微型调频无线话筒

1、微型调频无线话筒武汉理工大学家电延时保护器课程设计概述当今世界科技日新月异，发展速度之快超人想像。特别是电子领域，在上世纪有了重大突破，其集成化越来越高，前景一片看好，中国在这方面也做出了骄人成绩，但与国外那种热烈的学术氛围不同的是，这些研究一般都只停留在实验室，普通爱好者则不多见。这与我国教育重理论轻实践的倾向有一定关系，很多学生讲起理论时候滔滔不绝，当具体到做课题研究需要自己动手时却无从下手，茫茫然不知所以。还有一部分人平时不愿意接触试验，久而久之对实验产生一种恐惧心里，认为难度太大而放弃等，这些不好现象造成大家动手能力普遍不行。随着大学生即将步入社会，这些问题都暴露出来，不仅不利于同学们

2、思维能力创新，而且在求职中也是步履维艰。所以在校期间大力开展课程设计任务对同学门既是对现学知识的合理运用，也是一种鞭策和鼓励，增加同学们对电路原理学习的兴趣。武汉理工大学信息工程学院也是很重视本次课程设计，辅导老师特别认真负责。我们组的题目是无线话筒电路的制作，这个设计实验使我们更深一次对电路制作加深了映像，对其中的体会颇有感触。通过这次实验，我们也了解了团队合作的重要性，集体的力量是伟大的，一个人如何融入一个团队是是一个重要问题，讲究合作才能取得最后的成功1.1 设计意义及目的 :1.2 设计内容及要求 :,武汉理工大学家电延时保护器课程设计方案设计与认证2.1 方案一原理如下该电路由三部分

3、组成 :1 、音频放大部分 ;2 、高频振荡部分 ;3 、稳压部分。信号有话筒 MIC注入三极管 VT1的基极，经 VT1放大后的音频信号经 C2 耦合至高频振荡电路 VT2基极，然后经天线发射出去。此电路的工作频率在 85104MHZ之间。原理图如下原理图 2.1元件的选用， MIC选用高灵敏的驻极体话筒， VT1 为 9013H， ?90，L1，L2用 ?0.71mm漆包线在普通圆珠笔上分别绕 4 匝和 10 匝， C4、 C5、C6 采用瓷片电容，误差 ?5%。三端稳压器用 LM7806电源，用 9V 电池，电路板可自制。装配与调试，电路装配较简单，只要元件无损坏，以装即可成功。电路焊好

4、后，再把天线焊上去，天线用 0.5 米的收音机天线，调试时把话筒放在音源处，然后人离开话筒 5-6 米远，打开 FM收音机，调节选台按钮，如果收到的是浑浊不清的谐波，可用起子调节振荡线圈 L1 的间 ,武汉理工大学家电延时保护器课程设计距， L1 间距大市频率升高，反之则降低，这时收到的就不是带有谐波的声音了。若想增大发射功率，可改变发射天线的长度，或将 VT2 发射管换成 34D50三极管， R4电阻换成 4.7K ，此时发射距离可再增加约 100 米2.2 方案二微型调频无线话筒，该电路由音频放大部分、高频振荡部分、稳压部分三部分组成。信号有话筒MIC注入三极管 VT1 的基极，经 VT1

5、 放大后的音频信号经C2 耦合至高频振荡电路VT2基极，然后经天线发射出去。此电路的工作频率在85104MHZ之间。声音通过话筒经R1、 C1;R2、C2构成的高、低频容阻滤波器耦合到三极管的基极，由于三极管的正反馈放大作用L1， C3构成的高频振荡器的高频信号经过 C4 等效反馈到三极管基极。两信号一同被三极管混频形成高频FM载波(88-108) ，经 C6 传输到天线，由电线向周围空间发射FM信号。其他的元件可按图中参数表示即可。原理图如下原理图 2.2,武汉理工大学家电延时保护器课程设计2.3 方案三原理如下话筒输出的音频信号被低频放大电路(AF AMP:Audio Frequency

6、AMP) 放大，通过频率调制 ( 以下记做 FM:Frequency Modulation)电路变为 FM波。 FM波再进一步经过高频放大电路 (RF AMP:Radio Frequency AMP) 进行功率放大，就可以作为电波由天线飞向天空。这个框图中最重要的部分就是频率调制电路。所谓 FM就是用调制信号 ( 拟由电波载运的信号 ) 对载波以频率偏移的方式进行调试，如果想用调制信号( 在这里就是声音 ) 改变振荡器的振荡频率，就需要用到FM原理图如下原理图 2.3,武汉理工大学家电延时保护器课程设计2.4 三个方案的比较方案一比较简单，浅显易懂，电路连接也比较简单，容易实现，但是使用元件较

