【正文】 ?? pFpFQCC f ????? （ 3）立體聲 復(fù)合信號的形成 音頻信號從第 1腳和第 22腳輸入后通過預(yù)加重電路、低通濾波電路后送到混合器（ MPX）中，另外由第 1 14腳接入 ，電路通過 200分頻后產(chǎn)生的 38KHz副載波信100KR2150pFC150pFC2100KR1100KR3V C C / 2F r om l i m i t e r c i r c ui tT o M P X c i r c ui t 23 號，同時 38KHz副載波通 過 2分頻產(chǎn)生的 19KHz導(dǎo)頻信號。 fV時， f 端輸出負(fù)脈沖， g端輸出恒為高電平。 （ 2）環(huán)路低通濾波器（ LPF） 環(huán)路低通濾波器的作用是取出 鑒 相器的輸出誤差信號中的直流成分，以調(diào)節(jié)壓控振蕩器的輸出頻率。 351111 3 512 2 224621201//1//1//2IIRRjCUUR R RjCU U URRRjCUUf????????? ?? ???????????? ???? （ 41） 鑒相器輸出的兩個誤差信號分別是一個與參考頻率同頻的方波信號和一個固定電平。一但頻率超過鎖相環(huán)設(shè)定的頻率，第 7腳將輸出的電平變高；如果是低于設(shè)定頻率，它將輸出的電平變低；相同的時候，它的電平將不變。 Q2用專用 50Ω 射頻輸出接頭，接解電阻更小，更有利于阻抗匹配。首先用變壓器將 220V 市電變成 交流；然后用四個二極管 D D D D11 構(gòu)成的整流電橋進(jìn)行整流，可以得到 9V 直流電壓；然后用電容 C C3 組成進(jìn)行平滑濾波，將＋ 9V 脈動直流電壓變平滑，并抑制 高頻干擾；然后輸入到集成穩(wěn)壓電路 7809，輸出電壓將穩(wěn)定在＋ 9V，實(shí)際電壓小于 +9V。 Multisim提煉了 SPICE仿真的復(fù)雜內(nèi)容，這樣工程師無需懂得深入的 SPICE技術(shù)就可以很快地進(jìn)行捕獲、仿 真和分析新的設(shè)計(jì)，這也使其更適合電子學(xué)教育。憑借 NI Multisim，您可以立即創(chuàng)建具有完整組件庫的電路圖，并利用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn) SPICE模擬器模仿電路行為。然后，再加入調(diào)制信號，看能否看到調(diào)制波形。在 BH1415F 的 11腳加了三級功率放大電路，再接上一段天線，則可以在 80m 范圍內(nèi)接收到調(diào)頻廣播。 用 BH1417F 設(shè)計(jì)的小功率調(diào)頻發(fā)射機(jī)不僅設(shè)計(jì)簡單，而且頻率設(shè)定靈活，可有效的避開當(dāng)?shù)卣{(diào)頻臺的干擾，可應(yīng)用于室內(nèi)廣播、電視伴音轉(zhuǎn)發(fā)等小范圍的無線調(diào)頻轉(zhuǎn)播。主要的工作情況如下： （ 1） 了解 了小功率 立體聲調(diào)頻發(fā)射機(jī)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 ， 本課題來源及研究的現(xiàn)實(shí)意義； （ 2） 提出系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案，進(jìn)行方案對比，提出系統(tǒng)構(gòu)架； （ 3） 學(xué)習(xí) 了日本東洋 公司生產(chǎn)的 BH1417F芯片 ； （ 4） 著重學(xué)習(xí)了調(diào)頻發(fā)射原理，鎖相環(huán)電路等，包括芯片內(nèi)部原理的理解和外圍電路的構(gòu)建； （ 5） 設(shè)計(jì) 各單元電路； 使用 BH1417F設(shè)計(jì)的小功率調(diào)頻發(fā)射器不僅設(shè)計(jì)簡單方便，而且體積小，可靠性高，頻率設(shè)定靈活，可有效德避開當(dāng)?shù)鼗蜞徑恼{(diào)頻臺干擾，并且非常適合與放音機(jī)、 CD、電腦等媒體播放器集成，可制成無線音響，耳機(jī)，還。