调频无线话筒-高频课设-武汉理工

课程设计任务书学生姓名：专业班级：通信080X指导教师：工作单位：信息工程学院题目:调频无线话筒的设计初始条件：Vcc=+6V三极管9018结构：NPN集电极-发射极电压15V集电极-基电压30V射极-基极电压5V集电极电流0.05A耗散功率0.4W特怔频率平均620MHZ放大倍数：D28-45E39-60F54-80G72-108H97-146I132-198要求完成的主要任务:设计调频无线话筒，要求：（1）载波频率90MHz附近，用收音机FM段接收。（2）在声音被清晰接收的前提下，发射距离≥5m（3）电源电压6V。（4）音质清晰，发射较远设计过程中使用仿真软件进行电路仿真时间安排：1、理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料；2、课程设计时间为1周。（1）确定技术方案、电路，并进行分析计算，时间1天；（2）选择元器件、安装与调试，或仿真设计与分析，时间2天；（3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。指导教师签名：2010年12月1日系主任（或责任教师）签名：年月日武汉理工大学《高频电子线路》课程设计1目录摘要.................................................................................................................................................2Abstract...........................................................................................................................................31绪论.............................................................................................................................................42原理电路的设计..........................................................................................................................62.1方案设计与论证...............................................................................................................62.2单元电路的设计...............................................................................................................82.2.1单元电路框图........................................................................................................82.2.2具体电路选择......................................................................................................112.3实际电路.........................................................................................................................133方案的分析与改进...................................................................................................................144电路仿真...................................................................................................................................165小结与体会................................................................................................................................186元器件清单................................................................................................................................197参考文献....................................................................................................................................20武汉理工大学《高频电子线路》课程设计2摘要高频电子线路系统地介绍了通信系统，特别是无线通信系统中的最基本电路及他们的功能，给出了定性及定量分析这些电路性能的方法。这些电路包括了发射机及接收机中的选频放大电路、混频电路、功放电路、振荡电路、调制及解调电路、锁相环电路、自动增益控制电路及频率合成电路。本课程设计的基本目标是：通过理论和实践教学，使我们了解晶体管工作于高频时的工作原理，特性参数及微变等效电路，掌握高频单元电路的线路组成、基本工作原理、分析方法、技术要求及一些典型集成电路的实际应用，并且具备一定的理论水平和足够的实践技能，为进一步学习通讯技术的专业知识和职业技能打下基础。关键词：无线调频话筒、仿真、电路分析武汉理工大学《高频电子线路》课程设计3AbstractHighFrequencyCircuitsystematicintroductiontocommunicationsystems,particularlywirelesscommunicationsystemsandtheirbasicfunctionofthecircuit,giventhequalitativeandquantitativeanalysisofthesemethodsofcircuitperformance.Thecircuitincludesatransmitterandreceiverinfrequencyselectiveamplifier,mixercircuits,poweramplifier,oscillationcircuit,modulationanddemodulationcircuits,phaselockedloopcircuit,automaticgaincontrolcircuitsandfrequencysynthesiscircuit.Thebasicdesignofthiscourseare:thetheoryandpracticethroughteaching,soweknowwhenthetransistorsoperateathighworkingprinciple,characteristicsandmicro-dependentequivalentcircuitparameters,frequencycontrolcircuitofthelineunitcomposition,thebasicworkingprinciplemethods,technicalrequirements,andsometypicalIC,andhaveacertaintheoreticallevelandenoughofthepracticalskills,communicationtechnologiesforthefurtherstudyofexpertiseandprofessionalskillsbasis.Keywords:WirelessFMmicrophone,Simulation,circuitanalysis武汉理工大学《高频电子线路》课程设计41绪论高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。学生通过本课程的学习，不但应该掌握必要的基础理论知识，而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。对于这些能力的培养，理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合，才会取得比较好的效果。高频课程设计是作为高频电子线路课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握高频电子线路设计和调试的方法，增加模拟电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。按照本学科教学培养计划要求，在学完专业基础课电路与电子技术后，应安排课程设计教学实践项目，其目的是使学生更好地巩固和加深对专业基础知识的理解，学会设计中、小型电子线路的方法，独立完成调试过程，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。无线话筒准用的频段无线电波可以在空间自由传播，不受用途和地域限制，因此造成各种无线电设备的频率交叉重叠。如果不加以规定和约束，不可避免地会产生相互干扰，影响正常的通信。为此，世界上无线频率管理部门对无线电频率的使用范围作了统一规定，使它们之间的相互影响降到最低。无线话筒使用频率为88MHZ-108MHZ。各频段无线电波的传播特性自由空间电磁波的传播衰减包括距离衰减（衰减量与距离的平方成正比）、传播媒体的吸收（空气、人体和墙体等）和金属结构物的反射。频率越高，传播媒体的吸收越大，金属物体的反射越强（即阻止电磁波传播的能力越强）。金属物体对电磁波传播的阻挡反射与无线电波长（频率）的关系金属物体对电磁波都有反射作用。阻挡电磁波传播的能力与电磁波的波长和金属物体的大小有关。电磁波的波长小于金属物体的尺寸时，会被全部反射，传播受阻。或者说，频率越高，金属物体对电磁波的反射越强。相反，如果电磁波的波长大于金属物体的尺寸时，部分电磁波会绕过金属障碍物继续传播（电磁波的绕射特性）。电磁波对金属网格（或金属孔板）有穿透能力。电磁波的波长小于金属网格孔的直径武汉理工大学《高频电子线路》课程设计5时，则会被通过。也就是说，波长越短，通过金属网格的穿透能力越强。非金属物体（人体、墙壁等）对电磁波的吸收作用，电磁波的频率越高，非金属物体对它的吸收越大，电磁波的传播衰减也越大。本次课程设计本小组选择设计制作调频无线话筒，要求是分析高频发射系统各功能模块的工作原理，提出系统的设计方案，对电路进行调试。在此基础上可进行创新设计，如改善电路性能；故障分析；对系统进行仿真分析等。这是一款微型调频无线话筒，发射频率在90MHz左右，利用FM调频收音机可以实现短距离接收。在电路设计的过程中，本小组采用了NI公司的Multisim11.0进行电路仿真。武汉理工大学《高频电子线路》课程设计62原理电路的设计2.1方案设计与论证方案一该电路由三部分组成：1、音频放大部分；2、高频振荡部分；3、稳压部分。信号有话筒MIC注入三极管VT1的基极，经VT1放大后的音频信号经C2耦合至高频振荡电路VT2基极，然后经天线发射出去。此电路的工作频率在85~104MHZ之间。原理图如下图2.11元件的选用，MIC选用高灵敏的驻极体话筒，VT1为9013H，β≥90，L1，L2用∮0.71