紅外語(yǔ)音通訊在國(guó)內(nèi)外的研究以及其發(fā)展的畢業(yè)論文-文庫(kù)吧資料
2025-08-02 08:28本頁(yè)面
【正文】 行業(yè)中主要有三個(gè)常用的波段850NM、875NM、940NM。現(xiàn)代物理學(xué)稱之為熱射線。 信號(hào)發(fā)射部分，紅外線是不可見光線。rbe+1+βRe （322）電壓和電流增益都大于1，輸入電阻在三種組態(tài)中居中，輸出電阻與集電極電阻有很大關(guān)系。 （320）RL39。高頻特性較好，常用于高頻或?qū)掝l帶低輸入阻抗的場(chǎng)合，模擬集成電路中亦兼有電位移動(dòng)的功能。=Re∕∕RL （317）Av=vovi=βRL39。(2) 共基級(jí)放大電路圖314 共基極放大電路圖315 共基極小信號(hào)等效電路由圖314和315可推得電壓增益vi=ibrbe （315）vo=βibRL39。在三種組態(tài)中，輸入電阻最高，輸出電阻最小，頻率特性好。?rbe，則電壓增益接近于1，即A≈1。rbe+β?RL39。rbe+1+βRL39。ibrbe+1+βRL39。=ib1+βRL39。 （311）RL39。截止區(qū)：發(fā)射結(jié)處于反偏或零偏狀態(tài)，集電結(jié)處于反偏狀態(tài)，三極管沒有電流放大作用，相當(dāng)于一個(gè)斷開狀態(tài)。放大區(qū)：發(fā)射結(jié)正偏，集電結(jié)反偏。飽和區(qū)：發(fā)射結(jié)和集電結(jié)均處于正偏狀態(tài)。Ib不同，對(duì)應(yīng)的輸出特性曲線也不同，所以三極管的出處特性曲線是一組曲線。圖310 三極管的輸入特性曲線本圖是指當(dāng)集射極之間的Vce為定值是，輸入回路中的基極電流Ib與加在基射極之間的電壓Vbe之間的關(guān)系曲線，如圖310所示。當(dāng)三極管的基極上加一個(gè)微小的電流時(shí)，在集電極上可以得到一個(gè)是注入電流β倍的電流，即集電極電流。三極管最基本的作用是放大作用，它可以把微弱的電信號(hào)變成一定強(qiáng)度的信號(hào)，當(dāng)然這種轉(zhuǎn)換仍然遵循能量守恒，它只是把電源的能量轉(zhuǎn)換成信號(hào)的能量。 信號(hào)放大部分S8050三極管是NPN型三極管，由三塊半導(dǎo)體構(gòu)成，其中兩塊N型和一塊P型半導(dǎo)體組成，P型半導(dǎo)體在中間，兩塊N型半導(dǎo)體在兩側(cè)。 發(fā)射部分電路圖39 發(fā)射部分原理圖如圖39所示，電源輸入后用電容CC2對(duì)電路進(jìn)行濾波去噪，音量調(diào)節(jié)電位器R3可以通過調(diào)節(jié)其阻值的大小來(lái)調(diào)節(jié)輸入的音量大小，而電位器R4可以用來(lái)調(diào)節(jié)放大倍數(shù)。 發(fā)射部分電路設(shè)計(jì)音頻信號(hào)輸入信號(hào)濾波放大紅外發(fā)射 發(fā)射部分框圖圖38 紅外光發(fā)射模塊子系系統(tǒng)框圖紅外光發(fā)射部分由三個(gè)部分組成，音頻信號(hào)的輸入，之后是過濾放大，再之后是紅外發(fā)射部分如圖38所示。接收時(shí)用紅外接收頭采集到信號(hào)后送入LM386[15]音頻功率放大器進(jìn)行放大，指示信號(hào)方面用LM393雙向比較器對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行比較后驅(qū)動(dòng)LED小燈進(jìn)行指示信號(hào)的強(qiáng)弱。最終通過方案的提出和對(duì)比，最終決定使用AM調(diào)制的方法進(jìn)行總體方案的實(shí)現(xiàn)。但是對(duì)放大電路的計(jì)算方面就會(huì)比較麻煩一些，一般的三極管對(duì)音頻的放大只要在飽和區(qū)就可以做到比較好的保真，這樣既可以降低成本又可以達(dá)到比較理想的結(jié)果。經(jīng)過比較最終的選擇三級(jí)管放大電路。而加上偏置，事先讓集電極有一定的電流，當(dāng)輸入的基極電流變小時(shí)，集電極電流就可以減??；當(dāng)輸入的基極電流增大時(shí)，集電極電流就增大。如果事先在三極管的基極上加上一個(gè)合適的電流（叫做偏置電流，上圖中那個(gè)電阻Rb就是用來(lái)提供這個(gè)電流的，所以它被叫做基極偏置電阻），那么當(dāng)一個(gè)小信號(hào)跟這個(gè)偏置電流疊加在一起時(shí)，小信號(hào)就會(huì)導(dǎo)致基極電流的變化，而基極電流的變化，就會(huì)被放大并在集電極上輸出。基極電流就可以認(rèn)為是0。這有幾個(gè)原因。如果集電極電流Ic是流過一個(gè)電阻R的，那么根據(jù)電壓計(jì)算公式U=R*I可以算得，這電阻上電壓就會(huì)發(fā)生很大的變化，這就是放大后的信號(hào)了。三極管的放大作用就是：集電極電流受基極電流的控制，并且基極電流很小的變化，會(huì)引起集電極電流很大的變化，且變化滿足一定的比例關(guān)系：集電極電流的變化量是基極電流變化量的β倍，即三極管的放大倍數(shù)（β一般遠(yuǎn)大于1，例如幾十，幾百）。