-
目
录
摘
要
..
..................................................
..........
I
Abst
ract..............................................
.............
I
I
前
言
..
..................................................
..........
1
第一章
对讲机原理概述
............................................ ..
2
1
工作原理
............
..........................................
2
1
．
1
原理框图
..
..............................................
2
1
．
2
工作原理
..
..............................................
2
2
设计方案
............
..........................................
3
第二章
芯片介绍
........................
............................
4
2.1
单
片窄带调频接收电路——
MC3361......................
.........
4
1.
混频
.............................
..........................
8
2.
鉴频
.............
..........................................
8
2.2
调
频发射电路——
MC2833..........................
............
1
0
2.3
调频接收前置电路
——
TA7358P........................
........
1
4
2.4
音频功率放大芯片——
LM386...............
....................
1
6
第三章
对讲机电路设计
............................................ .
1
8
第一节
电路原理框图
..........
.................................
1
8
1
发信电路
...................................
..............
1
8
2
收信电路
..........
.......................................
1
8
第二节
电路原理图
...........
..................................
2
0
1
发信电路
...................................
..............
2
1
2
收信电路
..........
.......................................
2
1
3
天线及双工滤波电路
..............................
.........
2
2
4 <
/p>
参数选择
.........................
........................
2
2
结束语
.........................
....................................
2
3
参考文献
.................................................
..........
2
4
致谢<
/p>
........................................
.......................
2
5
附录：整机电路图
前
言
古时候的通信方式有蜂火台、
飞鸽传书、
驿站等等，
主要的目地在于传送
军
事情报，其传输煤介主要是利用人力和物力来达成。直到“电”问世后，才开始
寻找通过使用电来通信的可能性。
经过人们
的发展，
在这两百年内获得重大进步，
尤其是配合电子元件的进
步，
使复杂、
便利的通信系统得以实现，
并成为日常生活中不可缺少的东西。
在整个
通信技术发展过程
中，有些科学家作出了重要的突破性贡献。例如
1864
年，马
克斯威尔
(Maxwell)
导出电磁
波理论，
证明电磁波的存在，
而赫兹
1
887
年经由实
验证明电磁波存在，这些进步使得无线通信变得
可能也逐渐成真。另外，贝尔
(Bell)
于
< br>1875
年发明电话，
使声音可以直接传递，
结合史卓格
(Strowger)
在
1897
年发明的自动交换机，
使得电话服务得以顺
利成长。
由于真空管于
1904
年问世
，
促使阿姆斯壮于
1918
年发明超外
差无线电接收机，
开启无线电广阔的应用大门。
在
1930
年前的通信发展主要是属于类比通信的
成长。
在
1930
年以后，
随着
数子通信、电脑及人造卫星的产生，整体通信技术也朝向数子通信方向
来发展，
对人类生活的影响也更为加深。
当然，
这些进步也都基于电子原件由真空管、
电
晶体、
集成电路
(Integrated
Circuit
，
IC)
及超大型集成电路
(Very
Large
Scale
Integrated
Circuit
，
VLSI)
的长足进步，才能使通信系统更具方便性及操控
性。
随着电脑技术、
通信技术与娱乐
的结合，
大家都希望能够更随心所欲地使用科技，
无线通信技术
便逐渐获得大家的青睐。
大家都希望能够透过无线通信技术，
使
自
己不再局限于有线传输设备，
进而摆脱掉上述的种种羁绊。<
/p>
无线通信技术主要就
是利用无线电波取代传统的传输线路
(
例如：铜线，双绞线、光纤等
)
，通过适当
的技术，我们可以将低频的信息加在高频的载波之上，这就是我们
所谓的调制
（
Modulation
）
，而相反地，自高频的载波中将信息取出的技术，我们把它称之
为解调
(Demodulation)
，
而这个可以用来发射的高频载波，
便称之为射频
(
简称
RF)
。通过改变载波的波长、振幅、频率
，我们就可以利用载波来表示信息。基
本上，
各种通信系统的资
讯传送过程，
以从甲地单向地传到乙地为例，
其流程大
约如下
:
1.
在甲地
将要传送的信息，以电的信号表现出来。
2.
将此电信号放大、
编码或调制后，
依据各种传输煤介
特性，
将信息传送到
乙地。
3.
在乙地将电信号收集后，经解码或解调。
4.
