无线调频发射机的设计安装与调试报告.docx

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无线调频发射机的设计安装与调试报告

课程设计报告

课程题目：

无线调频发射机的设计、安装与调试

专业：

电磁场与无线技术

班级：

0241301

学号：

2013210616

姓名：

刘宏伟

　2015　年　10　月　29　日

一、课程设计题目：

无线调频发射机的设计、安装与调试

二、课程设计目的

电子电路课程设计的目标，是着重提高学生在电子电路技术方面的实践技能和科学作风，培养学生运用理论知识和解决实际问题的能力；通过电路设计、安装调试、整理资料、编写报告等环节，初步了解开展科学实践的程序和方法，初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能，为进一步的学习和应用奠定基础。

本次课程设计要求学生通过理论知识和工程实际相结合，培养其动手能力和实践创新能力，并力求在以下各方面的能力得到培养和提高：

1．设：

运用所学的理论知识完成课程设计能力

2．查：

运用各种手段查询相关资料能力

3．选：

元器件的识别、性能简易测试及元器件的筛选能力

4．装：

电子电路及电子产品装配能力

5．焊：

焊接及拆焊技术

6．调：

电子电路及电子产品调试能力

7．测：

正确使用电子仪表测量电参数

8．校：

电子产品质量检验能力

9．读：

电子电路读图能力

10．写：

编写课程设计报告的能力

三、课程设计任务书

将理论知识与工程实际相结合，采用先进的集成芯片BA1404完成无线调频发射机的设计、安装与调试，并达到以下要求：

1．发射频率：

（88～108）MHz

2．发射功率：

PMAX≧20m

3．灵敏度：

高

4．音质：

好

四、无线调频发射机电路设计

1．电路总体设计思路

本调频发射机采用了先进的调频立体声发射集成电路芯片BA1404，在前端使用NPN型三极管放大输入信号，输入的信号经电容耦合后分两路接入到BA1404的左右声道音频输入端，经过BA1404的处理之后通过天线发射出去。

2．电路总体设计方框图

3．单元电路设计

3.1信号放大电路

三级管Q1及其周围电路，将经驻极体电容式话筒

产生的微弱电信号进行放大，该三极管作为低频、

低噪声前置放大。

其中R2、R3、R4确定Q1的

工作电流；R4、C2和Q1组成高音频补偿电路，提

升音频信号中高频分量。

3.2BA1404的外围电路

高频振荡电路：

C7、C15、C13和L1接连

芯片的｛9｝、｛10｝脚共同组成的电容

三点式振荡器。

（确定振荡频率）改变L1的

线圈的大小和圈数可以改变振荡的频率。

选频电路：

L2、C11并联谐振具有选频功能。

4．电路原理图

5．电路工作原理

声音信号经过前端NPN型三极管放大后，经电容耦合后分两路接入到BA1404的左右声道音频输入端，初步放大的音频信号经C3电容耦合到芯片内部左右声道放大模块放大后进入FM立体声混合器，产生一个由L+R主信号和L-R的副信号组成的立体声复合信号，再经R5、R6的平衡调制作用，调制后的复合信号从IC的第｛14｝脚输出并通过IC的｛12｝脚进入射频震荡器，通过高频振荡器对载波进行FM调制，形成的调频信号经内部射频放大器放大后从{7}输出经选频电路送至天线ANTE。

