調頻立體聲無線發(fā)射電路設計-高頻課設

1、課程設計任務書學生姓名：王凱專業(yè)班級:電子0901班指導教師：韓 屏工作單位:信息工程學院題 目：調頻立體聲無線發(fā)射電路設計初始條件：具較扎實的電子電路的理論知識及較強的實踐能力；對電路器件的選型及電路形式的選擇有一定的了解；具備高頻電子電路的基本設計能力及基本調試能 力；能夠正確使用實驗儀器進行電路的調試與檢測。要求完成的主要任務：1. 采用集成電路調頻立體聲無線發(fā)射電路；2. 額定電壓3.0V，電流1015 mA ;輸出頻率90 MHz左右；3. 采用FM收音機可可靠接收；4. 可靠接收距離S ><5. 完成課程設計報告（應包含電路圖，活單、調試及設計總結）。時間安排：1. 2

2、013年1月4日分班集中，布置課程設計任務、選題；講解課設具體實 施計劃與課程設計報告格式的要求；課設答疑事項。2. 2013年1月5日至2013年1月10日完成資料查閱、設計、制作與調 試；完成課程設計報告撰寫。3. 2013年1月11日提交課程設計報告，進行課程設計驗收和答辯。指導教師簽名：系主任（或責任教師）簽名:摘要 IABSTRACT II1緒論 12調頻發(fā)射的基本原理 23電路原理 43.1芯片介紹 43.1.1 BA1404的主要特點 43.1.2芯片引腳功能 44制作與調試 85心得體會 9參考文獻 10附錄 11元件活單 11電路原理圖與PCB®圖 12高頻電子線路

3、課程設計說明書調頻廣播發(fā)展迅速，已經取代了原來的有線廣播，雖然電視技術發(fā)展 很快，但 是它終究取代 不了廣播，因為廣播的靈活性，收聽設備小，投資 少，見效快，是電視設備不可取代的，調頻小 發(fā)射機的安裝就是一個典型 的應用。特別是BA1404在發(fā)射機上的運用，它發(fā)射距離遠，抗干擾能力強c它可以在收到射頻信號后自動開啟功放，由丁集接收、功放、自動開 機丁一體，使 用方便靈活，給用戶帶來很大的方便。從應用層面來講，調頻廣播分為有線調頻廣播和無線調頻廣播， 有線調頻廣 播利用的傳輸介質是同軸電纜，能夠通過已有閉路電視線路，把不同的音頻調制 到不同的調頻載波上，多路音頻、電視信號、控制信號共用CATV（

4、有線電視）網絡傳輸，具有節(jié)省成本、施工方便、穩(wěn)定性高、資源利用充分等特點，已被廣 泛應用丁城市、農村、旅游景區(qū)等應急安全指揮廣播系統(tǒng)的搭建與改造；無線調頻廣播是將音頻信號通過調制、放大和發(fā)射等，轉換成電磁波利用空氣無線傳輸 的方式，其不受地域限制、不受環(huán)境影響、不用繁瑣布線等優(yōu)勢被廣大用戶所喜 愛，更具有施工簡單、收聽靈活、擴展方便、性價比高等特點，成為建設城市、 農村、旅游景區(qū)緊急安全指揮廣播的主流方案。關鍵詞：BA1404;調頻發(fā)射；振蕩器I高頻電子線路課程設計說明書AbstractFM broadcasting is developing rapidly, it has replaced

5、 the cable broadcasting, although TV technology develop very quickly, but it will not replace radio, because the radio and flexibility, listening equipment, less investment, quick effect, is the television equipment can not be replaced, FM small transmitter installation is a typical application of.

6、Especially in the application of BA1404 transmitter, it far transmission distance, strong anti-interference abilityIt can be received in the RF signal opens automatically after receiving amplifier, because the collection, power amplifier, automatic starting in one, convenient and flexible use, bring

7、 great convenience to users.From the view of application, FM broadcast to cable FM and radio FM radio, cable FM using the transmission medium is a coaxial cable, can pass through the existing closed circuit television, different audio frequency modulation to a different carrier frequency, , signal,

8、control signal shared CATV ( cable television network transmission, ) has the advantages of cost, convenient construction, high stability, making good use of resources and other has been widely used in the cityural, scenic spots and so on emergency command broadcasting build and transform; wireless

9、FM Broadcast is audio sign althrough modulation amplified and transmitted electromagnetic wave using air wireless transmission mode, its not subject to geographical constraints, is not affected by environment, no need of complicated wiring advantagesto being loved by the majority of users, has simpl

10、e construction, flexible, easy to high performance-price ratio, become construction city, rural, scenic spot emergency safety command mainstream radio programme.Key words： BA1404； FM transmitter ； Oscillatoii高頻電子線路課程設計說明書1緒論調頻立體聲無線發(fā)射電路是由 BA1404調頻發(fā)射模塊、駐極體麥克風音頻輸 入模塊、電源模塊、一根饋線、一根專用發(fā)射天線組成。調頻調制發(fā)射模塊，通 過饋線

