【正文】 1238內(nèi)部帶解調(diào)電路，可以對(duì)語(yǔ)音及數(shù)據(jù)調(diào)制后的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。CXA1238是索尼公司在20世紀(jì)80年代后期正式推出的集調(diào)幅、調(diào)頻、鎖相環(huán)、立體聲解碼等電路為一體的AM/FM立體聲收音集成電路。方案一：采用CXA1019作為接收機(jī)電路的核心IC。 頻率合成原理框圖方案選擇：載波信號(hào)發(fā)生器是主機(jī)發(fā)射部分的重要組成部分，應(yīng)能產(chǎn)生等幅高頻正弦信號(hào)，其振蕩頻率應(yīng)十分穩(wěn)定。該方案穩(wěn)定度較高，但存在35MHz的1/N頻率的晶體諧振器難以獲得、N太大和選頻網(wǎng)絡(luò)調(diào)節(jié)較為麻煩等缺點(diǎn)。該電路較易起振，輸出振蕩頻率和振幅也較為穩(wěn)定，波形好，調(diào)諧范圍也比較寬。調(diào)頻系統(tǒng)與調(diào)幅系統(tǒng)相比，具有較強(qiáng)的抗干擾能力。 調(diào)幅發(fā)射組成框圖方案二：采用調(diào)頻體制。采用編碼解碼電路實(shí)現(xiàn)題目所要求的一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)、主站具有撥號(hào)選呼和群呼功能以及數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)的功能；顯示部分利用液晶顯示模塊，顯示呼叫方式、業(yè)務(wù)類型以及英文短信內(nèi)容。 說(shuō)明（1）主站需留出末級(jí)功率放大器發(fā)射功率的測(cè)量端，用于接入50W假負(fù)載電阻，以測(cè)試發(fā)射功率；（2）為測(cè)試方便，作品中使用的衰減器（可以自制），應(yīng)與作品一起封裝上交。 要求（1）基本要求① 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)主站，傳送一路語(yǔ)音信號(hào)，其發(fā)射頻率在30MHz~40MHz之間自行選擇，發(fā)射峰值功率不大于20mW(50W假負(fù)載電阻上測(cè)定)，射頻信號(hào)帶寬及調(diào)制方式自定，主站傳送信號(hào)的輸入采用話筒和線路輸入兩種方式；② 設(shè)計(jì)并制作一個(gè)從站，其接收頻率與主站相對(duì)應(yīng)，從站必須采用電池組供電，用耳機(jī)收聽語(yǔ)音信號(hào)； ③ 當(dāng)傳送信號(hào)為300Hz~3400Hz的正弦波時(shí)，去掉收、發(fā)天線，用一個(gè)功率衰減20dB左右的衰減器連接主、從站天線端子，通過示波器觀察從站耳機(jī)兩端的接收波形，波形應(yīng)無(wú)明顯失真；④ 主、從站室內(nèi)通信距離不小于5米，題目中的通信距離是指主、從站兩設(shè)備(含天線)間的最近距離；⑤ 主、從站收發(fā)天線采用拉桿天線或?qū)Ь€，長(zhǎng)度小于等于1米。超外差接收機(jī)靈敏度可達(dá)－100～104DBM，而且外圍元件少，集成化程度高，適合大規(guī)模生產(chǎn)。因此，對(duì)于希望電路簡(jiǎn)單、靈敏度高，而對(duì)選擇性和信噪比要求不高的簡(jiǎn)單無(wú)線遙控通信設(shè)備(如防盜器等產(chǎn)品)，超再生檢波電路還是頗有實(shí)用價(jià)值的。超再生解調(diào)電路也稱超再生檢波電路，它實(shí)際上是工作在間歇振蕩狀態(tài)下的再生檢波電路。