简易无线话筒实训论文

1、编号： 无线通信实训说明书题 目： 简易无线话筒 院 （系）：桂林电子科技大学职业技术学院 专 业： 通信技术 学生姓名： XXX 学 号： 13122102XX 指导教师单位：桂林电子科技大学职业技术学院 姓 名： 周雪寒 题目类型： 理论研究 实验研究 工程设计 工程技术研究 软件开发2014年12月27日摘 要无线话筒，简单地说，它就是一种通过无线电波或其它的方式传输声音的设备。这种设备或电路就其原理而言，在很多产品中以各种形式或名称存在着，如双工的EarMark无线耳机HS-4系列型号就是其中之一。电路板上的电子元件话筒（咪头）先将自然界的声音信号变成音频电信号，这个电信号会去调制电子

2、振荡器产生的高频信号。最后，高频信号通过天线发射到空中。 我们将发射频率设计在FM收音机波段，因此可以配合任何FM收音机接收到该高频信号，并从该高频信号还原出声音信号，从而完成各种用途。早期的无线话筒是采用FM调频来实现的，后来采用石英晶体振荡器产生发射与接收精确稳定的固定频率，这种话筒及接收机只固定单一个频率配对使用。现在专业的无线话筒都是采用频率合成方式，可以在预设的带宽内任意切换所希望的工作频道，从而达到避免受环境干扰又能实现同时使用多支无线话筒。无线话筒实际上就是一台小功率的无线电高频发射机，因其具有体积小、重量轻、电路简单，成本低、无电缆传送等特点，因而得到了灵活广泛的应用

3、。 无线话筒按调制方式可分为调频式和调幅式，前者由于具有通频带宽、动态范围大、传输距离远和抗扰性强等特点，所以应用较多。简易无线话筒的设计与实现结合了高频电子技术、电子线路设计、模拟电子技术等知识点，设计及实现这个实用性很强的课题，既可以在实践中巩固许多知识点，又可以根据自己的兴趣开发新功能，从而学习到新的知识点。关键词:无线话筒原理，电路设计，电路调试 目录1.绪论11.1无线话筒的技术发展12.无线话筒系统概述13.电路设计及元器件选择33.1 电路工作原理33.2 PCB设计44.电路安装与调试55.参考文献5附录61.绪论1.1无线话筒的技术发展无线话筒从最初简易的

4、一个无线调频发射器和无线调频接收器到目前的采用专用的PLL（频率锁相环）技术，大约经历了三个阶段。1.简易调频发射与接收当时，人们为了摆脱话筒线缆的羁绊，想到了类似于调频广播的发射接收原理，通过话筒的换能原理及音频调制放大发射过程，然后通过调频收音机或专用接收机（特殊频点）接收、放音。可以想见，其音质、稳定性、抗干扰能力等均不能满足实际使用的需要。2.石英振荡的调频发射与接收由于采用电子电路产生的RC或LC振荡，其振荡频率的稳定性受到环境的影响是很大的，其频率也不可能很高，一般只能在二、三百兆赫以下，在这样的频段，极易受到其它信号的干扰，此时便出现了采用石英振荡体的发射与接收电路。大家知道，石

5、英晶体的振荡频率是非常稳定的，由它组成的无线话筒发射与接收器，工作起来就稳定多了，同时，其工作频率可在V段（30MHZ-250MHZ），U段（200-1000MHZ）内，外界干扰信号不严重，给无线话筒的使用带来了较好的效果。在使用上，由于石英晶体的振荡频率不可调，因此对于一套无线话筒来讲，其接收和发射频率是固定的，且要求一一对应，不怎么方便，假如在某地刚好在这一频点上存在干扰，该无线话筒就无法使用了。3.采用PLL接收的无线话筒PLL是频率相位锁定环路的英文字头缩写，在无线话筒的发射接收中，采用频率合成的方式，可以在一个频带内，满意地接收信号，在此频带内，还可以任意切换工作频道。理论上，在一个