如再接丙類功放會有更好的效果，距離也可達(dá)到更遠(yuǎn)。 （ 2） 調(diào)試 BH1417F 模塊：通 +5V 電壓，調(diào)試硬件正常工作。 31 振蕩調(diào)制部分的仿真 振蕩調(diào)制部分的仿真分為兩部分進(jìn)行。 通過改進(jìn)，整合設(shè)計(jì)流程，減少建模錯誤并縮短上市時間。為適應(yīng)不同的應(yīng)用場合， Multisim推出了許多版本，用戶可以根據(jù)自己的需要加以選擇。達(dá)到額定值時，電源電壓 下工作電流約 2A 左右， 50Ω 純電阻假負(fù)載兩端電壓 ≥40V ，射頻輸出功率達(dá) 15W。 L1— L6可用 ? 的高強(qiáng)度漆包線制，直徑約 5MM，圈 28 數(shù)圖中以 “T” 為單位標(biāo)明。 CVD的大小受所加偏置電壓 U 的控制，而變?nèi)荻O管 （ KV1471E） 的容值變化范圍是： ~， 0f 的范圍為： 88MHz~108MHz，根據(jù)式（ 42）有： L＝ ? ?VDCf 2021? （ 43） 取 pFCVD ? ， MHzf 880 ? ，得 L＝ 取 pFCVD ? ， MHzf 1080 ? ，得 L＝ 因此，理論上取 L＝ 可滿足要求。因此，將環(huán)路濾波器的通帶上限頻率限制在幾 Hz 內(nèi)，只有緩慢變化因素引起的誤差信號可以通過，而調(diào)制信號引起頻偏時所產(chǎn)生的 誤差信號要被濾除，不會作用于鎖相環(huán)，這樣就既可以保證中心頻率的穩(wěn)定度，又不影響調(diào)頻。 根據(jù)數(shù)字鑒相器的這種特性，在其后加一級差分放大器，取出 f和 g電壓的差信號 Vg－ Vf，再通過積分取出其中的有效電壓，此電壓就反映了 fR和 fV之間的關(guān)系。根據(jù) R和 V 的不同可以分四種情況，如圖 48所示。該低通濾波電路是個二階反饋放大電路，因?yàn)橐笳{(diào)制的音頻信號頻率范圍是： 20~20KHz，所以理論上將它的分頻點(diǎn)設(shè)計(jì)為KHzfc 20? 。這種方法就是預(yù)加重、去加重技術(shù)。 1 14腳需要外接 ，提供給 BH1417內(nèi)部的鑒相、立體聲信號調(diào)制等部分所需要的穩(wěn)定時鐘。 17 A、數(shù)據(jù)信號發(fā)送方： 圖 數(shù)據(jù)傳送方式 B、數(shù)據(jù)內(nèi)容說明： 表 33 數(shù)據(jù)內(nèi)容說明 順序 數(shù)據(jù) 說明 18 1 PRCTL 頻率控制字D0D10 D0為低位 D10為高位，其值為實(shí)際發(fā)射頻率除以 100KHz 的十六進(jìn)制值。 （ 3）低通濾波電路 低通濾波電路是 由二階低通反饋放大電路組成，它的分頻點(diǎn)為 15KHz。這個集成電路是由提 高信噪比（ S/N）的預(yù)加重電路、防止信號過調(diào)的限幅電路、控制輸入信號頻率的低通濾波電路（ LPF）、產(chǎn)生立體聲復(fù)合信號的立體聲調(diào)制電路、調(diào)頻發(fā)射的鎖相環(huán)電路（ PLL）組成。普通單聲道調(diào)頻收音機(jī)收到這個和、差信號之后，只能解調(diào)出和信號來，和信號已經(jīng)包括了節(jié)目的全部內(nèi)容，但不是立體聲的，不能把左、右分離開。前者又分為導(dǎo)頻制和極化調(diào)制制兩種。 8 調(diào)頻 立體聲 (1) 什么是 立體聲 一個雙耳健全的人坐在音樂廳內(nèi)，可以聽到交響樂隊(duì)演奏樂曲的旋律和強(qiáng)弱遠(yuǎn)近的變化，并能判斷出是何種樂器發(fā)出的聲音，甚至能判斷出各種樂器在舞臺上的位置，即便閉上眼睛，也可以用雙耳判定 聲音發(fā)出的大致方位及聲源的遠(yuǎn)近距離。 