工程实践报告
对讲机的设计与制作
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设计日期 :2008 年 12月 15日 至 2008 年 12月 31
日
第 1 章
对讲机的总体设计
我们所做的是自动搜台调频收音、对讲、无线发射三用机,工作频率范围在 86MHZ~110MHZ,接受灵敏度为: DV
FM 小于等于40Μ VlS/N=30dB; 工作电压:
3V-10%~3V+10%;工作电流在 10mA~20mA;对讲工作采用同(异)频单工(自动、 手动接收)方式;天线形式为耳机线作收音天线、拉杆天线、作发射或对讲。
1.1 对讲机的工作原理
1. 接受部分:
由耳机线兼作天线接收电台发射无线电调频信号经过
C11、C10、L2 组成的带同
滤波网络进入 IC1、TDA7088的信号输入端 11 脚经高放混频、 中放鉴频及底放后 由 2 脚输出、经电位器 W中脚进入 IC2-I2822 的一路中 7 脚进行放大、 8 脚为倒相输入端,由 1 脚输出信推动耳机发声。此时 K3、K4 应置于收音,收话位置 K3
切换自动选台和手动调谐本振, K4 转换发射和接收的工作电压,在收缩电台时按下 K2 开关、 IC1、TDA7088的 16 脚电压(调谐电压)会由高向低所变化。此电压经过 R2 来控制变容二极管、 是变容二极管 D1的容量由大到小变化, 来改变本振频率从低端向高端进行搜索, 搜到电台信号时,信号检测电路会输出高电平,
使 IC1、TDA7088中频率控制电路( AFC)锁住该频率。如想换台则再按下 K2 开关本机又向前搜索,如已搜到最高端时无台,需按 K1 复位键泄放 C15两端的电压,本机振荡频率回到低端起点。
2. 发射部分
MV1驻极体话筒把接受到的声音转成电信号经 C27 送 IC2D2822 的 6 脚输入端进行放大,放大的信号 3 脚输出经 RL、C21 送到 C3355 三极管基板,由 C3355 高频三极管组成的调制信号,经 C24、L8 耦合,由天线 A1 发射出去。
1.2 对讲机的总体设计
对讲机主要由发射部分与接收部分两大部分组成, 天线接收到模拟信号后, 通过收发带通滤波器选频, 再由选频放大电路放大, 经过混频电路, 将前级高放送来的高频信号进行频率变换, 使高频信号变换成一个频率固定的中频信号。 然后限幅中放,鉴频电路,解调后通过音频放大器放大。
语音信号通过麦克风, 传送到音频放大器放大, 通过解调电路对信号进行解调。因为信号此时很弱, 就必须对载波进行进一步的功率放大。 再通过高频放大之后再由发送滤波器滤波最后发送出去。
音频 放大
调制 电路
高频 放大
收
发
振 荡 器
带
通
滤
波
电
源
发射
器
去接
本振
音频 放大
解调
中放
混频
选频
电路 电路 电路 放大
对讲机的主要电器设备:
① 主机:一般包括面壳、 PPT 按键、耳机和电源插孔塞、 PCB 组件、LCD 部分、
音量 /开关钮、编码旋钮、指示灯、 MIC 等。PTT 按键起发射开关的作用,一
般在侧面。指示灯只是工作状态,一般在顶部。对讲机的顶部还有音量
/开关
扭和编码旋钮(选择频道) 。 LCD 部分直观显示对讲机的工作状态。 PCB 组 件是对讲机的核心部分,重要的器件都在
PCB 上。
② 电池:2节 7号电池。
③ 其他:天线、外壳、耳机。
第2章
对讲机的详细设计
2.1 发射电路的设计
2.1.1
TDA7088
芯片的选择
自动搜索调频收音机的电路图其核心器件是一块
TDA7088集成电路,这快集成
AFC(频率自动控制)
电路中包含了调频收音机中从天线接受、振荡器、混频器、
电路、中频放大器(中频频率为
70kHz)、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、
低频静噪电路、 音频输出等全部功能, 还专门没有搜索调谐电路、 信号检测电路 及频率锁定环路。
因为集成电路中很难集成较大容量的电容器,所以集成电路外接的电容器较