6、24MHZ的频带内，如果以1MHZ作为频道解析度，则可以切换25个频道；如果以125KHZ，则可以切换193个频道，至于频道数的多少与接收机的频宽及频道解析度有关。2.无线话筒系统概述无线话筒的分类方式很多，比方说根据发射使用频率分类或无线话筒的接收方式来分类等。就这一问题我们简单的看看无线话筒的具体分类。首先看看按照发射使用频率分类 如果按照这一方式可以分为：FM无线话筒VHF无线话筒 FM无线话筒：工作原理的利用FM收音机来接收，这一无线话筒的特点是系统简单，成本低廉，但是现在已经被淘汰了，原因是使用效果不佳，不能满足专业品质的要求。VHF无线话筒：这一无线话筒又可分为

7、低频及高频段两类型，现在人们常常使用的是高频段的无线话筒，高频段的无线话筒的特点是频率较高，使用天线较短，甚至可以设计成隐藏式天线，方便，安全又美观，受电器的杂波干扰又大为减少，电路设计极为成熟，零件普及价格低廉，现在这样的无线话筒已经是当今市场上的热门机种。再就是按照接收方式分类 按照这一方式分类通常分为两类：自动选讯接收无线话筒非自动选讯无线话筒自动选讯接收无线话筒：这一话筒由于电波舆中会产生“死角”的物理现象使接收机的声音输出，产生断断续续或不稳定的缺点，为了解决这种缺陷，专业用的机种必须采用双天线及双调谐器的“自动选讯接收”方式来改善。非自动选讯无线话筒：这一话筒由于机型的电

8、路设计复杂精密，装配较难，成本较高，一般低价的机型就没有采用自动选讯的设计，所以也无法消除无线话筒在使用中产生声音中断的缺点。所以这样的一般不适合专业场合使用。还有就是按照无线话筒的振荡方式分类，按照这一方式通常也分为两类：石英锁定相位锁定频率合成 石英锁定的特点是它是以石英振荡器产生发射与接收精确稳定的固定频率，电路简单，成本低廉，是当今无线话筒的标准电路设计。这种类型的话筒及接收机只固定单一个频率配对使用，因此无法改变或调整使用频率。 相位锁定频率合成的特点：这一话筒是采用的PLL的电路设来避免无线话筒在使用中遇到其他讯号的干扰而无法使用，或为了同时使用多支话筒的场合，

9、需要随时方便又快速的改变频道这一功能。最后一种分类方式是按接收机频道数分类这一分类中常常可分为三种即：单频道双频道多频道单频道：它是在一个接收机的机箱内只装配一个频道的非自动选讯或自动选讯接收机。这一种有价格便宜使用方便等特点。双频道它是在一个接收机的机箱内，装配两个频道的非自动选讯或自动选讯接收机。这一种一般成本低并且设计简单。多频道它是在一个接收机的机箱内，装配四个频道以上的接收机，大都采用模组化接收模组的机构设计。这样的无线话筒一般适用在装架式专业机种的使用场合。3.电路设计及元器件选择3.1 电路工作原理图1 系统组成框图图2 原理图MIC是驻极体话筒，它的作用就是感应空气中声波的微弱

10、振动，并输出跟声音变化规律一样的电信号。本站选用的是灵敏度较高的话筒，一般可以输出几十毫伏以上的音频信号，这个信号足以调制下一级的高频振荡信号的频率。注意：话筒有正负极之分，一般和外壳相通的是负极。 R1是MIC驻极话筒的偏置电阻，有了这个电阻，话筒才能输出音频信号，这是因为MIC话筒内部本身有一极场效应管放大电路，用来阻抗匹配和提高输出能力等作用。 C5是音频信号耦合电容，将话筒感应输出的声音电信号专递到下一级。 C2是Q9018的基极滤波电容，一方面滤除高频杂音，另一方面让Q9018的高频电位为0，对50MHz以上的高频电路来说，Q9018是一个共基极放大电路，这是最后能形成振荡的基础。因

