摘 ?要:發(fā)射機是一種用低頻有效信號對高頻載波信號進行調(diào)制,而后將其變?yōu)橹行念l率上具備一定帶寬并且能經(jīng)過天線發(fā)射的電磁波的裝置。發(fā)射機依照調(diào)制方法可分為調(diào)頻、調(diào)幅、調(diào)相和脈沖調(diào)制四大類。故該文要做的是以芯片BA1404為核心器件,設計一種發(fā)射頻率為100 MHz的調(diào)頻發(fā)射機。該調(diào)頻發(fā)射機包括信息識別與提取電路,音頻控制與調(diào)制電路,射頻振蕩和功率放大電路等部分,可將載波信號調(diào)制成調(diào)頻波并發(fā)射出去。
關鍵詞:調(diào)頻;發(fā)射機;PCB設計;BA1404
中圖分類號:TN934 ? ? 文獻標識碼:A 文章編號:2096-4706(2021)06-0036-07
The Design of 100 MHz High Frequency Transmitter
XIONG Longyu
(School of Physics and Electronic Information,Anhui Normal University,Wuhu ?241002,China)
Abstract:The transmitter is a device that modulates the high frequency carrier signal with low frequency effective signal,and then converts it into an electromagnetic wave device with a certain bandwidth at the central frequency and can be transmitted through the antenna. According to the modulation method,the transmitter can be divided into four categories:frequency modulation,amplitude modulation,phase modulation and pulse modulation. Therefore,taking the chip BA1404 as the core device,this paper designs a frequency-modulation transmitter with the emission frequency of 100 MHz. The frequency-modulation transmitter includes information recognition and extraction circuit,audio control and modulation circuit,radio frequency oscillation and power amplifier circuit and other parts,which can modulate carrier signal into frequency modulation wave and transmit it out.
Keywords:frequency modulation;transmitter;PCB design;BA1404
0 ?引 ?言
