音频呼叫电路设计.docx

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音频呼叫电路设计

【摘要】音频呼叫系统主要应用于呼叫器。

它是一种带有一个或多个按键，针对特定接收单位发送预设定信息的电子装置，可分为有线和无线两种。

近年来，无线呼叫器得到了很大的发展，使得无线呼叫器在医院、大厦、服务等大型场所的应用成为可能。

呼叫器不能单独使用，必须与接收器、控制中心、主机、特定接收器等共同使用，呼叫器的每一个按键都可设定特定的代码，一般为数字，代表特定的位置和呼叫信息，当这些代码信息最终传递给接收器后，可通过LED、LCD、声音等方式表达出来。

本设计是运用CMOS集成电路（CD4069）及RC元件、二极管元件组成多谐振荡器电路组成音频呼叫系统，对电路中各部分的工作原理等做了阐述。

【关键词】音频呼叫；CMOS集成电路；RC电路；二极管元件；多谐振荡器

第1章绪论

1.1音频呼叫系统简介

音频呼叫系统主要应用于呼叫器。

它是一种带有一个或多个按键，针对特定接收单位发送预设定信息的电子装置，可分为有线和无线两种。

近年来，无线呼叫器得到了很大的发展，使得无线呼叫器在医院、大厦、服务等大型场所的应用成为可能。

呼叫器不能单独使用，必须与接收器、控制中心、主机、特定接收器等共同使用，呼叫器的每一个按键都可设定特定的代码，一般为数字，代表特定的位置和呼叫信息，当这些代码信息最终传递给接收器后，可通过LED、LCD、声音等方式表达出来。

1.2无线呼叫器简介

1.2.1发展历程

　无线呼叫器是在有线呼叫器的基础上发展起来的，我们所常见的有线呼叫器，如：

医院的病床呼叫器、电梯里的求助按钮和公共场所的紧急报警按钮等，因其操作简单而有效。

但是有线呼叫器需要布线，费用高，施工繁琐而无法得到广泛应用。

有需求，就会有产品，无线呼叫器应运而生。

无线呼叫器从技术和应用可大致分为三个阶段：

第一阶段以调幅AM技术为主（即：

第一代无线呼叫器），主要用于场地较小的场所；第二阶段是以调频FM为核心技术的产品（即：

第二代无线呼叫器系统），信号稳定，适合大型组网，应用行业从茶楼、咖啡厅等小型服务场所，发展到大型娱乐场所、酒店、工厂、超市、学校和银行等行业，这个阶段是无线呼叫器应用发展最为迅速的一个时期；第三阶段是调频技术、语音技术和对讲技术为核心的语音无线呼叫系统，实现了无线呼叫器从模拟、数字到语音的蜕变，成为无线呼叫器系统应用的趋势和主流。

　　第一代调幅模拟无线呼叫器

早期的无线呼叫器主要采用类似与无线门铃的调幅AM技术，只是在外观和接收端做一些改进。

由于调幅技术的特点是低成本，生产制造简单，但信号不稳定，容易收到干扰，且不适合大范围无线组网，这类产品只能用于相对小的场所，如：

茶楼、咖啡厅和棋牌室等。

第二代调频数字无线呼叫器系统

随着呼叫器行业的发展，越来越多的大型场所需要这类产品，而且功能需求也不仅仅是呼叫找人的功能。

这个时期，以多嘴猫为代表的无线呼叫器企业采用了调频技术，并推出了多键呼叫器、手持呼叫器、调度呼叫器、防水呼叫器、便携呼叫器、报警呼叫器和智能呼叫器，也有针对不同应用行业推出的退房呼叫器、银行呼叫器等产品，接收端产品的种类也有很多，不但有最简单的LED屏幕，还有便携式数字信息机和手表式信息机。

第三代调频语音无线呼叫器系统

无线呼叫器系统的应用场所越来越大，从最初几个座位的小茶楼，到几层楼、甚至是几栋楼的大型娱乐场所、酒店、工厂等客户，挂在墙上或摆在吧台的LED屏幕已经无法满足客户的需要，在这样的场所里移动接收终端更有应用价值。

第二代无线呼叫器系统的移动接收终端虽然携带方便，但仅能提供数字显示，无法实现语音通讯，应用效果仍不够理想。

另外，随着对讲机的普及，无线呼叫器的客户基本都配置了对讲机作为基本通讯工具，所以经常见到工作人员腰里挂在对讲机，手上戴着无线呼叫器系统的数字接受终端，既增加了成本又很不方便。

2010年，多嘴猫独家推出了专利产品——调频语音无线呼叫器系统，创造性地将无线呼叫器与对讲机相结合，实现了无线呼叫器的语音呼叫，一个普通的对讲机除了具备无线通话功能外，还成为多嘴猫无线呼叫系统的语音接收终端。