7、多，电路有些冗繁，性价比较低，创新性也不足，使用电路原理有些单一。方案二原理与方案一相同，电路由音频放大部分、高频振荡部分、稳压部分三部分组成。方案三其原理是输出的音频信号被低频放大电路放大，通过频率调制电路变为FM波。 FM波再进一步经过高频放大电路进行功率放大，调试比较简单，操作不烦琐，简单易懂，容易实现，所需元件较少，性价比较高。综上所述，我们选择方案三做为我们的课程设计方案单元电路设计3.1 功率放大电路本电路中有低频放大电路和高频放大电路，其原理相同，电路图如下所示，我们之所以选择晶体管而不选择电子管作为高频功放用的电子器件，是因为晶体管和电子管相比，有很多的优点: 体积小，重量轻，

8、耗电少，寿命长等。晶体管的工作状态有截止、导通和饱和三种状态。在晶体管不具备工作条件时，它处截止状态，当晶体管的发射结加下合适的正向偏置电压、集电结加上反向偏置电压时，晶体管导通，其内阻变小，各电极均有工作电流产生 (IE=IB+IC) 。适当增大其发射结的正向偏置电压、使基极电流IB 增大时，集电极电流IC 和发射极电流 IE 也会随之增大。当晶体管发射结的正向偏置电压增大至一定值( 硅管等于或略高于0.7V ，锗管等于或略高于 0.3V0 时，晶体管将从导通放大状态进入饱和状态，此时集电极电流IC 将处于较大的恒定状态，且已不受基极电流IB 控制。晶体管的导通内阻很小，集电极与发射极之间的

9、电压低于发射结电压，集电结也由反偏状态变为正偏状态。,武汉理工大学家电延时保护器课程设计3.2 FM 调制电路振荡电路中使用的线圈是把 0.8 镀锡线绕成 ,武汉理工大学家电延时保护器课程设计fC Hz) C C1 CD1C1,CD1,C2,CT,C3 C4 C5C3 C4,C4 C5,C5 C3 式中，CD1 =30pF(由图 15.7) ，微调电容 CT,5pF( 认为在 0,10pF 范围 83.M实际的电路中，由于 Tr1 的输入电容和布线电容的影响，为了求微调电容器所能够改变的,10pF ，分别计算fCfCfCfCfC 约为 80MHz。 CT 的范围，设 CT,0pF(实际上不为零

10、 ) 和得到 CT 0pF90.2(MHz) 77.5(MHz)CT 10pFfC 就是说，对于 83.2MHz，的调整范围大约在， 7，,6MHz之间。当温度变化时，线圈使用的线材会发生伸缩引起电感量的变化，所以振荡频率也会发生变化 ( 比较严格 ) 。但是这里共振电路使用的电容器具有与线圈相反的温度特性，所以相互抵消。如果温度升高，线圈的线材收缩，导致电感量增加。如果采用具有负温度特性的电容器( 温度升高时电容量减少 ) ，就能够进行温度补偿。3.3 天线对于天线来说，只须设置一根电线( 线状天线 ) 。一般天线的长度设定为电波波长的 1/2( 为了在天线上产生驻波 ) 。如果载波频率为8

11、0MHz，那么波长 为 :cf 3 10m/s80MHz8 3.75m式中， c 是电波的速度 (, 光速 ) 。所以天线的长度为1.9m。,武汉理工大学家电延时保护器课程设计但是，这个电路中如果接1.9m 的天线的话，会发射很强的电波，有可能超出电波法所规定的范围。所以把天线的长度限制在30cm的程度。3.4总原理图,武汉理工大学家电延时保护器课程设计制作与调试4.1.制作过程的注意事项1、电阻陶瓷电容不用分正负极，但是必须注意电阻值和电容量不要搞错。请参见我们电子实验套件中的介绍的有关方法。2、板上的话筒有正负极性之分，和铝制外壳相连接的一极为负极，另一极为正极。为了能装上线路板，请先加焊

12、两只脚。3、三极管的三只管脚功能完全不同，一定要分清楚。请参见本站电子实验套件、网站等相关电子资料中提供的识别方法。4、元件包中有铜线制作的线圈，它的外面有一层绝缘漆。它是一个关键的元件，调节线圈间距可以改变发射频率和距离。5、元件包中含有电路板插针，安装在关键点后，可以用来和电子实验套件灵活的配合使用，从而可以做范围更广的电子实验。6、元件位置请不要装错，焊接时间最好控制在2-3 秒，力求元件安放到位并且美观，多次检查无误后即可通电调试、使用。.4.2.调试过程先找来 FM收 ( 录 ) 音机，打开电源和音量，将频率调在100MHz左右无电台的地方。给无线话筒电路板通上电源，对准收音机，用螺

