調(diào)頻無(wú)線話筒仿真及制作

1、調(diào)頻無(wú)線話筒設(shè)計(jì)課題：設(shè)計(jì)調(diào)頻無(wú)線話筒，要求：（1）載波頻率90MHz附近，用收音機(jī)FM段接收。（2）在聲音被清晰接收的前提下，發(fā)射距離A5m（ 3）電源電壓4.5V 。（ 4）音質(zhì)清晰，發(fā)射較遠(yuǎn)（ 5）設(shè)計(jì)過(guò)程中使用仿真軟件進(jìn)行電路仿真本次課程設(shè)計(jì)本小組選擇設(shè)計(jì)制作調(diào)頻無(wú)線話筒， 要求是分析高頻發(fā)射系統(tǒng)各功能模塊的工作原理， 提出系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案， 對(duì)電路進(jìn)行調(diào)試。在此基礎(chǔ)上可進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，如改善電路性能；故障分析；對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析等。這是一款微型調(diào)頻無(wú)線話筒，發(fā)射頻率在90MH法右，利用FM調(diào)頻收音機(jī)可以實(shí)現(xiàn)短距離接收。在電路設(shè)計(jì)的過(guò)程中，本小組采用了 protel99SE進(jìn)行電路仿真。調(diào)

2、頻無(wú)線話筒的設(shè)計(jì)分析仿真與實(shí)物結(jié)果1. 調(diào)頻無(wú)線發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)與分析調(diào)頻無(wú)線發(fā)射機(jī)將聲音信號(hào)變成無(wú)線電波信號(hào)通過(guò)無(wú)線方式在另一地點(diǎn)用普通的收音機(jī)就可以將聲音信號(hào)還原。工作原理如下：調(diào)頻無(wú)線話筒是一種可以將聲音或者歌聲轉(zhuǎn)換成 88108MHz的無(wú)線電波發(fā)射出去， 距離可以達(dá)到3050m， 用普通調(diào)頻收音機(jī)或者帶收音機(jī)功能的手機(jī)就可以接收。 將聲音調(diào)制到高頻載波上，可以用調(diào)幅的方法，也可以用調(diào)頻的方法。與調(diào)幅相比，調(diào)頻具 有保真度好，抗干擾性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是占用頻帶較寬。調(diào)頻的 方式一般用于超短波波段。方案選擇：T1T2上圖給出了電路的總體設(shè)計(jì)，該電路由三部分組成：1、音頻放大部分；2、高頻振蕩部分

3、；3、高頻功率放大器。對(duì)于音頻放大器，采用共射極放大器，高頻振蕩采用三點(diǎn)式電感振蕩器，高頻功放采用單調(diào)諧丙類功率放大器。原理圖及分析如下：MIC將自然界的聲音信號(hào)變?yōu)橐纛l信號(hào)，經(jīng) C2耦合給Q的 基極進(jìn)行調(diào)制，當(dāng)有聲音信號(hào)的時(shí)候，三極管的結(jié)電極電容發(fā)生 變化，導(dǎo)致振蕩頻率發(fā)生變化，完成頻率調(diào)制，即調(diào)頻。再經(jīng) C7 耦合給高頻調(diào)諧放大電路對(duì)已調(diào)制的高頻信號(hào)放大，再通過(guò)C10,L6和天線向外發(fā)射頻率隨聲音信號(hào)變化而變化的高頻電磁波。其中，R1為MIC的偏置電阻，R5為集電極電阻。R4為基極 電阻，給Q1提供偏置電流。R8為射極電阻，起穩(wěn)定 Q1直流工 作點(diǎn)的作用。Q2, R6,R9, C4, C5

4、, C13,C14, C5組成三點(diǎn)式電 容諧振電路，既高頻振蕩電路。 R6給Q2提供偏置C4, L1振蕩 回路，改變其值可以改變發(fā)射頻率，C13為反饋電容，R9起穩(wěn)定 Q2直流工作點(diǎn)作用，C14起隔直通交作用，Q3, R7, R11, L2, C8, C28組成高頻功率放大電路，R7給功率管Q3提供基極電流， C8和L2組成放大調(diào)諧回路，和振蕩回路在同一頻點(diǎn)獲得最大輸出功率，發(fā)射距離最遠(yuǎn)。具體電路的選擇：話筒MIC:駐極體小話筒，靈敏度非常高，可以采集微弱的聲音信號(hào)。話筒 底部有兩個(gè)接點(diǎn)，用兩根粗銅絲焊牢在PCB印制電路板上。駐極體話 筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)，廣泛用于

