電裝實習(xí)報告

電裝實習(xí)報告《電裝實習(xí)》報告題目業(yè)余電臺收發(fā)一體機學(xué)院（部）信息工程學(xué)院專業(yè) 通信工程 班級 學(xué)生姓名 學(xué)號 指導(dǎo)老師時間—6月12日-7月2日目錄TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"一、 基本原理 2\o"CurrentDocument"二、 NE602振蕩混頻芯片簡介 31.基 本 信 息32.IC內(nèi)部振蕩器混頻器43.IC 包 裝 接 腳5三、LM386音頻功率放大器簡介 61■基本信息62.LM386內(nèi) 部電路63.LM386的引腳7四、總系統(tǒng)簡介....81.系統(tǒng) 總框圖82■接收狀態(tài)

3.n 型 濾 波 器13五、調(diào)試結(jié)果 171■發(fā)射狀態(tài)172■接收狀態(tài)183.調(diào)試結(jié)果21六、心得體會.... 21附錄元器件表.... 22業(yè)余電臺收發(fā)信一體機摘要本文主要介紹了業(yè)余電臺收發(fā)信一體機工作原理。在業(yè)余電臺通信中，有一個40m波段，頻率為7MHz多一點。本電路就是設(shè)計制作一個電路系統(tǒng)，可以接收到7.030MHz的等幅電報CW信號，可以發(fā)射7.030MHz等幅電報CW信號。它的工作狀態(tài)由按鍵控制，當(dāng)按鍵沒有按下時，電路處于接收狀態(tài)，當(dāng)按鍵按下時，電路處于發(fā)射狀態(tài)。接收到的信號，可以經(jīng)耳機聽到。接收電路設(shè)計采用的是直變式，即直接將接收到的高頻信號送入混頻級，與混頻電路的本振頻率信號混頻后，直接混出音頻信號，音頻信號經(jīng)音頻放大器放大以及功率放大器放大后推動喇叭或耳機發(fā)聲。發(fā)射電路設(shè)計，對于廣播信號，將音頻信號調(diào)制到載頻信號上放大后通過天線發(fā)射，對于電視信號，將視頻信號以及音頻信號調(diào)制到載頻上經(jīng)放大后通過天線發(fā)射。而本電路只需要將等幅高頻信號發(fā)射，所以可以利用接收電路中的本振電路產(chǎn)生的高頻信號直接經(jīng)放大器放大，經(jīng)濾波器濾波后送到天線發(fā)。關(guān)鍵詞NE602LM386接收狀態(tài)一、基本原理在業(yè)余電臺通信中，有一個40m波段，頻率為7MHz多一點。本電路就是設(shè)計制作一個電路系統(tǒng)，可以接收到7.030MHz的等幅電報CW信號，可以發(fā)射7?030MHz等幅電報CW信號。它的工作狀態(tài)由按鍵控制，當(dāng)按鍵沒有按下時，電路處于接收狀態(tài)，當(dāng)按鍵按下時，電路處于發(fā)射狀態(tài)。接收到的信號，可以經(jīng)耳機聽到。接收電路設(shè)計，一種方案是用高頻諧振電路或高頻濾波電路接收高頻信號，經(jīng)高頻放大器放大，再經(jīng)混頻電路（混頻電路主要由兩級構(gòu)成，一級是本振電路產(chǎn)生本機振蕩信號，一是混頻級，輸出的信號是接收到的高頻信號與本機信號的差頻，經(jīng)特定的濾波電路后選出所需的差頻信號，一般是基波差頻信號）混頻后得到中頻信號中頻信號經(jīng)中頻放大器放大后，再經(jīng)檢波解出音頻信號，經(jīng)音頻放大器放大功率放大推動喇叭或耳機發(fā)聲,此種方式可見常用的趨超外差收音機電路，電視接收機電路等等。另一種方式是直變方式，即不再有中頻這一級，而是將接收到的高頻信號送入混頻級，與混頻電路的本振頻率信號混頻后，直接混出音頻信號，音頻信號經(jīng)音頻放大器放大以及功率放大器放大后推動喇叭或耳機發(fā)聲。以上兩種不同方式,關(guān)鍵是選取的本機振蕩信號的頻率高低有較大區(qū)別,差動方式選取的本機振蕩信號頻率與接收的高頻信號頻率相差一個中頻頻率（差值就較大，直變方式選取的本機振蕩信號頻率與接收的高頻信號頻率相差一個音頻頻率（差值就較?。Ｒ话阍谛枰幚淼男盘栞^為復(fù)雜的情況下，如電視信號，廣播信號等等，采用差動方式。而等幅電報CW信號比較簡單，可以采用直變方式。本電路采用直變接收方式。發(fā)射電路設(shè)計，對于廣播信號，將音頻信號調(diào)制到載頻信號上放大后通過天線發(fā)射，對于電視信號，將視頻信號以及音頻信號調(diào)制到載頻上經(jīng)放大后通過天線發(fā)射。而本電路只需要將等幅高頻信號發(fā)射，所以可以利用接收電路中的本振電路產(chǎn)生的高頻信號直接經(jīng)放大器放大，經(jīng)濾波器濾波后送到天線發(fā)射。由以上討論，可以知道本電路系統(tǒng)應(yīng)由以下電路結(jié)構(gòu)構(gòu)成。

