模擬電子技術基礎課程設計說明書有線半雙工對講機

1、摘要模擬電子技術課程設計是對所學的基礎理論知識的一次實踐檢測的過程。我選擇的項目是制作有線半雙工對講機，為了實現(xiàn)有線條件下的半雙工對講，我以LM386集成運算放大器為核心器件來進行制作。該電路以LM386集成功率放大器為核心電路以壓電式揚聲器兼作話筒和聽筒。通過一個雙刀雙擲開關實現(xiàn)聽筒的聽說轉(zhuǎn)換功能，當雙刀雙擲開關把揚聲器與說話通路接通時，本揚聲器為聽筒，聲音信號傳入集成功率放大器，從另一揚聲器傳出，即話筒；當雙刀雙擲開關轉(zhuǎn)換時，兩個揚聲器功能對調(diào)，以此實現(xiàn)半雙工對講功能。關鍵詞：LM386集成功放 半雙工 對講英文對照Abstract第一章 緒 論1.1 半雙工有線對講機概述有線對講機可以方

2、便簡單地實現(xiàn)異地遠距離雙路或多路通話，與電話相比的優(yōu)點是不產(chǎn)生通信費。有線對講機有雙工和半雙工之分，本次課程設計制作的是半雙工對講機。半雙工對講機通過集成運算放大器對語音的拾取和放大，用揚聲器兼作話筒和聽筒，通過雙刀雙擲開關來實現(xiàn)揚聲器的聽說轉(zhuǎn)換。半雙工就是指一個時間段內(nèi)只有一個動作發(fā)生，舉個簡單例子，一天窄窄的馬路，同時只能有一輛車通過，當目前有兩量車對開，這種情況下就只能一輛先過，等到頭兒后另一輛再開，這個例子就形象地說明了半雙工的原理。原理框架圖第二章 總體設計2. 1 設計的目的和任務 設計目的1、通過半雙工有線對講機的設計，安裝和調(diào)試，學會使用集成運算放大器來實現(xiàn)語音的拾取和放大。2

3、、學習用集成運算放大器的外接電容來該善增益和濾波除雜音。3、學習負反饋可減小輸出信號失真的作用。 設計任務1、設計任務根據(jù)技術要求和已知條件，完成對雙路對講機的設計、裝配與調(diào)試。2、設計要求采用集成運放和集成功放及阻容元件等構成對講機電路，實現(xiàn)雙方異地有線通話對講；用揚聲器兼作話筒和喇叭，雙向?qū)χv，互不影響；工作可靠，效果良好。電源電壓：9V，功率0.5W。2. 2 設計原理及其方案圖 設計原理 本次課程設計所設計的半雙工對講機采用集成運算放大器來實現(xiàn)語音的放大，揚聲器既作聽筒又作話筒，以雙刀雙擲開關來實現(xiàn)聽說轉(zhuǎn)換功能。當把揚聲器1與講話通路連通時，揚聲器1為講話方，揚聲器2為聽話方；當把揚聲

4、器2與講話通路連通時，揚聲器2為講話方，揚聲器1為聽話方。以此實現(xiàn)對講機的半雙工功能。原理框架圖總體設計方案圖電路原理圖41. 器件選擇1、語音功放：本次課程設計采用LM386集成運算放大器來實現(xiàn)語音的功放。LM386是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調(diào)整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優(yōu)點，廣泛應用于錄音機和收音機之中。LM386內(nèi)部電路3LM386內(nèi)部電路原理圖如圖所示。與通用型集成運放相類似，它是一個三級放大電路。第一級為差分放大電路，T1和T3、T2和T4分別構成復合管，作為差分放大電路的放大管；T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負載；T3和T4信號從

5、管的基極輸入，從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。第二級為共射放大電路，T7為放大管，恒流源作有源負載，以增大放大倍數(shù)。第三級中的T8和T9管復合成PNP型管，與NPN型管T10構成準互補輸出級。二極管D1和D2為輸出級提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為OTL電路。輸出端（引腳5）應外接輸出電容后再接負載。電阻R7從輸出端連接到T2的發(fā)射極，形成反饋通路，并與R5和R6構成反饋網(wǎng)絡，從而引入了深度電壓串聯(lián)負反饋，使整個電路具有

