【正文】 在這里也懇請各位老師和同學(xué)可以指出我不足的地方，我今后 一定加以改正。也教會我以后的工作當(dāng)中要有獨立的思考能力，以及足夠的耐心與細(xì)心。為此， Multisim 為用戶提供了類型豐富的虛擬儀器，可以從 Design 工具欄 amp。 （ 3） 選中相應(yīng)的元器件 在 Component Family Name 中選擇 LM358 系列，在 Component Name List中選擇 LM358。 一般在畫電路的過程中需要先找到我們所要 元器件的方法有兩種：從 工具欄 處查 找 或從 菜單 處查找 。 測試 及仿真的環(huán)境 這次有關(guān)仿真的電路和測試的結(jié)果，都是在 軟件上實現(xiàn)的，目前而言在教學(xué)當(dāng)中使用比較普遍的就是這個版本， Multisim 最早以 Windows作為基礎(chǔ)的由美國的一家叫做 NI 的公司推出的，適用于一般的模電和數(shù)電的電路設(shè)計當(dāng)中，它的功能包括電路原理圖的圖形的繪制，電路硬件的輸入方式，有很強(qiáng)大的仿真和分析電路的能力。 圖 有源低通濾波幅頻特性和相頻特性 在調(diào)試的過程當(dāng)中我們進(jìn)行完模擬調(diào)試后還需要進(jìn)行實物調(diào)試，紅外接收模塊我們可以通過開關(guān)的選擇來切換到我們想的聽取方式，在調(diào)試的過程當(dāng)中我們需要不斷的去調(diào)節(jié)滑動變阻器和聲音的大小，以及兩個模塊之間的距離，來使我們輸入到的語音信號更加清楚完整的接收到。 這樣，通過檢測用戶的按鍵輸入，與實際中返回的指示狀態(tài)可以用來判斷發(fā)射模塊的通信是否成功。揚聲器在音響設(shè)備中是一個最薄弱 的 器件 ，而 對于 音響效果 而言，它又是一個最重要的部件。 （ 6） 最后一個重要的點就是要減少輸出耦合電容。 紅外線語音通信系統(tǒng) 17 （ 3） 調(diào)節(jié)音量的電位器選擇也很重要。一些外圍組件。 LM386 功率放大電路 概述 LM386 是一種集成音頻功率放大器，因為其低功耗和簡單的電壓增益可以調(diào)整，電源電壓范圍寬，外部組件和總諧波失真等，廣泛用于收音機(jī)和磁帶錄音機(jī)。 一般來說無源濾波器的電路結(jié)構(gòu)比較笨簡單，設(shè)計起來比較簡單，但它的通帶放大倍數(shù)和截止頻率根據(jù)負(fù)載的變化，所以說對電路的要求高，所以通常不適用于信號處理。 與 無源濾波器 相比， AFP 的高度可控性和 快速響應(yīng) 性，能補(bǔ)償各次 諧波 ，紅外線語音通信系統(tǒng) 15 可抑制 閃變 、補(bǔ)償無功，有抑制多能的特點將會啟到很好的作用；它本身的濾波特性不會被系統(tǒng)阻抗的影響，并且可消除與系統(tǒng)阻抗發(fā)生 諧振 的危險情況 [2]；還有一個更好的作用就是可以 自動跟蹤 補(bǔ)償變化著的諧波。所以使用的電路的設(shè)計模式是相同 的。針對實驗電路大致確定晶體管模型和放大的大致范圍，分別實現(xiàn)三極管管式的判斷，判斷原理，電源電路設(shè)計功能等等。紅外發(fā)光二極管通常使用砷化鎵 （ 砷化鎵 ） 、砷化鋁鎵 （ GaAlAs） 等材料，并且一 般都使用全透明或淡藍(lán)色、黑色樹脂。要解決這些問題都需要采用有源濾波器。 發(fā)送端低通濾波器 低通濾波器的概述 低通濾波器可以簡單的理解為：通常認(rèn)為的給它設(shè)定一個頻率點，當(dāng)輸入端出傳輸過來的頻率不高于我們設(shè)定的頻率是可以通過。電容麥克風(fēng)沒有聲音線圈，由于沒有音圈，隔膜和非常薄，所以，即使是很弱的聲音也會感應(yīng)非常敏感，敏感地可以轉(zhuǎn)換為電信號。膜的膜片的蒸金面向外，與金屬外殼相連。工作原理的電容式麥克風(fēng)使用電容器的充電和放電的原理 ,壓力振動感應(yīng)語音隔膜，從而改變電極間的電壓，然后我們輸入語音信號轉(zhuǎn)換為電信號，以方便我們低于功率放大和傳輸。常見的場效應(yīng)晶體管有三個電極包括 ： 源（ S），（ G）門和排水 （ D） 。塑料膜片的另外一面與金屬極板 之間用薄的絕緣襯圈隔開。 語音信號輸入入如 LM358電壓放大 濾波電路 紅外發(fā)射管 紅外線接收管 電壓放大 語音輸出 濾波放大 紅外線語音通信系統(tǒng) 7 接收部分電路 圖 接收部分原理圖 如電路圖 所示，接收部分由紅外接收管接收到信號后，輸入到 LM386中進(jìn)行放大和濾波，再傳輸?shù)秸Z音接收器 ——耳機(jī)或者喇叭，接收電路中的C12， C13 同樣也是對電源部分起到濾波的作用，即當(dāng)接收管接收到信號引起壓變化時，通過比較器比較后輸出高低電平使指示燈會閃爍，于是紅外接收管的亮度就起到了信號指示的作用。