部集成了將輸入信號和本振信號相乘的電路，還有振蕩電路，只要在外圍接上決定本振信號頻率的電路就可以產(chǎn)生穩(wěn)定的本機振蕩信號。NE602振蕩混頻芯片簡介基本信息NE602/SA602是Signetics8公司生產(chǎn)的通用振蕩/混頻器單片集成電路，內(nèi)含雙平衡振蕩器（DBM）、振蕩器和穩(wěn)壓器。其內(nèi)部框圖和封裝引線見圖1。其中，雙平衡混頻器的工作頻率可達500MHZ，振蕩器的振蕩頻率可達200MHz。因此，最適合用于高頻（HF）和甚高頻（VHF）接收機、變頻器和頻率變換器，還可用來構(gòu)成高頻信號發(fā)生器的LC可變頻率振蕩器輸出A(VF0)、圖嚴11輸出A(VF0)、圖嚴11NE60Q2內(nèi)部框圖圖和封裝引引線由于NE602采用雙平衡混頻器并具有振蕩器，故用作超外差式接收機的前端電路，不僅使用方便而且具有很好的信噪比和三階互調(diào)指標(biāo)。在45MHz下的噪聲系數(shù)典型值為5dB。以匹配輸入信號為基準的三階互調(diào)截止點實際可以達到?15dBm，雖然推薦的最大信號電平是-25dBm（約3?16mW）。此最大電平相當(dāng)于50Q電阻上的12?6mV或1?5KQ電阻（NE602的輸入阻抗）上的68mV。NE602在沒有外部高頻放大的情況下，可以為接收機提供求0?2uV的靈敏。IC內(nèi)部振蕩器混頻器NE602的本振由芯片上的一只VHFNPN型晶體管擔(dān)任。該管的基極接到6腳，發(fā)射極接7腳。集電極接內(nèi)部的緩沖放大器，沒有通往外部的引腳。振蕩信號經(jīng)緩沖放大后送到雙平衡混頻電路。只要外接振蕩電路不接到該管集電極，就可以構(gòu)成各種接法的振蕩器。因此NE602可用作考畢茲、克拉潑、哈特萊、巴特勒等振蕩器，但不能做皮爾斯和密勒振蕩器。圖2是NE602內(nèi)部的雙平衡混頻電路。晶體管差分對管T1—T2與T3—T4組成交叉連接的雙平衡差分放大器。T5是T1—T2的電流源，T6是T3—T4的電流源。這種接法叫做吉爾伯特跨導(dǎo)單元。交叉耦合的集電極構(gòu)成推挽輸出（4腳和5腳），每個輸出端通過1?5KQ電阻在IC內(nèi)部接到電源正端。輸入也是推挽方式，也是在單元的兩半部分之間進行交叉耦合。本振信號通過T1、T3基極注入單元的兩半部分。由于雙平衡混頻電路能有效地抑制奇次諧波分量，故輸出信號的主要成分是高頻輸入信號與本振信號的和頻分量和它們之間的差頻分量，這正是需要的。其余分量（如輸入信號、本振信號、以及二者諧波的和、差分量）均受到不同程度的抑制。因此NE602的輸出信號比一般單端混頻器更加純凈，這是它能提高接收機性能的關(guān)鍵所在。m——K m1“亠 ? M由圖2NE60圖表雙平衡混頻電路LMAINBONO圖表33ICI包裝接接腳LMAINBONO圖表33ICI包裝接接腳DU"ouroINURNAlPCWERANDW&OSC.EMITTERLCDAL