五、课程设计材料

1．材料清单

序号

元件名称

元件型号

对应标识

单位

数量

备注

一

材料清单

1

五号电池

1.5V

对

1

用作工作电源

2

电池夹

电池配套

个

1

固定电池用

3

漆包铜线

Φ0.55mm

约长150mm

根

1

制作电感

4

红色多股铜芯线

RV0.2mm2

约长400mm

根

1

制作发射天线

5

单芯屏蔽线

RVVP1×7/0.15

约长100mm

根

1

制作话筒连线

6

焊锡丝

Φ1.0mm

焊接元器件

根

1

使用时领取

7

网孔板

70×90mm

块

1

装配焊接电路

8

元件包

包

1

9

其中

集成芯片

BA1404

BA1404

只

1

使用时领取

10

集成块插座

双列直插18P

块

1

连接BA1404

11

三极管

9014c（NPN型）

9014c

个

1

12

驻极体话筒

SG-15E

SG-15E

个

1

13

金属膜电阻

1/4W200kΩ

红黑黑橙棕

个

1

14

金属膜电阻

1/4W20kΩ

红黑黑红棕

个

2

15

金属膜电阻

1/4W10kΩ

棕黑黑红棕

个

1

16

金属膜电阻

1/4W3kΩ

橙黑黑棕棕

个

1

17

金属膜电阻

1/4W200Ω

红黑黑黑棕

个

1

18

金属膜电阻

1/4W150Ω

棕绿黑黑棕

个

1

19

电解电容

25V100μF

25V100μF

个

1

20

电解电容

25V10μF

25V10μF

个

4

21

涤伦电容

0.1μF（100nF）

2A104J

个

1

22

涤伦电容

0.01μF（10nF）

2A103J

个

2

23

涤伦电容

0.001μF（1nF）

2A102J

个

1

24

瓷片电容

33pF

33

个

2

25

瓷片电容

15pF

15

个

2

26

瓷片电容

5pF

5

个

1

二

工具清单

27

电烙铁底座

个

1

使用时领取

28

电烙铁

30W

个

1

使用时领取

29

斜口钳

把

1

使用时领取

30

镊子

把

1

使用时领取

31

其它配套工具

套

1

使用时领取

2．材料的选择与使用

调频立体声发射集成电路芯片选取BA1404

电容选取0.1v,0.01v,0.001v应选用涤纶电容，涤纶薄膜电容，涤纶电容介电常数较高，体积小，容量大，稳定性较好，适宜做旁路电容。

三极管选取9014，9014宜作低频、低噪声前置放大

话筒选取驻极体电容式话筒驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点，广泛用于无线话筒及声控等电路中

6、课程设计工具

数字万用表1

示波器1

电烙铁1

实验器件包1

七、电路装配

1．电路装配思路

主要是要考虑如何合理的布局，让整个电路元器件和电池盒子在万用板较美观的安置，同时也要考虑电路的走线，以尽可能的减小对高频信号的干扰。

2．电路装配流程

先确定电池盒子在万用板上的位置，然后确定BA1404芯片座子的位置，接着确定各个模块在万用板上面的位置。

3．电路装配要点

要考虑接下来电路的焊接的方便和美观，要使元器件尽可能紧凑的放置在万用板上，要考虑电源线与地线的布局。

4．电路装配图

见附件

5．电感的制作

使用圆珠笔笔芯绕漆包线，绕五圈，然后用小刀轻轻的刮去引脚外围的漆，注意尽量使绕出的漆包线圈之间紧凑。

6．电路的焊接

A．焊接的流程

先焊接BA1404芯片的座子，接着分模块焊接好各部分的电路。

B．焊接的要求

尽可能使布局美观合理，同时也要注意电源线与地线走线路径，避免其对高频信号的干扰。

C．焊接的注意事项

注意事先确定各个模块的位置以及其背后的走线，尽量分模块焊接，以防止出现漏焊的现象。

7．电路装配完成及自检

焊接好了之后，先分模块检查是否有漏焊的点和焊错的点，确认无误后，使用万用表，检测是否有短路情况，若一切正常，就可以装电池测试了。

八、电路调整与测试

1．电路调整与测试流程

用直流稳压源给调频发射机加3v的电压，用万用表检测三极管、BA1404各个针脚的电压值是否正常，若有比较的大偏差，则查找相应的模块的电路是否焊接出错。

若无错，则依次测得各个针脚的电压值。

2．电路的自校

主要是使用万用表测试三极管、BA1404各个针脚的电压值是否正常，并将其与参考值进行比较，若基本上差不多就校验好了，若有些值出现了较大的偏差则检查焊接是否出了问题，并逐一排查错误。

3．电路的调整

电路改变振荡频率的过程：

高频振荡电路：

C7、C15、C13和L1接连芯片的｛9｝、｛10｝脚共同组成的电容三点式振荡器。

（确定振荡频率），当改变L1的大小时，震荡器的频率也将随之改变。

改变震荡频率的操作方法：

用示波器测量发射端的信号，若检测到的载波正弦信号的频率不在88MHZ到108MHZ范围内，则通过调整L1的圈数和线圈的大小来调整载波信号的的频率大小，使其在88MHZ~108MHZ范围内。

