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1.基本信息3

2.IC内部振荡器混频器4

3.IC包装接脚4

三、LM386音频功率放大器简介5

1.基本信息5

2.LM386内部电路6

3.LM386的引脚7

四、总系统简介7

1.系统总框图7

2.接收状态9

3.π型滤波器10

五、调试结果11

1.发射状态11

2.接收状态13

3.调试结果16

六、心得体会16

附录元器件表16

业余电台收发信一体机

摘要

本文主要介绍了业余电台收发信一体机工作原理。

在业余电台通信中，有一个40m波段，频率为7MHz多一点。

本电路就是设计制作一个电路系统，可以接收到7.030MHz的等幅电报CW信号，可以发射7.030MHz等幅电报CW信号。

它的工作状态由按键控制，当按键没有按下时，电路处于接收状态，当按键按下时，电路处于发射状态。

接收到的信号，可以经耳机听到。

接收电路设计采用的是直变式，即直接将接收到的高频信号送入混频级，与混频电路的本振频率信号混频后，直接混出音频信号，音频信号经音频放大器放大以及功率放大器放大后推动喇叭或耳机发声。

发射电路设计，对于广播信号，将音频信号调制到载频信号上放大后通过天线发射，对于电视信号，将视频信号以及音频信号调制到载频上经放大后通过天线发射。

而本电路只需要将等幅高频信号发射，所以可以利用接收电路中的本振电路产生的高频信号直接经放大器放大，经滤波器滤波后送到天线发。

关键词

NE602LM386接收状态

一、基本原理

本电路就是设计制作一个电路系统，可以接收到7.030MHz的等幅电报CW信号，可以发射7.030MHz等幅电报CW信号。

它的工作状态由按键控制，当按键没有按下时，电路处于接收状态，当按键按下时，电路处于发射状态。

接收到的信号，可以经耳机听到。

接收电路设计，一种方案是用高频谐振电路或高频滤波电路接收高频信号，经高频放大器放大，再经混频电路（混频电路主要由两级构成，一级是本振电路产生本机振荡信号，一是混频级，输出的信号是接收到的高频信号与本机信号的差频，经特定的滤波电路后选出所需的差频信号，一般是基波差频信号）混频后得到中频信号中频信号经中频放大器放大后，再经检波解出音频信号，经音频放大器放大功率放大推动喇叭或耳机发声，此种方式可见常用的趋超外差收音机电路，电视接收机电路等等。

另一种方式是直变方式，即不再有中频这一级，而是将接收到的高频信号送入混频级，与混频电路的本振频率信号混频后，直接混出音频信号，音频信号经音频放大器放大以及功率放大器放大后推动喇叭或耳机发声。

以上两种不同方式，关键是选取的本机振荡信号的频率高低有较大区别，差动方式选取的本机振荡信号频率与接收的高频信号频率相差一个中频频率（差值就较大，直变方式选取的本机振荡信号频率与接收的高频信号频率相差一个音频频率（差值就较小）。

一般在需要处理的信号较为复杂的情况下，如电视信号，广播信号等等，采用差动方式。

而等幅电报CW信号比较简单，可以采用直变方式。

本电路采用直变接收方式。

而本电路只需要将等幅高频信号发射，所以可以利用接收电路中的本振电路产生的高频信号直接经放大器放大，经滤波器滤波后送到天线发射。

由以上讨论，可以知道本电路系统应由以下电路结构构成。

在本电路里，关键的电路是混频器，可以选择集成电路NE602，内部集成了将输入信号和本振信号相乘的电路，还有振荡电路，只要在外围接上决定本振信号频率的电路就可以产生稳定的本机振荡信号。

二、NE602振荡混频芯片简介

1.基本信息

图表1NE602内部框图和封装引线

图1NE602内部框图和封装引线

NE602/SA602是Signetics8公司生产的通用振荡/混频器单片集成电路，内含双平衡振荡器（DBM）、振荡器和稳压器。

其内部框图和封装引线见图1。

其中，双平衡混频器的工作频率可达500MHZ，振荡器的振荡频率可达200MHz。

因此，最适合用于高频（HF）和甚高频（VHF）接收机、变频器和频率变换器，还可用来构成高频信号发生器的LC可变频率振荡器（VFO）、晶体振荡器、电调振荡器或扫频振荡器。

