【文章內(nèi)容簡介】 調(diào)電容的電容值改變本機振蕩頻率和高頻振蕩頻率，從而可以 控制 調(diào)頻發(fā)射機的發(fā)射頻率和接收機的接收頻率。在改變調(diào)諧回路的振蕩頻率 時 ，必須同時調(diào)整 諧振 回路的 諧振 頻率，在本次設(shè)計中，上述兩個回路是采用一只 20～ 140pF 調(diào)節(jié)范圍的 雙聯(lián)可調(diào)電容進行調(diào)節(jié)的。 9018 9018 是 NPN 型 高頻硅三極管 ，在 調(diào)頻發(fā)射 機 和 接 收 機 中得到普遍使用 ，在低 端 無線話筒中也有使用，但是由于它的抗干擾能力差，噪聲大，不應用于高 端 話筒。 在 本次設(shè)計中，將 其應用到高頻功率放大電路中，其作用是 放大調(diào)頻信號的發(fā)射功率。 系統(tǒng)組成電路 集成芯片內(nèi)部電路 BA1404 集成芯片內(nèi)部電路功能為音頻信號經(jīng)麥克風或音頻傳輸線輸入 BA1404 的 1 和 18 引腳，在音頻放大器的作用下放大信號， 38kHz晶體振蕩器用于產(chǎn)生立體聲編碼所需的 38kHz 振 蕩信號，該信號經(jīng)二分一分 頻后產(chǎn)生 19kHz 的導頻信號從 13 腳輸出，放大后的音頻信號經(jīng)立體聲編碼后由集成 芯片 的第 14引腳輸出與 19kHz的 導頻信號一起在 8 調(diào)制器的作用下 混合疊加 為立體聲復合信號，并送入 12 引腳 [7]。集成芯片內(nèi)部的高頻振蕩器產(chǎn)生高頻載波，將立體聲復合信號與高頻載波以調(diào)頻的方式進行調(diào)制，已調(diào)制的調(diào)頻信號經(jīng)集成芯片的射頻功 率 放大器 放大后由 7 引腳輸出 [8]。 集成芯片基本電路 BA1404 集成芯片的主要作用是對音頻信號進行處理，其中包括音頻信號放大、編碼、調(diào)制等過程。為了 實現(xiàn) 這些功能， 該 芯片還需要外圍基本電路 的支持。下圖 3 為 BA1404 集成芯片外圍基本電路。 圖 4 BA1404 基本電路 諧振回路 LC 諧振回路就是由電感和電容串聯(lián)或并聯(lián)形成的回路 ,它具有諧振特性和頻率選擇作用，因此在高頻電子線路中得到廣泛應用 [9]。 在本次設(shè)計的 系統(tǒng) 電路原理圖中使用了兩個 LC 并聯(lián)諧振回路。一個是與 7 引腳所連，用于控制高頻振蕩器的頻率，另一個與 10 引腳所連，用于控制射頻輸出功率。 高頻功率放大電路 的作用 是 放大從集成芯片第 7 引腳輸出的射頻信號的發(fā)射功率， 當發(fā)射功率足夠大時，就可以將調(diào)頻信號 從天線上發(fā) 射出去 [10]。下圖 5 為高頻功率放大電路。 9 圖 5 高頻功率放大電路 系統(tǒng)電路原理圖 圖 6系統(tǒng)電路原理圖 工作原理 在本次設(shè)計中，給整個系統(tǒng)供電的電壓為 3V， LED 燈除了作為電源指示燈外還起到了穩(wěn)壓作用，為 BA1404 集成芯片提供 電壓，在實際試驗中提供了 電壓，滿足 BA1404 集成芯片的工作電壓。音頻信號由音頻輸入口 P 輸入系統(tǒng)電路中，分左右兩聲道經(jīng) L2 和 L3濾波，這里電感起到了濾低波的作用。濾波后的音頻信號由雙聯(lián)電位器 TW 控制音量 后 ， 通過電容和電阻的并聯(lián)回路 進一步 濾低波 。 10 經(jīng)過前置電路的濾波，音頻信號中的高頻部分分左右兩聲道分別進入 BA1404 集成芯片的 1 和 18 引腳，在音頻放大器的作用下放大 信號， 38kHz 晶體振蕩器用于產(chǎn)生立體聲編碼所需的 38kHz 振蕩信號，該信號經(jīng)二分一分頻后產(chǎn)生 19kHz 的導頻信號從 13 引腳輸出，放大后的音頻信號經(jīng)立體聲編碼后由集成的第 14引腳輸出與 19kHz 的 導頻信號在調(diào)制器的作用下混合疊加為立體聲復合信號，然后將立體聲復合信號送入 12 引腳。集成芯片內(nèi)部高頻振蕩 器產(chǎn)生高頻載波，將立體聲復合信號與高頻載波以調(diào)頻的方式進行調(diào)制，已調(diào)制的調(diào)頻信號經(jīng)集成芯片內(nèi)部的射頻功率放大器放大后由 7 引腳輸出。其中高頻振蕩的頻率由 10 引腳所接的 LC 并聯(lián)諧振回路決定，通過調(diào)節(jié)雙聯(lián)可調(diào)電容 CV可更改本機的發(fā)射頻率，本次設(shè)計為 85～ 108MHz內(nèi)連續(xù)可調(diào)。雙聯(lián)可調(diào)電容一聯(lián)用于更改發(fā)射頻率，另一聯(lián)用于控制 7 引腳的 LC 諧振回路與本振變化保持同步以獲得最大的射頻發(fā)射功率。 