OSOiLAiWlIC包裝接腳E602的接腳安排，如圖3所示，腳1及腳2是射頻的差動輸入；第3腳是接地；4腳與5腳則是推挽式輸出，但兩只腳均分別可成為單端點輸出；第6腳及第7腳分別是振蕩電晶體的基極與射極；第8腳則是電源輸入端。NE602是屬于低電壓、低電流的設(shè)計，它的正常供電范圍是5~8?0伏之間，耗電流通常低于3毫安培，5V電源較理想。NE602的輸入線路。采用差動方式，然而兩腳均可以分別成為單端輸入，此輸入單阻抗大約是1?5K歐姆，如果頻率高的話，此阻抗會低些,交流線路最重要的是彼此間的匹配問題，要訊號通行無阻，不會衍生其它麻煩，就得注意訊號來源與負載端之間的阻抗匹配是否恰當(dāng)。NE602的輸出阻抗是1?5K歐姆，與其輸入阻抗相同。NE602的輸出端是一推挽式，但是很容易可以改成單端輸出，只要在所選（第四成第五腳）的輸出端，串接去除直流成分的電容即可，另一端可以放著不管。若是讓后續(xù)電路的負載阻抗能與之匹配，則更為理想。6,7腳間的晶體管與外部電路構(gòu)成本地振蕩電路，并聯(lián)式基本波石英晶體振蕩器組合，此處使用的石英晶體應(yīng)該是并聯(lián)式，這種線路比較適合固定頻率的接收機。GILBERT