5、盒 式錄音機(jī)、無(wú)線話筒及聲控等電路中。屬于最常用的電容話筒。由于 輸入和輸出阻抗很高，所以要在這種話筒外殼內(nèi)設(shè)置一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管作 為阻抗轉(zhuǎn)換器，為此駐極體電容式話筒在工作時(shí)需要直流工作電壓。 駐極體話筒具有體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、電聲性能好、價(jià)格低的特點(diǎn)，廣 泛用于盒式錄音機(jī)、無(wú)線話筒及聲控等電路中。屬于最常用的電容話 筒。由于輸入和輸出阻抗很高，所以要在這種話筒外殼內(nèi)設(shè)置一個(gè)場(chǎng) 效應(yīng)管作為阻抗轉(zhuǎn)換器，為此駐極體電容式話筒在工作時(shí)需要直流工 作電壓。并且，外圍電路中需要有相應(yīng)的偏置電阻為其提供偏置。 高頻振蕩調(diào)制電路：Q2, R6,R9, C4, C5, C13,C14, C5組成三點(diǎn)式電容諧振電路。

6、 其功能是產(chǎn)生高頻載波信號(hào)并進(jìn)行調(diào)制。L1和C4構(gòu)成LC諧振回路。 該回路具有選頻作用，其頻率由公式計(jì)算得出：f = 1/ 2 兀 *（LC）-1/2經(jīng)C3耦合過(guò)來(lái)的信號(hào)加在 VT2基極上，通過(guò)基極上變化的電壓改變 be結(jié)電容，而實(shí)現(xiàn)對(duì)載波的調(diào)制。由集電極輸出經(jīng)C7耦合到下一級(jí)進(jìn)行功率放大。天線對(duì)于天線來(lái)說(shuō)，只須設(shè)置一根電線（線狀天線）。一般天線的長(zhǎng) 度設(shè)定為電波波長(zhǎng)的1/2（為了在天線上產(chǎn)生駐波）。如果載波頻率為 80MHz,那么波長(zhǎng)入為：c 3 108m/s=3.75m80MHz式中，c是電波的速度(=光速)。所以天線的長(zhǎng)度為1.9m。但是，這個(gè)電路中如果接1.9m的天線的話，會(huì)發(fā)射很強(qiáng)的

7、電波， 有可能超出電波法所規(guī)定的范圍。 所以把天線的長(zhǎng)度限制在30cm的 程度。2 .仿真結(jié)果：仿真電路圖如下：(1)放大級(jí)仿真電路VCC(2)高頻振蕩電路''CCR21>2?ke2a5.1kvccE23M3kC22C27LQOOpXQ21 *2N2218AC24400plOOOpR2610kE24 IkC25800p<L21J 30u11仿真結(jié)果:V0:信號(hào)源電壓 V1:小信號(hào)放大后電壓V2:高頻振蕩電路 由仿真結(jié)果可知，設(shè)計(jì)的電路符合要求，能夠正常工作?？偟碾?路圖仿真如下:仿真結(jié)果如下:由仿真結(jié)果可知，信號(hào)源的電壓經(jīng)高頻小信號(hào)放大器可以放大， 雖然理論計(jì)算可以保證電路的正常工作，但是仿真結(jié)果還是有一 定誤差。三點(diǎn)式電容振蕩器不能起振。3 .在理論和仿真結(jié)果上制作實(shí)物:元器件清單規(guī)格數(shù)量電阻2.2K33341M122K2電容10446812304102103133u（電解電容）1三極管9014190182駐極體話筒1干電池1.53漆包線直徑0.5mm30cm導(dǎo)線插包2針13針1電感4.5T15.5T2可調(diào)電阻500K1電路板1元器件清單將電路板焊好后進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試方法如下：整機(jī)組裝完畢，檢查無(wú)誤后，便可通電調(diào)試。首先檢測(cè)電路是否 起振。先找來(lái)FM收