FM調(diào)頻發(fā)射機模版

桂林電子科技大學(xué)實訓(xùn)(論文)說明書用紙編號：高頻電路設(shè)計與制作實訓(xùn)實訓(xùn)(論文)說明書題目：調(diào)頻發(fā)射機院（系）：信息與通信學(xué)院專業(yè)：電子信息工程學(xué)生姓名：學(xué)號：10011指導(dǎo)教師：2012年12月27日桂林電子科技大學(xué)實訓(xùn)(論文)說明書用紙摘要調(diào)頻廣播發(fā)展迅速，已經(jīng)取代了原來的有線廣播，雖然電視技術(shù)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(shè)備小，投資少，見效快，是電視設(shè)備不可取代的，調(diào)頻小發(fā)射機的安裝就是一個典型的應(yīng)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。它可以在收到射頻信號后自動開啟功放，由于集接收、功放、自動開機于一體，使用方便靈活，給用戶帶來很大的方便。從應(yīng)用層面來講，調(diào)頻廣播分為有線調(diào)頻廣播和無線調(diào)頻廣播，有線調(diào)頻廣播利用的傳輸介質(zhì)是同軸電纜，能夠通過已有閉路電視線路，把不同的音頻調(diào)制到不同的調(diào)頻載波上，多路音頻、電視信號、控制信號共用CATV（有線電視）網(wǎng)絡(luò)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(yīng)用于城市、農(nóng)村、旅游景區(qū)等應(yīng)急安全指揮廣播系統(tǒng)的搭建與改造；無線調(diào)頻廣播是將音頻信號通過調(diào)制、放大和發(fā)射等，轉(zhuǎn)換成電磁波利用空氣無線傳輸?shù)姆绞?，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(shè)城市、農(nóng)村、旅游景區(qū)緊急安全指揮廣播的主流方案。關(guān)鍵詞：BA1404；調(diào)頻發(fā)射；振蕩器桂林電子科技大學(xué)實訓(xùn)(論文)說明書用紙AbstractFMbroadcastingisdevelopingrapidly,ithasreplacedthecablebroadcasting,althoughTVtechnologydevelopveryquickly,butitwillnotreplaceradio,becausetheradioandflexibility,listeningequipment,lessinvestment,quickeffect,isthetelevisionequipmentcannotbereplaced,FMsmalltransmitterinstallationisatypicalapplicationof.EspeciallyintheapplicationofBA1404transmitter,itfartransmissiondistance,stronganti-interferenceabilityItcanbereceivedintheRFsignalopensautomaticallyafterreceivingamplifier,becausethecollection,poweramplifier,automaticstartinginone,convenientandflexibleuse,bringgreatconveniencetousers.Fromtheviewofapplication,FMbroadcasttocableFMandradioFMradio,cableFMusingthetransmissionmediumisacoaxialcable,canpassthroughtheexistingclosedcircuittelevision,differentaudiofrequencymodulationtoadifferentcarrierfrequency,,signal,controlsignalsharedCATV(cabletelevisionnetworktransmission,)hastheadvantagesofcost,convenientconstruction,highstability,makinggooduseofresourcesandotherhasbeenwidelyusedinthecity,rural,scenicspotsandsoonemergencycommandbroadcastingbuildandtransform;wirelessFMbroadcastisaudiosignalthroughmodulation,amplifiedandtransmitted,electromagneticwaveusingairwirelesstransmissionmode,itsnotsubjecttogeographicalconstraints,isnotaffectedbyenvironment,noneedofcomplicatedwiringadvantagestobeinglovedbythemajorityofusers,hassimpleconstruction,flexible,easytohighperformance-priceratio,becomeconstructioncity,rural,scenicspotemergencysafetycommandmainstreamradioprogramme.Keywords：BA1404；FMtransmitter；Oscillator目錄19926引言 1123711調(diào)頻發(fā)射機系統(tǒng)組成和工作原理 1175101.1調(diào)頻發(fā)射機的結(jié)構(gòu)框圖如下 1287991.2調(diào)頻發(fā)射機原理圖 188131.3調(diào)頻發(fā)射機的工作原理 2236522主要硬件的原理功能 3102152.1BA1404 3243412.1.1BA1404的主要特點 368092.1.2引腳功能及工作原理 3313142.1.3典型應(yīng)用 4174172.1.4注意事項 533702.2三端穩(wěn)壓芯片7805 5235912.3高頻三極管9018 6226592.3.1引腳識別 6118162.3.2主要用途 7309712.3.2主要特點 7290362.4三極管9013 722452.4.1主要用途 7241682.4.2主要特點 7290322.5可調(diào)線繞電感 720123電路板的制作 7298424調(diào)頻發(fā)射機的調(diào)試 87505結(jié)論 927733謝辭 1031961參考文獻 111681附錄 12桂林電子科技大學(xué)實訓(xùn)(論文)說明書用紙第12頁共13頁引言在當今這個科技高速發(fā)展的時代里，信息無處不在。而信息的傳遞和接受方式也是多種多樣。通過不同的方式，人們可以方便快捷地傳遞與接收信息。而通信的主要任務(wù)是傳遞信息，即將經(jīng)過處理的信息從一個地方傳遞到另一個地方。在我們生活中涉及到通信系統(tǒng)的工作原理的技術(shù)項目比比皆是，如廣播、收音機、對講機等等。無線調(diào)頻發(fā)射機。調(diào)頻發(fā)射機目前處于快速發(fā)展之中，在很多領(lǐng)域有了很廣泛的應(yīng)用，它可以用于演講、教學(xué)、玩具、防盜等諸多領(lǐng)域。本次調(diào)頻發(fā)射機實驗實訓(xùn)，其涉及到了數(shù)字電子技術(shù)，模擬電子技術(shù)，現(xiàn)代通信技術(shù)，常用電子元件的認知等知識，實訓(xùn)培養(yǎng)了我們分析問題，解決問題的能力，在一定程度上還提高了我們學(xué)生綜合的學(xué)習(xí)能力。而衛(wèi)星的調(diào)試則讓我們實際操作調(diào)試衛(wèi)星天線，接受電視廣播節(jié)目。我們作為電子信息專業(yè)的大學(xué)生，對電子方面的科學(xué)文化知識一定要知道，特別是現(xiàn)在信息高速發(fā)展的時代，人們對大學(xué)生的要求不再是過去的死讀書，而是要學(xué)會靈活地運用所學(xué)到的知識，所以這次實訓(xùn)對我們來說是一個將所學(xué)知識運用于實際生活的一個很好的機會。1調(diào)頻發(fā)射機系統(tǒng)組成和工作原理1.1調(diào)頻發(fā)射機的結(jié)構(gòu)框圖如下圖1.1發(fā)射機的結(jié)構(gòu)框圖它主要是完成有用低頻信號對高頻載波的調(diào)制，將其變?yōu)樵谀骋恢行念l率上具有一定帶寬、合適通過天線發(fā)射的有足夠發(fā)射功率的電磁波。