【正文】 LM567 的內(nèi)部框圖，它由相位比較器、壓控振蕩器、正交相位檢波器、邏輯輸出放大器等幾部分構(gòu)成。在壓控振蕩器的輸出端得到的便是調(diào)頻信號 [4]。它具有中心頻率穩(wěn)定度高，調(diào)制指數(shù)大等特點。從而實現(xiàn)調(diào)制。6圖 21 555 電路構(gòu)成頻率調(diào)制器 CMOS 門電路構(gòu)成頻率調(diào)制器由 CMOS 非門可非常方便地構(gòu)成一個簡單的頻率調(diào)制器，如圖 22 所示。當(dāng)然也可以通過改變 RA或 C 的數(shù)值來改變中心頻率。輸入信號為零時的載波中心頻率可由 RP 來調(diào)整。與通常的多諧振蕩器一樣，電源通過 RA和 RP 對 C 充電，C 上的電位逐漸上升，當(dāng)上升到 VC值時，電容開始放電，當(dāng)電容放電到 1/2VC時中，輸出狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，電容開始充電周而復(fù)始，形成振蕩。555 時基電路構(gòu)成頻率調(diào)制器VC時基電路 555 的控制端（即第 5 腳）電位的變化，將使 555 中上、下兩比較器的閾值電平發(fā)生變化，如果令 555 時基電路構(gòu)成方波振蕩器，其 VC端不懸空，而是輸入一音頻信號，這就構(gòu)成了頻率調(diào)制器。另外，還要求頻率調(diào)制器的頻率偏移應(yīng)與音頻信號的大小成正比，即線性調(diào)頻。這就要求載波頻率有一定的穩(wěn)定度。一、 頻率調(diào)制器頻率調(diào)制器實際上是一種壓控振蕩器，它的振蕩頻率隨輸入的控制電壓（即音頻信號）的大小而變化，即將所要傳輸?shù)囊纛l信號反映在壓控振蕩器的頻率變化上。在頻率調(diào)制紅外線通信中，頻率調(diào)制與解調(diào)電路的中心頻率一般為幾十 kHz~幾百kHz。在頻率調(diào)制紅外線通信電路中，所傳送的紅外線信號幅度不變，不會受外界光的干擾，因此，這種通信方式較幅度調(diào)制通信方式有較高的信噪比。限幅后的調(diào)頻信號送頻率解調(diào)電路，將音頻信號解出。圖 13（b）為接收機原理圖。4 圖 15 光源的脈沖調(diào)制在這種調(diào)制方式中，作用于紅外發(fā)光二極管的驅(qū)動電流為脈沖電流，故輸出的光信號為光脈沖，而頻率在不斷變化。調(diào)頻原理如圖 14 所示。在這種調(diào)制方式下，音頻信號首先對某一適當(dāng)頻率的副載波進行頻率調(diào)制，再用這個被調(diào)制頻率的信號對光源進行調(diào)制。 圖 11 發(fā)射機設(shè)計框圖 圖 12 接收機設(shè)計框圖 頻率調(diào)制紅外線通信的基本原理圖 13 為頻率調(diào)制紅外線通信的原理框圖。放射電路由 AGC 放大器、頻率調(diào)制器、驅(qū)動電路及紅外線發(fā)射電路組成。它可以使你不必用零亂而麻煩的電線，就能獲得高音質(zhì)放音。本文設(shè)計的是紅外線立體耳機系統(tǒng)，紅外線耳機是 70 年代末在國外發(fā)展起來的產(chǎn)品，近幾年國內(nèi)也有研制和生產(chǎn)紅外線耳機的報道。紅外線的傳輸距離雖然不遠，但應(yīng)用于辦公室和家庭已綽綽有余。本文將要介紹的是紅外線通信的一種應(yīng)用形式——利用紅外線來傳送音頻信號，這是一種紅外線無線光通信電路。紅外線通信分為以光纜為傳輸介質(zhì)的有線通信和用無線電波來傳輸?shù)臒o線光通信。如普遍應(yīng)用于彩電、錄像機以及空調(diào)等的紅外遙控，用紅外遙控器在幾米到幾十米遠距離的直視范圍內(nèi)任何位置，都可以任意地實現(xiàn)各種家用的遙控。正因為紅外線具有如此優(yōu)點，僅在軍事上紅外線就有很多用途，如：夜視機器、紅外照相、紅外雷達等。放大后的高頻已調(diào)信號與本振頻率相混頻，變?yōu)轭l率較低且固定的中頻已調(diào)信號，經(jīng)中頻放大器放大后，由鑒頻器檢出原來的調(diào)制信號，再經(jīng)低頻放大級放大去推動終端設(shè)備（如耳機、揚聲器） 。然后將此攜帶有低頻信號的已調(diào)高頻振蕩經(jīng)功率放大到實際需要的功率，通過一定的媒介向周圍空間輻射。I紅外線音頻信號傳輸系統(tǒng)畢業(yè)論文目 錄目 錄 ..................................................................I緒 論 ....................................................................1第一章 系統(tǒng)設(shè)計方案和工作原理 ............................................2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 ...................................................2 頻率調(diào)制紅外線通信的基本原理 .......................................2第二章 發(fā)射系統(tǒng) ..........................................................5 