性R8值适当增大，取R8=1KΩ则R3＝2KΩ

因：

UEQ=ICQ·

R3则：

UEQ=2mA×

1K=2V

IBQ=ICQ/β则：

IBQ=2mA/100=0.02mA

一般取流过Rb2的电流为5-10IBQ,若取10IBQ

则：

取适当电阻5KΏ。

因：

（公式3-1-1-1-1）

故：

为调整振荡管静态集电极电流的方便，Rb1由50KΏ电阻与8.2K电位器串联构成。

3.1.1.2确定主振回路元件

回路中的各种电抗元件都可归结为总电容C和总电感L两部分。

确定这些元件参量的方法，是根据经验先选定一种，而后按振荡器工作频率再计算出另一种电抗元件量。

从原理来讲，先选定哪种元件都一样，但从提高回路标准性的观点出发，以保证回路电容Cp远大于总的不稳定电容Cd原则，先选定Cp为宜。

若从频率稳定性角度出发，回路电容应取大一些，这有利于减小并联在回路上的晶体管的极间电容等变化的影响。

但C不能过大，C过大，L就小，Q值就会降低，使振荡幅度减小，为了解决频稳与幅度的矛盾，通常采用部分接入。

反馈系数F=C1/C2，不能过大或过小，适宜1/8

—1/2。

因振荡器的工作频率为：

当LC振荡时，f0=12MHzL＝10μH

本电路中，则回路的谐振频率fo主要由C2、C7决定，即

（公式3-1-1-2-1）

有。

取C2=10pf，C7=12.6pf（5-20Pf的可调电容），因要遵循C3，C4>

>

C2,C7，C3/C4=1/8—1/2的条件，故取C3=150pf，则C4=270pf。

3.1.1.3保护电源电路

直流电源不能承受交流电的冲击，用扼流线圈和旁路电容来分担交流电，扼流线圈的取值为330µ

H,旁路电容的取值为0.01-1µ