11、为振荡电路的基础条件就是必须具备一定的增益，再就是具备合适相位的反馈（一般是正反馈）。 R2是Q9018的基极偏置电阻，给Q提供一个较小的基极电流，Q将会有一个较大的发射极电流到过R3。由于R2、R3中的电流作用会在各自电阻上产生压降并互相影响，结果会自动稳定在某一数值状态，这就是书上讲的射极跟随器。 R3是Q9018的发射极电阻，这里起稳定直流工作点作用，和C3还组成了高频信号负载电阻作用，也是整个高频振荡回路的一部分。 C8和L组成并联谐振回路，起到选择振荡频率的主要作用，改变C8的容量或者改变L的形状（包括圈数），可以方便的改变发射频率。 C7是高频信号输出耦合电容，目的是为了让高频信号

12、变成无线电波幅射到天空中。因此，天线最好坚直向上，长度最好等于无线电波频率波长（或者整数倍），四周应该开阔，不要有金属物阻挡。说明：波长等于频率的倒数，频率变化，波长也会变化，再说，天线具体的长度还与电路输出阻抗、天线粗细等等有关，在本电路中用一根插针作天线。 C6是反馈电容，电路起振的关键元件就是它了。分析本电路的高频状态时，集电极是输出，发射极是输入，输出信号通过C6加到输入端，产生强烈的正反馈，自然就产生振荡了。这实际上也就是书中所说的电容三点式振荡电路。 C1、C4是电源滤波电容，给交流信号提供回路，减小电源的交流内阻。 X1是信号输出端，X2是电源输入端。3.2 PCB设计图3 PC

13、B丝印层及转印图尽可能缩短高频元器件之间的连线，设法减少它们的分布和相互电磁干扰. 某些元器件或导线之间可能有较高的电位差，应加大它们之间的距离，以免放电引出意外短路.带高电压的元器件应尽量布置在调试时手不易触及的地方。按照电路的流程安排各个功能电路单元的位置，使布局便于信号流通，并使信号尽可能保持一致的方向。以每个功能电路的核心元件为中心，围绕它来进行布局.元器件应均匀、整齐、紧凑地排列在PCB 上尽量减少和缩短各元器件之间的引线和连接。在高频下工作的电路，要考虑元器件之间的分布参数.一般电路应尽可能使元器件平行排列.这样，不但美观而且装焊容易易于批量生产。输入输出端用的导线应尽量避免相邻平

14、行.最好加线间地线，以免发生反馈藕合。电容引线不能太长，尤其是高频旁路电容不能有引线。4.电路安装与调试所有零件都焊接完毕后，最好先用肉眼检视一切焊接点，是否有假焊，或者焊料用得太多而造成与临近短路，彻底查清楚后，才可进行校准和测试性能，寻找该讯号。最好令发射机与收音机保持一定距离，以防止检拾到任何谐波或者侧波。如收音机未能检到载波，表示频率可能太低，将振荡线圈稍为拉长，及再次尝试。如果采用包锡铜线绕制线圈，注意图与圈之间不应彼此碰到。如采用漆皮铜线，则须要知道圈的连通性，可用万用表之低阻挡去量度它，或者量度电路电流，应约46mA。一旦检到载波，将发射器摆放在一部时钟的侧近，检查电路之灵敏度，收音机应发出清楚而强大的"滴嗒"声。话筒之负载电阻（R1）决定灵敏度，可将之减至10K或者加至47K，视所需求的灵敏度而定。要确定发射的频率完全远离开本地任何FM广播电台，因为电台发出的讯号强大，当您测试距离时，会遮盖发射器。 将线圈压缩，频率便降低；将之拉长，频率便增加，这样免用到微调电容，节省造价。本机的频率为89.4MHz。5.参考文献1徐正惠.高频电子技术M