有线对讲机的设计与实现_毕业论文(设计)(编辑修改稿)

有线对讲机的设计与实现_毕业论文(设计)(编辑修改稿)内容摘要：

电路提供电能。 前置放大 电路方案论证 方案一：采用分立元件构成前置放大电路 利用三极管的放大原理， 可以通过控制基极的 电流 来控制集电极的电流，来达到放大的目的。 采用共射极放大电路 ， 改变电路的静态工作点，可调节电路的电压放大倍数。 共射极放大电路具有输出电阻大，频带较窄，电压电流增益较大等特点。 方案二：采用集成运算放大器构成前置放大电路 设计前置放大电路的可供选用的集成运算放大器由很多，如National Semiconductor 公司的 LF347/356/357， Precision Monolithics公司的 OP16/37， Sigics 公司的 NE5532/5534 等。 具有带宽高，电压增益高，转换速率快，噪声低和电流消耗低等优点。 综合比较，方案二的设计效果优于方案一，三极管的静态工作点难于保证，而集成运放价格便宜，性能高，能够满足题目放大要求，因此采用方案二。 消侧音 电路方案论证 方案一：利用三极管的 C、 E 极 信号幅度相同相位相反构成消侧音电路 三极管采用 9013， C、 E 中间接 电位器 ，输出信号从电位器接出。 有线对讲机的设计与实现 6 让 三极管正常工作， 则 信号 的相位 在集电 结反相 ，在发射结 正相 ，调节电位器使得信号 的相位 相消， 从而达到消侧音目的。 该电路外围元件少，电路简单，电流消耗低，易于控制。 方案二：采用 TL072 集成芯片构成 消侧音电路 基于差分放大器只放大差分信号而同相信号不会被放大的原理，当差分放大电路设计为对称时，对于共模信号的抑制能力强，使得输出共模电压为零，达到消侧音的目的。 该电路对对信号的抑制能力交强 综合比较，由于 TL072 是双电源供电，且方案二的电路较复杂。 故我采用的是方案一。 功率放大 电路方案论证 方案一：采用分立元件构成低频功率放大器电路 分立元件构成的低频功率放大器电路可分为输入级、功率激励级和 OCL输出级三部分。 输入级采用双管差分放大器使电路工作稳定，功率激励级采用互补复合管推挽输出电路来提高线性放大及降低波形失真，而输出级采用直接耦合形式确保电路的低频响应。 这种方案的优点在于反馈深度易控制，故放大倍数易控制。 且失真度可以做到很小，使音质很纯净。 但外围元器件较多，调试要困难很多。 方案二：采用集成运放构成低频功率放大器电路 LM386 是一种音频集成 功放 ，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围 大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。 有线对讲机的设计与实现 7 特性 (Features): (1) 静态功耗低，约为 4mA,可用于电池供电。 (2) 工作电压范围宽， 412V or 518V。 (3) 外围元件少。 (4) 电压增益可调， 20200。 (5) 低失真度。 综合比较，鉴于三极管受温度的影响较大，易产生温漂，三极管本身的性能也会收到影响，在前级拾取信号不是很好，而方案二电路简单，易于调试。 因此，采用方案二。 3 硬件电路设计 设计要求有线双工对讲机输出功率大于 等于 ，需要放大电路才能完成。 对于扬声器， 在额定输出功率 Por = ， RL = 8时从电路输出端 的正弦波输出电压幅值为 : Por = (U0*U0)/RL （ ） 可得 U0=2V （ ） 所以 UPP = *2= （ ） 人说 话时产生的声音信号的峰峰值 iU 约为 10mV， 若让扬声器工作在额定功率下，则 整个放大器需要的电压倍数为   28 3101082 3  iPP UUAv 倍 （ ） 本设计中信号通过前置放大电路后，由于反馈放大电 路作用电压放大倍数在 10倍左右，因此音频放大电路的放大增益则需 30倍以上。 话筒电路 在本设计中，人声音采集是采用驻极 体话筒， 驻极体话筒具有体有线对讲机的设计与实现 8 积小，频率范围宽，高保真和成本低的特点，目前，已在通讯设备，家用电器等电子产品中广泛应用。 驻极体话筒的工作原理可以用图 来表示。 金 属 层驻 极 体空 气 隙电 极R小 孔 图 驻极体话筒的基本结构 话筒的基本结构由一片单面涂有金属的驻极体薄膜与一个上面有若干小孔的金属电极（背称为背电极）构成。 驻极体面与背电极相对，中间有一个极小的空气隙，形成一 个以空气隙和驻极体作绝缘介质，以背电极和驻极体上的金属层作为两个电极构成一个平板电容器。 电容的两极之间有输出电极。 由于驻极体薄膜上分布有自由电荷。 当声波引起驻极体薄膜振动而产生位移时，改变了电容两极版之间的距离，从而引起电容的容量发生变化，由于驻极体上的电荷数始终保持恒定，根据公式： Q =CU ，所以当 C 变化时必然引起电容器两端电压 U 的变化，从而输出电信号，实现声 —电的变换。 在使用驻极体话筒之前首先要对其进行极性的判别。 在场效应管的栅极与源极之间接有一只二极管，因而可利用二极管的正反向电阻特性来判别驻极体 话筒的漏极 D 和源极 S：将万用表拨至 R1k档，有线对讲机的设计与实现 9 黑表笔接任一极，红表笔接另一极。 再对调两表笔，比较两次测量结果，阻值较小时，黑表笔接的是源极，红表笔接的是漏极 [8]。 通过极性的判别之后，机内型驻极体话筒有以下四种连接方式： 图 驻极体话筒的四种连接方式 通过以上分析，话筒电路图设计如下所示： D01LEDR02+9V321645SW1SWDPDTR0118k1J1Test1+9VS1speaker 图 驻极体话筒电路 有线对讲机的设计与实现 10 图 中 R01 是做为话筒内场效应管的负载电阻，它的取值直接关系到话筒的直流偏置，对话筒的灵敏度 等工作参数有较大的影响。 J1 是测试用的排针。 发光二极管 D01 当作上电的标志，电源通电，发光二极管点亮，开关按下之后即可对讲。 前置放大电路 根据前面方案设计的分析，本设计采用的是 NE5532 集成运算放大器芯片。 NE5532 是高性能低噪声双运算放大器（双运放）集成电路。 与很多标准运放相似，但它具有更好的噪声性能，优良的输出驱动能力及相当高的小信号带宽，电源电压范围大等特点。 因此很适合应用在高品质和专业音响设备、仪器、控制电路及电话通道放大器。 用作音频放大时音色温暖，保真度高，在上世纪九十年代初 的音响界被发烧友们誉为 “运放之皇 ”，至今仍是很多音响发烧友手中必备的运。