采用PT2262/2272編碼/解碼電路實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)以及對(duì)臺(tái)號(hào)的選擇等功能；音頻輸入和數(shù)據(jù)輸入可自動(dòng)轉(zhuǎn)換；AT89S52作為整個(gè)系統(tǒng)的控制部分，程序設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言在KEIL51的編譯器上編程實(shí)現(xiàn)；顯示采用12864點(diǎn)陣型液晶顯示。 完美WORD格式資料 目錄摘 要 II前言 11 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 2 設(shè)計(jì)要求 2 總體設(shè)計(jì)方案 32 單元硬件電路設(shè)計(jì) 13 發(fā)射部分電路的設(shè)計(jì) 13 接收部分電路的設(shè)計(jì) 20 PT2262/2272編碼/解碼電路設(shè)計(jì) 26 抗干擾措施 28 20dB衰減器的制作 293 軟件設(shè)計(jì) 30 軟件設(shè)計(jì)和硬件設(shè)計(jì)的關(guān)系 30 發(fā)射部分程序設(shè)計(jì) 30 接收部分程序設(shè)計(jì) 314 系統(tǒng)測(cè)試 32 測(cè)試使用的儀器 32 指標(biāo)測(cè)試和測(cè)試結(jié)果 32 波形觀察及距離測(cè)量 38 結(jié)果分析 39結(jié)束語(yǔ) 40參考文獻(xiàn) 42致謝 43附錄1 使用說(shuō)明 44附錄2主要元器件清單 45附錄3電路原理圖及印制板圖 46附錄4程序清單 54單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)摘 要單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)分發(fā)射和接收兩大部分。經(jīng)測(cè)試，整機(jī)功能齊全，各項(xiàng)性能指標(biāo)符合系統(tǒng)要求，接收波形穩(wěn)定，無(wú)明顯失真。一般再生檢波電路在中波段工作時(shí)靈敏度很高，所以常用來(lái)制作簡(jiǎn)易晶體管收音機(jī)。通常超再生接收機(jī)的靈敏度約－85～95DBM，所用器件多，穩(wěn)定性差，加工復(fù)雜。超外差接收機(jī)有聲表穩(wěn)頻和LC穩(wěn)頻的兩種，采用LC穩(wěn)頻的靈敏度高可達(dá)－104DBM，但是穩(wěn)定性稍差，而聲表穩(wěn)頻的靈敏度約－100DBM，穩(wěn)定性好。（2）發(fā)揮部分① 從站數(shù)量擴(kuò)展至8個(gè)(實(shí)際制作1個(gè)從站)，構(gòu)成一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)。 總體設(shè)計(jì)方案 設(shè)計(jì)思路題目要求設(shè)計(jì)一個(gè)單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)主站至從站間的單工語(yǔ)音及數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。為了盡量增加傳輸距離和降低系統(tǒng)的波形失真，必須采取有效的措施。它由三部分組成，即頻率合成器、音頻處理器和FM波的緩沖放大器。故本系統(tǒng)采用調(diào)頻體制，數(shù)據(jù)收發(fā)也采用2FSK方案。電路的振蕩頻率為，式中。 晶振電路產(chǎn)生載波方框圖方案三：PLL頻率合成。方案一和方案二的電路比方案三的電路簡(jiǎn)單，但是其短期頻率穩(wěn)定度均只能達(dá)到102～103；而采用頻率合成法產(chǎn)生的高頻振蕩信號(hào)的頻率穩(wěn)定度接近晶振的頻率穩(wěn)定度，可達(dá)105～106；且失真度很小。CXA1019是日本索尼公司研制的單片大規(guī)模接收機(jī)電路，它包含了AM/FM收音機(jī)從天線輸入、高頻放大、混頻、本振到中頻放大、檢波直至低頻（音頻）功率放大的所有功能。