第三代调频语音无线呼叫器系统的推出，把便捷呼叫与语音对讲完美地结合起来，使无线呼叫器与对讲机的应用价值都得到了极大的提升。

1.2.2无线呼叫优点

　　无线呼叫器的安装简便，操作简单，针对性解决服务呼叫，紧急呼叫等问题，越来越受服务场所的青睐。

　　1、无线呼叫器有利于提升服务形象

　　2、无线呼叫器有利于提高服务工作效率；

　　3、无线呼叫器解决紧急呼叫问题；

　　4、无线呼叫器可使服务管理标准化；

无线呼叫器，从技术上又分调频无线呼叫器和调幅无线呼叫器。

调频无线呼叫器在性能上明显比调幅无线呼叫器好。

第2章音频呼叫系统设计

2.1系统总体组成

2.1.1组成元件及电路图

本设计是运用CMOS集成电路（CD4069）及RC元件、二极管元件组成多谐振荡器电路组成音频呼叫系统。

音频呼叫电路图

2.1.2CD4069介绍

CC4069由六个CMOS反相器电路组成。

此器件主要用作通用反相器、即用于不需要中功率TTL驱动和逻辑电平转换的电路中。

CD4069引脚功能图

简要说明：

CD4069是一个六非门电路,就是在一个集成电路中有六个非门,非门的功能是（反相）:

输入1则输出为0,输入0则输出1.

引脚图如上：

有14个引脚：

1脚和2脚（1输入2输出），

3脚和4脚（3输入4输出），

5脚和6脚（5输入6输出），

8脚和9脚（8输入9输出），

10脚和11脚（10输入11输出），

12脚和13脚（12输入13输出），

7脚是VSS

14脚是VCC

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2.1.3多谐振荡器

一、概念

电路结构

多谐振荡器：

利用深度正反馈，通过阻容耦合使两个电子器件交替导通与截止，从而自激产生方波输出的振荡器。

常用作方波发生器。

多谐振荡器是一种能产生矩形波的自激振荡器，在接通电源以后不需要外加触发信号，便能自动地产生矩形脉冲,由于矩形波中含有丰富的高次谐波分量，所以把矩形波振荡器称为多谐振荡器。

“多谐”指矩形波中除了基波成分外，还含有丰富的高次谐波成分。

多谐振荡器没有稳态，只有两个暂稳态。

在工作时，电路的状态在这两个暂稳态之间自动地交替变换，由此产生矩形波脉冲信号，常用作脉冲信号源及时序电路中的时钟信号。

　　构成：

　　1、分立元件构成

　　2、运放构成

　　3、集成门电路构成

　　4、集成施密特触发器组成的

　　5、晶体管稳频的

6、555集成电路组成

自激多谐振荡器

二、多谐振荡器特点

1．多谐振荡器没有稳定状态，只有两个暂稳态。

2．通过电容的充电和放电，使两个暂稳态相互交替，从而产生自激振荡，无需外触发。

3．输出周期性的矩形脉冲信号，由于含有丰富的谐波分量，故称作多谐振荡器。

2.1.4振荡电路的特性

设计振荡电路时，必须注意一下的特性：

1.频率稳定度：

振荡电路特性的良否，是由频率稳定度决定的，此为振荡器的重要特性。

关于频率的变动可以用以下数值表示之。

2.频率：

经过时间的变动电源ON后，随着时间的经过，所产生的频率变动。

特别是，在热机（warm-up）时的变动最大。

3.频率温度系数：

相对于温度变化时的频率变动，用ppm/℃表示。

4.频率：

电源电压变动电源电压变化时的频率变动，用%/V表示。

输出位准的稳定度相对于时间，温度，电源电压的输出位准稳定度。

5.振荡波形失真：

此为正弦波输出的失真率表示。

如果为纯粹的正弦波时，失真率成为零。

在高频率振荡电路中，除了上述特性以外，尚要考虑到在设计时的频率可变范围以及振荡频率范围。

频率温度系数，相对于温度变化时的频率变动，用ppm/℃表示。

2.2音频呼叫电路工作原理

CD4069与机械开关相似的功能。

当在控制端加上幅度等于电源的正脉冲时，开关导通;当正脉冲消失时，开关断开。

该呼叫系统的工作原理是这样的：

假设有信号传入，正脉冲送入有关控制端，+5V电源通过电阻分压给CD4069接近5V的正脉冲,与此同时电源通过电阻给电容充电，三极管产生基极电流而导通，振荡器发声。

电容上所充电荷维持电路的接通，电阻的分压又使电子开关VT导通。

接通了呼叫部分的电源，由VT组成的多谐振荡器发出音频呼叫信号。

当没有信号时，电容通过电阻放电，三极管无基极电流而截止，振荡器停止发声。

　　图中D1、D2选用1N4148型管。

结束语

通过这次毕业设计使我了解了音频呼叫系统的工作原理和各个部分的工作过程，在本次制作中，碰到了很多问题，但经过了老师、同学的指导和帮助，这些问题基本上得到了解决。

在这个设计中还有有待提高的地方，由于本次毕业设计时间紧迫，有些问题还待解决。

但最重要的是在这次设计中学到了很多东西，使我的能力也得到了全方位的提高。

三年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与

眷恋。

从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。

回首三年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。

感谢老师对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。

最后，我要特别感谢孟兆坤老师，在我毕业的最后关头给了我巨大的帮助与鼓励,使我能够顺利完成毕业设计，在此表示衷心的感激.

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