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《通信电子线路课程设计》总结报告
姓名:虞某某 成绩:
组号:01
组长:虞某某 班级:通信1901 学号:***1130
组员:娄某某 班级:通信1901 学号:***0916
组员:姚某某 班级:通信1901 学号:***1127
一、课程设计的目的
1、掌握调频发射电路的设计与调试方法;
2、熟悉高频电路实验箱的组成及其电路中各元件的作用;
3、掌握并联谐振回路的通频带与选择性等相关知识;
4、学会分析负载对谐振回路的影响,从而了解频带扩展;
5、了解单调谐回路谐振放大器的性能指标和测量方法。
二、使用的仪器与工具
1.直流稳压电源一台;
2.数字万用表一只;
3.信号发生器一台;
4.示波器(100MHZ)一台;
5.调频收音机一台;
6.烙铁,镊子,斜口钳等工具。
三、电路原理的分析
对于小功率的调频无线话筒,设计时在保证技术指标的前提下,应力求电路简单、性能稳定可靠。单元电路级数尽可能少,以减少级间的相互感应、干扰和自激,工作在调频广播频段(87MHz~108MHz)。因此,本实验采用如图1所示的系统框图。高频功放在发射功率较小时可工作于甲类状态。
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图1 课程设计系统框图
(1)音频放大
第一部分的功能是将从麦克风输入的音频信号进行放大。通过负载电阻R15可以得到麦克风的工作电压,R14、C14以及C15组成去耦电路,C16与C17分别为隔直电容和旁路电容,R14为降压电阻,Vcc1约等于8V。T4以及R16-20构成放大电路,使得JP2处的输出信号约为麦克风输入信号的10倍。
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图2 音频放大模块电路原理图
(2)频率调制
T1和C1、C2、C3构成了电容反馈式三端振荡器,产生高频载波并进行调制发射;L1和C5、C6、Cx1、L2、C7构成了谐振回路,具有选频作用,通过调节L1来改变谐振频率;R1-6时各极的偏置电阻,可以提供静态工作电压。
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图3 频率调制模块电路原理图
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图4 高频等效电路图
(3)缓冲隔离
T2、R7、R8和R9构成跟随器,起到了缓冲隔离的作用。
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图5 缓冲隔离模块电路原理图
(4)高频放大
L4、C12、C13构成去耦电路;T3、R12、C11构成高频放大电路,C10和L3构成选频回路,通过调节L3可以改变输出功率,即改变电路功率放大的倍数。
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图6 高频放大模块电路原理图
四、SCH及PCB设计
设计方法:根据小功率无线话筒的系统框图,并参考老师给出的参考电路,分模块分别画出SCH图,再根据原理图绘制PCB图。
问题:
1.有很多元件需要接地,如何将地线尽可能的靠近。
2.PCB 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 正弦波。此时的峰峰值约为316mV。
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图10 测试点JP1处的信号波形图
(6)测试点JP3
输入信号的峰峰值约为316mV,调整线圈L3,使得输出信号峰峰值最大达到了2.16V,此时放大倍数约为6.83倍,超过了老师最低要求的3倍。因此放大性能良好。
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图11 测试点JP3处的信号波形图
3、结果分析
问题及解决:
1.元件排布及焊接时,一开始没有考虑到大电容与开关的位置问题,在老师的帮助下,重新排布原件,位置安排比较恰当合理。
2.调试和测试电路时,因为在焊接音频放大模块时忘记测量T4的静态工作点的工作电流,等到频率调制模块焊好后有了干扰,所以无法直接测出相关数据,不过在老师的提醒下通过分析电路计算得出对应数值,与其它组测出数值进行对比,在误差允许范围内。
3.在最开始测试性能时候,音色沉且噪声大,后面把多余的引线全部剪除,音色就改善了许多。
性能及效果:印刷版元件排布比较整齐,焊接也比较牢固,没有短接、虚焊等问题,无线话筒声音稳定、清晰,声色较为沉闷,不过不影响收听效果,有轻微电流噪声,且达到了老师要求的距离。
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图12 实验板正面图
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图13 实验板反面图
六、总结
1.在PCB布线的时候尽可能的布直线,方便之后的焊接
2.要注意地线和其它线的宽度,要遵守布线规范,地线的线宽为60mil,其余线为30mil
3.在音频放大模块和振荡与缓冲隔离模块同时焊接好之后不能再利用万用表直接测T4管的静态工作点,因为不同模块间有电流的干扰
4.由于C9的特殊性,在进行插板时要多留一个空,让引线可以从中穿过
5.在线路没有问题的前提下,测量出来的数据出现了差错,可以检查有无漏焊,虚焊
6.波形出现错误的时,在线路无误的情况下要注意接触好坏的问题
7.测试JP1处波形时要将探测笔的倍数调至*10,因为由于探测笔的接入导致阻抗的变化,而增大探测笔的倍数能够减小该影响
8.在电路板的排布时,一开始没有理清每一个元件的具体作用,导致在排布时出现了很多问题,比如:将第一部分的去耦电路放在了电路的最左边,这会导致去耦作用被削弱;并且没有认识到实际制作工艺时需要考虑的美观问题,电阻的排布需要整齐,不能一个竖着一个横着;将JP1安排在了几个大电容的中间,这样会使插件放置和取走时很不方便;将变容管的正负极接反,幸好在焊接时及时发现;高频功放部分的去耦电路接地接到了板子的最右边,和高频振荡部分的地离得太远,作用被削减等。因此不能只考虑到PCB画图方便还要考虑实际焊接条件。
9.这次的课程实验我们小组分工明确,各司其职,在小组成员因不可抗力的因素条件下还是最先完成了任务并达到了不错的效果。这次的课程实验也让我们知道了怎么将理论和实践相结合,不能过于理想化而忽略现实因素。
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