當今社會離不開信息通信,通信系統(tǒng)具有十分重要的作用。同時無線電技術(shù)在其中具有核心作用,發(fā)射機就是無線電技術(shù)應用的產(chǎn)物。發(fā)射機依照調(diào)制方法一般分為調(diào)幅,調(diào)頻,調(diào)相和脈沖調(diào)制四大類。在我國,一般比較常見的是調(diào)頻發(fā)射機,故本文要研究的就是調(diào)頻發(fā)射機。調(diào)頻發(fā)射機實際上就是調(diào)頻廣播電臺發(fā)射機,它能通過無線傳輸?shù)姆绞絹韨魉蛷V播電臺發(fā)出的音頻信號,其中就包括電臺的語音或者音樂節(jié)目。在這個過程中,調(diào)頻發(fā)射機能夠?qū)⑤斎氲囊纛l信號以及高頻的載波信號通過有效的低頻信號來調(diào)制成調(diào)頻波信號,然后再將調(diào)制后的高頻載波信號通過射頻功率放大器電路進行一系列的放大和激勵,最終利用天線以電磁輻射的形式發(fā)射出去。調(diào)頻發(fā)射機作為一種無線電技術(shù)應用的產(chǎn)物,其不受地理位置的限制和自然環(huán)境的影響,具有性價比高、施工便利、收聽靈便和穩(wěn)定性高等特點,廣泛地應用于人們的生產(chǎn)生活等的小范圍移動通信中,用于建設城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和農(nóng)村的無線廣播通信系統(tǒng)。
1 ?調(diào)頻發(fā)射機的設計
1.1 ?方案論證與選擇
調(diào)頻一共有兩種實現(xiàn)方案,一種是間接型調(diào)頻,另一種是直接型調(diào)頻。對于直接型調(diào)頻來說,顧名思義,就是利用可調(diào)制的信號直接地調(diào)節(jié)或控制高頻振蕩器的振蕩頻率,在這個過程中,調(diào)頻信號的瞬時頻率能按照調(diào)制信號的規(guī)律變化而相應地進行同步變化,所以直接型調(diào)頻能通過高頻振蕩器頻率的變化來直接地且未失真地反映出用于調(diào)頻的調(diào)制信號的規(guī)律性變化。直接型調(diào)頻按照高頻振蕩器的振蕩信號波形分為針對正弦波的直接型調(diào)頻和對于非正弦波的直接型調(diào)頻(實際過程中非正弦波要處理成正弦波信號)。其中對于正弦波的直接型調(diào)頻可采用電抗管組成振蕩器諧振回路進行直接地調(diào)頻或者采用變?nèi)荻O管接入振蕩器電路中進行直接地調(diào)頻這兩種方法來實現(xiàn)。對于間接型調(diào)頻,由于調(diào)頻和調(diào)相存在著某種聯(lián)系,所以間接型調(diào)頻就是利用調(diào)相間接地來得到調(diào)頻信號。具體來說就是先對調(diào)制信號用積分器電路進行積分操作,然后將積分后的調(diào)制信號利用調(diào)相器電路進行調(diào)相,最終可以得到經(jīng)過間接調(diào)頻后的調(diào)頻信號。間接型調(diào)頻有三種方法,分別是向量法、時延法和相移法,直接型調(diào)頻和間接型調(diào)頻技術(shù)都有它們各自的優(yōu)點和缺點。直接調(diào)頻技術(shù)相比于間接調(diào)頻的電子線路更加簡單,且頻偏更大,但同時也伴隨著頻率的穩(wěn)定性相對較差。但考慮到電子線路的復雜程度,故本次設計采納直接型調(diào)頻的方案。但是振蕩電路并不采用三點式電容或者電感電路,因為其頻率很不穩(wěn)定,且抗干擾性較差,調(diào)試也較為困難。這也是分立元件在高頻電子線路中的劣勢。所以綜合考慮,本次系統(tǒng)硬件電路采取了以集成的電路芯片BA1404作為調(diào)頻調(diào)制核心控制器件的設計方法。
1.2 ?工作原理總述
本次設計要做的實物是以芯片BA1404為核心調(diào)頻控制器件,且中心發(fā)射頻率為100 MHz(可以調(diào)節(jié)的)的調(diào)頻發(fā)射機。該調(diào)頻發(fā)射機包括信息的識別與提取電路,音頻信號控制與調(diào)制電路,射頻信號振蕩器電路和高頻信號。