13、丝刀( 有条件者请用无感螺丝刀，或者参见网站自制 ) 调节振荡线圈 L1 的稀疏 ( 线圈匝间距离 ) ，直到收音机传出尖叫声。这时再慢慢移开话筒和收音机距离，同时适当调节收音机( 或者话筒板 ) 的音量、调谐旋钮，直到声音最清晰、距离又最远为止。上述步骤分别在88MHz、98MHz、108MHz附近都试试，这样即使无线话筒发射频率存在较大偏差，收音机也能够收到。调整微调电路时 Tr2CT 分别使载波频率 fC 为最低值 ( 约 75MHz)和最高值 ( 约 86MHz)CT的集电极波形 ( 未调制 ) 。可以看出通过调整，基本上像设计要求那样fC 在 80，6，,5MHz之间。如果再采用压缩

14、或拉伸线圈绕线间隔的方法改变电感值，还可以获得更宽的频率变化范围。fC 的调整要与 FM接收机希望接收的频率一致( 最初只要与 fC 可变范围的中心频率 80MHz一致就可以 ) ，在无线电接收机的近处( 把无线话筒的天线到接收机的天线上 ) 调整 CT，如果接收机调谐 ( 如果接收 ) ，就说明与 fC 一致。即使希望设定的频率已经被广播电台使用，根据所谓“如果是同一频率，将选择接收电波强的发射台”的FM广播的性质 (FM的选择 ) ，只要接收机的附近有无线话筒，它就将被选择接收，就可以进行调整。反过来，即使是广播电台已经使用的频 ,武汉理工大学家电延时保护器课程设计率，调谐时也许容易消除它

15、的声音。当然，如果有频率计数器或者测试振荡器( 利用共振测定频率的仪器) ，就可以用它进行准确的调整。如果希望变更频率偏移，如果使用的话筒输出电平太小，就得不到大的频率偏移。这时接受到的音量就变小了。这种情况下，增大与变容二极管串联的电容器C1的值，就能够得到大的频率偏移。相反，如果接收到的音量过大，那么只要减小 C1 值，使频率偏移变小就可以了。但是，改变C1时不仅能使频率偏移，而且连载波频率也都改变了。所以为了维持当前的频率，还是须同时改变C2的值。大体上，当 C1,30pF 时， C2,7pF;C1,15pF 时 C2,12pF。,武汉理工大学家电延时保护器课程设计4.3. 使用的主要仪

16、器和仪表,武汉理工大学家电延时保护器课程设计误差分析参考文献刘泉主编 通信电子线路武汉 : 武汉理工大学出版社 2002方维，高荔主编 电路与电子学基础北京 : 科学出版社 2004徐国华主编 模拟及数字电子技术实验教程 北京 : 北京航空航 ,武汉理工大学家电延时保护器课程设计天大学出版社 2004周南生，张文敏编 晶体管电路设计 北京 : 科学出版社 2004李祥臣，卢留生编 模拟电子技术教程 北京 : 北京清华大学出版社 2005康华光，陈大钦编 电子技术基础 - 模拟部分 武汉 : 华中理工大学出版社 2004李永平，董欣，刘媛编 电路设计与实现 北京 : 国防工业出版社 2005方厚

17、辉，谢胜暑编 电子技术 北京 : 中国水利水电出版社20059.徐晓光主编电子技术北京 : 机械工业出版社2004谢自美主编 电子线路设计实验 武汉 : 华中科技大学出版社2000邹华跃主编 数字集成电路基础学习参考南京 : 南京大学出版社 2001尼曼主编 电子电路分析与设计 赵桂钦，卜艳平 ( 译) 北京 : 电子工业出版社 2003,武汉理工大学家电延时保护器课程设计后记经过一周左右的时间准备，我们组终于完成这次无线话筒的课程设计任务。我们首先查阅了大量的书本资料，接着又上网搜集了许多有用信息，有时候为了找到一个合适的电路而苦恼，有时候又为取得一点成功而由衷的高兴。当最终的电路方案设计出来以后，我们请教了信息学院的几位老师，他们的一个小小指点就给我们很大启示和灵感，对我们的实验图提出了很多有价值的建议，在此对个位老师特别是辅导老师苏扬表示热