由于紅外發(fā)光二極管需要的發(fā)射功率較小，紅外接收二極管收到的信號較弱，所以在紅外線的接收端要增加高增益放大電路，也就是說我們需要使用放大倍數(shù)較高的功紅外線語音通信系統(tǒng) 5 率放大器來放大我們接收到的電信號，使我們之后再耳機(jī)或是揚聲器聽到的聲音和輸入的聲音信號差別不大。紅光的波長范圍為 ～ ，我們把比紅光波長還長的光叫紅外線。 總體設(shè)計思路 選擇紅外光的原因：無線通信方式可以分為電信號、超聲波和紅外線等等。 圖 紅外數(shù)字通信原理圖 用電壓放大電路和濾波放大電路對語音采集端的信號進(jìn)行方法和濾波，通過紅外線發(fā)射管和電阻組成的發(fā)射電路進(jìn)行發(fā)射，接收電路由紅外線接收管接收到之后，在進(jìn)行音頻功率放大和電壓放大，最后在喇叭和耳機(jī)端得到語音信號。利用紅外線通 信是目前使用較廣泛的一種通信方式。 經(jīng)過 40 多年大發(fā)展，中國在紅外技術(shù)研究方面已經(jīng)取得了重大的進(jìn)步，建成了專業(yè)研究所、紅外物理實驗室和眾多的研究課題組。 transmit。 在課本和資料中我們可以知道紅外線是一種近距離、高速通信的通信方式，對于我們經(jīng)常使用的一種近距離、室內(nèi)通信手段 ,紅外線無線通信具有無線電纜無法比擬和超越的優(yōu)勢。其系統(tǒng)實現(xiàn)的功能是利用紅外發(fā)射管和紅外光接收管作為收發(fā)器件，將電信號傳至擴(kuò)音器和耳機(jī)。紅外數(shù)據(jù)協(xié) 會開發(fā)的這種新的無線通信標(biāo)準(zhǔn)還得到 PC 機(jī)產(chǎn)業(yè)的有力支持。 本次設(shè)計的的主要內(nèi)容，用電壓放大電路和濾波放大電路對語音采集端的信號進(jìn)行方法和濾波，通過紅外線發(fā)射管和電阻組成的發(fā)射電路進(jìn)行發(fā)射，接收電路由紅外線接收管接收到之后，在進(jìn)行音頻功率放大和電壓放大，最后在喇叭和耳機(jī)端得到語音信號。 控制和管理 隨著現(xiàn)在無線 技術(shù)的不斷創(chuàng)新，有好多對紅外通信的做出不斷創(chuàng)新的人才，比如我在網(wǎng)上查看的資料中，可以加入一個單片機(jī)來解決噪音以及共鳴得到問題等等，但是很遺憾我沒有實現(xiàn)。 本次的設(shè)計，原來的思路是想用數(shù)字通信方面的知識，也就是利用單片機(jī)的程序設(shè)計來通過模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換來實現(xiàn)語音的 通信，但是經(jīng)過實際操作電路來驗證的過程中，發(fā)現(xiàn)本人的知識點和能力不足以支持思想的實現(xiàn)，實現(xiàn)不了音頻信號 放大發(fā)送 接收放大 功率放大 音頻輸出 音頻信號 放大發(fā)送 接收放大 功率放大 音頻輸出 鎖相環(huán)調(diào)頻 鎖相環(huán)解調(diào) 紅外線語音通信系統(tǒng) 4 本次設(shè)計的設(shè)計要求，所以之后就選用了使用純模電電路來進(jìn)行本次設(shè)計。所以我選擇了這個紅外線課題。我們這次試用的是簡單的元器件：語音發(fā)射部分射發(fā)射元件為紅外發(fā)光二極管，在二極管中我們還加了一個電阻， 一般常用的紅外發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線波長為 940nm左右，紅外線發(fā)射二極管的的外形與普通 φ5mm 發(fā)光二極管相同，但是顏色不是很一樣。 發(fā)射部分電路設(shè)計 發(fā)射部分框圖 圖 紅外線發(fā)射部分系統(tǒng)框圖 紅外線發(fā)射電路部分主要由四個部分組成，語音信號的采集，使用 LM358對電信號進(jìn)行電壓放大，之后再過濾放大，最后由紅外線發(fā)射管發(fā)射出去。上面我們說到話筒的外殼里需要一個場效應(yīng)管，那么我們使用的話筒其實就是由聲音信號和電信號的轉(zhuǎn)化以及阻抗變換兩部分組成的。這個高阻抗不直接與音頻放大器。一般用藍(lán)色塑料排水管道 D，紅色的塑料線和連接金屬編織屏蔽線 [8]。