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1、简易无线通信系统（C题）摘要：简易无线通信系统由发射和接收两部分组成. 接收部分采用锁相环式频率合成器技术用MC145151锁相环芯片将载波频率精确锁定在35MHz-40MHz的某一频率上。在发射机中,MC2833 现载波的调频调制； 。 在接收机中采用低功耗双变频FM接收芯片 MC3362 ，并结合数字锁相环技术，实现了接收信号的准确解调。关键词：锁相环频率合成器发射接收正弦信号源一系统设计1.1 设计要求1.1.1 任务设计并制作一个简易无线通信系统。1.1.2 要求（1）基本要求 发射频率在140MHz任选，调制方式AM/FM任选； 自制正弦波信号源； 输出功率小于20mW （在标准 5
2、0 假负载上）； 接受距离不小于10 米（输入信号为1V、500Hz正弦波，输出信号无明显失真）；（2）发挥部分 载波频率可设置，可步进3 次以上，步长为载波频率的12; 接收机能显示接收输出信号的频率； 发射端可控制接收机输出直流电压变化（1V3V）及显示该电压值； 发射机输入峰峰值1V正弦波，接收机能接收并存储和回放一个周期的信号波形； 其他（发射端能传送一路语音信号，其发射频率跟信号发射一样，两种信号发射的选择用按键控制 （在 30MHz40MHz 之间自行选择， 发射峰值功率不大于20mW(50 假负载电阻上测定 )）接收端接收频率与主站相对应。语音信号可由MP3 、网络等接入。）1.
3、2 总体设计方案1.2.1 设计思路题目要求设计一正弦信号源，并通过无线收发系统，在接收端输出正弦信号。设计分三部分，信号源部分、发射部分和接收部分。系统框图如图1.2.1 。信号源部分发射部分采用数字频率合成技术，由变容二极管和集成压控振荡器芯片实现振荡频率的电压控制及对载波的调频调制；加入由频率合成芯片、运算放大器和晶体振荡器等组成的数字锁相环路，使输出频率稳定度达到与参考晶振同等水平；接收电路以大规模接收集成芯片为主体，用一个固定的电压值控制振荡器的振荡频率，使其接收频率与发射频率对应。发射及接收的显示部分均利用液晶显示模块，显示信号频率（载波频率及解调信号的频率）等内容。为了尽量增加传
4、输距离和降低系统的波形失真，必须采取有效的措施。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 1.2.2 方案论证与比较（1）信号源产生电路方案 1： 该方案中把运放用作调谐电路，受来自电压比较器的方波驱动，振荡频率由R1，R2及 C1，C2决定，用R3 进行调谐，就正弦波送给比较器产生方波，反馈到调谐电路的输入端，为正弦振荡电路补充能量，但其频率范围窄，稳定度不高，是基本的波形产生电路，所以不采用。方案2：采用锁相式频率合
5、成器，利用锁相环，将压控振荡器（VCO ）的输出频率锁定在所需频率上， 该方案性能良好，但难以达到输出频率覆盖系数的要求，且电路复杂，不适于产生低频信号。方案 3 采用集成函数发生器max038，外接电路简单，可以覆盖0.5Hz 至 20MHz的频率范围，输出幅值可调。但价格较贵。方案4 采用集成函数发生器ICL8038，外接电路同样简单，频率可调范围0.01Hz 300KHz，占空比可调范围2% 98% 。且价格适中。最终被采用。由于题目要求信号源输出频率为400Hz600Hz可调，若采用 max038较为浪费资源， 故采用 ICL8038 来制作信号源。（2）调制体制的方案论证与选择方案一
6、：采用调幅体制。一般调幅发射机的组成框图如图1.2.2所示，其工作原理是：载波振荡器产生标准的载波信号是线路输入的正弦信号和线路输入的语音信号经放大后在AM调制器中进行幅度调制；调制后，功放级将调制后的信号的功率放大到所需发射的功率，再经天线发射出去。图 1.2.2 调幅发射组成框图方案二：采用调频体制。它由三部分组成，即频率合成器、频率处理器和FM波的缓冲放大器。频率合成器的作用是产生一个振荡频率稳定度极高的FM信号，它是调制器的核心部件；频率处理器的作用是将各种各样的频率信号经过处理后，变成输出阻抗和电平基本一样的信号，再将这些信号加至压控振荡器的变容二极管上；射频缓冲放大器起缓冲、放大、
