高频实训论文.docx

1、高频实训论文 编号： （高频电路设计与制作）实训论文说明书题 目： 调频发射机 院 （系）： 信息与通信学院 专 业： 电子信息工程 学生姓名： 学 号： 指导教师： 2012年 1月12日摘 要本次课程设计主要设计了一个调频发射机。发射机主要作用是用于发射有用音频信号，用于人们之间的短距离信号传输。其高频部分包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性，主振级往往采用38MHZ石英晶体振荡器，并在它后面加上缓冲级，以削弱后级对主振器的影响。低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过

2、逐级放大，在末级功放处获得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。因此，末级低频功率放大器也叫调制器。调制是将要传送的信息装载到某高频振荡（载频）信号上去的过程。所以末级高频功率放大器则成为受调放大器。电源用9V，采用78L05来提给芯片供了稳定的5V电源。集成芯片采用ROHM公司的BA1404调频立体声发射集成电路。BA1404是为数不多的调频发射集成电路之一，它弥补了过去用分立元件来设计调频电路的不足，而且具有立体声调制的功能。因此在FM立体声发射及无线微波方面具有重要的应用价值。关键词：BA1404;调频发射机 AbstractThis course design main d

3、esign an FM transmitter. Main function is to launch a transmitter useful audio signals, used for short distances between people signal transmission. The high frequency part including the oscillator, buffer amplifier, The Times, the intermediate frequency of an amplifier amplification, promote the le

4、vel and the level power amplifier. The role of the main vibration of the carrier frequency stability is produced. In order to improve the frequency stability, main vibration magnitude often take the 38 MHZ quartz oscillators, and behind it and buffer level, to weaken the level after of the vibrator

5、influence.The low frequency part including microphone, low frequency voltage amplifier level, low frequency power amplifier level at the end of the low frequency power amplifier and grade level. Low frequency signal drops through amplified, in the last stage amplifier place to obtain the power level

6、, so that the high frequency level at the end of the power amplifier for modulation. Therefore, the last stage low frequency power amplifier also called modulator.Modulation is the information that will pass to a high frequency oscillation load (transmits) signal up process. So the last stage of hig

7、h frequency power amplifier is become by the amplifier.With a 9 V power supply, the 78 L05 to carry to chip for the stability of the 5 V power supply. Integrated chip adopt ROHM BA1404 FM stereo launch of integrated circuits. BA1404 are among the few FM launch one of integrated circuit, it makes up

8、the past with division element to FM circuit design is insufficient, and has the function of the modulation stereo. So in FM stereo launch and wireless microwave has important application valueKey words: BA1404; FM transmitter 目 录引言 11、实训目的及要求 11.1实训目的 11.2设计要求 11.3 系统框图和原理图 12.设计方案和元件的选择 22.1放大电路的选

9、择 22.2集成芯片的选择 23.集成芯片BA1404的介绍 23.1 BA1404的主要特点 24.电路的设计及调试 44.1 电路原理图 44.2电路的焊接 44.3发射机的调试 55结论 6谢 辞 7参考文献 8附 录 9引言随着人们的生活水平的提高，参加休闲娱乐活动的人是越来越多了，看电影、跳舞、唱歌等，那么话筒在这些当中扮演着重要的角色。科学技术的发展，先进技术的突破，给人们带来了极大的方便，调频发射机就是其中之一。调频发射机的一个功能就是无线话筒。传统的话筒是通过电缆线将声音信号传送出去的，一旦人们的活动范围加大，电缆线就成了一个负担，而无线电用于传输话筒的信号，正好解决了这一烦扰

