小型通信系统的设计与制作

小型通信系统的设计与制作报告书院系： 电气与电子信息工程专业： 电子信息工程 班级： 2006级本科（一） 姓名： 彭章遇 指导老师： 梅开乡 设计日期： 2007年6月11日 任 务 书1. 题目：小型通信系统的设计与制作2. 调频发射/接收系统组成框图b外差式调频接收机框图 调制信号频率载波缓冲隔离倍 频高频功放高频载波a直接调频发射机组成框图高频放大本地载波混 频中频放大限幅鉴频低频功放3. 调频发射机的主要性能指标 (1) 发射机功率PA100mW,负载电阻RL=75 (2) 开阔地传播距离S100m (3) 发射机工作频率fc=88MHz108MHz (4) 调频信号幅度ULm=1V时，最大频偏fm=20kHz4. 调频接收机的主要性能指标 (1) 接收机工作频率fc =88MHz108MHz (2) 输出平均功率Po=0.25W（负载电阻RL=8） (3) 接收灵敏度=10V5. 主要仪器设备 (1) 函数信号发生器/计数器 (2) 调制度测试仪 (3) 频率特性测试仪 (4) 调频接收机 (5) 供测试发射机用的15的鞭状天线6. 设计与制作评分 (1) 设计制作实物 60 (2) 设计与制作报告 20 (3) 考勤、纪律 20一、 调频发射机的设计1. 原理图2. 电路分析3. 主要元器件参数计算二、 调频接收机的设计1. 原理图2. 电路原理分析3. 主要元器件参数计算三、 元器件的采购清单与检测1. 采购清单2. 元器件检测记录四、 PCB板的设计制作1. PCB板的设计图2. PCB板的图中敷铜屏蔽的解决方案五、 安装与焊接1. 安装的要领2. 焊接技术的关键3. 焊接后的检测六、 整机的测试、诊断和维修1. 测试数据记录表2. 故障诊断与排除七、 设计与制作小结1. 最大收获2. 有待解决的问题八、 参考资料九、 主要参考资料一 调频发射机的设计 1 原理图2 电路分析声音信号通过麦克风的转换，形成微弱的电信号，由C1的电容传入T1管，进行第一次电流放大，并且对其他杂音信号进行过滤；再由C2电容将初次放大的电信号传入T2 管，由其进行第二次电流放大。并由L1与C3形成振荡电路将声音的放大信号进行频率搬移至88108MHz的频段上，由天线发射信号，完成声音信号的高频传输。起振的条件应为（）即：）振幅平衡的条件是反馈电压幅值等于输入电压幅值。）相位平衡条件是反馈电压与输入电压同向，即正反馈。）振荡幅度的稳定是由非线性器件保证，所以振荡器电路是非线性电路。）振荡频率的稳定是由相频特性斜率为负的网络来保证。）振荡器的组成包含有放大器和反馈网络，他们必须能够完成选频，稳频，稳幅的功能。）利用自偏置保证振荡器能自行起振，并使放大器由甲类工作状态转换成丙类工作状态。3 主要元器件参数计算二 调频接收机的设计1 原理图2 电路分析调频波的指标主要有以下几个1） 频谱宽度2) 寄生调幅3） 抗干扰能力而鉴频器有如下要求1) 鉴频跨导2） 鉴频灵敏度3） 鉴频频带宽度4） 对寄生调幅有一定的抑制能力5） 尽可能的减少产生调频波失真的各种因素的影响，提高对电源和温度变化的稳定性。由于接收机要求小巧，因此选用集成芯片作为主要的接收方案，由作为接收的芯片。由芯片引脚决定各种功能，如：接收的信号由脚和脚进行接收；由、三个引脚进行混频的操作；由脚进行自动调谐；由脚进行调谐的复位操作；并主要由脚进行解调后的信号输出再由放大器芯片进行放大后，由喇叭输出声音信号。主要元器件参数计算三元器件的采购清单与检测采购清单电阻：.滑动变阻器电容：瓷片电容电解电容二极管VD BB910 普通二极管三极管 90142其他TDA7088T TDA7052麦克风一个喇叭一个触发开关两只稳压管单刀开关元器件的检测记录电阻的判断色别第一道色环第二道色环第三道色环第四道色环棕红橙黄绿蓝紫灰、白黑金银无色如：红红橙蓝则为K电容的判断瓷片电容前两位表示一个准确的数值，后一位表示的倍数。如：则为。 电解电容为圆柱型元件，并且其上有大小的标注。三极管的判断 先固定一个测量笔头测量其中的一个脚，用另一个测量分别测量另外的两个脚位，并不断地更换固定的脚位。当出现另外两个脚测量都出现值时，即可以断定此脚位为基极脚位，由固定的探笔是正还是负则可以断定是否为或者管。并可以断定另外两个脚是发射极还是集电极。