【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 振蕩器產(chǎn)生高頻載波，將立體聲復(fù)合信號(hào)與高頻載波以調(diào)頻的方式進(jìn)行調(diào)制，已調(diào)制的調(diào)頻信號(hào)經(jīng)集成芯片的射頻功率放大器放大后由7引腳輸出[[] 吳世俊，樊祥，陳衛(wèi). 基于BH1417芯片的FM無(wú)線發(fā)射電路設(shè)計(jì)[J]. 電子設(shè)計(jì)應(yīng)用，2007,8:120122.]。BA1404集成芯片的主要作用是對(duì)音頻信號(hào)進(jìn)行處理，其中包括音頻信號(hào)放大、編碼、調(diào)制等過(guò)程。為了實(shí)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(yīng)用[[] 曾興雯,劉乃安，陳?。哳l電路原理與分析[M]．西安電子科技大學(xué)出版社，2006:15.]。在本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)電路原理圖中使用了兩個(gè)LC并聯(lián)諧振回路。一個(gè)是與7引腳所連，用于控制高頻振蕩器的頻率，另一個(gè)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(hào)的發(fā)射功率，當(dāng)發(fā)射功率足夠大時(shí)，就可以將調(diào)頻信號(hào)從天線上發(fā)射出去[[] 孫孟彤. 高頻地波雷達(dá)電離層雜波干擾特性研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)，2013.]。下圖5為高頻功率放大電路。圖5 高頻功率放大電路圖6系統(tǒng)電路原理圖在本次設(shè)計(jì)中，給整個(gè)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，，滿足BA1404集成芯片的工作電壓。音頻信號(hào)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(hào)由雙聯(lián)電位器TW控制音量后，通過(guò)電容和電阻的并聯(lián)回路進(jìn)一步濾低波。經(jīng)過(guò)前置電路的濾波，音頻信號(hào)中的高頻部分分左右兩聲道分別進(jìn)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(hào)，38kHz晶體振蕩器用于產(chǎn)生立體聲編碼所需的38kHz振蕩信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)二分一分頻后產(chǎn)生19kHz的導(dǎo)頻信號(hào)從13引腳輸出，放大后的音頻信號(hào)經(jīng)立體聲編碼后由集成的第14引腳輸出與19kHz的導(dǎo)頻信號(hào)在調(diào)制器的作用下混合疊加為立體聲復(fù)合信號(hào)，然后將立體聲復(fù)合信號(hào)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(fù)合信號(hào)與高頻載波以調(diào)頻的方式進(jìn)行調(diào)制，已調(diào)制的調(diào)頻信號(hào)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(guò)調(diào)節(jié)雙聯(lián)可調(diào)電容CV可更改本機(jī)的發(fā)射頻率，本次設(shè)計(jì)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(hào)作進(jìn)一步功率放大使調(diào)頻發(fā)射機(jī)的發(fā)射距離更遠(yuǎn)，放大后的射頻信號(hào)由C23耦合到麥克風(fēng)，利用麥克分做發(fā)射天線將調(diào)頻信號(hào)向空中發(fā)射。 PCB板圖設(shè)計(jì)按照系統(tǒng)電路原理圖設(shè)計(jì)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(shí)應(yīng)注意元器件正負(fù)極標(biāo)示正確，排版整齊，線路清晰。圖7為調(diào)頻信號(hào)發(fā)射機(jī)PCB板圖。 圖7 調(diào)頻發(fā)射機(jī)PCB板圖使用PCB板制作調(diào)頻發(fā)射機(jī)具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： PCB板操作簡(jiǎn)單，元器件標(biāo)示容易，線路清晰不容易出錯(cuò)；PCB板焊接電路簡(jiǎn)單，只要保證元器件焊接正確就不會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤；調(diào)頻發(fā)射機(jī)發(fā)射的是高頻信號(hào)，對(duì)抗干擾性要求高，PCB板分級(jí)屏蔽信號(hào)，抗干擾能力強(qiáng)，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(hào)，能夠滿足設(shè)計(jì)要求。PCB板圖設(shè)計(jì)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(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：注意安全，將電烙鐵固定在人不容易觸碰的地方；焊接時(shí)注意LED、電容的方向；在焊接BA1404集成芯片時(shí)，加一個(gè)18P的底座，避免直接將集成芯片焊接在PCB板上，因?yàn)橹苯雍附訒r(shí)集成芯片可能會(huì)因?yàn)闇囟雀叨鵁龎?；在焊接四方形雙聯(lián)可調(diào)電容CV時(shí)速度要快，每焊一個(gè)腳都要對(duì)其吹氣并旋轉(zhuǎn)動(dòng)片，使其盡快冷卻，避免里面的塑料隔片融化而損壞。LED電源指示燈不亮，說(shuō)明PCB板電路存在問題，可能出現(xiàn)短路或斷路。仔細(xì)對(duì)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(jì)過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，我在PCB板后面加上這個(gè)100歐電阻后LED電源指示燈亮。出現(xiàn)這個(gè)問題后我的第一個(gè)反應(yīng)就是發(fā)射頻率不準(zhǔn)確，沒有和收音機(jī)上的100MHz頻率對(duì)上。我用示波器測(cè)量發(fā)射信號(hào)時(shí)，發(fā)現(xiàn)將示波器探頭放在天線上時(shí)能模糊聽見調(diào)頻發(fā)射機(jī)發(fā)射的語(yǔ)音信號(hào)。然后我就在天線和地線之間連上一個(gè)電阻，經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，當(dāng)把50歐電阻接在它們之間時(shí)聽到的語(yǔ)音信號(hào)最清晰。因?yàn)殡姼泻碗娮璨⒙?lián)后接地時(shí)可以起到濾波的作用。出現(xiàn)這個(gè)問題后，我仔細(xì)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(jī)的射頻輸出功率，通過(guò)調(diào)節(jié)該LC諧振回路中電感的匝距能夠使接收到的語(yǔ)音信號(hào)變得清晰。因?yàn)楦淖冸姼械脑丫嗄軌蚋淖冸姼辛?，從而改變射頻信號(hào)的輸出功率。用手機(jī)收音機(jī)能準(zhǔn)確接收調(diào)頻發(fā)射機(jī)發(fā)射的信號(hào)，證明系統(tǒng)調(diào)試成功完成，調(diào)頻發(fā)射機(jī)制作成功。用萬(wàn)用表和示波器對(duì)此次設(shè)計(jì)的調(diào)頻信號(hào)發(fā)射機(jī)各參數(shù)進(jìn)行驗(yàn)證。各參數(shù)驗(yàn)證結(jié)果如下所示：用萬(wàn)用表測(cè)量BA1404集成芯片的實(shí)際工作電壓，將萬(wàn)用表的紅表筆接在集成芯片的15引腳，黑表筆接地。38kHz晶體振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)經(jīng)集成芯片5引腳輸出，用示波器測(cè)5引腳的波形如圖8所示。圖8 38kHz振蕩信號(hào)19kHz的導(dǎo)頻信號(hào)從集成芯片的13引腳輸出，用示波器測(cè)13引腳的波形如圖9所示。圖9 導(dǎo)頻信號(hào)調(diào)頻信號(hào)通過(guò)天線向空中發(fā)射，所以用示波器探頭測(cè)天線信號(hào)的頻率。因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)要求發(fā)射機(jī)發(fā)射100MHz的高頻信號(hào)，通過(guò)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。圖10 調(diào)頻信號(hào)