7、匹配和滤波的作用。方案选择： 本系统可以采取调幅体制或调频体制。调频系统与调幅系统相比，具有较强的抗干扰能力。故本系统采用调频体制。（3）载波信号产生电路的设计方案论证与选择方案一：采用LC振荡电路。比如西勒振荡电路，具体电路图如图1.2.3所示。该电路较易起振， 输出振荡频率和振幅也较为稳定，波形好，调谐范围也比较宽。电路的振荡频率为，式中。但其调试比较复杂。图 1.2.3 西勒振荡电路方案二：采用晶体振荡器产生基准频率，再用选频网络加放大器选出它的谐波实现倍频。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 -
8、 - - - - - - 第 2 页，共 11 页 - - - - - - - - - 该方案稳定度较高，但存在35MHz的 1/N 频率的晶体谐振器难以获得、N太大和选频网络调节较为麻烦等缺点。具体方框图如图1.2.4所示。图 1.2.4 晶振电路产生载波方框图方案三： PLL 频率合成。用MC145151和 VCO电路进行频率合成，采用闭环控制。故存在反馈，能得到精度和稳定度很高的频率信号，本题目要求发射频率在1MHz40MHz 之间，（载波频率可设置，步长为载波频率的1 2） ，选定 35MHz作为载波信号。原理框图如图 1.2.5所示。图 1.2.5 频率合成原理框图方案选择： 载波信
9、号发生器是主机发射部分的重要组成部分，应能产生等幅高频正弦信号，其振荡频率应十分稳定。方案一和方案二的电路比方案三的电路简单，但是其短期频率稳定度均只能达到10-2 10-3 ；而采用频率合成法产生的高频振荡信号的频率稳定度接近晶振的频率稳定度，可达10-5 10-6 ；且失真度很小。故本设计采用方案三。（3）压控振荡器模块的方案论证与选择方案一：采用分立元件构成。利用低噪声场效应管J310 作振荡管，用两对变容二极管直接接入振荡回路作为压控器件，电路属于电感三点式振荡器。图1.2.6为其简化电路图。该方法实现简单，但是调试困难，而且输出频率不易灵活控制。图 1.2.6 分立元件构成的VCO
10、简化电路方案二：可采用专门的发射芯片MC2833P, MC2833 是 MOTOROLA公司推出的单片调频发射集成电路。可构成发射极高频率的功率放大器。它由话筒放大器、可变电抗器、射频振荡器、输出缓冲器以及两个辅助晶体管构成。此芯片可应用于无绳电话和FM通信设备中 , 调试方便简单。其内结构和各脚功能如图 1.2.7所示。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 图 1.2.7综上，采用方案二。（4）频率合成器的设计方案
11、论证与选择频率合成是整机的核心，为了得到高度稳定的频率输出，并且输出频率可调，可以采用锁相环频率合成技术，输出频率稳定度与晶振的稳定度相当，达到10-5 ，频率步进可以为任意值。此技术采用单片机来实现控制。方案一：模拟锁相环路法，接收频率与参考频率直接进行鉴相。优点是：可以得到任意小的频率间隔； 鉴相器的工作频率不高，频率变化范围不大，比较好做，带内带外噪声和锁定时间易于处理。不需要昂贵的晶体滤波器。频率稳定度与参考晶振的频率稳定度相同。缺点是分辨率的提高要通过增加循环次数来实现，电路超小型化和集成化比较困难。方案二： 数字锁相环路法，如图 1.2.8所示， 通过数字逻辑电路把接收频率送到鉴相
12、器的参考频率。 除具有方案一的优点外，克服了方案一的缺点，还能与灵活方便的数字电路结合，做成数控可变分频，得到任意的频率，并且便于集成化，大大简化电路连线，缩短电路制作时间，降低整机体积。综合考虑，本设计采用方案二。图 1.2.8 数字锁相环频率合成原理（5）接收模块的设计方案论证与选择无线接收机的功能是在强干扰和噪声存在的情况下能成功解调出所需的信号。同时接收机的设计还要考虑把成本降到最低功耗降到最小。方案一： 采用 CXA1019作为接收机电路的核心IC。CXA1019是日本索尼公司研制的单片大规模接收机电路，它包含了 AM/FM收音机从天线输入、高频放大、 混频、本振到中频放大、检波直至