10、，让人们使用起来更加方便。无线电话筒首先将声音信号转换成低频电信号，再经过调制，再对所产生的调制信号进行放大，激励，功放和一系列的阻抗匹配，使信号输出到天线，发送出去，从而省去了电缆线。本设计用了9V的直流电源，采用78L05来提给芯片供了稳定的5V电源。集成芯片采用ROHM公司的BA1404调频立体声发射集成电路。此芯片将立体声调制、FM调制、RF放大器等多个功能集成在一个芯片上。所需外围元件少，大大节省了电路的体积，其性能也比较稳定。1、实训目的及要求1.1实训目的设计一个实用的调频发射机，该发射机可以发射87MHz-108MHz的频率，利用收音机接收可以收到该发射机的音频信号。1.2设计

11、要求发射频率为87MHz108MHz，这是调频收音机工作频率范围；发射距离为大于5米；采用收音机接收发射信号；电源电压9V，用实验室电源箱供电；整机体积应尽量小。1.3 系统框图和原理图一般调频发射机结构框图如图1.1所示。 图1.1 调频发射机结构框图2.设计方案和元件的选择2.1放大电路的选择晶体管放大器的核心器件是晶体三极管，通过使三极管的发射结正向偏置、集电结反偏让晶体三极管处于放大工作区，让需要放大的信号通过晶体三极管的基极进入，控制集电极电流的变化，实现放大功能。晶体三极管性能较稳定，价格便宜，不容易损坏。2.2集成芯片的选择采用BA1404集成芯片。BA1404是ROHM公司生产

12、的调频立体声发射集成电路，芯片内部集成了立体声调制、FM调制和RF放大器等功能，其工作电压在13V之间，典型值为1.25V，加上少许的外围元器件就能够获得良好的立体声调频信号，很容易实现无线话筒的功能。经过比较，采用BA1404集成芯片。BA1404芯片的工作电压在13V之间，可以采用5号干电池供电，而其它芯片达不到要求。3.集成芯片BA1404的介绍BA1404是为数不多的调频发射集成电路之一，它弥补了过去用分立元件来设计调频电路的不足，而具有立体声调制的功能。仅用很少的外围元件就可得到优美的立体声调频信号。因此在FM立体声发射及无线微波方面具有重要的应用价值。3.1 BA1404的主要特点

13、BA1404的主要特点如下：1.采用低电压、低功耗设计，电压在13V之间，典型值为1.25V，最大功耗500mW，静态电流为3mA； 2.将立体声调制、FM调制、射频放大电路集成在一个芯片上；所需外围元件少；3.两声道分离度高，典型值为45dB；4. 输入阻抗为540(fin=1kHz)，输入增益为37dB(Vin=0.5mV)；5. 典型射频输出电压为600mV。3.2引脚功能及工作原理引脚功能如表1所示。表1 BA1404引脚功能引脚名称功能1R-CH INPUT左声道音频输入2AF BIAS音频放大器偏置3AF GND音频放大器地4OSC BIAS38KHZ振荡器偏置5、6XTAL晶振7

14、RF OUT射频放大器输出8RF GND射频放大器地9、10OSC射频震荡网络11VREF基准参考电压12MOD OUT调制信号输入端13PILOT OUT导频信号输出端14MPX OUT双声道复合信号输出端15VCC电源16、17MPX BALANCE声道平衡18L-CH INPUT右声道音频输入BA1404主要由前置音频放大器(AMP)，立体声调制器(MPX)，FM调制器及射频放大器组成。立体声前置级分别为两个声道的音频放大器。输入为0.5mV时，增益高达37dB，频带宽度为19kHz。如输入信号中存在频率高于19kHz的成分，则必须在输入端加一个低通滤波器，否则两个声道的分离度会下降。在

15、立体声调制组，振荡器输出的38kHz信号于立体声调制。通常在16、17脚接一可调电阻，以获得最佳的通道分离度。立体声混合信号(MPX输出信号)与导频输出信号(PILOT OUT)合成后的调制信号通过12脚进入射频振荡器并对载波进行FM调制，经射频放大后输出射频信号，射频信号的典型值在600mV左右。BA1404内部还提供了一个参考电压单元VREF。可以利用这个电压信号改变外接变容二极管的电容值，继而改变载波的振荡频率。因此，只要控制一个电阻的分压值就可以达到改变发射频率的目的，这是比较独特的设计。BA1404结构框图如图3.1所示。 图3.1BA1404结构框图4.电路的设计及调试4.1 电路

