项目五 无线话筒电路制作与调试

项目五、无线话筒电路制作与调试任务一、无线话筒电路制作与调试平山县职业教育中心数字资源项目五、无线话筒电路制作与调试学习重点:1、正弦波振荡电路的组成框图及类型。2、识读LC振荡器、石英晶体振荡器、RC桥式振荡器的电路图。3、估算振荡频率。4、用示波器观测振荡波形，用频率计测振荡频率。5、元器件的成型、插装与调试。学习难点:1、振荡电路的工作原理。2、整机装配技术。3、安装与调试LC接近开关、RC桥式音频信号发生器。4、排除振荡器的常见故障。平山县职业教育中心数字资源任务一、无线话筒电路制作与调试明确目标：1、掌握正弦波振荡电路的组成框图及类型。2、掌握识读LC振荡器、石英晶体振荡器、RC桥式振荡器的电路图的方法。3、掌握整机装配技术。4、熟悉实际电路中的振荡电路，并可识别出振荡电路。5、掌握元器件的成型、插装与调试。操作示范：1、正弦波振荡电路的组成框图及类型。2、整机装配技术。3、安装与调试LC接近开关、RC桥式音频信号发生器。平山县职业教育中心数字资源任务一、无线话筒电路制作与调试4、用示波器观测振荡波形，用频率计测振荡频率。5、排除振荡器的常见故障。6、元器件的成型、插装与调试。平山县职业教育中心数字资源目录（一）、正弦波振荡电路（二）、LC振荡电路（三）、石英晶体振荡电路（四）、RC正弦波振荡器（五）、正弦波振荡器的制作（六）、无线话筒电路制作与调试平山县职业教育中心数字资源（一）、正弦波振荡电路1、正弦波振荡电路的组成框图：正弦波振荡电路一般由基本放大电路、正反馈电路、选频电路、限幅电路组成。平山县职业教育中心数字资源2、起振条件：起振应满足两个条件：一是正反馈；二是基本放大电路的放大倍数A与反馈电路的反馈系数F的乘积要大于1，即AF1。反馈系数是指，反馈电路输出与输入的比值。平山县职业教育中心数字资源3、平衡条件：正弦波振荡电路起振后，当振荡幅度达到一定值时，就要对振荡幅度进行限制。常用的办法有两个：一是利用三极管自身的特性，在振荡幅度增大到一定值时，基本放大电路的放大倍数自动降低，这种方法在分立元件组成的正弦波振荡电路中采用得比较多；二是限制基本放大电路的输入，使振荡幅度不再增大。这两种方法都是要使基本放大电路的放大倍数与反馈系数的乘积等于1，即AF=1，维持振荡幅度不变。归纳：通常将正弦波振荡电路的振荡条件归纳为：相位平衡条件和幅度平衡条件。相位平衡条件是指，反馈必须是正反馈，即φA+φF=2πn（n＝0或1）。幅度平衡条件是指：AF≥1，即起振时大于1，稳幅时等于1。在起振到稳定输出过程中，这种变化要能自动进行。平山县职业教育中心数字资源4、自激振荡条件：产生自激振荡必须同时满足两个条件：（1）幅度平衡条件|AF|=1；（2）相位平衡条件φA+φF=2nπ（n=0,1,2,3···）；其中，A指基本放大电路的增益（开环增益），F指反馈网络的反馈系数，同时，起振必须满足|AF|略大于1的起振条件。平山县职业教育中心数字资源自激振荡型超声发声电路：平山县职业教育中心数字资源（二）、LC振荡电路采用LC谐振回路作为选频电路的正弦波振荡电路，称为LC正弦波振荡器，根据LC回路连接方式的不同，可分为变压器反馈式、电感反馈式（电感三点式）和电容反馈式（电容三点式）3种类型。平山县职业教育中心数字资源1、变压器反馈式振荡电路：平山县职业教育中心数字资源2、电感三点式振荡电路：搭建电路时，只要注意将LC并联谐振电路的两端分别接三极管的集电极和基极，发射极接电感线圈的中间（对交流而言），就能满足相位平衡条件。平山县职业教育中心数字资源3、电容三点式振荡电路：搭建电路时，对交流而言只要注意将三极管的集电极和基极分别接LC并联电路的两端，发射极接两只电容器的中间，就能满足相位平衡条件。平山县职业教育中心数字资源改进电容三点式振荡电路：在实际应用中，常将一只容量比C1、C2小很多的电容器C3与电感L串联，通过调节C3实现振荡频率的改变，而又不影响起振。平山县职业教育中心数字资源LC正弦波振荡电路主要用来产生高频正弦信号，振荡频率可高达几百兆赫兹以上。下图所示的晶体管接近开关内部有一个LC振荡器，当铁磁物体靠近振荡器的空间磁场时，在铁磁体内部产生涡流，消耗振荡能量，使振荡减弱，直至最后停止振荡；而当铁磁体离开后，振荡器重新恢复振荡，即由振荡器是否振荡判断铁磁物体是否接近。平山县职业教育中心数字资源（三）、石英晶体振荡电路1、电阻元件石英晶体谐振器：石英晶体谐振器，简称为晶振，如图（a）所示。图（b）所示为其电路符号。石英晶体谐振器发生谐振时，其阻抗呈纯电阻性，流过的电流与两端的电压同相，不产生相移。平山县职业教育中心数字资源2、石英晶体正弦波振荡电路：采用石英晶体谐振器构成选频电路或反馈电路的正弦波振荡电路，称为石英晶体正弦波振荡器。平山县职业教育中心数字资源（四）、RC正弦波振荡器1、电路组成：采用RC电路作为选频电路的正弦波振荡电路，称为RC正弦波振荡器。