如圖37所示，把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做基極電流Ib；把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流Ic。這里僅以NPN三極管的共發(fā)射極放大電路為例來(lái)說(shuō)明一下三極管放大電路的基本原理。三極管是電流放大器件，有三個(gè)極，分別叫做集電極C，基極B，發(fā)射極E。晶體三極管，是半導(dǎo)體基本元器件之一，具有電流放大作用，是電子電路的核心元件。圖35 反向放大電路運(yùn)放的同向端接地即為0V，反向端和同向端虛短，所以也是0V，反向輸入端輸入電阻很高——虛斷，幾乎沒有電流注入和流出，那么R1和R2相當(dāng)于是串聯(lián)的，流過一個(gè)串聯(lián)電路中的每一只組件的電流是相同的，即流過R1的電流和流過R2的電流是相同的。OP07管腳如圖34所示，其中1和8為偏置平衡(調(diào)零端)，2為反向輸入端，3為正向輸入端，4接地，5空腳6為輸出，7接電源+。18V；OP07完全可以用單電源供電，＋5V,5V絕對(duì)沒有問題，用單＋5V也可以供電，但是線性區(qū)間太小，單電源供電，模擬地在1/2 VCC。工作電源電壓范圍是177。3V至177。2nA）和開環(huán)增益高（對(duì)于OP07A為300V/mV）的特點(diǎn)，這種低失調(diào)、高開環(huán)增益的特性使得OP07特別適用于高增益的測(cè)量設(shè)備和放大傳感器的微弱信號(hào)等方面。由于OP07具有非常低的輸入失調(diào)電壓（對(duì)于OP07A最大為25μV），所以O(shè)P07在很多應(yīng)用場(chǎng)合不需要額外的調(diào)零措施。常用的集成運(yùn)放為OP07。它的內(nèi)部是直接耦合的多級(jí)放大器，這個(gè)電路可分為輸入級(jí)、中間級(jí)、輸出級(jí)三部分。 放大電路的選擇集成運(yùn)放是集成運(yùn)算放大器的簡(jiǎn)稱，是具有高放大倍數(shù)的集成電路。所以從成本，效果以及電路的復(fù)雜程度來(lái)講都不能選擇數(shù)字通信。圖33 FM調(diào)制原理圖經(jīng)過比較最終的選擇AM調(diào)制，因?yàn)閿?shù)字通信中用到數(shù)字電路的設(shè)計(jì)，雖然優(yōu)點(diǎn)是可控制性強(qiáng)，但是缺點(diǎn)是程序復(fù)雜，而且因?yàn)槭艿絾纹瑱C(jī)處理速度的影響，以及加上紅外發(fā)送編碼的速度影響，傳輸速率較慢，整體影響了采樣的時(shí)間，由采樣定律[12]在進(jìn)行模擬/數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換過程中，即公式（31）：fs。音頻輸出鎖相環(huán)調(diào)頻功率放大接收到紅外信號(hào)后再將得到的信號(hào)解調(diào)成音頻信號(hào)，送入音頻功率放大器對(duì)音頻進(jìn)行放大后輸出，原理如圖32所示。 通信方式的選擇話筒音頻輸入濾 波波前置放大中級(jí)放大A/D轉(zhuǎn)換器門 電 路輸出驅(qū) 動(dòng) 電 路單片機(jī)放 大整 形單 片 機(jī)D/A轉(zhuǎn)換器選通時(shí)鐘放 大fandango放濾 波喇 叭耳 機(jī)數(shù)字通信[9]是指把音頻模擬信號(hào)放大后送入A/D轉(zhuǎn)換中進(jìn)行模/數(shù)轉(zhuǎn)換，由單片機(jī)控制A/D芯片進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，然后將數(shù)字量加上數(shù)據(jù)頭后串行發(fā)送出去，當(dāng)紅外接收頭接收到數(shù)據(jù)后單片機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)后識(shí)別數(shù)據(jù)頭將數(shù)據(jù)傳入D/A轉(zhuǎn)換器后送入音頻功率放大器進(jìn)行音頻的輸出，原理如圖31。第3章 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 方案的提出本次的設(shè)計(jì)，本來(lái)想用數(shù)字通信[7]的方式，即用基本的51單片機(jī)[8]進(jìn)行模數(shù)和數(shù)模轉(zhuǎn)換來(lái)實(shí)現(xiàn)。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信，特別是軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對(duì)端通信中將發(fā)揮出重要的作用。銀行的ATM機(jī)也可以采用紅外接口裝置[6]。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計(jì)算機(jī)中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運(yùn)行所需電壓的手持式計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在也能以無(wú)線方式進(jìn)行通信。PCS數(shù)據(jù)卡配
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1