模拟电子课程设计-有线对讲机

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1、 有线对讲机 课程设计报告 院系: 计算机科学学院 专业： 自动化类 班级： 2015 级 1502 班 课程名称： 模拟电子技 术 学号： 姓名： 指导教师： 时间：2017 年 5 月 24 日 目录目录 1 设计任务 1 2 需求分析 1 3 设计方案 2 3.1 流程图 2 3.2 理论分析 2 4 详细设计 2 4.1 话筒电路 2 4.2 前置放大电路 3 4.3 功率放大电路 4 5 调试与测试 5 5.1 电路仿真 5 5.2 电路调试 6 6 总结 7 1 有线对讲机有线对讲机 1 设计任务 设计并制作一个有线对讲机： 实现甲、乙双方异地有线通话。 作用距离1 米。 电源电压

2、+9V，PO0.5W。 2 需求分析 随着科学技术的发展，人们生活水平越来越依赖于电子产品，对讲机作为一 种近距离的、简单的传输工具，不需要中转站和地面交换站的支持，就可以进行 有效的通信，即使在没有手机信号的地方，对讲机也可以使人们便利地与朋友或 整个团队沟通，设计克服了电路复杂、故障范围大、对讲距离近的矛盾，电路经 过优化组合，制作容易，性能更高。 就对讲机而言，可分为单工通信、半双工通信及双工通信三种。但前两种方 式现已基本不实用。 单工通信信息只能单方向进行传输。发送端只能发送信息，不能接受信 息，接收端只能接收信息，不能发生信息，数据信号仅从一端传送到另一端。 半双工通信通信双方都能

3、收发消息， 但不能在两个方向上同时进行收发 的工作，必须轮流交替地进行。 双工通信通信双方同时进行双向传输信息。在这种方式下，双方可同时 进行收发信息。双工通信的信道必须是双向信道。 综上所述，可见双工通信相对来说比较优越的，使用双工通信方式制作的对 讲机具备了传统对讲机所有的优点和特点， 具有切实可行的设计理念和广泛的应 用市场。对讲机一般主要应用在公安、民航、运输、水利、铁路、制造、建筑、 服务等行业，用于团体成员间的联络和指挥调度，以提高沟通效率和提高处理突 发事件的快速反应能力。 2 3 设计方案 3.1 流程图 话筒扬声器 音频 采集 电压 放大 功率 放大 前置放大音频放大 话筒将

4、语音信号转换成电信号。 前置放大完成对所转换成的弱电信号的电压放大。 音频放大完成弱信号的电压和电流放大。 扬 声 器将电信号转换为声信号。 3.2 理论分析 对于扬声器，其输出功率为 0.5 瓦，阻抗为 8 欧姆，因此，从电路输出的正 弦波的电压幅值： O 22 VUPR 人说话时产生的声音信号经过话筒转换为电信号，幅值约为 10mV，要使扬 声器工作在额定功率下，则需要对输入信号进行放大，整个电路的放大倍数： O V i 283 U A U 因此，本次设计中使信号通过前置放大电路后，前置放大电路使电压放大 10 倍左右，功率放大电路的放大倍数在 30 倍以上。 4 详细设计 4.1 话筒电

5、路 用驻极体话筒对外界音频进行采集，驻极体话筒体积小、频率范围宽且 价格客观。 如图 4.1 所示，其中 R1(10k)作为话筒内场效应管的负载电阻，它的取值 直接关系到话筒的直流偏置。 驻极体话筒引出端有两端式和三端式，本次设计采用两端输出方式。二端输 出方式是将场效应管接成漏极输出电路，类似晶体三极管的共发射极放大电路， 图 3.1 总流程图 3 只需两根引出线，漏极 D 与电源正极之间接一个漏极电阻 R，信号由漏极输出 有一定的电压增益，因而话筒的灵敏度比较高，但动态范围比较小。 4.2 前置放大电路 为了提高前置放大器电路的输入电阻和共模抑制性能，减少输出噪声，集成 芯片接成同相比例放

6、大器并加入负反馈，保证输出电压不失真，输出接滑动变阻 器以调节音量。 电路图如图 4.2 所示，该运算放大器的放大倍数由其中的 R1(1k)和 R2(10k)确定，前置放大电路放大倍数约为 10 倍，计算方式如下： 2 1 111011 vf R A R R4 是作为输出衰减作用，使得放大后的电压增益在 011 倍之间。 C1、C3 为输入输出耦合电容，用以削弱直流信号从而减弱信号的失真度。 对于集成芯片，选用 NE5532，主要是有下面三个原因： 小信号带宽：10MHZ。 共模抑制比高（70dB） 。 图 4.1 驻极体话筒电路 图 4.2 前置放大电路 4 电源电压范围为515V，可与驻极体话筒和等芯片使用同一电源。 4.3 功率放大电路 功率放大电路放大倍数要大于 30 倍，因此选择使用 LM386 集成运放芯片。 LM386 是一种音频集成功放，自身功耗低、电源电压范围大、外接元件少、 低失真度的低频功率放大器， 且根据外接电路的不同