JC986A型无线调频对讲收音机.docx
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JC986A型无线调频对讲收音机
兰州理工大学计算机与通信学院
通信工程专业
高频电子线路课程设计
设计题目：
986A型对讲机设计
学院专业班级
学号
姓名
指导老师
时间年学期
1、设计实验目的
无线对讲机作为一种简单的通讯工具，由于它不需要中转和地面交换机站的支持，就可以进行移动通信，所以深受人们欢迎。
目前广泛用于生产、保安、野外工程等领域的小范围的通信工程中。
无线对讲机技术是很多无线通信技术的基础，目前应用较广泛的蜂窝式移动电话技术，就是在无线双工对讲机的基础上发展起来的新兴现代通信技术。
对讲机的电路形式很多，从调制方式可分为调幅式和调频式；从收发功能上，可以分为单工式和双工式。
单工式对讲机同一时间内，只能工作在一种状态下，即：
接收或发射状态，而不能同时处于收发状态。
单工式对讲机工作时，要不停的切换开关来控制收发状态，所以使用起来不太方便。
但单工式对讲机，则由于它造价低，体积小，耗电低等优点，所以被大量使用。
而双工式对讲机，可以收发电路同时工作，使用起来如同普通电话机一样，应用起来也比较方便，但是由于双工对讲机电路复杂，造价高，耗电大等缺点，所以应用较少。
学生通过对调频对讲机安装与调试，可对所学过的高频电子线路中各单元的电路形式、各电路间的耦合方式及信号传送波形和结果有更深的了解。
同时，也对以前所学过的各类型模拟单元电路的工作原理、电路形式、调试方法、测试方法、测量技术、整机电路统调技巧等方面得到了全面的、系统的训练。
为今后从事本专业工作奠定了坚实的技术基础。
2、设计指标
本套件用的是DIP插件，电路板较紧凑，要求制作者细心，认真。
对讲的发射部分采用两级放大电路，第一级为振荡兼放大电路；第二级为发射部分，使发射效率和对讲距离大大提高。
它具有造型美观、体积小、外围元件少、灵敏度极高、性能稳定、耗电省、输出功率大等优点。
只要按要求装配无误，装好后稍加调试即可，无需统调，是学习电子技术的理想套件。
它既能相互对讲，不断激发学生的学习兴趣。
通讯方式：
同频单工
工作电源电压范围：
9V
电池供电电压：
9V
对讲距离：
100米
3、整体电路原理框图说明
本对讲机采用半双工工作方式。
它的工作原理是，将话筒收到的微弱音频信号进行电压放大，并将放大后的交流电压经过检波电路检波整流后，得到一个直流电平信号，用其控制电子开关去切换收发电路工作状态，完成对讲机的收发转换过程。
4、详细单元电路设计
4.1电路工作原理
三极管Q1和耦合可调电感线圈T1，电容器C4，C2等组成振荡电路，产生频率约为49.8MHZ的载频信号。
Q2,Q3,Q4,Q5和相关电阻电容等组成低频放大电路。
扬声器SP兼做话筒使用。
电路工作在接收状态时，将收、发转换开关置于接收位置（默认状态为接收），从天线ANT接收到的信号经天线匹配电感L1，在经可调耦合电感线圈T1,电容器C4,C2，高频三极管Q1及T1次线圈等组成的检波电路进行检波。
检波后的音频信号，经T1次级线圈中心抽头耦合到低频放大器的输入端，经放大后由电容器C17耦合推动扬声器SP发声。
电路工作在发信号状态时，S2是收，发转换开关（复位开关），按下置于“发信”状态，由扬声器将话音变成电信号后由电容器C17耦合到Q2,Q3,Q4,Q5和相关电阻电容等组成低频放大电路放大后，经耦合可调电感的中心抽头将信号加到震荡管Q1进行信号调制，使该管的bc结电容随着语音信号的变化而变化，实现了调制功能，并将已调波经T1及L1从天线发射出去。
传声器：
一种将声信号转变为相应的电信号的电声换能器，俗称话筒，又称微声器、麦克风。
在语言通信（如电话）中使用的传声器，一般叫做传话器。
电容传声器，一种靠电容量变化而起换能作用的传声器。
