【正文】 ium Designer Summer 軟件，該軟件不僅可以畫(huà)系統(tǒng)電路原理圖還可以繪制 PCB 板圖。 圖 7 為 調(diào)頻信號(hào)發(fā)射機(jī) PCB 板圖。 系統(tǒng)安裝 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。 12 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試過(guò)程 中出現(xiàn)的問(wèn)題 電源指示燈不亮 LED 電源指示 燈不亮，說(shuō)明 PCB 板電路 存在問(wèn)題，可能出現(xiàn)短路或斷路 。 出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題后我的第一個(gè)反應(yīng)就是發(fā)射頻率不準(zhǔn)確，沒(méi)有和收音機(jī)上的 100MHz 頻率對(duì)上。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(tīng)到的語(yǔ)音信號(hào)最清晰。 出現(xiàn)這個(gè)問(wèn)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。 主要參數(shù)測(cè)量 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。各參數(shù)驗(yàn)證結(jié)果如下所示： 集成芯片工作電壓 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，萬(wàn)用表上顯示數(shù)字 ，即 BA1404集 成芯片的實(shí)際工作電壓為 。 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。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。調(diào)頻 信號(hào) 接收機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，在二十世紀(jì)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(guò) 它 了解外界信息 。 設(shè)計(jì)方案 本次調(diào)頻信號(hào)接收機(jī)的設(shè)計(jì)要求能連續(xù)接收 88～ 108MHz 的調(diào)頻信號(hào)，因此我選擇集成芯片 CXA1238M 集成芯片 作為本次設(shè)計(jì)的核心元器件。整個(gè)系統(tǒng)電路原 理圖主要由 高頻放大電路、 CXA1238M 基本電路、 CXA1238M 內(nèi)部電路和低頻放大電路組成。 系統(tǒng)框圖 調(diào)頻接收機(jī)的系統(tǒng)框圖如圖 11 所示，從系統(tǒng)框圖上可以直觀的看出從天線感應(yīng)信號(hào)到耳機(jī)播放的整個(gè)過(guò)程。 圖 11 調(diào)頻接收機(jī)系統(tǒng)框圖 16 從天線上感應(yīng) 的 調(diào)頻信號(hào)是 很 微弱的 ， 這就需要 高頻放大電路 將信號(hào) 放大 再 輸入 CXA1238M 中。 在集成芯片內(nèi)部完成立體聲復(fù)合信號(hào)的解調(diào)、解碼， 然后 輸出左、右聲道信號(hào)。 系統(tǒng)組成 集成芯片 CXA1238M 集成芯片 CXA1238M 是 一個(gè)高度集成的芯片，集調(diào)幅、調(diào)頻立體聲解調(diào)于一體的多功能芯片， 由日本索尼公司設(shè)計(jì)生產(chǎn)。并且它的外圍電路簡(jiǎn)單，所使用的元器件很少，節(jié)約了設(shè)計(jì)成本。下圖 12為 CXA1238M 芯片的結(jié)構(gòu)框圖。下表 3 列出了集成芯片CXA1238M 所有引腳 以及 功能。下圖 13 就是本次設(shè)計(jì)中的高頻放大電路。為了 實(shí)現(xiàn) 這些功能， CXA1238M 集成芯片還需要外圍基本電路的支持。 圖 14 CXA1238M 基本電路 其中 20 引腳外接 FM 高頻放大調(diào)諧回路，作用是通過(guò)調(diào)節(jié)雙聯(lián)可調(diào)電容來(lái)改變調(diào)諧回路自身的振蕩頻率，當(dāng)振蕩頻率與某個(gè) 調(diào)頻發(fā)射機(jī) 的 射頻 頻率相同時(shí)，即可選中該 頻率 的無(wú)線信號(hào)，從而 選擇調(diào)頻接收機(jī)的接收頻率 。 2 引腳和 3 引腳之間的外接電容 C16 作為低通濾波器。 26 引腳外接 FM 陶瓷鑒頻器，其中心頻率為 [12]，其作用是 省去了調(diào)整中放電路的步驟，使接收機(jī)的性能最優(yōu)。輸出的 FM 中頻信號(hào)經(jīng) 的 中頻 陶瓷濾波器 Y2 濾波后 ，進(jìn)入 13 引腳的 FM 中頻放大電路和鑒頻電路。中頻放大電路決定了收音電路的靈敏度和選擇性，當(dāng)中頻變壓器的 諧振在 MHz 頻率時(shí)，收音電路的性能最好。 鑒頻電路的作用是從中頻信號(hào)中取出調(diào)制信號(hào)。 AFC 即自動(dòng)頻率控制電路，其作用是維持電子設(shè)備的工作頻率穩(wěn)定[13]。 經(jīng)鑒頻電路檢波后的立體聲復(fù)合信號(hào)由集成芯片內(nèi)部直流放大器放大、濾波后 經(jīng)過(guò) 9 引腳的 AGC/AFC 產(chǎn)生 AFC 電壓 ， AFC 電壓 由與 10引腳相連的負(fù)載 R5 反饋給 23 引腳，以達(dá)到維持 FM 本機(jī)振蕩頻率穩(wěn)定的作用。