綜合考慮，本設(shè)計(jì)采用方案二。此技術(shù)采用 撥碼開關(guān) 來實(shí)現(xiàn)控制。利用低噪聲場效應(yīng) J310作振蕩管，用兩對變?nèi)荻O管作壓控器件，直接接入振蕩回路，電路屬于電感三點(diǎn)式振蕩器。輸入為 ,增益高達(dá) 37dB,頻帶寬度為 19KHz,如輸入信號存在頻率高于 19 KHz 成分 ,則必須在輸入端加一個低通濾波器 ,否則兩個聲道的分離度會下降。輸出功率對 50Ω 的天線約為 21dB。 10ppm； （ 5） 有效范圍： ≥ 100米； 2 第 2 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 本章制定了設(shè)計(jì)流程；提出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并逐一 進(jìn)行了方案對比論證。本文中設(shè)計(jì)的數(shù)字立體聲調(diào)頻發(fā)射機(jī)就可以解決這一問題。這個系統(tǒng)的各個部分可以進(jìn)行深入的獨(dú)立設(shè)計(jì)研究，本設(shè)計(jì)把它們組合成一個典型的調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)。為此設(shè)計(jì)了一種具有鎖相功能的調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)，通過 撥碼開關(guān) 控制頻率鎖相環(huán)，可以靈活地改變發(fā)射頻率。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 小功率無線調(diào)頻立體聲發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì) I 前 言 近年來我國的調(diào)頻廣播技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，在生活中的每個角落都可以找到它的蹤影。 在當(dāng)今的調(diào)頻廣播發(fā)送技術(shù)中，為了適應(yīng)對發(fā)射機(jī)輸出頻率穩(wěn)定度和頻率準(zhǔn)確度的嚴(yán)格要求，以及方便更換發(fā)射機(jī)頻率的需要 。 芯片的主要特征 :體積小 ， 準(zhǔn)確性高 ， 而且容易產(chǎn)生發(fā)射頻率。這樣用戶就可以根據(jù)具體情況來設(shè)定載波頻率。 （ 2） 采用的主要發(fā)射技術(shù)方案：立體聲發(fā)射，方式自定； （ 3） 發(fā)射頻率范圍： 88108MHz，任選一個或多個頻點(diǎn)； （ 4） 頻率穩(wěn)定度：177。 調(diào)節(jié)電位器 RP1 則可以在 88 至 108 MHz 的 FM 波段選擇一個頻道作為發(fā)射輸出功率。立體聲前置級分別為兩個聲道的音頻放大器。 壓控振蕩器的設(shè)計(jì)方案論證 與選擇 方案一：采用分立元件構(gòu)成。 頻率合成器的設(shè)計(jì)方案論證與選擇 頻率合成是整機(jī)的核心，為了得到高度穩(wěn)定的頻率輸出，并且輸出頻率可調(diào)，可以采用鎖相環(huán)頻率合成技術(shù)，輸出頻率穩(wěn)定度與晶振的穩(wěn)定度相當(dāng)，達(dá)到 105，頻率可以為任意值。除具有方案一的優(yōu)點(diǎn)外，克服了方案一的缺點(diǎn)，還能與靈活方便的數(shù)字電路結(jié)合，做成數(shù)控可變分頻，得到任意的頻率，并且便于集成化，大大簡化電路連線，縮短電路制作時間，降低整機(jī)體積。 第 3 章 器件及其選擇 本章介紹了調(diào)頻發(fā)射部分的器件及選擇。