13、低频（音频）功率放大的所有功能。除此之外，还具有调谐指示，电子音量控制等一些辅助功能。方案二：采用Motorola公司推出的单片集成芯片MC3362作为接收机电路的核心IC 。MC3362是低功耗窄带双变频超外差式调频接收机集成电路，它它片内包含两个本振、两个混频器、两个中放和正交鉴频器等功能电路。因此，它是一个除高频放大以外，从第一混频到音频前置放大器输出的双变频超外差式的集成接收机电路。MC3362相对 CXA1019接收灵敏度高，且工作电压低，功耗低，可以较好地在接收频带内抑制镜频干扰，内部带解调电路，可以对语音及数据调制后的信号进行解调。故采用方案二。(6) 功率放大电路方案选择与论证
14、方案一： 采用电子管作为高频功放的电子器件。就高频大功率而言，电子管在输出功率名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 和最高工作频率方面仍占优势。方案二：采用晶体管作为高频功放的电子器件。晶体管具有体积小、重量轻、耗电省、使用寿命长等优点，但其内部物理过程比电子管复杂得多，且其高频功放工作状态的计算十分困难，通常只进行定性的分析与估算，再依靠实验调整到预期的状态。结合本设计实际需要考虑，决定采用方案二。1.2.3 系统
15、组成系统主要分为发射和接收两大模块，经过方案比较与论证，发射和接收部分的组成框图分别如图1.2.14和图 1.2.15所示。其中发射部分的集成电路MC1648 、 MC145151 、低通滤波器和晶振构成锁相环频率合成器，单片机进行数据处理、按键处理、LED驱动。接收部分由收音模块、音频输出模块、信号接收模块、波形存储与回放以及控制模块组成，单片机起控制作用。 由于电路中既有数字电路又有高频电路，需将高频地和数字地分开以及高频电路用金属屏蔽隔离，以减小交叉调制等干扰。图 1.2.15 发射部分组成框图图 1.2.16 接收部分组成框图二单元硬件电路设计2.1. 正弦波信号源的设计2.1.1 I
16、CL8038的电路结构正弦信号源主要由ICL8038 设计而成。函数发生器ICL8038 的内部原理框图如图2.1.1所示，共有5 个组成部分。 2 个电流源的电流分别为IS1 和 IS2 ，且 IS1 I ，IS22I ，2 个电压比较器和的阈值电压分别为13 VCC和 13 VEE ，他们的输入电压等于电容两端的电压Uc，输出电压分别控制RS触发器的 S端和端； RS触发器的输出端Q和控制电子开关S，实现对电容C的充放电， 2 个缓冲放大器用于隔离波形发生电路和负载，使三角波和矩形波输出端的输出电阻足够小，以增强带负载能力；三角波变正弦波电路用于获得正弦波信号。图2.1.1 函数发生器 I
17、CL8038的内部原理框图2.1.2 ICL8038 的工作原理当给函数发生器ICL8038 接通电源时，电容C的电压为 0 V，电压比较器和的输出电压均为低电平；因而RS触发器的输出Q为低电平， Q 为高电平；使电子开关S断开， 电流源 IS1 对电容充电，充电电流时间的增长而线性上升。Uc的上升使RS触发器的 R端从低电平跃变为高电平，但其输出不变，一直到Uc 上升到 13 VCC时，电压比较器的输出电压跃变为高电平，Q才变为高电平（ Q 同时变为低电平），导致电子开关S闭合，电容C开始放电，放电电流为IS2 IS1 I ，因放电电流是恒流，所以，电容上电压Uc 随时间的增长而线性下降。起