再依原传送信息性质还原回来，在透过喇叭转换使人能听到
。
1
第一章
对讲机原理概述
51MHz
、
49.7MHz
无线对讲机电路，
采用了双向异频和高集成度的集成块设计
而成，与过去的对讲机相比，具有
双向异频、集成度高、体积小、省电节能、价
格便宜等优点。
1
工作原理
1
．
1
原理框图
如图
l-1
所示．
高
放
滤
波
器
高
放
混
频
中
放
鉴
频
低
放
本
振
本
振
选
频
缓
冲
调
频
音
放
图
1-1
原理框图
1
．
2
工作原理
发信电路包括：话筒音频放大、调制、缓冲放大、选频、发射功放等部分。
收信电路包括：高放、混频、中放，鉴频、低放等部分。
发信时，
话音经过话筒，
将声音信号转换为
电信号。
然后经过音频放大器将
其放大，
再用其进行调频，
使载波信号的频率按调制信号规律变化。
之
后已调信
号经过缓冲放大器，
进入选频电路，
< br>选出所需要的谐波信号。
最后经过高频放大
器进行信号放
大后由天线发射出去。
收信时，由天线接收所需信号，先经过
高频放大，再进行混频，产生中频信
号，中频信号经过中频放大器后，送入鉴频器进行解
调，解调出音频信号。音频
信号经过音频功率放大器放大后，获得所需的推动功率推动扬
声器发出声响。
2
2
设计方案
本电路既可以用分立元件实
现，
也可以采用集成电路芯片实现。
由于集成电
路技术已经相当成熟，
故本人采用集成电路实现本设计方案。
< br>本电路大体可分为
三部分：调频发信电路，调频接收电路与音频功率放大电路。<
/p>
调频发射电路选用常用发射芯片
MC2
833
。
MC2833
是美国
MOTOROLA
公司同步
开发无绳电话和调频
通信设备的
FM
发射系统，内置了话筒放大电路、压控振荡
器和两级缓冲放大晶体管。
调频接收电路
选用
TA7358P
与
MC3361<
/p>
芯片。
TA7358P
为调频前端应用
,
包括射频放大，第一混频，缓冲放大
等电路，适
用于便携式收音机或收录机
.
MC3361
是美国摩托罗拉公司生产的单片窄带调频接收电路
,
主要应用于语
音
通信的无线接收机
.
片内包含振荡电
路
,
混频电路
,
限幅放大器
,
积分鉴频器
,
滤波器
,
抑
制器
,
扫描控制器及静噪开关电路
.
主要应用在二次变频的通信接受
设备。
功率放大电路采用
LM386
。
LM386
是美国国家半导体公司生产的音频功率放
< br>大器
,
主要应用于低电压消费类产品。
< br>
3
第二章
芯片介绍
2.1
单片窄带调频接收电路——
MC3361
MC3361<
/p>
是美国摩托罗拉公司生产的单片窄带调频接收电路
,
主要应用于语
音通信的无线接收机
.
片内包含振荡电路
、
混频电路
、
限幅放大器
、
积分鉴频器
、
滤波器
、
抑制器
、
扫描控制器及静噪开关电路。
主要应用在
二次变频的通信接收
设备。
其主要特性如下
:
·低功耗
(
在
Vcc=4.0v,
耗电典型值仅为
3.9mA)
·极限灵敏度
:2.6uv(-3dB)(
典型值
)
·少量的外接元件
·工作电压
:2.0-8.0v
·
采用双列直插
16
脚塑料封装（
DIP16
）和微形的双列
16
脚塑料封装
（
S
OP16
）
。
·工作频率
:60MHZ(max)
图
2-1
、
2-2
、
2-3
、
2-4
分别为
MC3361
单片窄带调频接收电路封装电路图
、
MC3361
内部电路结构框图、
M
C3361
典型应用图、
MC3361
极限参数表。
图
2-1
MC3361
封装电路图
4
图
2-2
MC3361
内部电路结构框图
图
2-3
MC3361
典型应用电路
5
2-4 MC3361
极限参数<
/p>
(Ta=25
℃
)
MC3631
引脚中英文对照表
1
引脚序号
英文符号
Crystal
OSC.