多。TDA7088集成电路的 1 脚接的电容器 C1 为静噪电容;3 脚外接环路滤波元件; 6 脚上的 C6 为中频反馈电容; 7 脚上的 C7 为低通电容器 ;8 脚为中频输出端; 9 脚为中频输入端; 10 脚上的 C9为中频限幅放大器的低通电容; 15 脚为搜索调谐输入端, C12为滤波电容器; 16 脚为电调谐、 AFC输出端。
TDA2822M :
TDA2882M 集成电路具有静态电流小、交叉失真小等特点,可组成双声道
BTL
电路。适用于便携式、微小型收录机、电脑音响中作功率放大。
TDA2822M 电路图及引脚参数:
2.1.2 发射电路的设计
1. 发射音频
由话筒输入的话音信号经过预加重处理
, 然后在话放电路进行放大限幅及频 偏控制。完成对输入信号的瞬时频偏控制(
IDC)。然后,通过由低通滤波器滤
除信号中 3kHz 频率以上的部分,再从 VCO的调制端子进入 VCO进行直接频率调 制( FM)。
2. CTCSS信令编码器
CTCSS编码是由专用外接附件产生, 该信号与话放送出的话音信号混合送入
VCO,在 VCO进行频率调制。
3. VCO 及射频放大器
调制信号在 T1 对 VCO进行调制。 PLL 输出的射频信号经过 R25 被放大,以
达到末级放大器所需要的激励电平。
4. 末级功率放大器
功率放大采用 MOS FET末级功率放大器( BLT50)。
5. 天线( ANT)转换及低通滤波器( LPF)
末级功率放大器输出的信号通过 PIN 二极管一个和低通滤波器后从天线端子发射出去。
2.2 接收电路的设计
接收电路由输入选频网络、 高频选频放大器、 混频电路与本振电路等电路组成,各电路作用如下。
1. 输入选频网络
输入选频网络是对讲机天线至接收电路(高频放大器 输入端)之间的信号耦合网络。它主要负责完成对外界信号的选频, 对强信号进行限幅处理。 由于天线和第一级高频放大器 之间存在较大的阻抗差异,所以输入选频网络还要负责完成阻抗变换任务。
2. 高频选频放大器
高放级小信号交流电压增益的高低, 将直接影响到接收机的灵敏度。 而高放级的选频性优劣,将直接关系到接收机的选择性和镜像抑制等性能指标参数的好坏。
3. 混频电路与本振电路
这一部分电路的主要任务是, 将前级高放送来的高频信号进行频率变换, 使高频信号变换成一个频率固定的中频信号。
4. 二混频 限幅中放 鉴频电路 5. 静噪电路 6. 音频功放电路
音频功放电路必须将信号进行电声转换。
7. 直流稳压源电路
稳压电路是为了防止电路在电池电压发生波动时, 影响整机电路工作而附设的电
路。
第 3章
对讲机的安装与调试
按图编号插入相应元器件、插件按先低后高的要求,先安装跳线、电阻、集成电路、瓷片电容、 点解电容二极管、 三极管在插件安装注意电解电容与二极管的正负极性和集成 IC1、TDA7088缺口朝发光二极管 D2、D3方向, IC2、2822 缺口朝 C21、 104 瓷片电容。焊接时间不宜过长,特别焊接集成电路;焊接过长容
易汤坏。焊接完毕应检查是否有漏焊、 虚焊、拖锡正常后按极性放入 7 号电池两节,通电应先调试收音部分,把 L1 线圈拉长 1 厘米左右(注: K3、 K4 应置于收音、收话位置)通常只要装配正确即可收到电台美妙音乐。
然后调试发射电路,把 K4 置于发话、 D3发光二极管应亮。工作电流在 10 mA—25mA之间找一个工作 87MHZ—108MHZ调频收音机,作为二机对讲时 B 时将 K 4 置于收话处。 K3 置于收音位置用自动选台按键调到收到其信号。 如果收不到信号或弱小阻塞。没在 87MHZ—108MHZ调频内,把 L1 线圈拉长;找到发射频率为止,注(三个铜线圈粗大为 L5 发射) C24电容 223P 和 C3355集电极相连的一端
可直接焊在 L5 线圈的中间位置(焊接前应在用刀片刮除该线圈中心漆、并上好
锡便于焊接。按以上焊接,调整后,将
B 机发射, A 机接受二机互换二机频率调
正后再细调 C20 可变电容增加灵敏度加长对讲距离本机正常情况下开阔地对讲, 距离不少于 30 米。
