无线自动识别系统电路的设计分机部分_毕业设计(编辑修改稿)

无线自动识别系统电路的设计分机部分_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

3 子电路模块设计 3 子电路 模块设计 滤波放大电路 由天线接收到的信号因为易受天气等外界因素干扰，均以高频信号作为载波。 为了还原本来的信号，需要通过解调电路进行变频。 这里用到 MC3363 芯片。 电路原理图说明 由天线接收到的高频信号经过 LC 选频电路甄选出 ， 经射频晶体管放大后，再经第一混频器放大并变频为。 该中频信号外部滤波后输入第二混频器进一步放大并变频为 455kHz 的低中频信号，由 18 管脚经过两个非门送入 MC145027 芯片进行译码工作。 图 为 MC3363芯片原理图。 1 2810182 279193 268204 2512215 2413176 2314167 221115J P 1MC 3363C41000pFC30. 001C6120pF C 1050pFR31. 0KR420KR 1068KR910KR2390Y2C R Y S T A LC90. 1C70. 1C8C A PL1L = 680uH C = 180pFC11000pFC 110. 01C227pFC 120. 1uHR 1110kR6300U1N O TU2N O TY139. 130M H zL21. 2uH1313A149. 7M H z001133A2C O M P O N E N T _2001133A3C O M P O N E N T _2+ C 1810uFL10. 35uHM C 145027+ 5V 图 MC3363 原理图 芯片介绍 MC3363 是美国 MOTOROLA 公司生产的单片窄带 VHF 调频接收电路，主要应用于语音通讯和数据传输的无线接收机。 片内包含一个高放晶体管，振荡西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 6 电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、场强指示驱动及载频检波电路等从天线输入到音频输出的二次变频所有的全部电路，同样包含了混频用一本振缓冲输出， FSK 检波数据限幅比较器。 具有低供电电压、低功耗、极高灵敏度和信噪比，广泛应用于语音和数字通讯的接收设备。 其特点如下： 200MHz，使用外部本地振荡器时为450MHz ： Vcc= 到 ： Vcc= 时， Icc=（典型值），不包括射频放大器晶体管 ：使用内部射频放大器晶体管，信纳比为 12dB，输入典型值为 （ RSSI）动态范围为 60dB Motorola 公司的 MOSAIC 工艺制造 [3] MC3363 最大额定值说明如表 所示。 表 MC3363 最大额定值 参数 引出端 符号 数值 单位 电源电压 8 Vcc(max) Vdc 工作电压范围 8 Vcc to Vdc 输入电压 C = Vdc) 1, 28 V1177。 28 Vrms 静噪输出电压（峰值） 19 V19 177。 to Vpk 结温度 177。 TJ 150 C 工作环境温度范围 177。 TA 177。 40 to + 85 C 贮 存温度范围 177。 Tstg 177。 65 to + 150 C 电路介绍 MC3363 是一个完整的 FM 窄宽接收机（从射频放大器到音频前置放大器输出）。 其工作电压低，可用于窄带话音及数据链路系统，功耗低，灵敏度高，镜频干扰抑制效果好。 MC3363 电特性如表 所示。 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 7 表 MC3363 电特性（ Vcc=， F0=， Ta=25 度） 参数 引出端 最小值 典型值 最大值 单位 功耗电流（载波检测低） 8 177。 mA 177。 dB 限幅灵敏度（射频放大器未用 ） 177。 Vrms 20 dB S/N 时的灵敏度（射频放大器未用） 177。 177。 第一混频器输入电阻（并联 — Rp） 1, 28 177。 690 177。 第一混频器输入电容（并联 — Cp） 1, 28 177。 177。 pF 第一混频器变换电压增益（ Avc1，开路） 177。 18 177。 dB 第二混频器变换电压增益（ Avc2，开路） 177。 21 177。 第二混频器输入灵敏度（ 20dB S/N） ( i/P) 21 177。 10 177。 Vrms 限幅器输入灵敏度（ 20dB S/n）（ 455kHz i/p） 9 177。 100 177。 射频晶体管直流消耗电流 4 mAdc 噪声输出电平（射频信号 =0mV） 16 177。 70 177。 mVrms 恢复出的音频信号（射频信号电平 =） 16 120 200 177。 mVrms 恢复出的音频信号的门限 （射频信号 =） 16 177。 2% 177。 % 检波器输出阻抗 16 177。 400 177。 数据比较器输出电压 — 高 18 177。 177。 Vcc Vdc 数据比较器输出电压 — 低 18 177。 Vdc 数据比较器门限电压差 17 70 110 150 mV 表头驱动灵敏度 12 70 100 135 nA/dB 载波检测门限（低于 Vcc） 12 Vdc 静噪输出阻抗 — 高 19 177。 10 177。 M 静噪输出阻抗 — 低 19 177。 25 177。 第一本振用于在 PLL频率合成接收机中作为 VCO。 MC3363 可以与MC145026 结合使用，构成用在 46/49 无绳电话波段上的双芯片十信道频率合成接收机；也可与 MC14515X 系列 的 CMOSPLL频率合成器及 MC120XX 系列的ECL前置分频结合，用于 VHF 频率合成，频率可达 200MHz。 对于单信道系列，第一本振可用晶体来控制，频率可达 60MHz。 频率跟高时，可在引出端 25 和 26 加一个外部振荡信号一建议电平取 100mA 左右。 第一混频器的传输特性可以再 450MHz以内平坦度都较好（中频保持 ）。 