Mixer output
VCC
Limiter input
decoupling
Limiter output
Quad input
中文翻译
晶
体
振荡器
混频输出
电源
限幅输入
退耦
限幅输出
检波回路
引脚序号
英文符号
中文翻译
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Demodulator output
解调输出
Filter
input
Filter output
Squelch
input
Scan control
Audio
mute
GND
RF input
滤波输入
滤波输出
静噪输入
扫描控制
消声
接地
射频输入
MC3361
内部电路结构引脚中英文对照表
2
英文符号
Oscillator
Mixer
Limiter Amp
Demodulator
中文翻译
振荡器
混频器
限幅放大器
< br>/
中频放大器
检波器
6
AF Amp
Filter
Amp
Squelch trigger & Hysteresis
音频放大器
滤波放大器
带滞后的静噪触发器
MC3361<
/p>
单片窄带调频接收电路工作原理：
M
C3361
的内部振荡电路与
pin1
和
pin2
的外接元件组成第二本振级，
第一
中频
IF
如果输入
10.7MHZ
信号从
MC3361
的
pin16
输入，
在内部第
二混频级进行
混频，其差频为
:10.700-10.245=
0.455MHZ
，也即
455KHZ
第二中频信号。
第二中频信号由
pi
n3
输出，由
455KHZ
陶瓷滤波器
选频，再经
pin5
送入的
MC336
1
限幅放大器进行高增益放大，
限幅放大级是整个电路的主要
增益级。
pin8
的外接元件组成
45
5KHZ
鉴频谐振回路，经放大后的第二中频信号在内部进行鉴
频解调，并经一级音频电压放大后由
pin9
输出音频信号。<
/p>
pin12--pin15
为载频检测
和电子开关电路，通过外接少量的元件即可构成
载频检测电路，用于调频接收机的静噪控
制。
MC3361
内部还置有一级滤波信号
放大级，加上少量的外接元件可组成有源选频电路，为载频检测电路提供信号，
该滤
波器为
pin10
输入端，
pin1
1
为输出端。
pin6
和
pin7
为第二中放级的退
耦电容。
MC3361
的输入调
频波与测试电路：
按调频波频率调制定义，调频波的瞬时频率变化为：
（
2-1
）
?
(t)=
?
t
?
?
?
(<
/p>
t
)
?
?
t
?
K
f
U
?
(
t
)
?
t
――――未受调制的载波角频率
?
?
(
t
)
―――调制后角频率的变化量
K
f
――――调频比例系数
U
?
――――调
频信号
当
(1)
式中用单音信号
U
?
(
t
)
?
U
?
M
cos
?
(
t
)
调制时，则单音调制的
调频波电压为：
7
U
S
?<
/p>
U
SM
cos
?
(
t
)
?
U
SM
cos[
?
t
t
?
?
U
SM
cos[
?
t
t
?
?
?
sin
?
(
t
)]
?
K
f
U
?
M
?
sin
?
(
t
)]
（
2-2
）
下面详细介绍
MC3361
怎么实现混频、鉴频功能：
1.
混频
混
频电路又叫变频电路
（
Mixer,Convertor
）
,
是超外差式接收机的重要组成
部分。
它的作用是将载频为
f
c
的已调信号
V
s
(t)
不失真地变换为载频为
f
I
的已调
信号
V
I
(t)
。
通常将
V
I
(t)
称为中频信号，<
/p>
相应的
f
I
称为
中频频率
（
Intermediate
Frequency,IF
）
,
简称
中频。
V
L
(t)=
< br>V
Lm
cos
W
L
t
是由本地振荡器产生的本振电
< br>压，
W
L
=2
< br>?
f
L
称为本振角频率，它与<
/p>
fI
、
fc
之间
的关系为：
f
I
=
f
l
-
f
c
（
2-3
）
从频谱的观点来看，混频的作用就是将输入已调信号频谱不失真地从
f
c
搬移到
f
I
的位
通滤波器来实现这种频谱搬移。
如图中就是利用乘法器实现调频信号的混频功能
的。
2.