功率放大電路等部分。對于此調(diào)頻發(fā)射機,首先通過信息識別與采集電路對輸入的音頻信號(或者經(jīng)過麥克風處理的語音信號)進行信號的識別與采集,接著將采集的音頻信號或者語音信號經(jīng)過外圍電路的阻抗匹配和加重處理后再送入以BA1404為核心控制器件的音頻與控制電路中進行立體聲混合調(diào)制,而后輸出的導頻調(diào)制信號經(jīng)過射頻信號振蕩電路完成調(diào)頻操作,最后的調(diào)頻信號通過以高頻特性管S9018為核心元器件的高頻功率放大電路進行功率上的放大和激勵,并最終通過天線以電磁輻射的形式發(fā)射出去。該調(diào)頻發(fā)射機的總電路設計框圖,如圖1所示。
1.3 ?芯片介紹
BA1404是一款由羅姆半導體集團公司設計制造的調(diào)頻發(fā)射集成電路芯片。作為一款集成的電路芯片,BA1404在高頻電子線路中具有很好的抗干擾性,能有效地彌補用傳統(tǒng)的分立元器件設計出的調(diào)頻電路容易頻率不穩(wěn)定的缺陷,BA1404主要由前置的音頻信號放大器電路,調(diào)頻調(diào)制器電路,立體聲混合調(diào)制器電路和高頻信號放大器電路等集成電路組成,故具有立體聲混合調(diào)制、調(diào)頻調(diào)制和高頻信號功率放大等功能,并且其需要的外圍元器件電路相對較少,相比于其他的調(diào)頻集成電路芯片,BA1404能更加有效且更加簡單地進行對音頻信號的調(diào)制和對高頻載波信號的調(diào)頻。
1.3.1 ?BA1404功能和特性
BA1404采用了雙列直插式的封裝制作工藝,總共有18個外部引腳,其正常工作電壓的范圍為1.0 V~3.0 V,工作電壓典型值為1.3 V;該芯片由前置的音頻放大器(左聲道音頻信號放大器和右聲道音頻信號放大器),立體聲混合調(diào)制器,緩沖放大激勵電路,38 KHz振蕩器電路,調(diào)頻調(diào)制器及高頻信號放大器等集成電路組成。集立體聲混合調(diào)制、調(diào)頻調(diào)制和高頻信號功率放大電路功能于一身;其電路集成度較高,需要的外圍元器件電路相對較少,具有飽和電壓較低,功率損耗低和工作溫度范圍大的電路特性,最大耗散功率為495 mW,飽和靜態(tài)電流為2.9 mA,且其抗干擾性較強;立體聲音頻信號放大系統(tǒng)中的左聲道和右聲道之間的隔離程度較高,其立體聲隔離度的典型值為44 dB;射頻信號輸出端的飽和電壓的典型值為595 mV。
1.3.2 ?引腳功能及工作原理
BA1404的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖2所示,由圖可知BA1404由左聲道音頻信號放大器電路,右聲道音頻信號放大器電路,MPX(立體聲混合調(diào)制器)電路,38 KHz振蕩器電路,緩沖激勵電路,高頻放大器電路和射頻振蕩器電路等組成。
BA1404采取了18引腳的封裝制作工藝,表1為BA1404的引腳功能表。由該引腳功能表可知,立體聲音頻信號經(jīng)過外圍電路處理后由1腳和18腳。
輸入到前置的音頻信號放大器電路中進行左聲道和右聲道的音頻信號放大處理,然后在芯片內(nèi)部經(jīng)過立體聲混合調(diào)制器電路,緩沖放大激勵電路,調(diào)頻調(diào)制器電路,高頻信號振蕩器電路和射頻信號放大器電路等內(nèi)部功能電路以及其他引腳所連接的外圍電路進行系列的調(diào)頻調(diào)制操作,并最終可由引腳7射頻輸出。
2 ?硬件電路設計原理
2.1 ?信息識別與提取電路
