无线话筒电路设计主要原理
通过驻极体话筒将声音信号转化为电信号,并且与电路的本振信号混合后,通过放大器的放大作用后,再传送至天线,经过天线发射出去。
接收方的天线接收无线电信号,把此信号送到接收器。接收器将此无线电信号转变为原来的语音,再由扩音器放出来,此时就可听见原来的语音信号。只要无线电发射和接收信息的频率相同,接受设备就可以接收到无线电发射设备所发出的信息。
无线话筒设计电路原理框图
无线话筒电路由声音拾取电路、声音转换电路、高频振荡器、调制电路、缓冲放大电路和电源组成。
首先利用MIC驻极体话筒拾取音频信号,并经过驻极体话筒内部的声音转换电路将音频信号转换为电信号,用改进型的电容三点式振荡电路,即西勒振荡器产生高频振荡,并通过调制电路进行调制,通过三极管缓冲放大电路将调制信号进行放大,最后通过天线将已调信号发送出去。此时就可以用调频收音机清楚地接收到音频信号。
无线话筒的基本原理框图如图1所示:
无线话筒总体设计电路图
高频振荡电路原理分析
在实际应用中,如果直接使用LC振荡电路进行设计的话,将以低于LC谐振电路的频率产生振荡,而且产生的频率会随着外电路的参数而改变,稳定性比较差。在高频段的谐振电路中,电容器的容量为数pF或十几pF,线圈的电感不及1uH,任何微小的值都会对振荡频率产生影响。所以此高频振荡电路采用稳定度较高的西勒振荡电路。
二极管D1为变容二极管,其常温下的电容Cd=30pf。 令C5=5pf,C6=7pf,C7=10pf,C8=22pf,C9=22pf,L=190nH。 则根据原理图可以计算出振荡频率。
C=C6+1/(1/C7+1/C8+1/C9)+1/(1/C5+1/Cd)=16.5 pF
F=1/(2 )=90MKz
高频西勒振荡电路如图3所示:
调制电路原理分析
我们所制作的无线话筒选择基极注入方式,由于音频信号频率fv与本地振荡频率f0两种信号注入同一个基极,具有易相互干涉的缺点,但与发射级注入方式相比,本机振荡信号的电平较小。所以仍选择基级注入方式。
调制电路如图4所示:
稳压源电路原理
在电路原理图中,二极管1S1553与LED串联,将它们的正向电压作为稳压电源加以使用,其电压值为二极管1S1553的正向电压0.6V与LED的正向电压1.7V之和:
V=0.6+1.7=2.3V
R5电阻和R12可变电阻器进行分压后的电压施加给变容二极管,通过调整可变电阻,改变电压,可以让振荡频率微调,使振荡电路的频率有所改进。
稳压源电路图如图5所示:
缓冲放大电路原理
缓冲放大是通过三极管实现将调制信号进行放大,使其能通过天线将已调信号发送出去,使调频收音机能较清楚地接收到音频信号。
缓冲放大电路如图6所示:
仿真电路图
仿真过程
使用Multisim建立电路模型,用函数信号发生器代替音频信号,用稳压管代替变容二极管。用示波器分别连接音频信号输入端、谐振振荡端、天线发射输端。
将电路按照仿真电路图连接好了之后,点击运行按钮,电路开始运行。双击示波器即出现示波器界面。调节示波器使各个信号能够较好观察。 观察示波器的相关参数,验证电路图是正确的。
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