第二本振采用考比兹振荡器，晶体控制，工作频率典型值为。 混频器西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 8 经过双平衡以减小寄生响应。 第一、第二混频器的变换增益典型值分别为 18dB、21dB。 混频器增益相对电源 电压时稳定的。 用户采用陶瓷滤波器进行变频 [4]。 译码电路 将编码器输入的二进制代码状态翻译成输出信号，以表示其原来含义的电路。 这里用到 MC145027 芯片。 电路原理图说明 MC145027 解码器用于接收 MC145026 输出的编码数据流。 当解码器地址和编码器地址状态相并连续收到两组相同编码信号时， VT 端由低电平跳变为高电平以指示接收有效，同时中断计算机进行接收。 MC145027 译码器原理图如图 所示。 C 13C A PR 12R E S 2R 13R E S 2C 15C A PC 14C A PU3N O TV D DC50. 1u116215314413512611710 89J P 2mc145027+ 5VM C 3363N E 555 （单稳） 图 MC145027 原理图 芯片说明 MC145027 是与编码器 MC145026 所对应的译码器，有 A1— A5 五位地址，当其与编码器当中的 A1/D1— A5/D5 设置状态相同时， VT 端即变为高电平，指示发送有效，而把编码器中的 A6/D6— A9/D9 作为数据从 D6— D9 端输出。 在与 MC145026 配对使用时， MC145026 的地址位 A1/D1— A5/D5 可以编为三个状态，而数据位只能编成“ 0”和“ 1”两种状态，若数据位编为“开路”，则在译码器 MC145027 中自动译成“ 1”。 这个在后面介绍发送端时会说明。 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 9 在编码器中选定 Rs， Rtc， Ctc（选定公式方法在后文 MC145026 介绍中）后，按下式选择译码器中的阻容件， R1*C1=*Ctc： R2*C2=77Rtc*Ctc [5]。 触发电路（单稳态电路） 该设计模块的功能是 产生触发脉冲使编码电路工作。 由单稳电路和多谐振荡电路两部分组成。 电路原理图说明 电路原理图如图 所示， 在输入脉冲的触发下，其输出端产生一个具有恒定宽度的矩形脉冲，也就是说当触发脉冲被触发后，会翻转到另一个状态，而该状态又是暂时稳定的，经过时间 t 后又回到初始状态。 触发脉冲经过三极管 控制继电器工作，使发送端的振荡器工作，所以也可看作是一个控制电路。 R7R E S 2C 1 6C A PC 1 7C A P4 823617 5J P 3555R8R E S 2R 1 4R E S 2JJ1C O N 2+ 5 VQ1N P N 1M C 1 4 5 0 2 7 图 触发电路原理图 芯片说明 单稳态触发器的特点是，在输入脉冲的触发下，其输出端产生一个具有恒定宽度的矩形脉冲，也就是说当触发脉冲被触发后，会翻转到另一个状态，而该状态又是暂时稳定的，经过时间 t 后又回到初始状态。 单稳态触发器通常用于脉冲信号展宽，延迟及整形。 此外，还可作振荡器、数字滤波器和频率 电压变换器等。 NE555 的高触发端 TH（ 6 脚）和放电端 D（ 7 脚）接 RC 定时电路，低触发端 TL（ 2 脚）外接触发信号。 单 稳态触发器的定时时间就是输出脉冲的宽度 Tw。 Tw≈ R1 C1[6] 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 10 触发电路（多谐振荡电路） 接收端的单稳电路使继电器工作，控制电键闭合，多谐振荡电路开始工作，分别产生一个高低电平，经过三极管分送到两个 MC145026 编码器使其工作。 电路原理图说明 电阻 R R6 和电容 C9 构成定时电路。 定时电容 C9 上的电压 UC 作为高触发端 TH（ 6 脚）和低触发端 TL（ 2 脚）的外触发电压。 放电端 D（ 7 脚）接在 R1 和 R2 之间。 电压控制端 K（ 5 脚）不外接控制电压而接入高频干扰旁路电 容 C10（ ）。 直接复位端 R（ 4 脚）接高电平，使 NE555 处于非复位状态。 图 为多谐振荡电路原理图 [7]。 4 823617 5J P 3555R1R E S 2R6R E S 2 C 10C A PR7R E S 2C9C A P778899Q2C O M P O N E N T _4D1D I O D E+ 5VM C 145026M C 145026 图 多谐振荡电路原理图 芯片说明 NE555 引脚功能 ： Pin 1 (接地 ) 地线 (或共同接地 ) ，通常被连接到电路共同接地。 Pin 2 (触发点 ) 这个脚位是触发 NE555 使其启动它的时间周期。 触发信号上缘电压须大于 2/3 Vcc，下缘须低于 1/3 Vcc。 Pin 3 (输出 ) 当时间周期开始 555 的输出输出脚位，移至比电 源电压少 伏的高电位。 周期的结束输出回到 0 伏左右的低电位。 于高电位时的最大输出电流大约 200 mA。 西安工业大学北方信息工程学院毕业设计（论文） 11 Pin 4 (重置 ) 一个低逻辑电位送至这个脚位时会重置定时器和使输出回到一个低电位。 它通常被接到正电源或忽略不用。 Pin 5 (控制 ) 这个接脚准许由外部电压改变触发和闸限电压。 当计时器经营在稳定或振荡的运作方式下 ,这输入能用来改变或调整输出频率。 Pin 6 (重置锁定 ) Pin 6重置锁定并使输出呈低态。 当这个接脚的电压从 1/3 Vcc 电压以下移至 2/3 Vcc 以上时启动这个动作。 Pin 7 (放电 ) 这个接脚和主要的输出接脚有相同的电流输出能力，当输出为 ON时为 LOW，对地为低阻抗，当输出为 OFF 时为 HIGH，对地为高阻抗。 Pin 8 (V +) 这是 555 个计时器 IC 的正电源电压端。 供应电压的范围是 + 伏特 (最小值 )至 +16 伏特 (最大值 )[8]。 多谐振荡器的放电时间常数分别为。