本電路部分主要使用音頻插口來識別和采集聲音或者語音信號,該音頻插座可以直接插入音頻傳輸線來連接外部多媒體設備,也可以插入有線麥克風或者話筒采集語音信號(物理聲音通過有線麥克風或者話筒轉(zhuǎn)換成的電平信號)如圖3所示,音頻信號能通過音頻插口輸入電路中。電路中的L1,L2和L3分別與音頻插口的三個引腳串接,其中的L1接地,主要起到濾波作用,而L2和L3分別連接音頻插口的右聲道和左聲道,不僅能起到濾波作用,而且還有利于降低信號的噪聲干擾,增強防EMI效果,得到比較干凈的語音或者音頻信號,然后傳送給后面的音頻控制與調(diào)制電路做進一步地音頻信號的處理與調(diào)頻調(diào)制。
另外,如圖4所示,與L2和L3分別串接的阻值均為10 kΩ的R2和R1可以在音頻插口外插麥克風或者話筒時,能為該麥克風或者話筒提供一定的偏置電壓。原理圖中的LED一端與電阻R1和R2相連,另一端接地,其在電路中除了作為電源指示燈顯示外,又由于LED具有單向?qū)щ娦?,其接地后可為芯片BA1404提供1 V左右的偏壓,所以又具有穩(wěn)壓的作用。
2.2 ?音頻控制與調(diào)制電路
如圖5所示,容量均為1 μF的有極性電容C1和C2可作為耦合電容,有利于阻斷直流信號,傳遞交流信號,即所謂的隔直通交,還可以在高頻電子線路中濾去低頻電流信號,提供高頻電流信號通路,即所謂的隔低頻通高頻。RP1和RP2可作為可變電阻與有極性電容C1和C2分別串聯(lián),在實際電路中,RP1和RP2用的是一個6腳電位器代替。該電位器可通過控制電平信號的電流大小間接地控制音頻或者語音信號的音量大小。再由圖5可知,與RP1串聯(lián)的C3和R3構(gòu)成了RC并聯(lián)回路(與RP2串聯(lián)的C3和R4亦構(gòu)成RC串聯(lián)回路),該并聯(lián)回路與其后的有極性電容串聯(lián)對傳輸?shù)碾娏餍盘柪^續(xù)進行濾波,主要濾去低頻信號,使得更加干凈的高頻信號通過電路。而且兩RC并聯(lián)回路還具有預加重的作用,滿足時間常數(shù)t=RC的預加重電路有利于補償高頻信號分量在傳輸過程中的較大損耗和衰減,以保證調(diào)頻發(fā)射機的頻率特性和調(diào)頻廣播收音機的頻率特性保持一致。
圖5屬于音頻控制與調(diào)制部分電路中的音頻控制電路,下面介紹其中的立體聲調(diào)制部分電路如圖6所示。
從圖中,我們能看出來立體聲音頻信號經(jīng)過音頻控制電路進行濾波和預加重等一列阻抗匹配的操作后由BA1404的引腳1與18輸入并進行左右聲道地的音頻信號的放大,然后將放大后的左右音頻信號由引腳 2 連接外圍的濾波有極性電容C13再接地完成對于音頻放大器的偏置(引腳3名稱為AFGND,即為音頻放大器的接地端)同時經(jīng)過前置放大器的音頻信號進入MPX(立體聲混合調(diào)制器)中進行立體聲混合調(diào)制操作。引腳16和17可用于調(diào)節(jié)左聲道和右聲道音頻信號的平衡。其中要注意的是為了簡化電路并且能夠保證左、右兩個聲道的具有較高的隔離度,立體聲混合調(diào)制器(MPX)電路的外圍引腳16和17可懸空而不接任何電阻、電容或者電感等元件。左右雙聲道復合信號經(jīng)過立體聲混合調(diào)制器調(diào)制后,再經(jīng)過芯片內(nèi)部電路的緩沖和放大以及激勵然后由引腳14輸出。
2.3 ?射頻信號振蕩電路
如圖7所示,立體聲混合調(diào)制電路需要足夠的振蕩信號用于對左右聲道音頻放大信號進行混合編碼,所以引腳4外圍接濾波電容并接地用作BA1404中的38 KHz的振蕩器的偏置。然后引腳5和6分別接入38 KHz晶振和濾波電容C17并形成回路。綜上所述,引腳4、5和引腳6的外圍電路元器件和內(nèi)部的38 KHz振蕩器構(gòu)成了完整的可以起振的38 KHz振蕩器回路。該振蕩器回路可產(chǎn)生38 KHz的振蕩信號,再經(jīng)過緩沖、放大和激勵后一部分傳送給立體聲混合調(diào)制器電路用于起振,另一部分送往二分之一分頻電路進行,然后經(jīng)過電路分頻產(chǎn)生頻率為 19 KHz的振蕩信號,該信號具有單一的頻率特性,可由引腳13輸出。引腳13外圍串接的電阻R6和電容C16構(gòu)成了一個選頻網(wǎng)絡,引腳14串接電阻R5和有極性電容C15也構(gòu)成選頻網(wǎng)絡,并且兩外圍電路形成回路最終構(gòu)成雙RC匹配網(wǎng)絡(具有選頻濾波的作用)由引腳14輸出的經(jīng)過立體聲混合調(diào)制編碼的左右聲道音頻放大信號和由13引腳輸出的二分之一分頻信號。