6、穩(wěn)定的電壓增益。LM386的引腳圖 LM386的外形和引腳的排列如右圖所示。引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；引腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為電壓增益設定端；使用時在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10F2、在LM386的1和8腳間接電容C1以改善增益，在引腳7和地之間接旁路電容C4來作負反饋以減小輸出信號的失真，C1、C4通常取10uF。3、負載用8歐0.5瓦的壓電式揚聲器。第三章 單元電路的設計3.1功放電路的設計1.5用LM386集成運算放大器作為音頻放大電路的核心器件，外接相關電容來改善增益和減小輸出信號的失真。LM386功放電路3.2聽說轉(zhuǎn)換的電路設計2用雙刀

7、雙擲來作揚聲器的聽說轉(zhuǎn)換器。當揚聲器1的1端與電路接通，揚聲器2的2端與電路接通時，揚聲器1為講話方，揚聲器2為聽話方；當揚聲器2的1端與電路接通，揚聲器1的2端與電路接通時，揚聲器2為講話方，揚聲器1為聽話方。輸入輸出聽說轉(zhuǎn)換電路第四章 電路安裝與硬件調(diào)試4.1總體電路仿真測試在完成其總體設計后，先用仿真軟件對其進行仿真，以檢查電路是否設計得正確合理。取Vcc=9V，Vi模擬聲音信號取正弦信號，其頻率f=600HZ，峰峰值Vp-p=60MV，經(jīng)放大后輸出為頻率f=625HZ，峰峰值Vp-p=9.6V。基本實現(xiàn)音頻放大的功能。仿真電路Vi波形 Vo波形4.2 硬件安裝與調(diào)試通過電腦仿真確定所設

8、計的電路切實可行后，按照總體電路圖焊接出半雙工有線對講機實物。連接電路時盡量少連線，必須時盡量使用膠皮線，以減少干擾。焊接好實物后，首先對各個焊接點進行檢查，是否有虛焊、漏焊、元件位置焊錯、電解電容極性焊反等情況，在檢查結束并改正之后才接上電源。接上9V直流電源后，作為聽話一方的揚聲器發(fā)出較大的鳴叫聲，可能是由于集成運算放大器LM386的質(zhì)量問題，共模抑制比不是很理想；在講話端輸入語音信號時，聽話端受到的語音信號不是很大，且有較多雜音，當把線路整理好后，效果有所好轉(zhuǎn)，因此線路間的相互干擾是其中的原因之一，又根據(jù)電路仿真確認電路設計沒問題，所以效果不理想主要是因為相關元件的參數(shù)誤差造成的。第五章

9、 課程設計心得體會通過此次模擬電路課程設計，我學習了半雙工有線對講機的基本設計方法和設計原理，對幾種基本電路和集成運算放大器有了更深刻的認識。學會了使用集成運算放大器來實現(xiàn)語音信號的功放，以及對相關附屬電路的有關設計。明白了半雙工有線對講機對講機雖然是一個小型系統(tǒng)，但各級都緊密聯(lián)系，相互影響。各級系統(tǒng)都有相應的技術指標。這是對課本知識的檢測，也是一種新的測驗，通過理論聯(lián)系實際來加深對課本知識的了解。其次，在電路仿真和硬件焊接過程中總會出現(xiàn)一些問題，需要我們細心、耐心解決，在電子設計和實物焊接調(diào)試過程中沒有耐心，急躁不認真，這是不可能取得好成果的。再次，通過此次課程設計，我對設計所用到的軟件和硬件有了更加深刻的了解，這對我以后的工作和學習會有很大的幫助。在本次課程設計過程中，自己諸多的不足也體現(xiàn)出來：電子理論基礎知識不扎實，對相關電子設計軟件使用的不熟練，對集成電子產(chǎn)品的不了解，動手焊接電子電路能力較差，做事缺乏耐心，馬馬虎虎。針對自身的不足，以后必須多翻閱相關電子學習資料，以豐富自己的理論知識，雖然有時候會覺得很枯燥，但要想設計出優(yōu)秀的電子產(chǎn)品，就必須得有夯實的理論基礎，同時要培養(yǎng)自己的實踐動手能力，為自己以后更好地走向社會，在電子行業(yè)中有所建樹打下夯實的基礎。參考文獻主編主編 3 胡斌主編. 圖表細說電子元器件 .北京：電子