11、向空中發(fā)射調頻電磁信號， 供耳機、收音機等帶有調頻接收功能的設備接 收。調頻立體聲發(fā)射機的用途很多，該系統(tǒng)廣泛應用丁工廠、學校、小區(qū)、村鎮(zhèn) 組建的無線調頻廣播電臺、無線通訊工程、無線報警、監(jiān)聽、數據傳輸、車載 DVD車載DVB-T車載電視盒、車載液晶電視、車載廣告機、車載 GPS車載數 字電視、車載硬盤播放器、車載 MP3?。142調頻發(fā)射的基本原理數據信號發(fā)送方式如圖2-1所示：te t."，匚 I 如+r- i fpwei qj 沽4,I :I H 1>-I ILTt_rijrLrL_rr._._runLng(m dirts圖2-1數據發(fā)送方式數據內容說明如表2-1 :表2

12、-1數據內容說明說明PK-CTL盼控fti字DO-DIODO為低位UI0為高位其值為實際發(fā)射頻率除以WUKLlz的六進制您比如99. 7M11.則為9700KIIz-=-100KlIz=997R為 16進制后蝴為3E5,字位如下】2MUNO設為1時開啟E體聲，設0時關閉也體聲3PD-C1L 如摘團控 制 PIX）、PD1PLL軸出找嬴PDCroi00正常模K01WlllflS10輸HI舟11怖耳衰4ritrntt止常模式下，尚殖將TO咬為L T1設為Q3電路原理此電路主要就是通過BA1404來實現(xiàn)的，因為BA1404具有特殊的功能，因此 它可以完成調頻立體聲無線發(fā)射的功能。3.1芯片介紹BA1

13、404是日本ROH峽司生產的為數不多的調頻發(fā)射集成電路之一。它是將立體聲調制、FM調制和RF放大功能集成在一塊芯片上制成的。BA1404是為數不 多的調頻發(fā)射集成電路之一，它彌補了過去用分立元件來設計調頻電路的不足， 而且具有立體聲調制的功能。僅用很少的外圍元件就可得到優(yōu)美的立體聲調頻信 號。因此在FM立體聲發(fā)射及無線微波方面具有重要的應用價值。：3.1.1 BA1404的主要特點(1) 采用低電壓、低功耗設計，電壓在1-3V之間，典型值為1.25V，最大功耗 500m割靜態(tài)電流為3mA(2) 將立體聲調制、FM調制、射頻放大電路集成在一個芯片上；(3) 所需外圍兀件少；(4) 兩聲道分離度高

14、，典型值為45dB;(5) 輸入阻抗為 540Q (fin=1kHz )，輸入增益為 37 dB ( Vin =0.5 mV )；(6) 典型射頻輸出電壓為600 mV o3.1.2芯片引腳功能BA1404的引腳功能如表1所列，圖1為BA1404結構功能框圖。它主要由前 置音頻放大器(AMP ,立體聲調制器(MPX ,FM調制器及射頻放大器組成。立 體聲前置級分別為兩個聲道的音頻放大器。輸入為0.5 mV時，增益高達37dB ,頻帶寬度為19kHz。如輸入信號中存在頻率高丁 19kHz的成分，則必須在輸入 端加一個低通濾波器，否則兩個聲道的分離度會下降。在立體聲調制組，振蕩器 輸出的38kHz

15、信號用丁立體聲調制。通常在 16、17腳接一可調電阻，以獲得最 佳的通道分離度。立體聲混合信號（MP渝出信號）與導頻輸出信號（PTLOTOUT 合成后的調制信號通過12腳進入射頻振蕩器并對載波進行 FM調制，經射頻放大 后輸出射頻信號，射頻信號的典型值在 600 mV左右。BA1404內部還提供了一 個參考電壓單元VREF芯片引腳圖如圖3-1所示：引腳名稱功能1、18R-CH/L-CH INPUT右、左刀道首頻輸入2AF BIAS音頻放大器偏置3AF GND音頻放大器地4OSC BIAS38 kH z振湯命偏置5、6XTAL晶振端7RF OUT射頻放大器輸出8RF GND射頻放大器地9、10O

16、SC接射頻振蕩網絡11VREF基準參考電壓，用于改變變容管電容值12MOD IN調制信號輸入13PILOT OUT導頻信號輸入14MPX OUT雙刀道復合信與輸出端15kH 17 NPUT 一-ImpK BAlAnCe右聲道AF BIASAF GNDOSC BIASXTALXTALRF OLTSRF GXDOSC 故大暴38kHz振蕩器射頻放大器MPX放大器緩沖* 1 / 0參考電壓射頻振蕩器電源以L 郵fife17TT > MPX BALAU vccMPX OUTPILOT OUT 12MOD IN iVREFOSC圖3-1 BA1404芯片引腳圖芯片引腳功能如表3-1所示：表3-1芯