16、原理图电路原理图如图4.1所示（见附录）首先用两级电压并联负反馈放大电路，适当放大语音信号，以配合调制级工作；然后用石英晶体构成振荡电路为发射机提供稳定的基准频率载波，接着通过变容二极管完成语音信号对载波信号的频率调制，并通过LC并联谐振网络选出三倍频信号；最终利用两级功率放大，使已调制信号功率大大提高，经过串联滤波网络滤除高次谐波，最后通过拉杆天线发射出去。4.2电路的焊接焊接时利用烙铁头的对元件引线和焊盘预热，烙铁头与焊盘的平面最好成45夹角，等待焊金属上升至焊接温度时，再加焊锡丝。被焊金属未经预热，而将焊锡直接加在烙铁头上，使焊锡直接滴在焊接部位，这种焊接方法常常会导致虚焊。插件元件焊接

17、的步骤（1）插入 将插件元件插入电路板标示位置过孔中，与电路板紧贴至无缝为止。如未与电路板贴紧，在重复焊接时焊盘高温易使焊盘损伤或脱落，物流过程中也可导致焊盘损伤或脱落。（2) 预热 烙铁与元件引脚、焊盘接触，同时预热焊盘与元件引脚，而不是仅仅预热元件，此过程约需1秒钟时间。（3) 加焊锡 焊锡加焊盘上（而不是仅仅加在元件引脚上），待焊盘温度上升到使焊锡丝熔化的温度，焊锡就自动熔化。（4) 加适量的焊锡，然后先拿开焊锡丝。（5) 焊后加热拿开焊锡丝后，不要立即拿走烙铁，继续加热使焊锡完成润湿和扩散两个过程，直到是焊点最明亮时再拿开烙铁，不应有毛刺和空隙。（6) 冷却在冷却过程中不要移动插件元件

18、。贴片元件焊接主要步骤：（1）在待焊元件的一端点上焊锡。（2）用镊子将贴片元件水平放置在电路板上标示位置，先焊接好已点锡的一端，再在未点锡的一端加上焊锡焊接好即可。焊接要素（1）焊接温度和时间焊锡的最佳温度为350C，温度太低易形成冷焊点，高于400C易使焊点质量变差，且容易导致焊盘（铜皮）变形或脱落。焊接时间：完成润湿和扩散两个过程需2-3S，1S 仅完成润湿和扩散两个过程的35%。一般IC、三极管焊接时间小于3S，其他元件焊接时间为4-5S。（2) 焊锡量适当焊点上焊锡过少，机械强度低。焊锡过多，会容易造成绝缘距离减小、焊点相碰或跳锡等现象。电烙铁使用注意事项电烙铁温度升高后，首先应将烙铁

19、尖点上薄薄的一层焊锡，避免烙铁尖因氧化而不沾锡。使用过程中，烙铁尖表面应一直保持有薄薄的焊锡层，多余的焊锡可轻轻甩在烙铁架上，或用一块湿布（湿海绵）擦拭一下。暂时不用时，应将电烙铁温度调至最低。4.3发射机的调试(1) 先检查印刷电路板和焊接情况，应元短路和虚、假焊现象。然后可接通电源。给发射机接入音频信号，使发射机一直向外发送音频信号。(2) 打开收音机，拉出收音机天线，波段开关置于FM波段，（频率范围为88兆赫至108兆赫）。(3) 慢慢转动收音机调谐旋钮，调到收音机收到信号声为止。若收音机在调谐范围内收不到信号，可拉伸或压缩线圈L2，改变其宽度，再仔细调谐收音机直至收音机收到清晰的信号。