經(jīng)過該選頻網(wǎng)絡回路進行合成,然后將混合后的信號饋送給引腳12。引腳12為調(diào)制信號的輸入端。其連接的是芯片內(nèi)部集成的射頻振蕩器電路(主要起FM調(diào)制器作用)。復送到引腳12的合成的調(diào)制信號進入該射頻振蕩電路中對內(nèi)部的高頻振蕩器進行一系列的載波調(diào)頻和調(diào)制操作。集成的射頻振蕩器電路外圍引腳為9和10引腳,兩引腳連接的外圍電路元器件和內(nèi)部的射頻振蕩器電路構(gòu)成了OSC諧振網(wǎng)絡,并且兩引腳直接通過電容C23連接,其中9引腳接入濾波電容C19并串接引腳8(射頻放大器的輸入端),將經(jīng)過調(diào)制后的調(diào)頻信號通過引腳8饋送給內(nèi)部集成的射頻信號放大器進行第一級的射頻功率的放大,并且可由引腳7輸出。引腳10外圍連接LC振蕩回路,該振蕩回路可對由引腳10輸出的射頻振蕩信號進行諧振。對于LC諧振回路來講,其諧振頻率即為發(fā)射頻率。所以該電路中的電感與電容對回路中的發(fā)射頻率起到?jīng)Q定性作用,LC諧振回路的頻率計算公式為f=1/(2π),其中電容C的單位為F,電感L的單位為H。引腳10連接的LC振蕩回路由電感L4、電容C20和可變電容CV1相互并聯(lián)所構(gòu)成。所以該射頻振蕩的中心頻率由LC并聯(lián)回路所決定。在實際電路中,可變電容為雙聯(lián)型可調(diào)電容,通過調(diào)節(jié)雙聯(lián)型可變電容可以控制該調(diào)頻電路的發(fā)射頻率。根據(jù)雙聯(lián)型可調(diào)電容的調(diào)節(jié)范圍,該電路能實現(xiàn)88 MHz~108 MHz范圍內(nèi)的連續(xù)可調(diào)節(jié)。故本課程設計要研究的一種100 MHz的調(diào)頻發(fā)射機完全可以滿足其要求。另外為了控制引腳7輸出的射頻放大信號與引腳10經(jīng)過LC諧振回路后的射頻振蕩信號保持同步以獲得最大的射頻信號輸出功率。雙聯(lián)型可變電容另一聯(lián)CV2和電感L5以及電容C20A構(gòu)成另一個LC并聯(lián)諧振回路用于連接引腳7和引腳10的LC并聯(lián)諧振回路。實際電路中,可以看成引腳10的LC諧振回路和引腳7的LC并聯(lián)回路耦合,然后共同構(gòu)成一個大的LC網(wǎng)絡。所以雙聯(lián)可調(diào)電容在電路中具有重要作用。一方面可變電容的一端CV1可通過調(diào)節(jié)自身的電容值來改變LC諧振回路的總電容進而達到調(diào)節(jié)調(diào)頻電路的發(fā)射頻率的目的,另一方面雙聯(lián)可變電容另一端CV2同時改變以保證7引腳上連接的LC振蕩回路與其本機振蕩信號的頻率特性變化保持一定的同步,并且此時引腳7和引腳10輸出的射頻振蕩信號經(jīng)過外圍大LC諧振回路亦是保持同步然后饋送給功率放大電路用作進一步的功率上的放大和激勵。
另外,引腳15為芯片BA1404的電源端,其外圍連接3 V左右的供電電源,實際電路中用兩節(jié)7號電池串聯(lián)。同時該引腳外圍連接有極性電容C9和電容C10、C11、C12并聯(lián)接地如圖8所示,該電路主要是構(gòu)成選頻網(wǎng)絡,對電源信號進行較為有效的濾波。
2.4 ?功率放大電路
