1、1調頻無線話筒簡介1.1 調頻無線話筒基本介紹無線話筒稱傳聲器，一種電聲器材，屬傳聲器，是聲電轉換的換能器，通過聲波作用到電聲元件上產生電壓，再轉為電能。用于各種擴音設備中。調頻無線話筒是一種可以將聲音或者歌聲轉換成88108MHz的無線電波發射出去，距離可以達到3050m,用普通調頻收音機或者帶收音機功能的手機就可以接收。將聲音調制到高頻載波上，可以用調幅的方法，也可以用調頻的方法。與調幅相比，調頻具有保真度好，抗干擾性強的優點，缺點是占用的頻帶比較寬。調頻的方式一般用于超短波波段。1.2 調頻無線話筒基本原理調頻無線話筒的原理框圖如圖1.2.1所示，圖1.2.1原理框圖聲音信號經過駐極體話

2、筒BM轉換為電信號，電信號之后再進行高頻振蕩，然后將高頻振蕩信號進行頻率調制，調制后經電容耦合至天線發射輻射出去，在幾米外用一收音機，即可收到聲音信號。2各級電路分析計算根據調頻無線話筒的原理框圖設計出電路圖如圖2,1所示，其兩個重要組成部分-音頻接收放大電路跟高頻振蕩調制電路將在下面進行分析。圖2.1電路圖2.1音頻接收放大電路如圖2,1所示，圖中主要為左半部分，由駐極體話筒BM負載電阻R1和耦合電容C1等組成，其功能是拾取聲音轉換為電信號并進行音頻放大。駐極體話筒內部結構如圖2.1,1所示，內部有一個場效應管作信號放大，能將在接收電容兩端的電壓放大，變化因此拾音靈敏度較高，輸出音頻信號較大

3、。聲音信號引起的駐極體話筒內部場效應管漏極電流的變化，通過負載電阻Ri得到相應的電壓信號，經耦合電容2.2高頻振蕩調制電路如圖2.2所示，圖中主要為右半部分，由晶體管VT1和VR、電阻R2、電感L、電容C2和C3等組成，其功能是產生高頻載波并進行調制發射。L與C2構成LC諧振回路。將LC并聯諧振回路取出，等效如圖2.2.1所示，對其進行諧振條件的分析。并聯振蕩回路兩端間的阻抗（見圖Ci輸出至高頻振蕩電路圖2.2.1并聯諧振回路（尺+»乙）33cR+JeL+/（7?+>在高Q情況下，通常都滿足coL»R的條件。因此:LN,石R+jgL-gCCR十./3<7一設外加

4、電流源的電流為I,則并聯回路電壓為:C7RL并聯振蕩回路的導納Y=G+JB=1/Z,由上式得:y=。+jb=2.2.1）為：因此并聯振蕩回路的幅值為:由上式可見，當回路電納B=0時，V=V=LI/(CR),回路電壓VO與回路電流Is相同，此時并聯諧振回路與外加信號源頻率發生并聯諧振。B_.C1_0由B-GpC&L一°的并聯諧振條件可以推導出并聯回路諧振角頻率3P和諧振頻率fP分別為1fp12二二LC課設要求振蕩頻率在公式可求得90MHz左右，又已知可定電容C=10pf,代入上面=0.313H114二2f2C一4二2(90MHz)210pf因此，可變電感的選擇應該是最大值為1仙

5、H的電感。止匕外，該回路具有選頻作用，兩個晶體管VT1、VT2的集電極與基極互相交叉連接，并與L、C2選頻回路組成高頻振蕩器。經C1耦合過來的音頻信號加在VT1集電極(也就是VT2基極)，對高頻振蕩信號進行頻率調制，調制后的調頻信號經C3耦合至天線輻射出去。發射頻率取決于LC諧振回路諧振頻率，調節L的大小即可改變發射頻率。3仿真模擬3.1Multisim簡介電路仿真軟件有很多種，我也試用過不少仿真軟件，如EWB,matlab等等，但是覺得最好用的還是Multisim,所以本次課設我們選擇用Multisim進行仿真，下面簡單介紹一下該軟件。Multisim是InteractiveImageTec