1.2調(diào)頻發(fā)射機原理圖與系統(tǒng)組成所對應(yīng)的電路圖如圖1.2所示圖1.2調(diào)頻發(fā)射機原理圖話筒的音頻輸入經(jīng)過三極管9013進行放大后進入BA1404的1腳和18腳進行立體聲編碼，從14腳和13腳輸出，再經(jīng)一級晶體管9013放大，使得到的調(diào)制信號送入西勒電路產(chǎn)生的載波信號，得到的以調(diào)信號經(jīng)過9018諧振功率放大器的得到較大的功率后再饋送到天線發(fā)送出去，在另一方用收音機接收所發(fā)的信號。本電路電源分別用9V和5V的電壓，輸入電壓為9V，經(jīng)過78L05來得到西勒電路所要的5V電壓。1.3調(diào)頻發(fā)射機的工作原理調(diào)頻發(fā)射機就是先將音頻信號和高頻載波調(diào)制為調(diào)頻波,使高頻載波的頻率隨音頻信號發(fā)生變化,再對所產(chǎn)生的高頻信號進行放大,激勵,功放和一系列的阻抗匹配,使信號輸出到天線,發(fā)送出去的裝置.高頻信號的產(chǎn)生現(xiàn)在有頻率合成,PLL等方式.現(xiàn)在我國的商業(yè)調(diào)頻廣播的頻率范圍為88-108MHZ,校園為76-87MHZ,西方國家為70-90MHZ。我們要做的是立體聲調(diào)頻發(fā)射機，其主要由立體聲頻率調(diào)制器、射頻功率放大器等組成。該機的立體聲調(diào)制器采用性能好、外圍元件少、集成度高的調(diào)頻立體聲發(fā)射機專用芯片BA1404(考慮發(fā)射頻率的穩(wěn)定性，該芯片內(nèi)部的頻率調(diào)制及射頻放大部分沒有使用)。來自音源的立體聲信號由電位器調(diào)節(jié)適當幅度后，分別由各自的RC網(wǎng)絡(luò)組成的預(yù)加重電路耦合到BA1404第1、18腳，經(jīng)BA1404內(nèi)部左右聲道放大、平衡調(diào)整等處理后由第12腳輸出，并與第13腳輸出的19kHz導(dǎo)頻信號一起組成立體聲復(fù)合信號。該立體聲復(fù)合信號經(jīng)Q1等組成的電壓放大器放大后。送入頻率調(diào)制電路進行頻率調(diào)制，頻率調(diào)制電路由Q2等組成。它是一個工作頻率相當穩(wěn)定的改進型電容三點式振蕩電路。振蕩頻率主要由連接在Q2基極的電感、電容參數(shù)決定。Q3等組成射頻功率放大推動級。Q3集電極外接的電感、電容構(gòu)成諧振電路，其諧振頻率為88－108MHz。2主要硬件的原理功能2.1BA1404BA1404是日本東洋公司出品的一款很經(jīng)典的立體聲調(diào)頻發(fā)射集成電路，其工作電壓范圍1-3V，該電路是由FM立體聲混合器、38KHZ振蕩器、FM調(diào)制器和高頻放大器組成的單片集成電路。2.1.1BA1404的主要特點BA1404的主要特點如下:1、采用低電壓、低功耗設(shè)計,電壓在1～3V之間,典型值為1.25V,最大功耗500mW,靜態(tài)電流為3mA;2、將立體聲調(diào)制、FM調(diào)制、射頻放大電路集成在一個芯片上;●所需外圍元件少;●兩聲道分離度高,典型值為45dB;●輸入阻抗為540Ω(fin=1kHz),輸入增益為37dB(Vin=0.5mV);典型射頻輸出電壓為600mV。2.1.2引腳功能及工作原理BA1404的引腳功能如表1所列,圖2.1為BA1404結(jié)構(gòu)功能框圖。它主要由前置音頻放大器(AMP),立體聲調(diào)制器(MPX),FM調(diào)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0.5mV時,增益高達37dB,頻帶寬度為19kHz。如輸入信號中存在頻率高于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(diào)制組,振蕩器輸出的38kHz信號用于立體聲調(diào)制。通常在16、17腳接一可調(diào)電阻,以獲得最佳的通道分離度。立體聲混合信號(MPX輸出信號)與導(dǎo)頻輸出信號(PILOTOUT)合成后的調(diào)制信號通過12腳進入射頻振蕩器并對載波進行FM調(diào)制,經(jīng)射頻放大后輸出射頻信號,射頻信號的典型值在600mV左右。表1BA1404引腳功能表