由于NE602采用双平衡混频器并具有振荡器，故用作超外差式接收机的前端电路，不仅使用方便而且具有很好的信噪比和三阶互调指标。

在45MHz下的噪声系数典型值为5dB。

以匹配输入信号为基准的三阶互调截止点实际可以达到﹣15dBm，虽然推荐的最大信号电平是﹣25dBm（约3.16mW）。

此最大电平相当于50Ω电阻上的12.6mV或1.5KΩ电阻（NE602的输入阻抗）上的68mV。

NE602在没有外部高频放大的情况下，可以为接收机提供求0.2μV的灵敏。

2.IC内部振荡器混频器

NE602的本振由芯片上的一只VHFNPN型晶体管担任。

该管的基极接到6脚，发射极接7脚。

集电极接内部的缓冲放大器，没有通往外部的引脚。

振荡信号经缓冲放大后送到双平衡混频电路。

只要外接振荡电路不接到该管集电极，就可以构成各种接法的振荡器。

因此NE602可用作考毕兹、克拉泼、哈特莱、巴特勒等振荡器，但不能做皮尔斯和密勒振荡器。

图2是NE602内部的双平衡混频电路。

晶体管差分对管T1—T2与T3—T4组成交叉连接的双平衡差分放大器。

T5是T1—T2的电流源，T6是T3—T4的电流源。

这种接法叫做吉尔伯特跨导单元。

交叉耦合的集电极构成推挽输出（4脚和5脚），每个输出端通过1.5KΩ电阻在IC内部接到电源正端。

输入也是推挽方式，也是在单元的两半部分之间进行交叉耦合。

本振信号通过T1、T3基极注入单元的两半部分。

由于双平衡混频电路能有效地抑制奇次谐波分量，故输出信号的主要成分是高频输入信号与本振信号的和频分量和它们之间的差频分量，这正是需要的。

其余分量（如输入信号、本振信号、以及二者谐波的和、差分量）均受到不同程度的抑制。

因此NE602的输出信号比一般单端混频器更加纯净，这是它能提高接收机性能的关键所在。

图表2

图2NE602的双平衡混频电路

3.IC包装接脚

E602的接脚安排，如图3所示，脚1及脚2是射频的差动输入；

第3脚是接地；

4脚与5脚则是推挽式输出，但两只脚均分别可成为单端点输出；

第6脚及第7脚分别是振荡电晶体的基极与射极；

第8脚则是电源输入端。

NE602是属于低电压、低电流的设计，它的正常供电范围是4.5~8.0伏之间，耗电流通常低于3毫安培，5V电源较理想。

NE602的输入线路。

采用差动方式，然而两脚均可以分别成为单端输入，此输入单阻抗大约是1.5K欧姆，如果频率高的话，此阻抗会低些，交流线路最重要的是彼此间的匹配问题，要讯号通行无阻，不会衍生其它麻烦，就得注意讯号来源与负载端之间的阻抗匹配是否恰当。

NE602的输出阻抗是1.5K欧姆，与其输入阻抗相同。

NE602的输出端是一推挽式，但是很容易可以改成单端输出，只要在所选（第四成第五脚）的输出端，串接去除直流成分的电容即可，另一端可以放着不管。

若是让后续电路的负载阻抗能与之匹配，则更为理想。

6,7脚间的晶体管与外部电路构成本地振荡电路，并联式基本波石英晶体振荡器组合，此处使用的石英晶体应该是并联式，这种线路比较适合固定频率的接收机。

图3IC包装接脚

图表3IC包装接脚

三、LM386音频功率放大器简介

LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。

它是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。

为使外围元件最少，电压增益内置为20。

但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。

输入端以地为参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW，使得LM386特别适用于电池供电的场合。

2.LM386内部电路

LM386内部电路原理图如图4所示。

与通用型集成运放相类似，它是一个三级放大电路。

第一级为差分放大电路，T1和T3、T2和T4分别构成复合管，作为差分放大电路的放大管；

T5和T6组成镜像电流源作为T1和T2的有源负载；

T3和T4信号从管的基极输入，从T2管的集电极输出，为双端输入单端输

出差分电路。

使用镜像电流源作为差分放大电路有源负载，可使单端输出电路的增益近似等于双端输出电容的增益。

第二级为共射放大电路，T7为放大管，恒流源作有源负载，以增大放大倍数。

第三级中的T8和T9管复合成PNP型管，与NPN型管T10构成准互补输出级。

二极管D1和D2为输出级提供合适的偏置电压，可以消除交越失真。

引脚2为反相输入端，引脚3为同相输入端。

电路由单电源供电，故为OTL电路。

输出端（引脚5）应外接输出电容后再接负载。

电阻R7从输出端连接到T2的发射极，形成反馈通路，并与R5和R6构成反馈网络，从而引入了深度电压串联负反馈，使整个电路具有稳定的电压增益。

3.

图表4LM386内部电路原理图

图4LM386内部电路原理图

LM386的引脚

LM386的外形和引脚的排列如图5所示。

引脚2为反相输入端，3为同相输入端；

引脚5为输出端；

引脚6和4分别为电源和地；

引脚1和8为电压增益设定端；

使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10μF。

查LM386的datasheet，电源电压4-12V或5-18V（LM386N-4）；

静态消耗电流为4mA；

电压增益为20-200；

在1、8脚开路时，带宽为300KHz；

输入阻抗为50K；

音频功率0.5W。

图表5LM386的引脚图

图5LM386的引脚图

四、总系统简介

1.系统总框图

按键S1为电路工作状态控制元件，当S1没有被按下时，按键处于断开状态，此时由于由Q1管构成的晶体三极管其共射放大电路失去偏置而不能工作，因此由Q1和Q2构成的两级放大电路没有作用，而此两级放大电路是对本振频率信号放大后送到天线发射。

因此此时电路处于接收状态。

当S1按下时，按键处于闭合状态，此时由于由Q1管构成的晶体三极管其共射放大电路正常偏置而工作在放大状态，同时由Q2构成的放大电路对由Q1送来的信号再次进行放大，放大后信号送到天线发射，注意到此时由于NE602的信号输入端的信号通过IN4148接地，接收电路没有输入信号不起作用，因

此此时电路处于发射状态。

系统总框图如图6所示：

图6系统总框图

图表6系统总框图

2.接收状态

高频信号通过天线接收到电路系统，首先通过由C21，L6，L7，C20构成的π型滤波器滤波（这个π型滤波器设计的滤波频率应为7.030MHz，即只有7.030MHz的信号能够被送到电路中，而其它频率信号在此处就被隔离而不能送到电路中），经π型滤波器滤波后信号被送到电位器RP1，经RP1调节幅度大小后经耦合电容C1和C3送到集成电路NE602的输入端“１”，在此输入电路上接有由L1和C2组成的并联谐振电路，这个并联谐振电路的振荡频率也要设计在7.030MHz，以便更进一步滤除7.030MHz以外的其它信号，只让7