6、hnologies(ElectronicsWorkbench)公司推出的以Windows為基礎的仿真工具，適用于板級的模擬/數字電路板的設計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。為適應不同的應用場合，Multisim推出了許多版本，用戶可以根據自己的需要加以選擇。Multisim10結合了直觀的捕捉和功能強大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對電路進行設計和驗證。憑借Multisim10,您可以立即創建具有完整組件庫的電路圖，并利用工業標準SPICE模擬器模仿電路行為。借助專業的高級SPICE分析和虛擬儀器，您能在設計流程中提早對電路設計進行的迅速驗

7、證，從而縮短建模循環。與NILabVIEW和SignalExpress軟件的集成，完善了具有強大技術的設計流程，從而能夠比較具有模擬數據的實現建模測量。Multisim10的特點1.1 通過交互式SPICE仿真，迅速了解電路行為2.2 借助高級電路分析，理解基本設計特征3.3 通過一個工具鏈，無縫地集成電路設計和虛擬測試4.4 通過改進、整合設計流程，減少建模錯誤并縮短上市時間仿真電路圖因為本課設內容是一個無線調頻話筒，需要接收語音信號才能得出最終結果，所以在仿真階段，不能對電路全部內容進行仿真，只能對其振蕩部分進行軟件仿真。根據圖2.1所示的電路圖，在Multisim10中搭建出仿真電路圖，

8、如圖所示。2N1T112DpFQ22N1711圖3.2.1仿真電路圖仿真時，在輸出端除去天線，接上雙蹤跡示波器，并且在注意記下可變電阻及電感的值。仿真調試在Multisim10中，打開已經建好的如圖3.2.1所示的電路開關，點擊3.3.1所示圖3.3.1仿真波形1的波形，觀察此周期信號，發現其為正弦失真信號。示波器的“自動測試”按鈕，觀察示波器輸入波形，出現如圖要想得到較為規則的正弦振蕩信號，則需要對電路參數進行調試。依次緩慢調節與電阻Ri,R2串聯的可變電阻Rp,使放大器工作在丙類狀態，然后調節可變電阻Li的值，發現示波器顯示的波形也在發生變化，當示波器所示波形達到較為穩定的正弦波時，停止調

9、節，調整示波器上相應按鈕，使示波器上顯示出正弦振蕩信號的振蕩頻率，如圖3.3,2所示。令SimulatedTektronixOscilloscope-XSClekfrnnix圖3.3.2仿真波形2觀察圖3.3,2所示的仿真波形2,可以知道其正弦振蕩信號振蕩頻率為85.3MHz,由此頻率可以推得，在實物調試的時候，應將收音機的接受頻率調節在86MHz左右，才能最簡最快的收到調制信號。記下此時的可變電阻R1值在2KQ,R2的值在1KQ,可變電感在0.3H左右。4實物焊接元件清單兀件清單如表4.1.1所小表4.1.1元件清單表元件名型號數量電阻1K,1.2K各1個可交電阻5K2個電容10pF,10p

10、F,20pF各1個可控開關1個三極管90182個可義電感1NH1個駐極體話筒1個萬用板1塊天線1根干電池1.5V2節錫條，漆包線電路安裝安裝之前，先檢查各個元件是否有損壞，用萬用表測量各個電阻、電容值是否正確。檢查完元件然后根據參考排線圖焊接各個元件。焊接前先根據電路圖2.1進行布線的布局分布，布線、元件排列應該盡量整齊，接線要合理，導線不能跨界，應該使連線盡量短而直，否則可能產生自激。要保證焊接質量，避免出現虛焊等情況。按圖2.1所示的電路圖將除駐極體話筒外的各元器件焊入電路板銅箔面的相應位置。安裝焊接時，應注意控制元器件的高度，晶體管引腳可剪短，阻容元件采用臥式安裝，元器件在電路板上的安裝