如：四 PCB板的设计制作 1 PCB板的设计图 2 PCB板图中的敷铜屏蔽的解决方案 由于电磁波无处不在为了排除除有用信号以外的杂音信号，需要对板子进行敷铜操作，具体过程如下：1） 首先将各元件摆放到正确的位置（要考虑自己方案的面积大小，以免无法在所用板子上完全安装）。2） 根据PROTEL制作的软件将各个元件在网络上正确标注（主要是修改元件脚的网络属性）。3）一边观察左下角的PCB网络图，用软件窗口上的敷铜按键进行部分网络的敷铜。4） 最后将敷铜网络设为GND即对接地网络进行敷铜，屏蔽杂音信号。5） 将制作出来的PCB用热转印纸打印成图。6） 将图贴在敷铜板上，用制版机加热使打印图符在敷铜板上。（如没有制版机可用不加水的熨斗熨4-5分钟）。7） 用FeCl3溶液腐蚀铜板，其过程中应不断搅拌，使腐蚀液充分与铜反应。8） 腐蚀完毕后，用乙酚溶液清洗掉碳粉，并用保鲜纸贴住铜面，隔离空气。五 安装与焊接1 安装的要领 在安装前仔细将元件测量一个，安装一个，以免出现安装错误的情况发生。安装之前洗手并搽干，避免手部静电打坏元器件。2 焊接的技术关键 1） 电烙铁的选择 1 小功率 15 20 30 35 2 中功率 40 50 75 3 大功率 100 200 500 1000对于半导体元器件（晶体二极管 晶体三极管 集成芯片等）只能选用小功率电烙铁对于电子管器件的插脚，选用中功率电烙铁对于电动机，动力设备，机箱底板的焊接，选用大功率电烙铁 2） 烙铁头的选择 1 锥状烙铁头：用于小元器件点状焊点的焊接，铁片器件焊接 2 斜口状烙铁头：用于焊点稍大的焊接 3 劈状烙铁头：用于线状（或大焊点）的焊接一般焊接前要用磨刀石磨出需要的形状，烙铁头只能用紫铜做成3 焊锡丝与助焊剂 1） 成分：锡 ：铝=9：1 2） 形状：空心中包有松香，有0.6，0.8，1.0，1.2，1.54 焊接前准备工作 1） 去氧化物：用0#砂纸或纱布轻轻地将待焊元器件脚，PCB板焊孔打磨。 2） 用98%的无水酒精棉球搽洗干净 3） 镀锡膜：在待焊点上镀上一层薄锡膜5 焊接姿势元器件盘图纸资料烙铁架工具万用表插线板板记录本1 桌面上摆放井井有条，使用方便。2 桌面上铺上胶垫（报纸）六 整机的测试，诊断与维修1 测试数据记录表测试元件BE结电压BE结电压BE结电压T 10.000.60.6T 20.030.030.6 2 诊断故障与排除首次T1 管BE结电压为零，判断是由于在三极管的前向电路中可能有虚焊点，将前元件以及三极管引脚重新焊接后，再次测量发现三极管已经能够正常工作。测量T2 管BE结发现有微弱电流存在，判断可能焊点不牢，因此重新将元件焊接后，发现问题仍然存在；猜测可能是由于三极管直流回路未能导通，无法将前极信号进行放大，因此，将整个焊接电路重新检查，发现T2三极管E极后有根线路由于过渡腐蚀断开，将此线段用焊锡重新连接，测量发现BE结电压正常，恢复工作。七 设计与制作小结1 最大收获1） 对于书本知识本次制作，由于涉及到的知识面极其广，因此将以前所学习的高频、通信原理、电磁场与电磁波、电路、模电等理论性极强的书本知识转化为实物制作，进一步加深了对电信专业相关知识的理解，并且将其真实化，是对书本知识的一次验证。2） 对于软件操作由于涉及电路需要设计软件进行相关操作，对于PROTEL这种专业的设计软件进行了一次深入的操作，此又对软件知识又是一次巨大的丰富。对于PRITEL的相关操作，使专业知识能够紧密与社会发展相适应，对于今后的事业是不可或缺的帮助。3） 对于硬件电路关于专业的识别硬件，认识硬件并使用硬件的要求，由于今次采用集成芯片进行接收机的制作，对于芯片这种小巧轻便的设备在现代生活中的广泛应用，对其特性进行充分地了解释极其重要的。对于此次对集成芯片的应用，使对专业上的硬件知识扩充并丰富，使专业优势进一步显现，培养了对专业的信心，极大地增强了学习专业知识的热情。2 有待解决的问题本次试验虽然收获颇多，但也存在多方面的问题，具体问题如下：1） 对于高频知识的掌握不牢，在设计电路过程中存在大量的问题，像如何准确计算谐振点，如何设计干扰小的系统，如何使传输距离达到要求，需要多大的功率支持等。2） 对于软件知识掌握过于弱，在前期准备工作中，浪费大量时间，并且在制作过程中未能准确进行制作PCB导致后期接电路过程困难重重。3） 焊接技术不够熟练，导致操作