它的電源電壓適應(yīng)范圍寬：2～10V范圍內(nèi)電路均能正常工作，且具有立體聲和調(diào)諧指示LED驅(qū)動(dòng)電路以及FM靜噪功能等。（4）數(shù)據(jù)傳輸?shù)脑O(shè)計(jì)方案論證與選擇單工無(wú)線呼叫系統(tǒng)要求一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)傳送，且主站具有撥號(hào)和群呼功能，同時(shí)增加英文短信的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)；從主站輸入的英文短信經(jīng)轉(zhuǎn)換后形成連串的數(shù)字信號(hào)，這就需要把這數(shù)字信號(hào)調(diào)制發(fā)射出去，并且在接收端應(yīng)把調(diào)制信號(hào)解調(diào)并加以識(shí)別顯示出來(lái)；發(fā)射部分預(yù)置從站號(hào)碼發(fā)送或群發(fā)，接收部分則只有相應(yīng)的臺(tái)號(hào)接收。低通濾波器用來(lái)抑制相乘器產(chǎn)生的高次諧波干擾，解調(diào)的相干載波用2cos2πfct。在發(fā)射端，微控制器對(duì)PT2262的地址位進(jìn)行預(yù)置（即設(shè)定臺(tái)號(hào)的代碼），同時(shí)輸入短信內(nèi)容，通過微控制器進(jìn)行短信編碼后產(chǎn)生相應(yīng)的數(shù)據(jù)去預(yù)置PT2262的數(shù)據(jù)位后，再調(diào)制發(fā)射出去；接收端，把接收到的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)放大后，送至PT2272，解碼后在數(shù)據(jù)位產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，通過微控制器進(jìn)行短信解碼后在液晶上顯示所發(fā)送的短信內(nèi)容。由于FPGA具有強(qiáng)大的資源，使用方便靈活，易于進(jìn)行功能擴(kuò)展，特別是結(jié)合了EDA，可以達(dá)到很高的效率。它最主要的特點(diǎn)是其串行處理特性。鑒于本設(shè)計(jì)中，僅單片機(jī)的資源已經(jīng)能滿足設(shè)計(jì)的需求，而FPGA的高速處理的優(yōu)勢(shì)在這里卻得不到充分體現(xiàn)；因此本設(shè)計(jì)的控制方案模塊擬選用上述基于單片機(jī)技術(shù)的方案二。要增大傳輸距離Rmax應(yīng)從如下幾個(gè)方面考慮：① 在發(fā)射機(jī)接50Ω假負(fù)載，其功率不大于20mW的情況下，盡量提高發(fā)射機(jī)天線輻射的有效功率Pt。 發(fā)射部分阻抗匹配示意圖② 提高接收機(jī)靈敏度。一方面使天線阻抗與接收機(jī)輸入阻抗匹配，同時(shí)加裝一個(gè)電感，使之與天線等效電容形成串聯(lián)諧振，接收機(jī)高放電路采用低阻抗輸入的共基電路。為提高收發(fā)天線的增益，應(yīng)使拉桿天線的長(zhǎng)度等于1m或略小于1m。⑥ 根據(jù)電波傳輸理論。該指標(biāo)的優(yōu)劣取決于接收和發(fā)射兩個(gè)分機(jī)。二是線路輸入，阻抗為600Ω，輸入電平為0dBmW（），一般不需要放大。由上述分析可知，收發(fā)系統(tǒng)均采用調(diào)頻（FM）體制，要求調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率與輸入信號(hào)（即調(diào)制信號(hào)）uΩ(t)或線性關(guān)系即 （）而調(diào)制器采用的VCO電路，以變?nèi)荻O管做調(diào)諧元件。 根據(jù)單元電路設(shè)計(jì)，本方案采用變?nèi)荻O管作為振蕩回路的總電路設(shè)計(jì)，故取r=2，且變?nèi)荻O管靜態(tài)反偏電壓取在合適位置，從而保障失真度最小。