18、初，Uc的下降虽然使RS触发器的S端从高电平跃变为低电平，但其输出不变。一直到Uc 下降到 13 VEE，使电压比较器的输出电压跃变为低电平，Q才变为低名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 电平（ Q 同时为高电平） ，使得电子开关S断开，电容C又开始充电。重复上述过程，周而复始， 电路产生了自激振荡。由于充电电流与放电电流数值相等，因而电容上电压为对称三角波形 ,Q 为方波，经缓冲放大器输出。三角波电压通过三角波变
19、正弦波电路输出正弦波电压。通过以上分析可知，改变电容充电放电电流即改变RA ，RB的数值，或改变电容C 的数值，就改变了充放电时间，因此可改变其频率。图 2.1.2是 ICL8038 的引脚功能图，脚1、12：正弦波失真度调节；脚2：正弦波输出；脚 3：三角波输出；脚4、5：方波的占空比调节、正弦波和三角波的对称调节；脚6：正电源 10V 18V；脚 7：内部频率调节偏置电压输入；脚8：外部扫描频率电压输入；脚9：方波输出，为开路结构；脚10：外接振荡电容；脚11：负电原或地；脚13、14：空脚。图 2.1.2 ICL8038 单片函数发生器有两种工作方式，即输出函数信号的频率调节电压可以由内
20、部供给，也可以由外部供给，本设计中采用外部扫描频率电压输入。在初始阶段我们用以下几种由内部供给偏置电压调节的接线图对芯片进行测试，观察其特性，图2.1.3a为基本接法，图2.1.3b和图 2.1.3c图可调节占空比。图 2.1.3a 图 2.1.3b 图 2.2.3c 由于第 7 脚频率调节电压偏置一定，所以函数信号的频率和占空比由RA 、RB和 C决定，其频率为F，周期 T，t1 为振荡电容充电时间，t2 为放电时间。Tt1 t2 f1T 由于三角函数信号在电容充电时，电容电压上升到比较器规定输入电压的13 倍，分得的时间为t1=CV/I=(C+1/3?Vcc?R A)/(1/5?Vcc)=
21、5/3RA?C 在电容放电时，电压降到比较器输入电压的13 时，分得的时间为t2 CV I (C1/3?VCC)/(2/5?VCCR B1/5?VCC/RA)(3/5?RARB?C)/(2RA RB) f 1（ t1 t2 ） 3 5RAC 1RB （ 2RA RB ） 本信号源要求频率在400 600Hz 可调；取f=500Hz,RA=RB=5k, 求得C=12 10 8 F=0.12uF ，对图 2.1.3a中，如果 RA RB ，就可以获得占空比为50的方波信号， 即可获得对称的正弦波，其频率f 3（ 10RAC ） 。电路可用一电位器来调节RA和 RB的大小，使RA=RB 。为实现正弦
22、波正负失真的可调，由于该芯片所产生的正弦波是由三角波经非线性网络变换而获得。芯片第1 脚和第12 脚就是为调节输出正弦波失真度而设置的。选用两只100K的多圈精密电位器，用来调节正弦波的失真，设计电路采用一个调节输出正弦波失真度的典型应用，其中第1 脚调节振荡电容充电时间过程中的非线性逼近点，第12 脚调节振荡电容在放电时间过程中的非线性逼近点，在安装调试中， 把第 9 脚方波输出接一15K的电阻到VCC ，用于调节方波输出的占空比，调试过程中先调节方波的占空比为50，再调节1 脚和12 脚的电位器，达到正弦波的对称调节。为实现信号400600Hz 的调节，内部供给频率无法调节，我们采用外部供
23、给频率调节电压的方式实现频率的可调, 通过 10k 电位器，我们可以控制8 端电压的调节范围2/3 Vcc 到 Vcc。本信号源要求输出信号幅度固定为1V，故无需设计幅度的调节。最终采用如图5 所示电路， 采用9V 双电源供电， 6 脚接正， 11 脚接负， 其地线则是第一部分的正负电源的GND端，通过调节几个电位器可调节波形对称度、输出信号波形失真度等，最终可以达到要求。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 电路能