鉴频
调频波的解调称为频率检波，简称鉴频（
FM
Detector,Discriminator
）
。
其
作用是从已调波中检出反映在频率变化上的调制信号。
在调频接收机中，
当等幅调频信号通过鉴频前各级电路时，
因电路频率特性
不均匀而导致调频信号频谱结构的变化，
从而造成调频信号的振幅发生变化。
如
果存在着干扰，
还会进一步加剧这种振幅的变化。
鉴频器解调这种信号时，
上述
寄生调幅就会反映在输出解调电压上，
产生解调失真。
因此，
一般必须在鉴频前
加一限幅器以消除寄生调幅，
保证加到鉴频器上的调频电压是等幅的。
可见，
限
幅与鉴频一般是连用的，统称为限幅鉴频器。
在
MC3361
中，鉴频电路采用双差分对平衡调制器实现鉴相的乘积型相位鉴
频器电路。图
2-5
是这种鉴频器的典型原理电路图。
8
图
2-5
乘积型相位鉴频器
图中，
T3
～
T9
和
D6
组成双差分对相乘器，
D1
< br>～
D5
为偏置电路，它为
T2<
/p>
和
双差分对管提供所需的偏置电压。输入调频信号电压
Vs
（
t
）经跟随器
T1
后分
为两路：一路直接以单端方式家到
T7
的基极上，作为相乘器的一个输入电压
V1
（
t
）
，其值较大，保证
T7
、
T8
差分对管工作在开关状态，其中
T8
基极上接
恒定
的直流偏压
VBB
，并通过
0.01uF
电容高频接地。一路经
450<
/p>
欧和
50
欧的电阻分
压（衰减
10
倍）
，并经由
C1
和并联谐振回路
LCR
< br>组成的频相转换网络和跟随器
T2
后以单端方式加到双差
分对管
T3
、
T6
的基极上，作为相乘器的另一个输入电
压
V2
（
t
）
，其值较小，可认为
双差分对管工作在小信号状态。双差分对管采用
单端输出，经低通滤波器取出所需鉴频电
压
Vo(t)
。
我们知道，
如果鉴频器没有自限制能力，
它的输出平均电压
值在不同程度上
都会受到输入调频信号振幅变化的影响。因此，
MC3361
在鉴频前插入了限幅器，
从而使鉴频器输出信号的
变化规律真实地反映调制信号的变化规律。
由于插入了
限幅器，
限幅后它的输出幅度保持恒定，
不再随着输入幅度的增加而增加
，
因此
MC3361
的输入灵敏度引入
了“输入限幅电平”指标。测试时当
9
脚滤波输出刚
限幅时，使
16
脚输入幅度减小到
70
％，即为输入限幅电平－
3dB
< br>值。我们测试
结果为
7uF
。<
/p>
9
2.2
调频发射电路——
MC2833
MC2833
是美国
MOTOROLA
公司同步开发无绳电话和调频通信设备的
FM
< br>发射
系统，内置了话筒放大电路、压控振荡器和两级缓冲放大晶体管。
其主要特性如下：
·
2.8
—
9.0V
宽范围的工作电压
·低功耗电流（典型值为
2.9mA
）
·只需少量的外围元器件
·
60MHz
频率具有
-30dB
直接功率输出
·使用片内放大晶体管输出功率可达<
/p>
+10dBm
的输出功率
·可以接入
FCC
、
DOT
、
PTT
等射频电路
< br>
2-6
、
2-7
、
2-8
、
2-9
分别为
MC2833
单片窄带
< br>VHF
调频发射电路功能引脚图、
MC2833
典型方框图、
MC2833
典型应用图、
MC2833
极限参数表。
图
2-6
MC2833
功能引脚图
MC2833
引脚中英文对照表
1
引脚序号
英文符号
Variable
output
中文翻译
reactance
可
调
电
阻
输出端
去耦端
调制输入
引脚序号
英文符号
Tr1
collector
中文翻译
集电极
1
9
2
3
decoupling
Modulator
10
11
VCC
Tr2 collector
电源
集电极
10
4
Mic Amp
output
话
筒
信
号
放大输出
12
Tr2 emitter
发射极
5
Mic Amp input
话
筒
信
号
放大输
入
13
Tr2 base
基极
6
7
8
GND
Tr1 emitter
Tr1 base
接地
发射极
基极
14
15
16
RF output
RF Osc
射频输出
射频振荡器
图
2-7
MC2833
内部电路结构框图
11
图
2-8
MC2833
典型应用图
MC283
3
内部电路结构中英文对照表
2
英文符号
Varialbe
reactance
RF Osc.
Buffer
Mic Amp
V_REF
中文翻译
可调电阻
射频振荡器
缓冲器
话筒信号放大器
调压电路
图
2-9
MC2833
极限参数
(Ta=25
℃
Vcc=4.0V)
12