接收信号的振膜（金属膜或镀金属塑料膜）和后极板组成一个电容器（极头），这个电容器又串接到有直流极化电源和负载电阻的电路中。
振膜受声波振动，引起电容容量变化，电路中的电流也相应变化，负载电阻上也就有相应的电压输出。
因为极头的电容量非常小，阻抗很高，不能用电缆线直接引出，需要一个前置放大器紧接在极头后面作阻抗变换。
所以，电容传声器一般由极头、前置放大器和极化电源三部分组成。
电容传声器灵敏度较高，频率响应平坦，瞬态特性好，音质较好，一般用于高质量的广播、录音中，也用于测试传声器。
驻极体传声器，一种利用驻极体材料做成的电容传声器。
主要结构形式有两种：
一种是用驻极体高分子薄膜材料作振膜；另一种是用驻极体材料做后极板。
因为驻极体本身带电，所以这种传声器无须外部笨重的极化电源，简化了电容传声器的结构。
驻极体传声器电声性能较好，抗振能力强，价格低，容易小型化，因此被广泛用于一般录音机，特别是盒式录音机中。
驻极体传声器基本原理是通过振动，使由膜片构成的电容不断产生变化，并转变成电压的变化，通过场效应管放大并将阻抗变低，将音频电流提供给电子放大器。
驻极体传声器友有两块金属极板，其中一块表面涂有驻极体薄膜（多数为聚全氟乙丙烯）并将其接地，另一极板接在场效应晶体管的栅极上，栅极与源极之间接有一个二极管，如图4-5所示。
当驻极体膜片受到振动或受到气流地摩擦时，膜片上会出现表面电荷，表面电荷地电量为Q，板极间地电容量为C，则在极头上产生地电压U=Q/C，由于两极板地距离不变，电容量C不边，那么极头上地电量Q地变化，就会引起电压地变化，电压变化地大小，反映了外界声音气流地强弱，这种电压变化频率反映了外界声音地频率，这就是驻极体传声器地工作原理。
驻极体电容话筒如图4-5：
4.2发射部分
电路工作在接收状态时，将收、发转换开关置于接收位置（默认状态为接收），从天线ANT接收到的信号经天线匹配电感L1，在经可调耦合电感线圈T1,电容器C4,C2，高频三极管Q1及T1次线圈等组成的检波电路进行检波。
检波后的音频信号，经T1次级线圈中心抽头耦合到低频放大器的输入端，经放大后由电容器C17耦合推动扬声器SP发声。
4.3接收部分
电路工作在发信号状态时，S2是收，发转换开关（复位开关），按下置于“发信”状态，由扬声器将话音变成电信号后由电容器C17耦合到Q2,Q3,Q4,Q5和相关电阻电容等组成低频放大电路放大后，经耦合可调电感的中心抽头将信号加到震荡管Q1进行信号调制，使该管的bc结电容随着语音信号的变化而变化，实现了调制功能，并将已调波经T1及L1从天线发射出去。
4.4调制信号及调制原理
人的话音通过麦克风转换成音频的电信号，音频信号通过放大电路及带通滤波器进入振荡器直接进行调制。
5、整体电路设计与仿真结果
5.1电路原理图如下所示
原理电路图
5.2仿真结果如图
6、硬件电路制作与实验结果
6.1焊接与安装
安装前，对照元件清单仔细检查了所给的元件，而且测试了三极管的好坏。
检查无误后，先安装低矮、耐热的元件，最后装集成电路。
按如下步骤进行安装：
1）确定元件的安装方式，由孔距决定，并对照电路核对电路板；
2）将原件弯曲成形，本电路所有的电阻尽量采用立式安装，并将字符置于易观察的位置，以便以后检查；
3）插装。
应对照电路图对号插装，有极性的元件应注意极性，如集成电路的引脚等；
4）焊接。
各焊点加热时间及锡用量要适当，防止虚焊、错焊、短路。
其中耳机插座、三极管焊接时要快，以免烫坏；
5）焊后剪去多余的引脚，检查所有焊点，并对照电路图仔细检查，并确认无误后方可通电。
6）所有的器件以立式插装，较紧贴电路板，不要掉得过高。
电解电容，三极管插装时注意极性。
焊接好的期间不要折断了，就立式放置。
电路板上的跳线J1用焊接电阻厚剪下的金属线代替，还需以金属线把拨动开关的上端与电路板上S1处连起来。
套件中6条导线，分别是按如下连接方式接入电路中：