11、高度不應超過10mm駐極體的安裝：駐極體話筒如圖4.2.1(a)所示，上面有防塵網的一面是受話面。話筒底部有兩個接點：與金屬外殼相連的是負接點，使用中應接地或接電源；四周懸空的是正接點，接信號端。制作時，用兩截直徑1.5mm長10mm&右的粗銅絲，焊牢在話筒底部的兩個接點上(見圖4.2.2(b),既是引線，又作支架。然后將其焊入電路板左端相應位置，話筒的受話面應指向左端，井與電路板平面平行，如圖4.2.1(c)左側所示。圖4.2.1駐極體安裝示意圖安裝天線：本機采用一截4050cm長的軟導線作為天線，將軟導線的一端焊入電路板右端相應位置，并在靠近電路板處打一個結(電路板裝入機殼后可防止

12、天線被拉脫)，另一端懸空，如圖4.2.1(c)右側所示。根據上述安裝過程，焊接完成，得出焊接實物圖如圖4.2.2所示。焊接好后仔細檢查，看電路是否焊接無誤，接線是否正確。可用萬用表測試各個連接位置，看是否有因為虛焊或漏焊而出現斷路的情況。為后面調試方便，可用導線在各級信號輸出輸入端接入信號測試端口。圖4.2.2實物焊接圖5實物調試起振調試調試時，如圖5.1所示，將萬用表置“直流10V'擋，去測量電阻R2上的壓降，這時，如用一短路線將振蕩線圈L短路，萬用表表針應有明顯擺動，說明電路已起振。如電路不起振.應檢查：電路板有無虛焊，兩晶體管放大倍數是否一致，C2等元件是否完好等等，必要時可適當

13、調節R2的阻值太小使電路起振。頻率調試遇愛國受電感的值，使得發射頻率為調節RI，使聲音最瘠晰如圖5.2.1所示，用一調頻收音機接收無線話筒的信號，通過調節振蕩線圈L的大小，使發射頻率落為90MHz如欲提高發射頻率，應減小L的值；如欲降低發射頻率，應增大L的值。應注意使調頻收音機能在無廣播電臺處接收到無線話筒的信號.這樣可避開廣播電臺的干擾。圖5.2.1調試圖2話筒調試R1的阻值.使調頻收音機接收到的聲邊對著無線話筒講話.邊適當調節音清晰度最好。當收音機能夠接收到較為清晰的聲音信號時，調試工作完成，實物調試成功，也宣告了本次課程設計的成功。6設計小結通過本次高頻電路課程設計實驗，我對調頻無線話筒

14、的原理和功能有了一定的了解。增強了自己的動手能力，進一步掌握了如何焊接電路、安排器件和布置電路的走線，增強理論聯系實際的能力，完成了電路的安裝與調試，加深了對課本內容的理解與掌握。本次課程設計歷時一周，查找資料，電路的準備用了幾天時間，電路的安裝與檢查用了一天的時間，電路的調試用了半天時間。我們最后完成了本次課程設計，調試結果符合要求。總的來說，這次課程設計收獲頗多。雖然過程有點繁瑣，但是，我們最終還是完成了實驗要求的內容！最繁瑣的是在寢室調試電路，那天焊接完電路已經是晚上了，焊完比較激動，當時就決定調試電路，看能不能收到信號。我們在話筒處放置了手機，讓手機喇叭對著我們剛做完的調頻無線話筒，不間斷的播放音樂找來兩個收音機同時收聽，將收音機調頻到90MH馬開始只聽到“茲茲”雜音，一點信號都沒，然后開始調試電路，檢測R,H的電流，確保放大器工作在丙類。然后再調試振蕩頻率，調節可變電感L的大小，緩慢調節，終于能夠在收音機上收到微弱信號，外放時不是很明顯，于是我們又帶著耳機收聽，接著調試終于好轉，能夠聽到較為清晰的音樂了。但是還是有少許信號干擾，分析原因，應該是晚上廣播臺發射信號比較多，干擾大，果然，我們在將收音機頻率微調時，就收到其他廣播臺的信號，于是決定第二天白天接著調試。第二天果然有明顯好轉，宣布接收成功，在檢測其他要求項目，基本符合課設