CELL

MIXEfl三、LM386音頻功率放大器簡介基本信息LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、更新內(nèi)鏈增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點的功率放大器，廣泛應(yīng)用于錄音機和收音機之中。它是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的音頻功率放大器，主要應(yīng)用于低電壓消費類產(chǎn)品。為使外圍元件最少，電壓增益內(nèi)置為20。但在1腳和8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至200。輸入端以地為參考，同時輸出端被自動偏置到電源電壓的一半，在6V電源電壓下，它的靜態(tài)功耗僅為24mW，使得LM386特別適用于電池供電的場合。LM386內(nèi)部電路LM386內(nèi)部電路原理圖如圖4所示。與通用型集成運放相類似，它是一個三級放大電路。第一級為差分放大電路，T1和T3、T2和T4分別構(gòu)成復(fù)合管，作為差分放大電路的放大管；T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負載；T3和T4信號從管的基極輸入，從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。第二級為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負載，以增大放大倍數(shù)。第三級中的T8和T9管復(fù)合成PNP型管，與NPN型管T10構(gòu)成準互補輸出級。二極管D1和D2為輸出級提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為OTL電路。輸出端（引腳5）應(yīng)外接輸出電容后再接負載。電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構(gòu)成反饋網(wǎng)絡(luò)，從而引入了深度電壓串聯(lián)負反饋，使整個電路具有穩(wěn)定的電壓增益。^表44LM386內(nèi)內(nèi)部路原理^LM386的引腳LM386的外形和引腳的排列如圖5所示。引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；引腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為電壓增益設(shè)定端；使用時在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10uFo查LM386的datasheet，電源電壓4-12V或5-18V（LM386N-4）；靜態(tài)消耗電流為4mA；電壓增益為20-200；在1、8腳開路時，帶寬為300KHz；輸入阻抗為50K；音頻功率0.5W。圖表55LMM36的引引腳圖圖總系統(tǒng)簡介1.系統(tǒng)總框圖合由晶體射放偏置大狀Q2構(gòu)路對信號大，放到天到此NE602瑞的地，接輸入用，因處于統(tǒng)總所示:狀態(tài),此時由Q1管構(gòu)成的三極管其共大電路正常而工作在放態(tài)，同時由成的放大電由Q1送來的再次進行放大后信號送線發(fā)射，注意時由于收電路沒有信號不起作此此時電路發(fā)射狀態(tài)。系的信號輸入信號通過合由晶體射放偏置大狀Q2構(gòu)路對信號大，放到天到此NE602瑞的地，接輸入用，因處于統(tǒng)總所示:狀態(tài),此時由Q1管構(gòu)成的三極管其共大電路正常而工作在放態(tài)，同時由成的放大電由Q1送來的再次進行放大后信號送線發(fā)射，注意時由于收電路沒有信號不起作此此時電路發(fā)射狀態(tài)。系的信號輸入信號通過IN4148接框圖如圖62?接按鍵S1為電路工作狀態(tài)控制元件，當(dāng)S1沒有被按下時，按鍵處于斷開狀態(tài)，此時由于由Q1管構(gòu)成的晶體三極管其共射放大電路失去偏置而不能工作，因此由Q1和Q2構(gòu)成的兩級放大電路沒有作用，而此兩級放大電路是對本振頻率信號放大后送到天線發(fā)射。因此此時電路處于接收狀態(tài)。當(dāng)S1時，按鍵處于收狀態(tài)高頻圖表66系統(tǒng)總框圖信號通過天線接收到電路系統(tǒng)，首先通過由C21,L6,L7,C20構(gòu)成的n型濾波器濾波（這個n型濾波器設(shè)計的濾波頻率應(yīng)為7.030MHz,即只有7.030MHz的信號能夠被送到電路中，而其它頻率信號在此處就被隔離而不能送到電路中），經(jīng)n型濾波器濾波后信號被送到電位器RP1,經(jīng)RP1調(diào)節(jié)幅度大小后經(jīng)耦合電容C1和C3送到集成電路NE602的輸入端“1”，在此輸入電路上接有由L1和C2組成的并聯(lián)諧振電路，這個并聯(lián)諧振電路的振蕩頻率也要設(shè)計在7.030MHz，以便更進一步濾除7.030MHz以外的其它信號，只讓7.030MHz的信號送到NE602的輸入端。注意到，并聯(lián)諧振電路對諧振頻率信號阻抗最大，而對其它頻率信號的阻抗很小。同時，輸入回路中的n型濾波器和并聯(lián)LC諧振電路擔(dān)負起了阻抗變換的作用，因接收天線阻抗為50歐姆，而NE602輸入阻抗為1.5K,因此需要進行阻抗變換，當(dāng)然能夠變換到1.5K是最理想的，一般情況是越接近1.5K越好。可以計算出22P的輸入電容器對于7.030M的信號阻抗為1029歐姆，兩個電容串聯(lián)應(yīng)為2058歐姆，但實際上由于并聯(lián)LC電路不可能是理想諧振狀態(tài)，因此阻抗不可能是無窮大，因此，這部分電路的實際阻抗肯定小于2058歐姆,而前面n型濾波器對于7.030M的信號的阻抗較小，不與考慮。NE602的“6”“7”間接有振蕩電路,它的振蕩頻率由外圍電路元件決定，在這個電路中，振蕩頻率主要由晶振Y決定,本電路所取晶振頻率當(dāng)然選用7.030MHz，這個振蕩電路中還有一個電位器,它的作用是對本振電路的振蕩頻率進行微調(diào)，調(diào)整的范圍在3KHz左右。本電路是并聯(lián)式基本石英晶體振蕩器組合，NE602將從“1”輸入的高頻信號與”6””7”間的本振信號進行混頻，得到的是它們的差頻信號，由于接收到的高頻信號與本機振蕩信號頻率相差很小，所以差頻出來的信號就是低頻信號（音頻信號）。如自己電路的本機振蕩信號頻率是7.029MHz,而接收到的信號（是別人的收發(fā)信機的本機振蕩頻率，因而不可能是絕對相同的）是7.028MHz，則經(jīng)NE602混頻后輸出信號頻率應(yīng)是7.029MHz-7.028MHz=0.001MHz=1000Hz也就是1000Hz的音頻信號。經(jīng)NE602混頻后的音頻信號經(jīng)“4”輸出，送到由場效應(yīng)管Q3（2N5485）構(gòu)成的共柵極放大器（這是一個發(fā)射時靜音電路,10M電阻R3和電容C9選取合適的時間常數(shù)，使得在按鍵從閉合到斷開后2N5485能夠立即接通信號，而在電鍵斷開的瞬間能及時在耳機中聽到頻率上的其它電臺信號,這種方式叫做全插入方式QSK,如果時間常數(shù)過大，由Q3構(gòu)成的電路接通時間較晚，貝恠電鍵斷開間隙聽不到頻率上的其它電臺信號，如果時間常數(shù)太小，則有可能發(fā)射信號沖擊接收電路，使得瞬間耳機聲音很大，損壞操作員聽力。假設(shè)對電路的要求再簡單一點，這個電路也可以不用），再經(jīng)耦合電容C10送到音頻放大集成電路LM386進行放大后推動耳機發(fā)音。3. n型濾波器n型濾波器的計算，設(shè)信號角頻率為3,用相量法討論，設(shè)輸入信號為UI相量，輸出信號為Uo相量，計算如下：iU二ZUO 1ij?L+—j?C= -U= -Uj?Lj?C+1i1—①2LCi從以上討論可知，當(dāng)―2LC=。時，輸出信號幅度最大，在本電路中，取C=470P，L=1?1uH（兩個2?2uH電感并聯(lián)），計算得=—= =7x106=7MHz2兀 2r、；LC并聯(lián)諧振電路的諧振頻率的計算f=2“LC電路中，L=2.2uH,C=220P,代入計算式得f7.23MHz型極管,比點接觸型二極管（如IN4148）R的PN結(jié)面積大得多，因而其結(jié)電容效應(yīng)也大得多，在反向運用時，加在二極管上的反向電壓不同時，等效的結(jié)電容也會不同，這樣，改變電位器RP2觸頭的位置，90P0.650264/15TO12N2500300-92P090N0.650264/15TO13P2500300-92N090N0.410460/10TO14P505600-92N090N0.350140/60TO18P18200-92N085P0.612280/10TO50N25005500-92P080N0.612280/10TO50P25005500-92N0也就改變了加在極管D2上的反向電壓，也就改變了它的電容量，從而微調(diào)本機振蕩電路振蕩信號頻率。因此，二極管D2在此處是當(dāng)作變?nèi)荻O管使用，即就是一個壓控電容器。嚴格的計算和討論需要查晶振7.030的工作曲線或等效電路，然后進行計算。發(fā)射時靜音電路的時間常數(shù)由電阻R3和電容C9決定，其時間常數(shù)約為0.1秒。當(dāng)電鍵按下時，由于NE602的信號輸入端通過二極管D1短路到地，這樣，混頻級得不到輸入信號，同時，由于場效應(yīng)管G的柵極通過二極管D3短路到地，使得G截止，使得音頻信號也到不了音頻放大器LM386，因為這兩個因素的影響，從而使得在耳機中聽不到聲音。由于電鍵被按下,三極管Q1構(gòu)成的電路處于放大狀態(tài)，NE602的本振信號從“6”通過耦合電容C17送到Q1構(gòu)成的放大電