尽量使载波信号的频率保持某一个值不变。

4．电路的测试

A．静态指标测试

（1）测试仪表

万用表

（2）测试方法

用万用表逐点测试BA1404和三极管各个针脚的电压值，并记录在表格里。

（3）测试数据

1．声电转换电路（表一）

表一声电转换电路测试

仪表名称

规格型号

档位量程

VCC（V）

VR1（V）

IR1（mA）

数字万用表

Ms8264

20V

3.07

1.83

0.185

2．前置放大电路（表二）

表二前置放大电路测试

仪表名称

规格型号

档位量程

VCC（V）

VEQ（V）

VBQ（V）

VCQ（V）

ICQ（mA）

数字万用表

Ms8264

20V

3.07

0.43

1.08

2.5

2.91

3．BA1404管脚对地电压（表三）

表三BA1404管脚对地电压测试

仪表

名称

规格

型号

档位

量程

VCC

（V）

BA1404管脚对地电压（V）

V1

V2

V3

V4

V5

V6

V7

V8

V9

数字万用表

Ms8264

20V

3.07

2.5

2.5

0

0.61

0.63

1.41

3.3

0

2.23

V10

V11

V12

V13

V14

V15

V16

V17

V18

3.03

2.40

2.99

2.93

1.9

3.03

2.5

2.45

2.5

B．动态指标测试

（1）测试仪表

示波器

（2）测试方法

用示波器测试BA14047号和10号针脚的电压值，并记录在表格里。

（3）测试数据

表四动态指标测试

仪表名称

规格型号

测频方式

测频频段

发射频率

发射距离

示波器

/

FM

88-108

95.7

20m

5．电路的校核

A．电感值的理论计算

空芯单层线圈近似计算公式：

L（μH）=（0.01×D×N×N）÷（W÷D＋0.44）

D------线圈直径N------线圈匝数d-----线径H----线圈高度W----线圈宽度

B．自做电感的估算

C．根据测试频率计算电感

D．数据分析

九、电路故障处理

1．故障现象

调频发射机焊接好后，在测试中，BA1404各个针脚静态工作点电压值都没有问题，用示波器检测发射信号也有波形、频率，但是无法用教学耳机无法接收到声音。

2．故障分析

在经过多次检测，发现三极管的各个针脚电压值不对，同时，没有声音很有可能是三极管放大电路有地方出了问题。

3．

4．故障排除

经过仔细的排查，结果发现三极管附近有漏焊的点，把这些点焊好之后，重新检测可以收听到声音了。

10、课程设计自评

在课程设计中，有很多的、复杂的数据计算，这就必须要求我心细谨慎。

更重要的是，在对电路进行焊接的时候，每一个焊点都要求做到百分之百。

因此，我也由一开始的热情高涨变得浮躁，开始抓狂。

在同学们的鼓励支持下，我又重获自信，细化目标，一步一步的沿着小小的目标进发，逐步地检查焊接结果、修改，调试。

最终，完善课程设计中的任务。

十一、课程设计总结

1．课程设计流程

2．心得、体会及建议

整个设计通过了软件和理论上的验证。

我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。

在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。

一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。

高频电路课程设计是一个具有挑战性的功课，接下来查资料，计算，设计，分析，和同学讨论，在电脑上用软件仿真，这几天，紧张而又充实。

这次课程设计是对我所学知识的全面检验。

我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对实际的设计是一个值得我们思考的问题，又如何把我们学的书本内容运用到实际中呢？

我想做本次课程设计就给我们提供了良好的实践平台。

在本次课程设计中我感触很深的就是要查阅很多指导书籍。

在此次设计中，我学会了自上而下的系统设计思想，掌握了综合应用所学理论的能力，而且对我的毅力是个考验，我是连续将近一周做下来的。

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。

挫折是一份财富，经历是一份拥有。

此次课程设计将对我今后的进步产生积极影响。

十二、附录

附录1．课程设计（电子综合设计）数据记录单

附录2．无线调频发射机电路装配图