引腳

說明

說明

引腳

1

右聲道輸入

左聲道輸入

18

2

音頻放大器偏置

聲道平衡

17

3

音頻放大器地GND

聲道平衡

16

4

38K晶振偏置

VCC

15

5

38K晶振(1)

雙聲道復(fù)合信號輸出端

14

6

38K晶振(2)

導(dǎo)頻信號輸出端

13

7

射頻放大器輸出

調(diào)制信號輸入端

12

8

射頻放大器地GND

基準參考電壓(用于改變變?nèi)莨茈娙萘?

11

9

射頻振蕩器網(wǎng)絡(luò)

射頻振蕩器網(wǎng)絡(luò)

10圖2.1BA1404結(jié)構(gòu)框圖BA1404內(nèi)部還提供了一個參考電壓單元VREF。設(shè)計者可以利用這個電壓信號改變外接變?nèi)荻O管的電容值,繼而改變載波的振蕩頻率。因此,只要控制一個電阻的分壓值就可以達到改變發(fā)射頻率的目的,這是比較獨特的設(shè)計。2.1.3典型應(yīng)用 圖2.2為BA1404的典型應(yīng)用電路。圖中,左右聲道各通過一個預(yù)加重電路把音頻信號輸入到BA1404內(nèi)部。利用內(nèi)部參考電壓改變變?nèi)荻O管的電容值,從而實現(xiàn)發(fā)射頻率的調(diào)整。圖2.2BA1404的典型應(yīng)用圖2.1.4注意事項設(shè)計時應(yīng)注意以下幾點:(1)為了能夠使發(fā)射機和FM接收機的頻率響應(yīng)相互匹配,在輸入端需加預(yù)加重網(wǎng)絡(luò),其時間系數(shù)為50μs。(2)在13、14腳,立體聲調(diào)制器輸出的立體聲混合信號和導(dǎo)頻信號進行合成時,有可能造成立體聲通道的分離度惡化,所以必須注意12、13、14腳外圍元件的值。(3)OSC振蕩網(wǎng)絡(luò)的輸出頻率范圍如果在76～108MHz內(nèi),可在5mm的鐵芯上用0.5mm的漆包線繞2.5圈左右,使C11的電容值為47pF。7腳上的RF匹配網(wǎng)絡(luò)也應(yīng)如此。(4)為了簡化應(yīng)用,可以采取以下措施:●將16、17腳懸空。因為集成塊內(nèi)部已經(jīng)保證了較高的通道分離度,接可調(diào)電阻只是為了優(yōu)化。●不用變?nèi)荻O管微調(diào)發(fā)射頻率,在變?nèi)莨芴幹苯佣搪?這樣,可以省去R3和D1。●可以略去7腳上的RF匹配網(wǎng)絡(luò),直接和VCC相接。圖2.2所示的BA1404應(yīng)用電路的發(fā)射范圍可以達到方圓數(shù)百米,如果再想加大其發(fā)射距離,可以在射頻輸出端再加一射頻放大器,可以用分立元件,也可以直接選用MAXIM公司的RF功率放大電路MAX2611或MAX2650,它們都適合與BA1404匹配。2.2三端穩(wěn)壓芯片78057805是最常用到的穩(wěn)壓芯片了，它的使用方便，用很簡單的電路即可以實現(xiàn)一個直流穩(wěn)壓電源,他的輸出電壓恰好為5v，剛好是51系列單片機運行所需的電壓。以下是7805的引腳圖：圖2.37805的引腳圖其中1接整流器輸出的+電壓，2為公共地(也就是負極)，3是需要的正5V輸出電壓。此外，7805也可用作輸出可調(diào)穩(wěn)壓電源。圖2.47805穩(wěn)壓電路上圖中R1用220Ω，R2用680Ω的這個是用來調(diào)節(jié)輸出電壓的。輸出電壓公式Uo≈Uxx(1+R2/R1)，此穩(wěn)壓電路可在5～12V穩(wěn)壓范圍內(nèi)實現(xiàn)輸出電壓連續(xù)可調(diào)節(jié)。此三端集成穩(wěn)壓集成電路7805最大輸入電壓為35V，輸入輸出差需保持2V以上，這樣該電路中因為穩(wěn)壓器的直流輸入電壓是正14V，故該穩(wěn)壓電路的最大輸出電壓為正12V。此電路的精度一般可達到0.04以上，用7805就能滿足一般需求了。