75KHz。低放與功放應(yīng)采用線性放大電路，以確保輸出波形失真小。其中發(fā)射部分的集成電路MC164MC14515MC1202低通濾波器和晶振構(gòu)成鎖相環(huán)頻率合成器、音頻處理器、數(shù)據(jù)編碼器、單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、按鍵處理、LCD驅(qū)動(dòng)。MC1648需要外接一個(gè)由電感和電容組成的并聯(lián)諧振回路。）的正弦振蕩電路。 MC1648內(nèi)部電路圖 VCO產(chǎn)生的振蕩頻率范圍和變?nèi)荻O管的壓容特性有關(guān)。由于Cj是全部接入諧振回路，為減少波形非線性失真，取變?nèi)荻O管電容變化指數(shù)r=2。 因此，取L=。鎖相環(huán)電路MC145152是大規(guī)模集成鎖相環(huán)，集鑒相器、可編程分頻器、參考分頻器于一體，分頻器的分頻系數(shù)可由并行輸入的數(shù)據(jù)控制。本設(shè)計(jì)中，所以取RA0RA1RA2＝101時(shí)，即R＝1024，對(duì)晶振頻率進(jìn)行1024分頻。N減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成。247。fo為壓控振蕩的輸出頻率（即發(fā)射頻率）。A計(jì)數(shù)器計(jì)完A個(gè)預(yù)置數(shù)，M變?yōu)?；此時(shí)247。整個(gè)過程中輸入的脈沖數(shù)共有Q＝A（P＋1）+(NA)P=PN+A，也就是說(shuō)，該吞咽脈沖計(jì)數(shù)器的總分頻系數(shù)為PN+A。247。先令A(yù)＝0， 則N＝(fo/ fr－A）/P=（35106/10103）/64=。設(shè)兩個(gè)輸入信號(hào)分別為：其中 將兩信號(hào)相乘得到再經(jīng)過一個(gè)低通濾波器，取出其中的誤差信號(hào)，濾去其高頻成分，將其直流成分用來(lái)調(diào)整壓控振的輸出頻率。丙類功放的基極電壓VEE是利用發(fā)射極電流的直流分量IE0在射極電阻RE2上產(chǎn)生的壓降來(lái)提供的。集電極輸出功率 直流電源VCC供給的直流功率 集電極的效率 2SC1970 考慮到效率和功率，選擇導(dǎo)通角θ為經(jīng)驗(yàn)值70176。RR2為欲匹配的電阻值。CXA1238S是索尼公司在20世紀(jì)80年代后期正式推出的集調(diào)幅、調(diào)頻、鎖相環(huán)、立體聲解碼等電路為一體的AM/FM立體聲收音集成電路。20腳外接的VDVDC1C1C1VCL2等元件是FM高放調(diào)諧回路。經(jīng)檢波后的立體聲復(fù)合信號(hào)（或單聲道信號(hào)），由IC內(nèi)直流放大器放大、濾波后變換成 AFC控制電壓、由10腳輸出并通過一個(gè)100KΩ的電阻反饋至23腳，用于抑制內(nèi)接變?nèi)荻O管的等效電容，以達(dá)到修正FM本振頻率，進(jìn)行頻率跟蹤的目的。再經(jīng)過二分頻，并移相90后的19KHz信號(hào)與復(fù)合信號(hào)中的19KHz導(dǎo)頻信號(hào)在鑒相器1中進(jìn)行相位比較，并輸出一個(gè)誤差電壓，由外接低通濾波器RCC5濾除高頻成分后，控制VCO的振蕩頻率和相位，達(dá)到環(huán)路鎖定。當(dāng)分頻后的19KHz信號(hào)和輸入導(dǎo)頻信號(hào)頻率相同，相位差最小時(shí)，輸出正電壓最大，經(jīng)低通濾波器濾波（3腳外接電容C7）和直流放大后打開“立體聲/單聲道”開關(guān)，并且驅(qū)動(dòng)4腳外接立體聲指示（發(fā)光二極管D1）。具體電路見附錄。~16Ω~50Ω。在CXA1238S的20腳接上一個(gè)LC槽路，調(diào)節(jié)可變電容的值得到所需要的頻率。本設(shè)計(jì)收音部分采用的本振電路和選頻回路電路一致，原理相同，只是參數(shù)不同，如C2值不變，L=。