但是由于其輸入和輸出場效應(yīng)管阻抗較高，一般要在話筒的外殼當(dāng)中設(shè)置一個場效應(yīng)管作為轉(zhuǎn)換器，在工作當(dāng)中需要直流工作電壓。駐極體麥克風(fēng)一般動圈式麥克風(fēng)和電容式麥克風(fēng)的聲音。15V） 低功耗電流特性，適合于電池供電 低輸入偏流特性 低輸入失調(diào)電壓和失調(diào)電流特性 共模輸入電壓范圍寬特性，包括接地 差模輸入電壓范圍寬特性，等于電源電壓范圍 輸出電壓擺幅大特性 參數(shù)特性 輸入偏置 電流特性 輸入失調(diào)電流特性 輸入失調(diào)電壓特性 輸入共模電壓最大值特性 共模抑制比特性 電源抑制比特性 87651234O u t p u t 1O u t p u t 2I n p u t 1 （ ）I n p u t 1 （ + ）I n p u t 2 （ ）I n p u t 2 （ + ）V c cG N D 圖 LM358 引腳功能 紅外線語音通信系統(tǒng) 11 放大電路 圖 前級電壓放大電路 從電路圖上，可以看到在這里用到的音頻放大電路主要有 LM358 電阻還有電容組成的，在實際的電路當(dāng)中，我使用的是可調(diào)電阻，通過調(diào)節(jié)電阻的阻值。在以前的課程設(shè)計當(dāng)中我們使用到的濾波器主要 采用 無源元件 R、 L、和 C 組成，那么到目前，我們一般用 集成運放 R、 C 組成，常稱為 有源濾波器 。 可以 直接把電能轉(zhuǎn)換成近紅外光轉(zhuǎn)換，可以 過濾 。 接收端前級電壓放大電路 隨著電子和計算機(jī)測量的發(fā)展，三極管廣泛應(yīng)用于集成電路，三晶體管特性也因為不同需求的而進(jìn)行 不斷的改變，晶體管的倍數(shù)也不同。 （ 3）靜態(tài)工作點的計算，電壓放大倍數(shù)的計算。 在一個實際的電子系統(tǒng)中，有時輸入信號往往受干擾等原因而含有一些不必要的成分，應(yīng)當(dāng)把它衰減到足夠小的程度。根據(jù)高等數(shù)學(xué)的內(nèi)容原理，任何滿足一定條件的信號可以被認(rèn)為是由無數(shù)的正弦波的疊加。有源濾波電路不適用于高電壓大電流的情況下，只適用于信號處理。 LM386 有 8 引腳的塑料雙列直插式和貼片式。 （ 1） 通過接在 1 腳、 8 腳間的電容（ 1 腳接電容 +極）來改變增益，斷開時增益為 20。在電路穩(wěn)定工作之后后，引腳 7 的電壓值約等于電源電壓的一半。分別進(jìn)行測試之后，得出 10uF/ 最為合適，這是個人的經(jīng)驗所得。 紅外線語音通信系統(tǒng) 19 3 基于紅外線語音發(fā)送與接收系統(tǒng)的調(diào)試 紅外線發(fā)射模塊與語音采集的測試 發(fā)射模塊通信的調(diào)試與測試主要包括各種按鍵控制指令的通信測試和載波輸出信號的測試。 圖 濾波電路的輸入幅頻特性和相頻特性 紅外線語音通信系統(tǒng) 21 紅外接收模塊與語音接收模塊的測試 接收端前級電壓放大的輸入輸出特性如圖 所示。對于已知型號的接收頭，可以在買的時候從包裝袋上讀得管腳的接法，而對于未知型號的接收頭，則可以像測試三極管管腳一樣用萬用表測量三個腳之間的電壓關(guān)系而判斷出來。 隨著市場的需求越來越大， Multisim 作為使用頻率較高的仿真軟件， 為適應(yīng)不同的應(yīng)用場合 做出了很多的改進(jìn) ， 為此Multisim 推出了許多 新的 版本， 這樣一來 用戶可以根據(jù)自己的 不同的需求來對Multisim 軟件當(dāng)中的工具 加以選擇。reg； LM358 按鈕從 LM 工具欄 中選擇 LM358 按鈕打開這類器件的 Component Browser 窗口。方法是：用鼠標(biāo)單擊連線的起點并拖動鼠標(biāo)至連線的終點。雖然之前我們也做過各種不同的課程設(shè)計，但是對于這次的畢業(yè)設(shè)計確實讓我學(xué)到很多東西，之前的話都是兩三個人一組，做一個作品，還可以和組員之前做一些交流，看看哪種方案，哪個元器件更好，更適合我們要做的產(chǎn)品，之前有做過一個超聲波測距的系統(tǒng)，和這個相似的就是都是用一種創(chuàng)新的思路來使用這種聲波，來對生活中的需要數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，來方便我們的生活。 在此，首先要感謝的就是我的指導(dǎo)老師林序老師，他給我很認(rèn)真的輔導(dǎo)和幫助，這對我這次成功的完成畢業(yè)設(shè)計有很關(guān)鍵性的幫助。 Computer D