双工对讲机电子技术课程设计.docx
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双工对讲机电子技术课程设计.docx
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双工对讲机电子技术课程设计
电子技术
课程设计
成绩评定表
设计课题:
双工对讲机设计
学院名称:
专业班级:
学生姓名:
学号:
指导教师:
设计地点:
设计时间:
指导教师意见:
成绩:
签名:
年月日
电子技术课程设计任务书
学生姓名
专业班级
学号
题目
双工对讲机设计
课题性质
工程设计
课题来源
自拟
指导教师
主要内容
(参数)
1.设计任务及要求
⑴元件采用集成运放和集成功放及电阻、电容等,实现甲、乙双方异地有线通话对讲功能;
⑵用扬声器兼作话筒和啦叭,双向对讲,互不影响;
⑶电源电压选用+9V,输出功率≥0.5W,工作可靠,效果良好;
⑷设计电路所需的直流稳压电源(即+9V电源);
2.参考电路框图
任务要求
(进度)
第1-2天:
熟悉课程设计任务及要求,查阅技术资料,确定设计方案。
第3-4天:
按照确定的方案设计单元电路。
要求画出单元电路图,元件及元件参数选择要有依据,各单元电路的设计要有详细论述。
第5-6天:
撰写课程设计报告。
要求内容完整、图表清晰、文理流畅、格式规范、方案合理、设计正确,篇幅合理。
主要参考
资料
[1]康华光.电子技术基础(模拟部分)(第5版)[M].北京:
高等教育出版社,2004
[2]阎石.数字电子技术基础(第5版)[M].北京:
高等教育出版社,2006
[3]陈光明.电子技术书课程设计及综合实训[M].北京航空航天出版社.2007
审查意见
系(教研室)主任签字:
年月日
摘要:
在本设计的对讲机中采用了三极管和集成功放等构成,能实现双方短距离互相通话。
其中,甲方声音信号经过放大电路放大后进入消侧音电路,在消侧音电路的集电极端接出一个及乙方进行信号传输的接口,甲方经消侧音后的信号进入功率放大电路并最后由扬声器输出。
乙方电路同甲方,并也在消侧音电路的集电极端接出一个及乙方进行信号传输的接口,用导线将两端口相连,信号可经线由甲方传到乙方,并最后通过功率放大器从乙方扬声器传出,而本方由于经过了消侧音电路,无法听见自己的声音。
同理乙方声音从甲方传出,本方听不见自己的声音。
关键词:
放大电路 消测音电路 功率放大电路 稳压电源
1双工对讲机总体设计
通过对双工对讲机的理解,设计如图2.1的框图,框图中包括:
小信号放大电路,消除干扰的电路,功率放大电路以及扬声器等。
一讲话通过放大电路,消侧音,功率放大,打扬声器二。
同理,二到一的过程是一样的。
图2.1双工对讲机框图
2双工对讲机各个模块的设计
求放大倍数:
题目要求输出功率Po
0.5W,取扬声器的等效电阻为8Ω,则由公式:
Po=u*u/r
可得u=2V,所以Up-p=2√2*2=5.6V。
人讲话时产生的声音信号的峰峰值Ui约为20mV,对于采用的集成功放TDA2822,电压放大倍数在8倍左右,故前级放大倍数约为
Av1=Up-p/8Ui=35
第一放大采用功率放大LM386放大倍数Av=35。
2.1放大电路的设计
方案一:
采用三极管放大语音信号
语音信号范围一般在20mV、600Hz左右,三极管放大35倍即可。
我们采用三极管型号9013,并在E极及电阻并联一电容以扩大放大倍数。
为使信号放大,三极管的静态工作点必须符合工作时的条件。
如下图2.2,及e极连的为R3,及c极连的为R4,及b极连的为R1,R2。
Vc
4.5V,为使计算简便,令R3=R4=1k
,则Vb=0.7V+Ve,若使Ic=Ib=2.13mA,那么有R1/R2=2/1.电路图如图2.3
图2.2三极管放大电路
方案二:
采用LM386构成运放:
LM386系列运算放大器是价格便宜的带差动输入功能的两运算放大器。
可工作在单电源下,误差小。
具有内部补偿的功能,输入端具有静电保护功能。