24、实现输出信号频率约350Hz650HZ可调，幅度为1V的正弦信号。图 2.1.4 正弦信号源的原理图2.1 发射机的设计MC2833采用 16 脚双列直插式封装，其主要参数为： 工作电压 2 89V， 静态电流2 9mA ；工作温度一30+75C；工作频率小于60MHz 。附加晶体管的主要参数为：V(BR)cBo=45V，V(mCEO=15V ，V(BR)=6 2V，h=150，fT=500MHz。 MC2833的应用电路如图2.1.5 所示。 低顿调制信号由脚输入，经话筒放大器放大后( 放大器增益由外接电阻决定) ，送人可变电抗器，通过调制信号改变可变电抗，从而改变射频振荡器的频率实现调频。
25、射频振荡器的中t5 振荡频率fo 由和脚外接晶体决定，晶体为基频晶体， 经过调频后的信号由缓冲器脚输出，缓冲器的负载为LC构成的并联谐振回路，谐振频率为晶体的三倍，不仅实现了三倍频，而且还扩展了调频频偏。倍频后的信号经电容耦合给内部晶体管VTl 的基极。 VTl 与电感、电容等构成高频功率放大器，电感、电容的谐振频率为晶体频率的三倍。经 VTl 放大后的调频信号经电容耦合给内部晶体管VT2的基极，由 VT2进一步放大， VT2与 VTl 的电路完全相同。VT2放大后的信号经另一个LC电路耦如图 2.1.5 合给天线向外发射。电路中所有的线圈均是7mm 屏蔽电感， 可以使用 M1175A 、 M
26、1282A M1289A ，M1312A等，电容 ( 特别是要影响频率的电容) 应使用云母镀银电容。当Vcc=8V时，50MHz输出功率约10mW 。2.2 锁相环电路设计压控振荡器的输出频率受自身参数、控制电压的稳定性、温度、外界电磁干扰等因素的影响，往往是不稳定的。因此可以加入自动相位控制环节，即锁相环，来稳定发射频率。发射频率经反馈， 与晶振产生的标准信号做比较，在锁相环的跟踪下，发射频率始终向标准信号逼近，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页
27、- - - - - - - - - 最终被锁定在标准频率上，达到与参考晶振同样的稳定度。锁相环电路MC145151是大规模集成锁相环，集鉴相器、可编程分频器、 参考分频器于一体，分频器的分频系数可由并行输入的数据控制，其内部框图如图2.3.1所示。图 2.3.1 MC145151 内部框图（1）参考分频参考晶振从OSCin、OSCout接入，芯片内部的R参考分频器提供8 种不同的分频系数，对参考信号进行分频。R值由 RA0 ，RA1 ，RA2设定，如表2.1.1所示。本设计中，参考晶振为4MHz ，所以取 RA0RA1RA2 010 时，即 R 128，对晶振频率进行128 分频。表 2.1.
28、1 MC145152 参考分频器分频系数选择表RA20 0 0 0 1 1 1 1 RA10 0 1 1 0 0 1 1 RA00 1 0 1 0 1 0 1 R 8 64 128 256 512 1024 1160 2048 （2）可编程分频单片机通过对频率合成器的送数控制N 计数器的计数，电路如图2.2.1所示。由式foPN fr知道，输出频率由N来控制，考虑到单片机口线的利用以及对编码、解码的锁存，接收电路中用一片74LS164来连接单片机和MC145151的 N计数器，实现串行转并行传送。采用吞咽脉冲计数方式，只要适当选取N值，就能得到任意的分频比。为实现锁相，必须有 fo/ （ PN
29、）= fr 。反过来，由于fo fr （ PN ） ，改变 N 值，也能改变fo ，这就是输出频率数字化控制的原理。（3）鉴相模拟鉴相器对输入其中的两个信号进行相位比较，一个是由稳定度很高的标准晶振经过分频得到的， 另一个是由压控振输出频率经分频反馈回来的，这两个信号通过鉴相器，也就是经过一个模拟乘法器后得到一个相位误差信号。设两个输入信号分别为：其中将两信号相乘得到再经过一个低通滤波器，取出其中的误差信号，滤去其高频成分，将其直流成分用来调整压控振的输出频率。本设计采用的鉴相器集成在MC145151中，它是一种新型数字式鉴频/ 鉴相集成电路， 具有鉴频和鉴相功能，不需要辅助捕捉电路就能实现宽