20、然后逐渐拉开无线话筒和收音机间的距离，直到距离在810m时，仍能收到清晰信号为止。如果在整个频段（88MHz108MHz）都收不到自己的声音，或者收到声音效果不好（不清晰或者与某一电台重叠），说明发射频率不合适，可以小心拨动振荡线圈L3，增大或减小每匝之间的距离，然后重新搜台。如果还不行，则应拆下线圈L，改变其匝数后焊上再试，直到效果满意为止。注意在调试中无线话筒发射频率应避开调频波段内的广播电台的频率，以免产生干扰。(4) 发射频率：108MHz。(5) 使用距离：大于10M。(6) 使用条件：9V电源，使用环境空间开阔，干扰少的地方。5结论经过近2周的实训，终于完成了这次实训，虽然结果不是

21、很满意。但总的来说还是不错的，基本上符合要求。通过这次实训，加强了我们动手、思考和解决问题的能力，学会了把书本在知识和实际的电路联系起来，这就是理论结合实际，虽然这次设计电路时磕磕碰碰，但用到的知识反映了书中的核心知识点，我想这对我们以后的学习有很大的促进作用。回顾这一次的课程设计，真是收益匪浅。在整个设计过程中，通过这个方案，以前对知识的了解仅限于理论知识，而且是有的能够理会，有的却保持似懂非懂的状态。对于器件就不知道有什么用途，也就更加难以理解。但这2周之后，我对电子技术有了更深的理解，知道了自己的不足，同时也明白了所学知识的重要性，培养了自己对课程学习的兴趣。谢 辞在本次实训中，老师严谨

22、的治学态度、丰富渊博的知识。认真的工作态度都是我学习的楷模。在实训中老师也给予了我许多帮助与支持。感激学院让我有这次学习设计的机会。在本次实训中我碰到我一些难题班老师和胡老师都能认真的为我解答，老师那认真态度和仔细的精神使我受益匪浅。这次学习对于我来说，是一次很好的成长的机会，是一次让我很好的把理论的知识应用到实践中去的机会。感谢两位老师2周多的指导。你们辛苦了参考文献1 高吉祥. 高频电子线路，电子工业出版社，2005.12 张肃文. 高频电子线路，高等教育出版社，1999.83 谢自美. 电子线路设计实验测试，华中理工大学出版社，2000.54 黄智伟. 全国大学生电子设计竞赛，北京航空航

23、天大学出版社，2006.125 杨翠娥. 高频电子线路实验与课程设计，哈尔滨工程大学出版社，2001.96 王卫东. 高频电子电路M，四川：电子工业出版社，2007.4附 录 调频发射机元件清单：序号元件类型位置封装描述115TL1AXIAL0.4色环电感10u25TL2L-1可调线绕电感35.5TL3L-1438KHZY1RAD0.1晶振578LS05U278105三端稳压芯片6 +9V+ FD 99VJ2SIP44PIN接插件79013Q19018三极管89013Q4TO-92C三极管99018Q39018三极管109018Q29018三极管11Audio inJ1SPEAK音频输入12B

24、A1404U1DIP18集成块13IN4007D2DIODE0.2二极管14LEDD1LED发光二极管15MICMK1MIC1麦克风1688M-108ME1SIP1-TESET天线 序号电阻位置瓷片电容位置156KR1102C1256KR2102C2351R3102C3447KR4102C4547KR5104C5647KR6102C6727KR7102C78470R8102C89100KR922PC2810680R1022PC181122KR1122PC211210KR1222PC201310KR1322PC19145.6KR1422PC2415150R1510PC261610KR1610PC271768KR17104C29181KR18104C1319电解电容104C142010UFC22104C152110UFC1056PC232210UFC112310UFC312410UFC92510UFC122610UFC302710UFC172810UFC16原理图： 图4.1电路原理图