高頻功率放大電路將 7 引腳輸出的射頻信號作進一步功率放大使調(diào)頻發(fā)射機的發(fā)射距離更遠，放大后的射頻信號由 C23 耦合到麥克風，利用麥 克分做發(fā)射天線將調(diào)頻信號向空中發(fā)射。 PCB 板圖設(shè)計 按照 系統(tǒng)電路原理圖設(shè)計 PCB 板圖，我在這里使用的是 Altium Designer Summer 軟件，該軟件不僅可以畫系統(tǒng)電路原理圖還可以繪制 PCB 板圖。在繪制 PCB 板圖時應注意元器件正負極標示正確，排版整齊，線路清晰。 圖 7 為 調(diào)頻信號發(fā)射機 PCB 板圖。 11 圖 7 調(diào)頻發(fā)射機 PCB板圖 使用 PCB 板制作調(diào)頻發(fā)射機具有以下幾個優(yōu)點： PCB 板操作簡單，元器件標示容易，線路清晰不容易出錯； PCB 板焊接電路簡單，只要保證元器件焊接正確就不會出現(xiàn)錯誤；調(diào)頻發(fā)射機發(fā)射的是高頻信號，對抗干擾性要求高， PCB板分級屏蔽信號，抗干擾能力強，在外界環(huán)境理想的情況下能發(fā)射穩(wěn)定頻率的高頻信號，能 夠滿足設(shè)計要求。 系統(tǒng)安裝 PCB 板圖設(shè)計完成后由工廠加工制成成品板，我只需要將元器件正確焊在 PCB 板上即可。在焊接時應注意以下幾點：注意安全，將電烙鐵固定在人不容易觸碰的地方；焊接時注意 LED、電容的方向；在焊接BA1404 集成芯片時，加一個 18P 的底座，避免直接將集成芯片焊接在PCB 板上，因為直接焊接時集成芯片可能會因為溫度高而燒壞；在焊接四方形雙聯(lián)可調(diào)電容 CV 時速度要快，每焊一個腳都要對其吹氣并旋轉(zhuǎn)動片，使其盡快冷卻，避免里面的塑料隔片融化而損壞。 12 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試過程 中出現(xiàn)的問題 電源指示燈不亮 LED 電源指示 燈不亮，說明 PCB 板電路 存在問題，可能出現(xiàn)短路或斷路 。仔細對比系統(tǒng)電路原理圖 和 PCB 板圖后發(fā)現(xiàn)電源和電容 C1 之間的 100 歐 電阻沒連接，這是在 PCB 板設(shè)計過程中出現(xiàn)的錯誤，我 在 PCB 板后面加上這個100 歐電阻后 LED 電源 指示燈亮。 出現(xiàn)這個問題后我的第一個反應就是發(fā)射頻率不準確，沒有和收音機上的 100MHz 頻率對上。我用示波器測量發(fā)射信號時，發(fā)現(xiàn)將示波器探頭放在天線上時能模糊聽見調(diào)頻發(fā)射機發(fā)射的語音信號。然后我就在天線和地 線之間連上一個電阻，經(jīng)過反復試驗，當把 50 歐 電阻接在它們之間時聽到的語音信號最清晰。因為電感和電阻并聯(lián) 后接地 時可以起到濾波的作用。 出現(xiàn)這個問題后，我仔細分析系統(tǒng)電路原理圖，發(fā)現(xiàn)與 7 引腳所連的 LC諧振回路控制調(diào)頻發(fā)射機的射頻輸出功率，通過調(diào)節(jié)該 LC 諧振回路中電感的匝距能夠使接收到的語音信號變得清晰。因為改變電感的匝距能夠改變電感量，從而改變射頻信號的輸出功率。 主要參數(shù)測量 用手機收音機能準確接收調(diào)頻發(fā)射機發(fā)射的信號，證明系統(tǒng)調(diào)試成功完成，調(diào)頻發(fā)射機制作成功。用萬用 表和示波器對此次設(shè)計的調(diào)頻信號發(fā)射機各參數(shù)進行驗證。各參數(shù)驗證結(jié)果如下所示： 集成芯片工作電壓 用萬用表測量 BA1404 集成芯片的實際工作電壓，將萬用表的紅表筆接在集成芯片的 15 引腳，黑表筆接地，萬用表上顯示數(shù)字 ，即 BA1404集 成芯片的實際工作電壓為 。 晶體振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號 38kHz 晶體振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號經(jīng)集成芯片 5 引腳輸出，用示波器測 13 5 引腳的波形如圖 8 所示。 圖 8 38kHz振蕩信號 19kHz 的導頻信號從 集成芯片的 13 引腳輸出， 用示波器測 13 引腳的波形如圖 9 所示。 圖 9 導頻信號 調(diào)頻信號通過天線向空中發(fā)射，所以用示波器探頭測天線信號的頻率。因為本次設(shè)計要求發(fā)射機發(fā)射 100MHz 的高頻信號，通過調(diào)節(jié)雙聯(lián)可調(diào)電容CV 使示波器上顯示 100MHz 頻率，如圖 10 所示。 1