17、片引腳功能這是因為BA1404主要由前置音頻放大器（AMP,立體聲調制器（MPX ,FM, 調制器及射頻放大器組成。立體聲音頻信號經加重和匹配網絡由1、18腳輸入，經放大后進入立體聲混合器，產生一個由L+R主信號和L-R的副信號組成的立體 聲復合信號，經緩沖放大后從14腳輸出，16、17腳可對復合信號的參數調節(jié)， 以控制左右平衡度（這兩個引腳即使什么也不接，電路也可以照常工作）；4、5、6腳的外部分立元件與內部組成的 38KHz振蕩器，產生的38KHz信號經緩沖放大 后，分別供給混合器和1/2分頻器,38KHz信號經分頻器得到一個19KHz的導頻 信號從13腳輸出；從13、14腳輸出復合信號和

18、導頻信號由12腳進入調制器產 生一個調頻信號，經放大后由7腳輸出并由天線發(fā)射出去（注：腳輸出一個參考 電壓方便外圍分立元件對振蕩頻率進行控制）；9、10腳的外圍分立元件確定振 蕩頻率；2腳AF偏置；3腳為AF接地點；8腳是RF接地點；15腳為電源正極。如圖3-2即為電路原理圖：cf HFIDOOpF C5U.150HJ1715BA1404】。血EE>hACDJJOplC2 IQpF lOOOp UliHl1U " ICO h F5QIUhI=|J1IL!圖3-2電路原理圖4制作與調試該機由丁工作丁高頻狀態(tài)，因此，在安裝、焊接元件時各元件引腳應盡 量短。由丁該機在較大電流下工作，

19、必須檢查所有元件數值和焊接無誤后， 方可接通調試。該機對電源要求高，宜用電壓11 14V、電流大丁 1.5A的直流穩(wěn)壓電源（最好用蓄電池）。先調試發(fā)射頻率，先斷開末級射頻功率放大器的耦合電容，然后接通電 源，開啟立體聲調頻收音機，用調頻收音機接收轉發(fā)器發(fā)出的調頻信號，應在92MHz附近收到信號。如果收不到信號，可用絕緣物輕撥L1改變其匝距，增大匝距可提高發(fā)射頻率，減小匝距可降低發(fā)射頻率，直至調頻收音機 接收到轉發(fā)器的信號為止。調整過程中應注意避開當地調頻廣播電臺的頻 率。調整聲道平衡。調節(jié)RP1,使左、右聲道信號平衡一致即可。為便丁 MP3B放器與轉發(fā)器的連接，應自制一根音頻連接線。方法是用

20、雙芯屏蔽線將兩個直徑3.5mm的立體聲插頭連接起來，如圖3所示，屏蔽線 的兩條芯線分別將兩插頭的 R端與R端、L端與L端相連，屏蔽層將兩插頭 的公共端相連，不可弄錯。由丁該機輸出功率大，整機調試結束后，應通過50-75Q專用同軸電纜 將射頻信號在室外發(fā)射；否則，該機強烈的射頻信號除產生自身干擾造成交 流聲大、失真或無聲等故障外，還會使靠近配合工作的CD、VCD機停止工作。該機的用途非常廣泛，除可用來傳送立體聲音樂、廣播等節(jié)目外，還可 傳送數字信號或作遠距離報警發(fā)射等。5心得體會通過這次課設的學習與操作，不僅加強了本人對理論知識的理解與學習， 同 時也鍛煉了我的動手操作能力，從買元件到焊電路，從

21、在網上找相關資料到起草 報告書再到真正寫報告書，同時還用軟件繪制電路原理圖，雖然正常程序是需要 仿真的，但由丁仿真軟件庫中沒有 BA1404這一元件，所以就沒有進行仿真，但 即便如此，我也沒有放棄對仿真的練習與操作， 在繪制電路圖的同時也對部分電 路進行了仿真，進而熟悉了仿真的流程。雖然以前沒有接觸過關丁調頻立體發(fā)射電路的內容，但是通過這次課設的學習過程我對調頻立體發(fā)射電路有了基本的了解與掌握，知道了 BA1404是用來實現(xiàn)調頻立體發(fā)射電路的關鍵芯片，但是逛遍了市場也沒有買到BA1404 丁是，我便從網上購買，然后焊電路板，感覺很開心。這次課設真的是我學到了很多新 知識，也鍛煉了我的動手操作能力，使我收獲很大。兩周課程設計已經臨近結束了，在此期間同學們都在努力學習，認真調試調 頻發(fā)射機。在此我要特別感謝老師們對我的指導， 還有同學們給予我的幫助，尤 為我講解電路原理和怎么進行調試，同時，感激我的同學們，跟我一起奮戰(zhàn)給我很多支持。在我的努力和他們對我的幫助下，我才能在這次課程設計中學到更多 的知識。1 虞星.調頻廣播用發(fā)射機與接收機.上海：國防工業(yè)出版社，1978年10月.2 黃業(yè)平.高頻電子技術.北京：機械工業(yè)出版社，2002年6月