按照對副載波和主載波的調(diào)制方式，調(diào)頻立體聲廣播可分為 AMFM和 FMFM 方式。和信號相當(dāng)于普通單聲道調(diào)頻廣播的信號。適合用于生產(chǎn)立體聲的無線音箱、無線耳機(jī)、 CD、 MP DVD、 PAD、筆記本計(jì)算機(jī)等的無線音頻適配器開發(fā)生產(chǎn)。 （ 2）限幅電路 圖 限幅電路 限幅電路是由二極管限幅的反相放大器組成，它的內(nèi)部工作點(diǎn)為 1/2 Vcc。一但頻率超過鎖相環(huán)設(shè)定的頻率，第 7 腳將輸出的電平變高；如果是低于設(shè)定頻率，它將輸出的電平變低；相同的時候，它的電平將不變。輸出后的信號能夠直接接到 發(fā)射天線上進(jìn)行發(fā)射，或輸入到射頻功率放大器進(jìn)行放大后發(fā)射，以擴(kuò)大發(fā)射距離。為了改善信噪比，可以在鑒頻電路輸出端采用低通網(wǎng)絡(luò)濾除高頻噪聲，但是這樣信號中的高頻成分也同時受到衰減 ，產(chǎn)生了失真，所以需要在發(fā)射機(jī)的調(diào)制電路之前采用具有高通性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)提升調(diào)制信號的高頻部分，從而使接收機(jī)鑒頻之后信號的高頻部分既不會產(chǎn)生失真，同時又達(dá)到抑制噪聲功率的目的。 （ 2） 低通濾波電路設(shè)計(jì) 圖 低通濾波電路 低通濾波器允許低頻信號通過，將高頻信號衰減。 圖 鎖相 環(huán)電路組成 （ 1） 鑒相器（ PD） 設(shè) R 為參考頻率信號， V 為壓控振分頻信號， f、 g 為數(shù)字鑒相器兩個輸出信號。 以上兩種情況中，鑒相器輸出的負(fù)脈沖寬度隨著 R和 V 之間的相位差 θ 變化而變化， θ越大，輸出的負(fù)脈沖寬度越大。由于 振蕩器中心頻率不穩(wěn)主要由溫度、濕度、直流電源等外界因素引起，其變化是緩慢的；而音頻調(diào)制信號幅度的變化相對來說是一種快變化。由下列公式： ?? LCf ?2 10 （ 42） 26 其中， 21 VDVD CCC ??? ， L 為電感值。 圖 功率放大電路 元件選擇：除電解電容外，其它用高頻瓷片電容器， C1 C1 C14 用高頻特性好 ，性能穩(wěn)定的可調(diào)電容，扼流電感 RFC RFC2 用成品電感器，必須注意 RFC2 的電流承載能力，應(yīng)選用線徑較粗的帶磁心的電感器。然后逐步提高電壓，每 提高一次電壓都反復(fù)調(diào)整 C1C14 和 C1 L1 使輸出端電壓最高，注意的是電壓應(yīng)與射頻輸入激勵功率同步增大，以保證調(diào)試結(jié)果的準(zhǔn)確性。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。 通過一個工具鏈，無縫的集成電路設(shè)計(jì)和虛擬測試。 可見，在保證輸出波形不失真的情況下， VT1起到了放大作用。 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試部分，主要分以下步驟進(jìn)行： （ 1） 調(diào)試電源電路，測試輸出電壓為 + 和 +，在誤差范圍內(nèi)基本能夠設(shè)計(jì)滿足要求。 RUP m 222 ??????＝ （ 61） 表 62 功率測量數(shù)據(jù)表 測量次數(shù) 1 2 3 4 5 6 平均值 電壓 Um（ V） 功率（ W） 經(jīng)過實(shí)測，功率只有這么大，但用接收機(jī)能在幾十米遠(yuǎn)處接收到信號，且信號比較清晰。 總 結(jié) 1. 主要工作 本 設(shè)計(jì) 以調(diào)頻發(fā)射芯片 BH1417F為核心，對 功率放大電路 以及電源 做 了相應(yīng)的研究。因?yàn)榘l(fā)射 35