30、带捕捉和保持。频率合成器电路如图 2.3.2所示。图 2.3.2 频率合成器电路2.3 MC3362芯片接收电路是以MC3362为主体，配合一些外围电路实现的。它只用很少的外围元件即可构成一个从天线输入到音频预放输出的完整FM接收机电路。该电路工作电压范围宽、功率低、灵敏度高、动态范围较宽。MC3362内部有振荡器、混频器、正交监测器和仪表驱动/ 载波检测电路的双FM变换，以及用于FSK检测的比较器和用于音频放大的预放等封装。其引名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页
31、，共 11 页 - - - - - - - - - 脚中 1 脚为天线信号溃入端，13 脚为预放后的音频输出端，其余引脚为外接功能元件之引脚。芯片的最大额定值为：最大电源电压8V；电源电压范围2.0V 7.0V ；工作环境温度400C 800C；存储温度为650C 1500C。图 2.4.1 MC3362的典型应用电路MC3362的典型应用电路如图2.4.1所示。在这个典型应用电路中，第一本振由L1、C1振荡回路构成，用作VCO 。第二本振由晶体构成，其振荡频率为10.245MHz。第一级混频后使用了 10.7 MHz 的滤波器，经的二级混频后信号即变为455 KHz 的中频频率。该信号通过4
32、55KHz 滤波器后直接送入限幅器，经限幅和正交检波后成为音频信号，音频信号通过预放后从 13 脚输出。 MC3362 采用 24 脚双列直插式封装。各引脚排列及功能如图2.4.2所示。图 2.4.2 MC3362的引脚图第一混频器输入端(1 、24 端) : 1端通常接来自于接收天线的高频信号f S ; 第一本振信号f1L 可由片内第一本振回路产生, 此时 24 端通过电容耦合接地, 也可由外部的信号源提供 , 这时通过电容耦合接到24 端, 外部的信号源频率可高达450MHz 。1 脚的接收信号 fS 和 24 端的第一本振信号f1L , 通过片内的第一混频器混频, 产生 fS f1L 频
33、率分量。第一本振回路(22、23 端) ;当第一本振信号f1L 由片内产生时, 22 、 23 端间接 LC 和内部振荡电路一起构成自由振荡的LC 回路 , 并且可和外接的锁相环(PLL) 电路构成频率合成器 , 以产生所需的第一本振频率, 这时的最高第一本振频率为200MHz 。第一本振输出(20端) : 当第一本振信号由内部产生时, 20 端提供一个第一本振缓冲输出信号, 用作外接的PLL 中可变分频器 ( N ) 的输入信号。变容二极管控制(23 端) : 第一本振信号由内部产生, 在和外接的PLL 配合使用时 , 23 端作为 VCO (压控振荡器 ) 的控制电压输入端。第一混频器输出
34、端 (19 端) : 片内的第一混频器, 将 1 脚接收信号和24 端的第一本振混频信号fS f1L 通过 19 端输出。 19 端外接 10. 7MHz 陶瓷滤波器 , 取其差额fS - f1L 分量作为第一中频信号f1L (f1L = 10.7MHz) , 送第二混频器输入端和第二本振信号f 2L 在第二混频器中混频。第二本振输出(2 端) ; 2 端为第二本振信号f 2L 的缓冲输出端 , 通常不用。第二本振发射极、基极(3 、4 端) : 第二本地振荡器是一个共基极考毕兹型振荡器, 通常在晶体控制下工作 , 晶体一般为10. 245MHz 。晶体及其振荡电容在3、4 端中间。 2 端、
35、 3 端可以互换。第二混频器输入(17 、18 端) ; 19 端输出信号经10.7MHz 陶瓷滤波器滤出的第一中频信号f 1I 加到 17、18 端的某一端 , 另一端 ( 如 18 端 ) 通常接 V cc。第二混频器输出(5 端) : 第二本振信号f2L 和第一中频信号f1I在片内第二混频器中混频, 在 5 端上输出f 1I f2L 。当第一中频信号f1I= 10. 7MHz、第二本振信号f 2L = 10.245MHz 时, 得第二中频 f2I= f1I - f2L = 455 kHz, 因此在第二混频器输出端(5 端) 需接一 455 kHz 的陶瓷滤波器 , 以便将 f1I f 2