頻率調(diào)制 ...........................................................5 基本驅(qū)動方式 .......................................................9 紅外發(fā)光二極管 ....................................................11 發(fā)射電路 ..........................................................16第三章 接收系統(tǒng) .........................................................18 光敏二極管 ........................................................18 專用集成電路前置放大器 ............................................21 頻率解調(diào)器 ........................................................25 接收電路 ..........................................................29第四章 系統(tǒng)的調(diào)試與應(yīng)用 .................................................31結(jié) 論 ................................................................32致 謝 ................................................................33II參考文獻 ................................................................34 1 緒 論語言和音樂等所產(chǎn)生的電信號與其它低頻電信號一樣，一般不能直接作遠距離傳輸。被傳送的低頻信號（如語言、音樂）經(jīng)過放大后去對發(fā)射機中高頻振蕩進行調(diào)制，使高頻振蕩的頻率隨低頻信號而改變。在接收端，利用接收元件（如天線、紅外接收管等等）將接收到的微弱電磁波或紅外光變?yōu)橐颜{(diào)波電流，經(jīng)高頻放大器選擇出所需要接收的信號，并同時放大信號。紅外線受人們青睞的原因是它的穿透能力強，容易繞過霧、塵埃等，還可以定向發(fā)射。此外，紅外線被廣泛的應(yīng)用于自動控制、通信、家用電器等領(lǐng)域。紅外線通信，通常又叫紅外光通信，是利用紅外線來傳送信息的一種通信方式。紅外線通信所傳輸?shù)膬?nèi)容是多樣的，可以是音頻信號，也可以是視頻信號；可以是模擬信號，也可以是數(shù)字信號 [1]。目前這種方式主要用于室內(nèi)，如構(gòu)成無繩電話及無繩耳機系統(tǒng)等。由于可免去布線的麻煩，故它具有有線光通信無法比擬的優(yōu)點。它是利用紅外線技術(shù)進行無線傳送的新型音響輔助設(shè)備。2第一章 系統(tǒng)設(shè)計方案和工作原理 系統(tǒng)總體設(shè)計方案一、技術(shù)指標(biāo)： 傳輸距離：5 米≤距離≤10 米 采用光源：半導(dǎo)體激光器或紅外發(fā)光管 信號頻率范圍：40HZ~5KHZ二、系統(tǒng)設(shè)計方案圖 11，12 分別為發(fā)射機和接收機的設(shè)計框圖。接收電路由前置放大、選頻電路、頻率解調(diào)電路、功放電路及耳機組成。圖 13（a）為發(fā)射機原理圖。3 圖 13 頻率調(diào)制紅外線通信的原理框圖在頻率調(diào)制中，輸出光信號的幅度不變，而輸出光信號的頻率隨著輸入音頻信號的幅度而變化，即輸出光信號為調(diào)制光脈沖。圖 14 音頻信號的調(diào)頻在頻率調(diào)制紅外線通信中，調(diào)制脈沖對光源的調(diào)制為脈沖調(diào)制，其調(diào)制原理如圖15。放大與壓縮電路的作用是控制加到頻率調(diào)制電路音頻信號的幅度，以免產(chǎn)生調(diào)制失真 [2]。前置放大器將紅外接收二極管收到的調(diào)頻紅外線脈沖進行足夠的放大，然后進行限幅。最后由功率放大器推出發(fā)聲器件。這就意味著距離可以延伸。5第二章 發(fā)射系統(tǒng) 頻率調(diào)制 在頻率調(diào)制紅外線通信系統(tǒng)中，頻率調(diào)制與解調(diào)器便是這種通信系統(tǒng)的關(guān)鍵電路 [3]。而這種頻率的變化是以某一中心頻率（即載波頻率）為基準(zhǔn)的。否則，會造成通信信號的嚴(yán)重失真，甚至使通信無法進行。下面介紹幾種在紅外線通信中常用的頻率調(diào)制器。電路如圖 21 所示。可見，電容 C 的充放電時間是與控制電壓 VC有關(guān)的，從而實現(xiàn)了 VC對振蕩頻率的調(diào)制。改變 RP 也就改變了時基電路555 的 VC的靜態(tài)電壓，從而就可以改變振蕩頻率。采用 555 時基電路構(gòu)成的頻率調(diào)制器，電路比較簡單，若用 NE55LM555 等 TTL型時基電路，還可直接驅(qū)動紅外發(fā)光器件。圖 2