若將交流電壓加在陶瓷片的輸入端上，陶瓷片將做相應(yīng)的機(jī)械振動(dòng)。因此其作用和諧振回路相同，具有濾波特性。陶瓷濾波器矩形系數(shù)好，故應(yīng)接在混頻級(jí)上，它可以先將干擾信號(hào)濾掉，提高雙信號(hào)選擇性。本設(shè)計(jì)中音頻功率放大器采用集成芯片LM386。它的工作電壓范圍較寬，最高可使用到18V。即為二分之一差模輸入電壓，于是可寫出表達(dá)式為 反饋系數(shù)： 所以電路的電壓放大倍數(shù) 因?yàn)镽7(R5+R6)，所以 將RR6和R7的數(shù)據(jù)代入，可得Au≈20。編碼芯片PT2262具有地址和數(shù)據(jù)編碼功能，解碼芯片PT2272具有地址和數(shù)據(jù)解碼功能，數(shù)據(jù)輸出具有“暫存”和“鎖存”兩種方式，方便用戶使用。 PT2262引腳圖 PT2272引腳圖。Dout輸出的編碼信號(hào)是調(diào)制在載波上的，通過改變15腳（OSC1）和16腳（OSC2）之間所接的電阻阻值的大小，即可改變17腳輸出時(shí)鐘的頻率；6個(gè)數(shù)據(jù)位（D0~D5）由單片機(jī)（P20~P25）預(yù)置，同時(shí)6個(gè)地址碼也由單片機(jī)（P00~P05）預(yù)置；17腳輸出的信號(hào)通過左聲道加入至壓控振蕩器（MC1648）進(jìn)行調(diào)制發(fā)射出去。它們互相交調(diào)會(huì)形成頻譜很寬的內(nèi)部干擾信號(hào)，加上外部各類干擾信號(hào)，特別是50Hz的市電干擾信號(hào)，是無(wú)時(shí)不有，無(wú)孔不入。② 電源隔離。同時(shí)模擬地要與數(shù)字地分開。本系統(tǒng)采用了鎖相環(huán)，會(huì)產(chǎn)生各種頻率的脈沖信號(hào)。接收機(jī)鑒頻/鑒相器至音頻放大器之間的引線，均要加裝屏蔽線。 20dB衰減器電路圖3 軟件設(shè)計(jì)鑒于單片機(jī)技術(shù)比較成熟，且開發(fā)過程中可以利用的資源和工具豐富、價(jià)格便宜、成本低。程序分為發(fā)射部分和接收部分。這樣做的優(yōu)點(diǎn)是：首先，調(diào)試時(shí)可以減少很多不必要的麻煩，因?yàn)殡娐肥窍鄬?duì)獨(dú)立的，故在調(diào)整電路參數(shù)值時(shí)其影響和干擾就小，在滿足發(fā)射和接收模塊的要求后可單獨(dú)對(duì)控制模塊進(jìn)行調(diào)整；再者，當(dāng)出現(xiàn)問題時(shí)檢查電路就容易縮小問題的范圍，使得排錯(cuò)效率高。 發(fā)射部分程序流程圖 接收部分程序設(shè)計(jì)接收部分的程序主要是完成液晶顯示、按鍵處理以及臺(tái)號(hào)的轉(zhuǎn)換等功能。一是觀察，它是定性測(cè)試：觀察輸出波形的失真和對(duì)稱性，所用的儀器為40MHz以上的GDS820C數(shù)字存儲(chǔ)示波器，正確的觀察是測(cè)量的前提，因所有其他的測(cè)試都是在輸出波形對(duì)稱，且不失真的條件下進(jìn)行的；二是測(cè)量，它是定量測(cè)試：（1） 輸出頻率準(zhǔn)確度的測(cè)試 采用南京南京勝普電子有限公司的SP1500A型系列等精度頻率計(jì)數(shù)器來(lái)測(cè)量頻率準(zhǔn)確度。（2） 輸出頻率穩(wěn)定度的測(cè)試 采用南京南京勝普電子有限公司的SP1500A型系列等精度頻率計(jì)數(shù)器來(lái)測(cè)量頻率穩(wěn)定度。 輸出頻率穩(wěn)定度記錄表標(biāo)稱值（MHz）實(shí)測(cè)頻率（MHz）fmax（MHz）準(zhǔn)確度（105）00s30s60s90s120s150s根據(jù)表中數(shù)據(jù)并計(jì)算可知，105。a、調(diào)頻信號(hào)發(fā)生器的載波頻率為35MHz，調(diào)