【正文】 頻信號接收機的設計要求能連續(xù)接收88～108MHz的調頻信號，因此我選擇集成芯片CXA1238M集成芯片作為本次設計的核心元器件。調頻信號接收機的應用十分廣泛，在二十世紀五六十年代，它極大地豐富了人們的業(yè)余生活，人們還可以通過它了解外界信息。因為本次設計要求發(fā)射機發(fā)射100MHz的高頻信號，通過調節(jié)雙聯(lián)可調電容CV使示波器上顯示100MHz頻率，如圖10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。各參數驗證結果如下所示：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。用手機收音機能準確接收調頻發(fā)射機發(fā)射的信號，證明系統(tǒng)調試成功完成，調頻發(fā)射機制作成功。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諧振回路控制調頻發(fā)射機的射頻輸出功率，通過調節(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。然后我就在天線和地線之間連上一個電阻，經過反復試驗，當把50歐電阻接在它們之間時聽到的語音信號最清晰。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。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。PCB板圖設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。圖7為調頻信號發(fā)射機PCB板圖。 PCB板圖設計按照系統(tǒng)電路原理圖設計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。雙聯(lián)可調電容一聯(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。集成芯片內部高頻振蕩器產生高頻載波，將立體聲復合信號與高頻載波以調頻的方式進行調制，已調制的調頻信號經集成芯片內部的射頻功率放大器放大后由7引腳輸出。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。圖5 高頻功率放大電路圖6系統(tǒng)電路原理圖在本次設計中，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，滿足BA1404集成芯片的工作電壓。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，就可以將調頻信號從天線上發(fā)射出去[[] 孫孟彤. 高頻地波雷達電離層雜波干擾特性研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學，2013.]。在本次設計的系統(tǒng)電路原理圖中使用了兩個LC并聯(lián)諧振回路。下圖3為BA1404集成芯片外圍基本電路。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、調制等過程。BA1404集成芯片內部電路功能為音頻信號經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晶體振蕩器用于產生立體聲編碼所需的38kHz振蕩信號，該信號經二分一分頻后產生19kHz的導頻信號從13腳輸出，放大后的音頻信號經立體聲編碼后由集成芯片的第14引腳輸出與19kHz的導頻信號一起在調制器的作用下混合疊加為立體聲復合信號，并送入12引腳[[] 白微微. FM發(fā)射機編碼板的設計[D].大慶：東北石油大學，2007：56.]。9018是NPN型高頻硅三極管，在調頻發(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。表2 BA1404集成芯片引腳功能雙聯(lián)可調電容一般應用于調頻發(fā)射機和接收機，通過調節(jié)雙聯(lián)可調電容的電容值改變本機振蕩頻率和高頻振蕩頻率，從而可以控制調頻發(fā)射機的發(fā)射頻率和接收機的接收頻率。圖3 BA1404集成芯片的結構框圖從上圖可以看出集成芯片BA1404具有18個引腳，每一個引腳都有其各自的功能和作用，在設計整個電路原理圖時將所有引腳正確接入電路中就可以完整實現(xiàn)該芯片的功能。BA1404是一款高度集成的調頻發(fā)射集成芯片，其內部有音頻放大電路、立體聲編碼、調制、38kHz晶體振蕩器、FM調制、射頻放大器等電路，該芯片的工作電壓為1～3V [[] 朱永輝. BA1404調頻立體聲發(fā)射芯片的原理與應用[J].國外電子元器件，2000,4:1011.]。集成芯片內部的高頻振蕩器產生高頻載波，將立體聲復合信號與高頻載波以調頻的方式進行調制[] 吳世俊，樊祥，陳衛(wèi). 用BH1417芯片實現(xiàn)的FM無線發(fā)射電路[J]. 電子技術，2007.，已調制的調頻信號經集成芯片的射頻功率放大器放大后輸出，輸出的調頻信號經高頻功率放大器放大后經天線向空中發(fā)射。其中音頻放大、編碼、產生19KHz導頻信號和調制的過程是在集成芯片BA1404中完成的。工作原理為語音信號通過麥克風或音頻傳輸線到BA1404芯片中，完成音頻信號的放大、解碼和調制，已調制的調頻信號經高頻功率放大器放大后從天線上發(fā)射出去。通過改變雙聯(lián)可調電容CV的值來改變發(fā)射頻率，從而可以覆蓋接收機的接收頻率。調頻信號發(fā)射機可以分為數字調頻信號發(fā)射機和模擬調頻信號發(fā)射機，本次畢業(yè)設計的為模擬調頻信號發(fā)射機。2. 3無線電發(fā)射與接收工作原理無線電發(fā)射與接收工作原理可用如下圖1方框圖來表示。人體發(fā)出的語音信號頻率約為20～20000Hz，通過話筒或麥克風（聲電傳感器）將語音信號轉化為與其頻率相同的音頻電信號，經過發(fā)射機的進一步處理，再通過電磁波發(fā)射到更遠的地方。表1列出了無線電波的劃分及其主要應用場合。其中無線電的頻率范圍在幾兆赫茲到幾十萬兆赫茲之間。電磁波的頻率范圍非常寬，不同頻率范圍的電磁波用途不同，可以分為紅外線、紫外線、X射線、可見光和無線電波等[[] [D].重慶：西南大學，2013.2. 1 無線電發(fā)射無線電波是一種電磁波，而電磁波是一種人既看不見也摸不著、傳播不