路進行放大,放大后的信號再通過Q2構(gòu)成的放大器進行放大，經(jīng)n型濾波器濾波后送到天線發(fā)射到空中。五、調(diào)試結(jié)果1- 發(fā)射狀態(tài)測得R5左端的波形如圖7所示，其為本地晶振經(jīng)過電容C17濾除直流后的波形，其峰值為420mV,頻率為7.341MHZ。g^iostek 它卡丁o.ggos Trigti*_!*■*!_MeasureT iFWST iFWS1：42SriU2：chanoff上升時間1：3?.70rs2：chanoffO^l.100niU(D50ns OCH1EDGEJFlCs—SSmU O7.37175NHz 跡圖7R5左端波形測得R7上方的波形如圖8所示，其為經(jīng)過三極管第一次放大后的波形，其峰值為3.24V,頻率為7?353MHZ。G^mSTEKOleisureG^mSTEKOleisure峰-峰值1：3.24U1：-97■張UAE；cJi呂riuFfA頻率1：?.353MH22：chanoff占空率1:斗鄉(xiāng)■紳Z：cli加uFf(D50ns1：51.40rs2：chsricff(D50nsOCH1EDGEJRC"?6923INHz圖8R7上方波形

后的信號波形，其峰值為3.56V,頻率為7.357MHZ,峰值較小的原因在于發(fā)送板使用的三極管信號參數(shù)或者電感功率不夠高，不能達到要求，導(dǎo)致放大電壓沒有達到電源電壓。

圖11L7左端波形測得D1左端的波形如圖12所示，其為NE602引腳1的輸入波形,STEK其峰值為19?8mV,頻率為461.8HZ的幅度調(diào)制信號。STEKf峰-峰值1：19.8mUE：chancff平均值1：-ess-uu2；chancf1-iiiiI■ii■IiiiiIiiiiIii■ij-iiiiIiiiiIiiiiIiiiiIiiii頻率-iiiiI■ii■IiiiiIiiiiIii■ij-iiiiIiiiiIiiiiIiiiiIiiii1：461.8HzE：chancf占空率1；1.10?；2：chanq利上升時間1：16.62US2：Charicf0CH1EDGEJRC□13.4433MHz圖12D1左端波形測得R3上方的波形如圖13所示，其為NE602的輸出波形，其峰值為2.04V，頻率為265.9HZ。

Echancffww2：chanoff[JelU (DLmw3250mUOCH1EDGEJRC□287.960Hz圖12耳機的波形3. 調(diào)試結(jié)果將兩個板子分別作為發(fā)射板與接收板，在接收板上面插入耳機。使用導(dǎo)線將兩個板子的天線連接起來，在發(fā)射板上按動開關(guān)，可以在耳機中聽到很圓潤的“嘟嘟嘟”聲音，測得其電壓為2V左右。如果再繼續(xù)將兩個板子的地接在一起，按動發(fā)射板上開關(guān)后，發(fā)現(xiàn)聲音更大了，測得其電壓達到了7V，接近電源電壓，說明經(jīng)過LM386的信號已經(jīng)放大到最大了。不使用導(dǎo)線連接天線，只連接地，在耳機中也可以聽到較小的嘟嘟嘟聲音，這就說明已經(jīng)實現(xiàn)了