如圖9所示,采用了以三極管S9018為核心元器件的共射極放大電路構(gòu)成高頻信號功率放大電路。其中三極管S9018是一種具有高頻特性的NPN型硅管,三極管具有非常好的電流放大作用,尤其是S9018這種具有高頻特性的硅管,在高頻電子線路中具有低噪聲特征、高功率放大倍數(shù)、大動態(tài)調(diào)節(jié)范圍和較為理想的電流電壓特性等特點,廣泛應用于調(diào)頻發(fā)射電路和高頻信號功率放大電路等。該功率放大電路中的S9018高頻管的基極通過電容C24與引腳7連接構(gòu)成輸入端,同時該三極管的集電極通過偏置電阻R9與自身的基極相連接,通過電感L6與電源開關連接,最后通過電容C29與音頻插口連接作為輸出端,然后發(fā)射機接地,構(gòu)成了共射極放大電路。該電路可將引腳7輸出的射頻放大信號做進一步的功率上的放大,即為第二次的功率放大,以便能使該調(diào)頻發(fā)射機的發(fā)射距離變得更遠,不至于由于距離傳輸而損耗殆盡。其中要注意的是該調(diào)頻電路的天線發(fā)射是通過將第二次功率放大后的射頻信號通過電容C29耦合到音頻信號插口上實現(xiàn)的。所以插入音頻插口的音頻傳輸線或者有線麥克風話筒可以替代發(fā)射天線的作用。并且與電感L6相連的由C26、C27和C28三個電容并聯(lián)接地構(gòu)成的電路亦是起到選頻濾波的作用。
3 ?整體系統(tǒng)電路與調(diào)試
該調(diào)頻發(fā)射機包括信息的識別與提取電路,音頻控制與調(diào)制電路,射頻信號振蕩電路和高頻信號功率放大電路等部分,如圖10、11所示,為系統(tǒng)整體原理圖和PCB圖。
3.1 ?制作與調(diào)試過程
經(jīng)過方案的論證與選擇,局部電路的設計后,最后進行該調(diào)頻發(fā)射機的制作與調(diào)試,具體步驟為:
(1)運用軟件Altium Designer畫出該調(diào)頻發(fā)射機的系統(tǒng)整體電路原理圖和PCB圖。
(2)利用調(diào)頻發(fā)射機的電路原理圖和PCB圖制作相應的實物印刷電路板。
(3)將購買的元器件焊接在所制作的印刷電路板上,注意芯片BA1404和雙聯(lián)可調(diào)電容CV在焊接的過程中速度一定要快。其他元器件的焊接也要按照金工實習的要求來進行。
(4)PCB板焊接完成后準備一個領夾式的有線麥克風、一部手機、一臺調(diào)頻收音機和兩節(jié)七號干電池。
(5)將領夾式有線麥克風的插頭插入板子上的音頻插口中,然后裝入兩節(jié)七號電池,打開開關,此時電路板上的LED燈亮起紅光。
(6)將手機揚聲器對準麥克風的呼麥處,然后播放音樂或者音頻。
(7)將準備的調(diào)頻收音機進行調(diào)節(jié),直到調(diào)頻收音機能收到和手機播放音樂比較類似的聲音信號,然后繼續(xù)調(diào)節(jié)收音機,直到能收到較為清晰的聲音。
3.2 ?調(diào)試結(jié)果分析
經(jīng)過上述的制作與調(diào)試過程,便能測出本調(diào)頻發(fā)射機原始的發(fā)射頻率為99.8 MHz,由于該調(diào)頻發(fā)射機能在88 MHz~ 108 MHz的范圍內(nèi)連續(xù)性可調(diào),所以調(diào)節(jié)雙聯(lián)可調(diào)電容便能調(diào)節(jié)出調(diào)頻范圍內(nèi)所需要的中心發(fā)射頻率。本次畢業(yè)設計要設計的是一種中心發(fā)射頻率為100 MHz的調(diào)頻發(fā)射機。所以采用控制變量的調(diào)試方法,繼續(xù)對調(diào)頻發(fā)射機的發(fā)射頻率進行調(diào)節(jié)。