该电路的特点是用RC串并联电路作为选频电路，并在振荡频率上形成正反馈。归纳：RC正弦波振荡电路的结构简单，起振容易，频率调节方便，主要用于产生低频正弦信号，最高振荡频率一般为10～100kHz。平山县职业教育中心数字资源（五）、正弦波振荡器的制作1、准备器材：平山县职业教育中心数字资源2、内容与步骤：RC正弦波振荡电路平山县职业教育中心数字资源（1）根据图所示的电路绘制出装配电路图，标清楚各元件的位置。（2）根据图所示电路列出元件清单。备好元件，检查各元件的好坏。（3）正确识读LM358集成运放的引脚。正面识读时，从左下脚起，逆时针方向依次为1～8脚。（4）根据绘制好的装配图，完成各元件的安装。（5）检查无误后，通电调试。用示波器观察Uo的波形，若无波形显示，调节电位器RP，顺时针或逆时针旋转电位器旋钮，直至示波器屏幕上出现稳定的正弦波，做好记录。若顺时针或逆时针旋转电位器到底，仍观察不到波形，说明电路连接有故障，查找原因并排除。（6）利用示波器的扫描频率旋钮测出振荡频率，并做好记录。（7）分别断开VD1、VD2，观察波形的变化，并做好记录。（8）同时断开VD1、VD2，观察波形的变化，并做好记录。（9）实训结束后，整理好本次实训所用的器材、工具、仪器、仪表，清扫工作台，打扫实训室。平山县职业教育中心数字资源（六）、无线话筒电路制作与调试1、射频发射：由声电转换器件（如拾音器）输出的声音信号是频率较低的电信号。这种信号直接发射出去技术上有一定困难，效率很低；再者几个电台同时广播，信号频率基本相同，在空中混淆，产生相互干扰，使接收者无法选择要接收的信号。因此，无线电广播都采用高频电磁波发射的方法。不同电台采用不同频率的高频电磁波做载体，携带声音信号发射出去，技术上容易做到，另一方面各路信号互不干扰，便于用户选择接收。调制的过程是在发射机中完成的平山县职业教育中心数字资源发射机方框图：发射机的主要任务是由晶体振荡器产生高频载波，在调制器中利用由话筒转换的音频信号对高频载波进行调制。经调制的已调波在高频放大器中经放大，由天线以高频载波的形式向周围空间辐射，供接收机接收。平山县职业教育中心数字资源2、无线话筒的电路图和工作原理：无线调频话筒原理图平山县职业教育中心数字资源（1）高频振荡调制电路：该部分由晶体管VT2、电阻R5电感L1电容C4、C5、C6等组成。其功能是产生高频载波信号并进行调制。L1和C5构成LC谐振回路。该回路具有选频作用，其频率由公式计算得出：f=1/[2π*(LC)-1/2]经C3耦合过来的信号加在VT2基极上，通过积极上变化的电压改变be结电容，而实现对载波的调制。由集电极输出经C7耦合到下一级进行功率放大。（2）功率放大电路：电路由R7、VT3、C8、L2、C9、R8组成，该部分电路为自偏压电路，无需给b极加偏置电压，高频信号由C7耦合经自偏压电阻R7加到b上放大，电路工作在C类状态。L2和C8组成选频电路，使其谐振在前一级的工作频率上，C9为输出电容，输出高频信号。平山县职业教育中心数字资源3、无线调频话筒的制作：（1）元件选择与自制：选频回路的电感L需要自制，用直径0.5mm的导线，在直径为5mm左右的骨架上绕制5圈，抽去骨架成为空心线圈，并适当拉长即可。（2）晶体管VT1：9014，β≥100；VT2、VT3：9018，β≥100，f≥700MHz；C5至C9选用高频超稳定瓷介电容器（色标为黑点）。（3）制作电路板：单面板：36*80mm单面板平山县职业教育中心数字资源元件安装：将驻极话筒用导线连接在电路板的相应位置，电阻采用卧式按装，元件安装高度不超过10mm。天线安装：采用25mm长软线。外壳制作：120mm线槽制成，壳的一端打10个小孔作为拾音口。平山县职业教育中心数字资源4、无线调频话筒的调试：（1）检测电路是否起振：调试时，将万用表置直流50毫安档，测量整机电流，此时，短路L1，万用表指针应有明显摆动，说明电路已起振。如电路不起振，应检查电路板是否有虚焊、VT2、VT3的β值是否够大、电容是否完好，必要时适当调节R6、R5的值，使电路起振。（2）调整发射频率：用调频收音机接收无线话筒信号，通过调节振荡线圈L1的匝距，使发射频率在88--108MHz上，如欲提高发射频率，应增大L1的匝距，反之，减小L1的匝距。平山县职业教育中心数字资源5、实训步骤：（1）查找资料，设计绘制原理图（用PROTEL99）；（2）设计PCB图；（3）电路板的绘制、腐蚀；（4）电路焊接、制作；（5）外壳的制作；（6）装配和调试电流通过导体时产生的热量(焦尔热)。平山县职业教育中心数字资源任务小结平山县职业教育中心数字资源思考与提高（1）正弦波振荡电路结构框图：（2）正弦波振荡电路产生自激振荡必须同时满足两个条件：（3）根据LC回路连接方式的不同，LC振荡电路可分为三种类型。（4）简述正弦波振荡电路起振条件。