鎖相環(huán)的基本原理是利用相位誤差去消除頻率誤差，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)頻率誤差的頻率跟蹤和相位跟蹤 [14]。其工作原理為 壓控振蕩器 產(chǎn)生 76kHz 頻率的 振蕩信號(hào)， 該信號(hào) 經(jīng)二分一分頻后產(chǎn)生 38kHz的信號(hào)，該信號(hào)作為 立體聲解調(diào)開(kāi)關(guān) 控制 信號(hào)。 鑒相器 2 的作用是檢出單 /立體聲開(kāi)關(guān)控制信號(hào) ，即 38kHz 的振蕩信號(hào)。 解 碼 出的左、右聲道信號(hào)經(jīng)立體聲解碼 放大后分別由 6 引腳和 5引腳輸出。在本次設(shè)計(jì)中使用TDA7050T 集成芯片作為低頻功率放大器，實(shí)現(xiàn)小信號(hào)的大功率輸出，從而將音頻信號(hào)通過(guò)耳機(jī)播放出來(lái)。 圖 15 TDA7050T 基本電路 21 系統(tǒng)電路原理圖 圖 16 系統(tǒng)電路原理圖 系統(tǒng)電路原理圖 從天線感應(yīng)的微弱信號(hào)經(jīng)高頻放大電路放大后，從集成芯片 CXA1238M的 18 引腳輸入， 經(jīng) 芯片內(nèi)部的 FM 前置放大電路差頻后 輸出固定的 中頻信號(hào)，并從 16 引腳輸出。中頻放大電路的作用是使收音電路的靈敏度和選擇性最好。 立體聲復(fù)合信號(hào) 經(jīng) 立體聲解調(diào)器解調(diào)出立體聲主信號(hào)、上下雙邊帶信號(hào)和 19kHz 的導(dǎo)頻信號(hào)。將 LR 信號(hào)調(diào)制于 38kHz 的副載波上，將調(diào)制后的 38kHz 已調(diào)波通過(guò)平衡器讓 38kHz 的負(fù)載波抑制掉，僅留下 38kHz 已調(diào)波的上下雙邊帶分量。下面具體講解了集成芯片 CXA1238M 是如何解 碼 出左、右聲道信號(hào)的。鎖相環(huán)路的作用是捕獲、跟蹤導(dǎo)頻信號(hào)。當(dāng)二次分頻 產(chǎn)生 的 19kHz 信號(hào)與導(dǎo)頻信號(hào)的頻率、相位相同時(shí)，正電壓輸出最大，經(jīng) 2 引腳和 3 引腳的導(dǎo)頻檢波濾波器濾波和直流放大器放大后打開(kāi)單 /立體聲開(kāi)關(guān) 。解 碼后 的左、右聲道信號(hào)經(jīng)立體聲解 碼 放大后分別由 6 引腳和 5 引腳輸出。 試 PCB 板圖設(shè)計(jì) 按照系統(tǒng)電路原理圖設(shè)計(jì) PCB 板圖，我在這里使用的依然是Altium Designer Summer 軟件。 23 圖 17 調(diào)頻接收機(jī) PCB板圖 系統(tǒng)安裝 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。 系統(tǒng)調(diào)試 有了調(diào)頻接收機(jī) PCB 板設(shè)計(jì)及安裝的經(jīng)驗(yàn)后，在此次調(diào)試過(guò)程中只出現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，即耳機(jī)有一個(gè)聲道沒(méi)有聲音。 通過(guò)調(diào)節(jié)雙聯(lián)可調(diào)電容來(lái)選定接收信號(hào)的頻率， 在此過(guò)程中能夠準(zhǔn)確接收好幾個(gè)廣播電臺(tái)的調(diào)頻信號(hào)，并且能夠接收調(diào)頻信號(hào)發(fā)射機(jī)發(fā)射的 100MHz的調(diào)頻信號(hào)。調(diào)頻信號(hào)發(fā)射機(jī)與接收機(jī)之間是通過(guò)無(wú)線電波來(lái)傳輸信號(hào)的，它們不需要 任何輔助設(shè)備 就可以直接通信，是一種深受人們喜愛(ài)的通信工具。本次設(shè)計(jì)中所使用的 BA140 CXA1238M 和TDA7050T 集成芯片，不僅滿足了設(shè)計(jì)要求，完成了設(shè)計(jì)任務(wù)， 還 簡(jiǎn)化了系統(tǒng)電路 ，在調(diào)試的過(guò)程中也大大地降低了難度。也讓我進(jìn)一步了解了一些高頻電路的組成、工作原理及功能，例如高頻功率放大電路具有放大高頻信號(hào)功率的作用、鑒頻電路具有從高頻信號(hào)中檢出調(diào)制信號(hào)的作用等等。在調(diào)試過(guò)程中，遇到問(wèn)題不能急躁，仔細(xì)分析可能導(dǎo)致問(wèn)題產(chǎn)生的原因，根據(jù)自己的 分析 調(diào)整 PCB 板電路。 本次設(shè)計(jì)成功，實(shí)驗(yàn)結(jié)果為調(diào)頻接收機(jī)能成功接收調(diào)頻發(fā)射機(jī)發(fā)射的100MHz 的調(diào)頻信號(hào)，且發(fā)射距離大于 10 米。我也十分感謝在我大學(xué)四年期間曾教育過(guò)我的所有老師，他們不僅傳授了我知識(shí)，還教會(huì)了我做人的道理。我也感謝參考文獻(xiàn)的作者在我畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的指導(dǎo)，同時(shí)我也感謝我的同學(xué)在我畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中給予的幫