先將調(diào)頻收音機調(diào)到100 MHz,再調(diào)節(jié)調(diào)頻發(fā)射機的雙聯(lián)可變電容(左右微微旋轉(zhuǎn)試探電路板的發(fā)射頻率),直到調(diào)頻收音機出現(xiàn)“沙沙”聲。然后繼續(xù)微調(diào)雙聯(lián)可變電容,調(diào)到調(diào)頻收音機能較為清晰地收到音頻信號。此時若繼續(xù)調(diào)節(jié)可調(diào)電容,卻無法提高收到的音頻信號的清晰度,這是因為此時達到電容調(diào)節(jié)的臨界點,若要用于調(diào)試的調(diào)頻收音機能更加清晰地獲取調(diào)頻發(fā)射機發(fā)射的調(diào)頻信號,可以調(diào)節(jié)電位器來控制輸入調(diào)頻發(fā)射機的音頻信號的音質(zhì)。(調(diào)節(jié)電位器可改變音頻信號音量大小,調(diào)節(jié)到合適的阻值能抑制信號失真,使得傳輸信號的音質(zhì)最佳)多次調(diào)試,最終調(diào)頻收音機能收到清晰的與手機播放的音樂同步的音頻信號。此時調(diào)頻發(fā)射機的發(fā)射頻率便是100 MHz,完全滿足本文要研究的設計的要求,測試實物圖如圖12、13所示。
4 ?結(jié) ?論
作為通信系統(tǒng)的代表產(chǎn)物之一,調(diào)頻發(fā)射機在人們?nèi)粘5纳a(chǎn)生活中起到了重要作用。其中,大型的調(diào)頻發(fā)射機多用于廣播電臺調(diào)頻發(fā)射語音或者音樂節(jié)目。而小型調(diào)頻發(fā)射機主要用作對講機應用于日常生活的小范圍通信中。
本文要研究的是一種中心發(fā)射頻率為100 MHz的調(diào)頻發(fā)射機,主要從以下幾個方面進行對其進行分析、論證以及實現(xiàn):
(1)進行方案的論證與選擇。本設計采用的是直接型調(diào)頻的方案,且由于三點式振蕩電路等分立元件電路的頻率特性不穩(wěn)定,容易產(chǎn)生失真,所以采用集成的BA1404芯片用作調(diào)頻調(diào)制的核心控制器件。
(2)參考BA1404的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部引腳功能,并參考相關文獻,設計出系統(tǒng)整體電路,該調(diào)頻電路包括信息的識別與提取電路,音頻控制與調(diào)制電路,射頻信號振蕩電路和功率放大電路等部分。
(3)利用軟件Altium Designer畫出該調(diào)頻發(fā)射機的系統(tǒng)整體電路原理圖和PCB圖,然后按照該調(diào)頻發(fā)射機的電路原理圖和PCB圖制作出相應的實物印刷電路板,最后將準備的元器件按照金工實習的要去焊接到實物電路板上。
(4)對調(diào)頻發(fā)射機進行調(diào)試,并將準備的調(diào)頻收音機用作于調(diào)試的接收機。經(jīng)過不斷地依次調(diào)試調(diào)頻收音機,調(diào)頻發(fā)射機上的雙聯(lián)型可調(diào)電容和六聯(lián)型可調(diào)電位器,最終完成100 MHz調(diào)頻發(fā)射機的中心發(fā)射頻率要求。
由于筆者正處于本科學習階段,儲備知識和實踐能力相對有限,再加上準備的時間不足等原因,對調(diào)頻發(fā)射機的學習和理解必定有著不足之處,本次設計的實物調(diào)試還沒有達到非常理想的結(jié)果,筆者后續(xù)還會對該調(diào)頻發(fā)射機作進一步地研究,并對其加以改良以達到更加理想的實物調(diào)試效果。
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作者簡介:熊龍雨(2000—),男,漢族,安徽六安人,本科,研究方向:電子信息工程。