120毫米长得导线：
电池负极到电路板GND-处；
100毫米长得导线：
电池接到电路板VDD+处；
2根80毫米长的导线：
扬声器的两端到电路板SPK2处；
2根50毫米长的导线：
一根是天线接线耳到L1的一端;一根是拨动关中间端到电路板S2处。
6.2注意事项
1）发光二极管应焊接在印制板反面，对比好高度和孔位再焊接
2）由于本电路工作频率较高，安装时请尽量紧贴线路板，以免高频衰减而造成对讲距离缩短；
3）焊接前应先将双联用螺丝上好，并剪去双联拨盘圆周内多余高出的部分再焊接；
4）J1可以用剪下的多余元件脚代替，J2的引线用黄色导线连接，TX的引线用略粗黄色导线连接；
5）插装集成电路时一定要注意方向，保证集成电路的缺口与电路板上IC符号的缺口一一对应；
6）按钮开关K1外壳上端的脚要焊接起来，以保证外壳与电源负极连通。
6.3调试
2套套件焊接完后，认真检查无错误后，可接入9V叠层电池，旋转拨动开关纽，可以使电路通电工作，不按到复位按纽，电路处于“接收”状态，扬声器起“电”转化为“声”的作用，可以听到“丝丝”的声音；把另外一套的复位按纽按下，使其工作在“发信”状态，这时扬声器起“声”转化为“电”的作用，把2套的对讲机的天线平行靠近，用无感起子轻轻微调可调电感T1的磁芯，使接收机的“嘟嘟”啸叫声最大，即两者的发射、接收频率一致。
然后，2套互换按同样的方式微调可调电感T1的磁芯，保证两者的发射、接收频率一致。
这样的过程要相互微调几次（包括拉开距离调试），保证2套之间对讲距离最远，声音最清晰。
调试成功后，装好“拨动开关塑料旋钮”和“复位开关塑料钮”，用2颗螺丝固定电路板于前壳中，清理好导线，用5颗螺丝将前、后盖固定。
使用时，打开电池盒盖，装上9V电池，旋转拨动开关纽，可以让电路通电工作，平时电路是处于“接收”状态，按下复位按纽，电路处于“发信”状态。
7、设计总结
本以为只是简单的焊接，应该没有难度，可是当自己亲自动手弄的时候，问题就开始一个接着出现，通过自己所查的资料，就让人感觉到头疼，因为上面有好多比较专业的知识，而且还是自己不知道的，为了能让自己更好的阅读懂，不得不扩充自己的知识面，光是看资料就让自己头痛了一周，不过收获还是不小的，最明显的就是自己的专业知识得到了巩固。
我在对讲机的焊接过程中就出现了元器件少焊的问题，直接导致部分电路开路，对讲机没有声音，最后经过细心检查，终于解决了这一问题。
由于电路板较小两个焊点的距离较近，很容易在焊接的过程中将两点焊在一起导致部分电路短路。
所以焊接时一定要小心。
本次课程设计让我学到了很多知识，锻炼了自己的动手能力和细心度，使学到的部分专业知识得以与实践相结合，所以本课程让我收获很多。
8、参考文献
1.高频电子线路侯丽敏
2.张肃文，高频电子线路，北京：
高等教育出版社，2008年
3.康华光，电子技术基础（模拟部分）,北京：
高等教育出版社，2006年
4.樊昌信曹丽娜，通信原理,北京：
国防工业出版社，2007年
附件原件清单
序号
名称
符号
规格
数量
11
电阻
R1R9
10Ω
2只
12
电阻
R12
220Ω
1只
13
电阻
R8R13
1K
2只
14
电阻
R2R3
5.6K
2只
15
电阻
R4R5R6
10K
3只
16
电位
R11
330K
1只
17
电阻
R7
560K
1只
18
瓷片电容
C8
15P
1只
19
瓷片电容
C4
35P
1只
20
瓷片电容
C1C2
50P
2只
21
瓷片电容
C3
82P
1只
22
瓷片电容
C5C6
502P
2只
23
瓷片电容
C9C10C11C13
403P
4只
24
瓷片电容
C14
104P
1只
25
电解电容
C17
47uF
1只
26
电解电容
C15C
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