2.3高頻三極管90189018是NPN型高頻小功率晶體管，在電路中作為射頻功率推動放大級，與電容、電感相結(jié)合，構(gòu)成諧振電路，用于調(diào)節(jié)本振頻率。2.3.1引腳識別 圖2.59018引腳圖9018高頻小功率三極管，把顯示文字平面朝自己，從左向右依次為e發(fā)射極b基極c集電極；對于中小功率塑料三極管按圖使其平面朝向自己，三個引腳朝下放置，則從左到右依次為ebc。2.3.2主要用途在AM/FM的中頻放大器和FM/UHF調(diào)諧器的本機震蕩器中作放大器的作用。2.3.2主要特點9018的主要特點為：●特征頻率高，為1100MHz（典型值）?！駥﹄娫措妷鹤兓铜h(huán)境溫度的變化具有穩(wěn)定的震蕩和小的頻率漂移。2.4三極管90139013是NPN型高頻小功率晶體管，在電路中構(gòu)成一個工作頻率相當穩(wěn)定的改進型電容三點式振蕩電路，調(diào)節(jié)電感、電容可以調(diào)節(jié)發(fā)射的靈敏度和距離。2.4.1主要用途9013晶體管作為音頻放大和收音機1W推挽輸出，與C9012組成互補電路。2.4.2主要特點9013的主要特點有：●耗散功率大?！耠娏鲃討B(tài)范圍大，C極電流大于500mA?！耧柡蛪航档?，C、E間電壓小于0.6V。2.5可調(diào)線繞電感半導(dǎo)體收音機用振蕩線圈此振蕩線圈在半導(dǎo)體收音機中與可變電容器等組成本機振蕩電路，用來產(chǎn)生一個輸入調(diào)諧電路接收的電臺信號高出465kHz的本振信號。其外部為金屬屏蔽罩，內(nèi)部由襯架、工字形磁心、磁帽及引腳座等構(gòu)成，在工字磁心上有用高強度漆包線繞制的繞組。磁帽裝在屏蔽罩內(nèi)的架上，可以上下旋轉(zhuǎn)動，通過改變它與線圈的距離來改變線圈的電感量。3電路板的制作由于只本次實訓(xùn)直接發(fā)下整套的已經(jīng)音質(zhì)好的電路板和元件，所以制作只用完成接就可以直接進行調(diào)試了。焊接的一般先裝低矮、耐熱的元件，最后裝集成電路。應(yīng)按如下步驟進行焊接：（1）清查元器件的質(zhì)量，并及時更換不合格的元件；（2）確定元件的安裝方式，由孔距決定，并對照電路圖核對電路板；（3）將元器件彎曲成形，本電路所有的電阻(除Rl2外)均采用立式插裝，盡量將字符置于易觀察的位置，字符應(yīng)從左到右，從上到下。以便于以后檢查，將元件腳上錫，以便于焊接；（4）插裝。應(yīng)對照電路圖對號插裝，有極性的元件要注意極性，如集成電路的腳位等。（5）焊接。各焊點加熱時間及用錫量要適當，防止虛焊、錯焊、短路。其中耳機插座、三極管等焊接時要快，以免燙壞。（6）悍后剪去多余引腳，檢查所有焊點，并對照電路圖仔細檢查，并確認無誤后方可通電。4調(diào)頻發(fā)射機的調(diào)試(1)通電后，將音頻輸入Mic處懸空，用鑷子碰連接處，用萬用表電壓10V檔位測IC的14引腳應(yīng)有1V左右的輸出，(2)焊上Mic，在14腳的電容負腳點對地用一耳機監(jiān)聽，應(yīng)能聽到Mic拾取的話音，說明IC內(nèi)的音頻放大器已經(jīng)工作；(3)焊接一個MP3音頻輸入線路，將Mic短路，播放MP3中的輕音樂輸入給話筒電路；(4)將一調(diào)頻收音機調(diào)在無廣播電臺處接收無線電話筒的聲音信號，這樣可避開廣播電臺的干擾；(5)調(diào)頻收音機接收無線話筒的信號，調(diào)節(jié)振蕩線圈電感的匝間距離，使發(fā)射頻率落在88～108MHz的調(diào)頻頻段內(nèi)，聽收音機是否有的MP3播放的音樂；(6)如欲提高發(fā)射頻率，應(yīng)增大的匝間距離，如欲降低發(fā)射頻率，應(yīng)縮小的匝間距離，若收不到信號，改變匝間距離，或改變?nèi)萘?，直到在一個沒有電臺的位置上收到信號為止；(7)調(diào)整容量或調(diào)整匝間距離，拉開同接收機的距離，使距離最遠，達到設(shè)計要求距離，效果最佳為止；(8)適當改變發(fā)射天線的長度，以達到效果最佳為止，但不要太長，越短越好。調(diào)試結(jié)果如下：