第4章结 论
本机收音部分采用电调谐 FM专用电路 TDA7088和 2822 双声道功率放大器、其中用该放大器一路作为 FM收音信号放大,另一路作为话筒对讲和无线发射信号放大、本机工作于 86MHZ~110MHZ调频波段内。单机可作调频收音机或调频发射
机,双机以上可组成小功率对讲机。本机调试准确通话距离开阔地不少于 30m,本机体积小巧, 重量轻便于携带。 是各学校电子工程系、 计算机系、通讯信息系、科技劳技首选的电子制作套件之一。
本收音机能实现自动搜台调频收音、 对讲、无线发射三种功能, 将这三种功能融合于一台机器的三用机。
首先,我们第一周的实训中, 我们被安排到计算机实验室进行我们工程实训的 第一步,让我们充分的了解电路。 我们这一周所做的工作是将所需要的电路图和 PCB版做出来,主要利用 PROTEL软件,来制作自动搜台调频收音、对讲、无线
发射三用机的电路图, 利用 PROTEL实现了对自己设计的电路图进行制版、 布线。 并且在制作电路图的过程中,遇到了一些困难,在 PROTEL的数据库中并没有我 们所需要的芯片 TDA7088,所以我们只能自己重新封装一个芯片 TDA7088。为了 能够更好的封装 TDA7088,我们上网查看了一些对芯片 TDA7088的一些相关的资 料,对其引脚的配置(我们采用的是 16 引脚的芯片)有了了解(引脚配置在第 二节芯片的选择中有说明) 。
其次,我们进入第二周的实训中, 那就是焊接元器件。 将这些元器件焊接在电路板上,为了实现自动调台、对讲、无线发射功能。
⑴要按照下图清单仔细清点全套零件, 并负责保管。对缺少的零件要及时的向知道要是询问及更换。 并且要对自己所要焊接的零件进行简单的分类, 有的元件有正负极之分, 有的元件而没有正负之分。 所以我们焊机每个器件都要自己检查好,以免焊接错了(对焊接错的元件进行修改是很困难的) 。
⑵我们要焊接元器件。 由于我们是初次接触焊铁, 所以对使用还是很陌生。 所以我们在焊接元器件之前, 我们要进行一定的练习。 我们每个人还发了一块练习的电路板,让我们在电路板上不断的练习, 这样能够让我们熟练的使用焊铁。 当我练习了一阵, 能够熟练的掌握了对焊铁的使用, 我决定开始正式的开始焊接元器件。
焊接是安装电路的基础,我们必须重视他的技巧和注意事项: ① 焊接之前应该先插上电烙铁的插头,给点烙铁加热。
② 焊接时,焊锡与电路板、 电烙铁与电路板的夹角最好成 45 度,这样焊锡与电
烙铁夹角成 90 度。
③ 焊接时,焊锡与电烙铁接触时间不要过长,以免焊锡过多或是造成漏锡;也
不要过短,以免造成虚焊。
④ 元件的腿尽量要直,而且不要伸出太长,以 1 毫米为好。多余的可以剪掉。 ⑤ 焊完时,焊锡最好呈圆滑的圆锥状,而且还要有金属光泽。 ⑥ 所有元器件高度不得高于中周的高度。
动手焊接之前,要做到心中有数,对每个元器件都要有一定的了解。安装时
先安装低矮和耐热的元件 (如电阻),然后再装大一点的元件, 最后装怕热的元件(如三极管)。电阻的安装:首先要学会读取电阻的阻值,将电阻的阻值选择好后根据两空的距离弯曲电阻脚可采用卧式紧贴电路板安装,也可以采
用立式安装,高度要统一。瓷片电容和三极管的脚剪的长短要适中,他们不
要超过中周的高度。 电解电容紧贴线路版立式焊接, 太高会影响后盖的安装。 发光二极管的安装要弯曲后,直接插在电路板上焊接。在焊接电容、二极管
等元器件时要注意正负, 不能焊反了, 以免断路 ; 两个焊点之间要有空隙, 不能将两个焊点的焊锡焊到一起,以免造成电路短路,烧坏元器件。
⑶通过简单的了解焊接的一些基本操作和对每个元器件的了解,我开始在电路板上焊接安装元器件。
附录Ⅰ 对讲机原理图
注意:
①右下角的 Drawn By 栏写上自己的名字(中英文皆可) ;
②用 PROTEL 的打印功能打印(带边框) ;
④ 原理图和装配图附在报告的最后。
附录Ⅱ 对讲机装配图
附录Ⅲ 参考文献
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