其中1~8管脚相连一电容,提高放大的带宽。
图2.3运算放大
由于运放的型号不一,等原因,所以选用方案一。
2.2消侧音电路的设计
消侧音电路设计:
利用三极管的C,E极信号反相相消信号。
三极管采用型号2N2221,为了使三极管正常工作,在三极管B端由R5和R6分压,三极管的静态工作点Vc
4.5V,则令Ve=Vcc-Vc,由于有Vbe=0.7V,则Vb=0.7V+Ve,Vb+Vr5=9V令R7=R8=1k
,则由Ic=Ie得Vr7=Vr8。
设Ic=2.8mA,那么
R5/R6=6.7/4.7.如图2.4所示
图2.4消侧音电路
2.3稳压直流电源设计
图2.5直流稳压电源
由于本题目要求9V的单电源供电,因此我们选用LM317三端可调稳压芯片以及位器使其输出电压在1.25V--40V之间可调。
如图2.5所示。
2.4功率放大电路的设计
功率放大电路采用芯片TDA2822,此芯片采用单电源供电、误差小、调节方便。
5脚接电源
=9V,1脚接收信号,3脚接地,4端输出,为了使供电电源更加稳定我们加了470uF和0.1uF的电容稳定供电电压。
输出部分在扬声器前添加一系列电容和电阻滤除高波,使扬声器出来的声音更加晰。
如图2.6所示。
图2.6功率放大电路
3总体电路图
3.1总体电路图
图3.1双工对讲机电路图
如上图2.7为一传到二的电路图,二到一为对称的电路。
综合上的两个,即为双工对讲机的完整电路。
3.2总体仿真
图3.2仿真图
4总结
通过这一个星期的电路设计和实物制作,我终于完成了此次项目任务。
在这期间对模拟电子技术这门课程有了更加深的理解,让我慢慢喜欢上了动手操作,和认真思考。
一开始的时候,自己真的感觉无从下手,感觉好难,对于这个课题双工对讲机怕自己做不出来,但是我还是决定要通过自己的实践操作去试试,因为我自己明白做任何事开始的时候都是比较难的,只有通过多去锻炼,自己才会成长,在设计对讲机时,我考虑到要用到放大电路,消侧音电路,以及功率放大电路。
我也遇到很多问题:
1、在静态工作点的调试时,虽然理论上了解,算出了静态工作点。
但是实际调试却出现了相截止失真现象,后来通过查阅资料发现静态工作点的设置偏低了。
虽然三极管看似简单,但在调试过程中需要我们很大的耐心。
2,消侧音电路这是一个自己不太熟悉的电路,所以我就认真的去看了许多关于它的知识原理,自己才会去做。
通过对这次课程设计我感觉自己收获不少,一方面我从自己实践中学到了许多课堂上学不到的东西,而且自己又学会了使用软件,对此我感到很高兴,而且也使我明白了做只有通过对理论的具体分析才能做出实验电路,要理论联系实践。
另一方面我也明白了自己的专业知识还是不够扎实,对于比较复杂点的电路难以看懂,自己要更加认真,同时感觉自己学的东西不够用,要去不断给自己充电,并且这次设计对我来说虽然花费的时间比较多,而且对于自己不懂的地方积极和同学们讨论,如果还是不懂就向学长请教,在这过程中,也学会了自己一定要有耐心,不懂的地方要积极的去查资料,向别人请教,总的来说,收获不少,感谢老师们给我们这次机会。
5附录
实验仪器
表2测试所需仪器仪表列表
序号
仪器名称
仪器规格
数量
备注
1
数字示波器
TDS2012C044955
1
泰克科技(中国)有限公司
2
函数信号发生器
EE1642C
1
4
万用表
DT9205A+
1
山创/H.NEYTEK
参考文献
【1】康华光.电子技术基础数字部分.高等教育出版社,2009
【2】赵亮,侯国锐.单片机C语言编程及实例,北京.人民邮电出版社.2003
【3】陈大钦主编,《电子技术基础实验-电子电路实验、设计、仿真》,高等教育出版社,2002年出版
【4】黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计.北京航空航天大学出版社,2006
【5】华中科技大学电子技术教研室编,庚华光主编。
模拟电子技术基础(第五版):
北京高等出版社,1986
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