(1)實際測試時如果電源穩(wěn)定，Mic懸空處有將近0.95V左右的電壓，基本到達要求；(2)在負腳點用耳機可以聽到聲音；(3)收音機可以聽到音樂，距離遠離40m之后音質(zhì)慢慢地變差；(4)在大約60m處聽不到效果了。5結(jié)論調(diào)頻發(fā)射機就是先將音頻信號和高頻載波調(diào)制為調(diào)頻波，使高頻載波的頻率隨音頻信號發(fā)生變化，再對所產(chǎn)生的高頻信號進行放大，激勵，功放和一系列的阻抗匹配，使信號輸出到天線，發(fā)送出去的裝置。來自音源的立體聲信號由電位器調(diào)節(jié)適當幅度后，分別由各自的RC網(wǎng)絡(luò)組成的預(yù)加重電路耦合到BA1404第1、18腳，經(jīng)BA1404內(nèi)部左右聲道放大、平衡調(diào)整等處理后由第12腳輸出，并與第13腳輸出的19kHz導(dǎo)頻信號一起組成立體聲復(fù)合信號。該立體聲復(fù)合信號經(jīng)Q1等組成的電壓放大器放大后。送入頻率調(diào)制電路進行頻率調(diào)制，頻率調(diào)制電路由Q2等組成。它是一個工作頻率相當穩(wěn)定的改進型電容三點式振蕩電路。振蕩頻率主要由連接在Q2基極的電感、電容參數(shù)決定。Q3等組成射頻功率放大推動級。Q3集電極外接的電感、電容構(gòu)成諧振電路，其諧振頻率為88－108MHz。焊接是應(yīng)該注意元件的好換，和電路是否匹配。并注意焊接工藝的要點。測試的時候主要調(diào)節(jié)L2和L3兩個電感，調(diào)節(jié)L3主要是調(diào)節(jié)本振頻率，調(diào)節(jié)L2主要是調(diào)節(jié)發(fā)射距離和靈敏度，即音頻的清晰度。測試時應(yīng)該認真細心，調(diào)節(jié)時注意收音機里音頻的變化，在適當?shù)臅r候調(diào)節(jié)L2和L3。換上新的繞電感后比較難調(diào)，注意繞電感的調(diào)節(jié)。之前調(diào)試好的頻率會因天氣的變化而變化，晴天跟陰雨天的頻率有所變化，應(yīng)引起注意。通過測試之后，收音機可以接受得到清晰的音頻信號，頻率為106.2MHz，發(fā)射距離目測大概為50米左右。通過本次實訓(xùn)，使我明再一次嘗試到了動手制作電子產(chǎn)品的樂趣，加深了對專業(yè)基礎(chǔ)課程知識的學(xué)習(xí)和了解。自己參與電子產(chǎn)品的設(shè)計和制作，培養(yǎng)了我理論聯(lián)系實際的能力，提高了我分析問題和解決問題的能力，增強了獨立工作的能力，同時也加強了獨立分析能力，也培養(yǎng)了與其他同學(xué)的合作、共同探討、共同前進的精神，最終按時把所要制作的電子產(chǎn)品完成。在實訓(xùn)中，自己對電子產(chǎn)品有了更深一步的認識，也明白的制作的艱辛，對自己以后