36、L中的差频分量f2I (f2I= f1I - f2L = 455 kHz)取出。 VCC 和 VEE (6 端、 16 端) : VCC 和 VEE 端分别为电源端( 电压为 V CC= 2.0 7.0V )和接地端。限幅器输入 (7 端 ) : 5端输出经455 kHz 的陶瓷滤波器滤波后的第二中频信号加到限幅器的输入端 (7 端) 。限幅器去耦 (8 、9 端) :8、9 端通常接去耦电容。表头驱动(10 端 ) : 表头驱动电路通过监测限幅放大器的限幅量来检测输入信号的电平。通过10 端表头驱动输出的信号电流 , 可直接使用到接收信号强度指示器(RSSI) 上或用来在特定输入功率下控制载
37、波检测电路。载波检测(11 端 ) : 11 端作为载波检测输出端, 可以用来静噪开关信号。正交线圈(12 端) : 12 端到电源VCC中间需要一个并行LC回路。检波器输出(13 端) : 限幅器的输出在芯片内部连接到正交检波器( 包括正交电容器), 经检波器检波后得到的音频信号( 即被解调的音频信号 ) 在 13 端上输出。比较器输入、输出端(14 、15 端) : 13 端上输出信号经电名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - -
38、 - - - 容耦合到比较器的输入端14 端, 片内在 14、15 端中间接有一个比较器, 用以检测FSK 调制的过零点。解调以后的数据信号在15 端输出。2.4 抗干扰措施本系统既有低频信号，又有中频信号；既有模拟信号，又有低频基带的数字（脉冲）信号和锁相环生成的各种频率的数字（脉冲） 信号。 它们互相交调会形成频谱很宽的内部干扰信号，加上外部各类干扰信号，特别是50Hz 的市电干扰信号，是无时不有，无孔不入。这些干扰信号不仅影响音频信号的传输质量，更重要的还会影响发射端对接收端的控制，影响锁相环的锁定。 因此，抗干扰措施必须做得很好才能保证语音信号高质量传送和传输信号无误传送。 将发射机调
39、制器之前音频输入级加以屏蔽，防止 50Hz市电干扰和数字 （脉冲） 信号干扰。 电源隔离。模拟部分和数字部分的电源单独供电，如共用一个直流稳压电源，必须采用电感和电容去耦合。数字芯片有模拟地和数字地，接入数字芯片的信号要分清，不仅要共地，还要模拟地和数字地分开。 地线隔离。地线一般要粗，甚至大面积接地，除了元器件引线、电源走线、信号线之外， 其余部分均作为地线。同时模拟地要与数字地分开。本电路采用大面积覆铜，地线宽度 1mm 。 模数隔离。模拟部分会受数字部分的脉冲干扰影响，必须将数字部分和模拟部分分开排版，并拉开一定的距离。加装屏蔽线。例如线路输入线、话筒输入线。接收机鉴频/ 鉴相器至音频放
40、大器之间的引线，均要加装屏蔽线。 凡是用电解电容作为耦合元件的地方，一定要并接一个容量较小的瓷片电容，并千万注意电解电容的极性不能反接，否则会产生很大的噪声干扰。三、系统原理图(一). 发射机原理图(二). 接收机原理图四 结束语通过一段时间的设计与制作以及反复的调试与改进，简易无线通信系统基本部分制作完成，实现了频率手动跟踪锁定，中心频率稳定度达要求；但可惜的是， 我们理论上和实践经验的积累应该可以实现的，但由于时间有限，无法实现发射和接收的频率可数字化控制，使性能指标达到较高水平。本机电路采用的器件为插件式器件，这类器件体积较大，引脚较长，在高频电路中容易产生分布参数，给电路性能带来不良的
41、影响。如果使用贴片式元器件，可以减小分布参数的影响，大大缩小系统体积，不过也增加了制作难度。【参考文献】1、高频电路原理与分析（第三版）曾兴雯刘乃安陈健编著名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 西安电子科技大学出版社2、模拟电子技术基础（第三版）童诗白华成英主编高等教育出版社名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -