可调频的无线通信接收机(收音机).doc

信息与电子工程学院毕业设计文档提供全套，各专业毕业设计提供全套，各专业毕业设计毕 业 设 计 题目:可调频的无线通信接收机(收音机)学 院： 信息与电子工程学院 专 业： 应用电子技术 届 别： 12届 学 号： 姓 名： 指导教师： 填写日期： 2014 年 11 月 29 日摘 要 本设计以无线通信作为入口，介绍了目前流行的采用超外差式作为本设计接收机的体系结构。并通过了很好的选择元器件，设计了一款无线调频接收机的电路。通过本设计深入了解无线通信的系统组成，无线接收机作为用户终端。对产品的实用等功能有系统的理解，从而对无线通信系统（特别是用户接收终端）的设计、开发、生产和调试的技巧、方法都有很大的认识。本设计着重分析了无线调频接收机的电路原理，并运用集成电路CD9088和CD2822，以及一些少量元件，使得电路的设计变得简单。主要的设计思路是：由天线、输入回路、高频放大电路、混频电路、本机振荡电路、中频放大电路、鉴频电路、低频功率放大电路、扬声器组成。其接收频段范围是：88MHz108MHz。且接收性能良好、电路整洁、操作简单方便、实用。本课题的设计成果，基本满足以上要求，性能指标符合。缺点是只具备接收功能而不具备发射功能，电路存在失真。关键词：无线通信；超外差式；调频；接收机； 1目 录1绪 论.11.1课题背景.11.2课题概述.11.3系统方案论证.12. 无线调频接收机（收音机）设计. 2 2.1调频波的特点.2 2.1.1 调频波的形成.2 2.1.3 调频广播的优点.2 2.1.4 单声道调频接收机（收音机）基本组成及信号流程.23.集成芯片介绍.33.1 CD9088集成芯片.3 3.1.1 功能框图.3 3.1.2 引脚说明.3 3.1.3 电特性（极限参数）.43.2 CD2822集成芯片.4 3.2.1功能框图.4 3.2.2引脚说明.5 3.2.3 电特性（极限参数）.5 3.3 电路原理图.5 3.4 电路工作原理分析.64. PBC电路板设计.6 4.1元器件封装库的制作.6 4.2元器件的布局.65.结束语.76.参考文献.87.致 谢.98.附 录.10 8.1电子元器件外观图.10 8.2电路原理图.11 8.3元器件清单.11可调频的无线通信接收机1绪 论1.1课题背景随着科学技术的不断发展,新颖的调频收音机的不断出现,技术不 断的提高,设计出来的收音机外型精致和小巧。从分离元件到集成电 路，这标志着收音机的内部电路简单。用一个集成块就能完成所有的 工作。从早期的调幅收音机到现在的调频收音机，我们可以想象收音 机的不断的改进和不断创新，使收音机的发展空间愈来愈大。现在， 出现了新一代高科技产品数字调频收音机，功能强大，性能优良， 设计精巧耐用。1.2课题概述 调频收音机电路设计，主要采用两块集成块，这两块集成块分别是IC1 CD9088和IC2 CD2822。IC1集成块具有混频、滤波、中放和检波、电子调谐、本振、静音等功能；IC2功放电路由内部结构相使负载（耳机，喇叭）接近纯电阻状态，来保护负载和功放的功能。两块集成块和一些分离元件组成了调频收音机。该电路即可以实现调幅也可以实现调频，具有两项功能。可以说这是高科技的产物1.3系统方案论证 方案一：本方案使用集成芯片CD9088和CD2822。CD9088芯片其内部包含本地振荡器、混频器、中频放大器、音频功率放大器、鉴频器等。从天线接收到的信息经过高频放大电路放大。然后送入CD9088中的混频器，使得该信号与本振信号混频，得到中频信号。接着将中频信号放大，限幅后，在通过鉴频器的作用调解出音频信号，送入CD2822进行音频功率放大，以推动扬声器的正常工作。该设计与自动搜索电台调频接收机而言属于普通调频收接收机。需要外加天线，还需要通过手动调节可变电容来实现调频。 方案二：本方案使用TDA7088集成芯片，电路中包含了收音机中天线接收、振荡器、混频器、AFC电路、中频放大器、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、音频输出等全部功能。还专门设有搜索调谐电路、信号检测电路及频率锁定环路。 取代可变电容器的是可变二极管，它是一种特殊的二极管。它的PN结电容随着PN结上的偏压变化而改变。偏压增大，PN结变厚，PN结电容变小；偏压降低，PN结变薄，则PN结电容增大。因此改变PN结上的偏压，就可以改变PN结的电容。电路中可变二极管接在本机振荡电路上，可以改变振荡频率。 相比于两种方案，经过我们小组成员和老师的讨论，一致决定选择方案一的研究方案。2. 无线调频接收机（收音机）设计 2.1调频波的特点： 2.1.1调频波的形成：调制是通过用待传送的音频信号（即调制信号）去控制高频载波的振幅、频率或相位来实现。 2.1.2调频广播的优点： 1.抗干扰能力强，噪声低。2.频带宽，音质好。3.解决电台拥挤，频率不够分配的问题。 2.1.4 单声道调频接收机（收音机）基本组成及信号流程： （一）基本组成：如下图所示为单声道可调频的无线接收机（收音机）的基本组成方框图，它由输入回路、高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、音频放大等电路组成。（1） 调频收音机，通常设有高频放大电路，它由输入回路、高频放大、混频与本振电路组成。（2） 调频收音机变频后的中频频率为70KHz,与调幅收音机组成的电路形式基本相同。（3） 调频收音机接收的是调频波，想要从中解调出音频信号，就要用到鉴频电路。单声道调频收音机电路方框图 （二）信号流程： 如上图所示，天线接收到信号，经过输入回路的选频，将选出的等幅调频波先送入高频放大电路进行放大，以增加输入信号的幅度，然后通过混频作用，变换成70KHz固定的调频波。这里的中频调频信号，保持了原有的频率偏移特性，知识降低了其频率。限幅电路的作用就是把不用的信号剔除掉，防止干扰。然后把信号送至鉴频器。通过解调作用，把调频波中的频率变换转成信号幅度变化，得到相对应的音频信号。然后音频信号在经过低放，音频功率放大，来推动扬声器放出声音来。3.集成芯片介绍3.1 CD9088集成芯片 3.1.1 功能框图 集成芯片CD9088内集成有本地振荡器、混频器、中频放大器、音频功率放大器、鉴频器等。该电路的推荐电源电压为5V，CD9088采用16脚双列扁平封装，管脚排列及内部功能结构如下图所示：3.1.2 引脚说明引脚符号功能引脚符号功能1OUTMUTE静音输出9INIF限幅中频输入2OUTAF音频输出10FILLP2限幅低通滤波3LOOP音频滤波11INRF射频输入4VCC电源12INRF射频输入5OSC振荡13FILLIM限幅器偏置滤波6IFFB中频反馈14GND地7FILLPI低通滤波15FILAP全通滤波8OUTIF中频输出16TUNE电调/AFC输出3.1.3 电特性（极限参数）除非另有规定，Tamb=25摄氏度参数名称符号额定值单位电源电压Vcc5V工作环境温度Tamb-1070贮存温度Tstg-551503.2 CD2822集成芯片 3.2.1 功能框图 3.2.2 引脚说明引出端序号符号功能引出端序号符号功能1OUT（1）1通道输出2VCC电源3OUT(2)2通道输出4GND地5IN-(2)2通道反向输入6IN+(2)2通道同向输入7IN+(1)1通道同向输入8IN-(1)1通道反向输入3.2.3 电参数（极限参数） 绝对最大额定值，若无特别规定，以下参数均在TA=25下测定： 符号参数数值单位最小值最大值VCC电源电压-15VIO输出电流-1APD功耗TA=50-1WT case=50-1.4WTA工作环境温度-2070T stg贮存温度-40150T j结温-401503.4电路原理图3.4电路工作原理分析 CD9088是一块专用单片机调频收音机芯片，其外围电路简单，电路内置中频频率为70KHz的锁相环系统，选择性由有源RC滤波器实现，静音电路可抑制非中频信号和太弱的中频信号。其特点如下：内含单声道收音机从射频输入到音频输出的所有功能电路，静音电路，内含自动频率控制系统可用于机械调节，电源极性保护，工作电源电压可低至1.8V。调频信号由拉杆天线经C1、C5和L2的输入电路进入IC1的11、12脚混频电路，本振电路采用的是可变电容器C23、L1等元器件，可实现手动调台。2种信号在IC1内混频后产生70KHz的中频信号，经内部中频放大，中频限幅器，送到鉴频器检出音频信号，经内部环路滤波后由2脚输出音频信号。电路中的C18为静噪电路，3脚接的C17为音频环路滤波电容，6脚和8脚之间接的C15为中频反馈电容，7脚接的C16为低通电容器，8脚和9脚之间接的C10是中频耦合电容，10脚接的C7是限幅放大器的低通电容。2脚输出的音频信号经过R4、RV、C13耦合到功率放大集成电路TDA2822的输入端7脚，经过IC2（TDA2822）内部功率放大后由1、3脚输出经过放大后的音频信号以推动扬声器工作，电路中带开关的电位器RV是用来控制电源的开和关，以及控制音量的大小。4. PCB电路板设4.1 元器件封装库的制作在找元器件封装的时候，有些器件的封装可能不存在，或则不适用，这就需要我门亲自动手绘制一个所需要的封装。在制作过程中，除了要准确画出焊点之间的距离外，还需要明确的表示出器件的外形大小。以免在安装的时候出现问题（如：装不上、器件拥挤等），所以要用特殊仪器准确的量出元器件的外形及管脚之间的距离。4.2 元器件的布局元器件布局的好坏不仅对成果的美观有一定影响。还对成品的质量具有决定性作用。第一，由于我们制作的调频接收机（收音机）需要人为进行对其进行操作，所以在考虑布局的时候，我们考虑到这点，便将与外界操作有直接联系的元件布置在电路板边缘附近。在我们制作的电路板与外界有直接联系的有：天线的接入点、电源的接入端、音频输出接口以及调谐用的可变电容器。第二，由于无线通信接收机是接收无线信号，布局的不合理性将产生很大的干扰能力。为了减少元器件之间的干扰。我们将有直接联系的电容、电感尽量的布置在了一起。5.结束语 本设计的可调频的无线通信接收机，采用了CD9088和CD2822集成芯片，制作了一款外围原件较少的接收机,其具有功率小、耗电量小，成本低、组装容易，灵敏度高，音质清晰等优点。它具有一般收音机所具有的的功能，既能在固定频率下，接收到对方所发出的声音，也能接收到固定的广播信号。 本设计存在许多不足的地方，最明显的是：一，不能手动控制频率，以达到我们想要就能调到所要的频率。二，只具有接收功能，而不具备发送的功能。在之后的工作中，翻阅更多更深度具有研究意义的书籍。查找更多有相关的书籍，以便于改进目前所研究中存在的这二大不足。完成更好的作品。6.参考文献1王卫东.高频电子电路M.北京:电子工业出版社,2009.032周雪.模拟电子技术（修订版）M.西安：西安电子科技大学出版社，2004.3高鹏，安涛，寇怀成.Protel 99 SE 入门与提高.北京：人民邮电出版社，20004王军伟.收音机原理与故障分析.北京：高等教育出版社，20007.致 谢 在论文结束之际，我要感谢那些在我学习过程中给予我大量帮助的老师，同学门。首先，我要感谢教育和培养我的所有老师，从他们身上，我不仅学习到了大量的宝贵知识，更学到了做人原则。其次，我要感谢吴老师。本论文是在吴老师的指导下完成的，从论文的选题到论文的写作无不凝结的吴老师的心血。在我们设计的过程中，不断给与我们解释，分析，启发，引导等帮助。让我们补充了理论的知识和实践上的经验。在他的身上，我看到了严谨的态度和务实的精神。再次感谢吴老师严谨的工作作风和专业的学术知识，帮我克服了许多技术和理论上的困难。同时，我还要感谢所有教过我的老师以及我所结识的朋友门。，他们在我大学期间给予了我很多关心与照顾，正因为他们支持我才能够顺利地完成学业。8.附 录8.1电子元器件外观图： CD9088内部方框图 CD2822内部方框图附图1 各元器件外观图8.2电路原理图：附图2 原理图8.3元器件清单：序号名称型号位号数量序号名称型号位号数量1电阻510R2 R6223电解电容1000uFC312电阻10KR3 4 R9324线圈5T 12TL1 L223电阻22KR5125电感5mHL314电阻4.7R7 R8226发光管3D115音量开关5KRV127扬声器16瓷片电容15PC19128耳机插座3.5mm17瓷片电容30PC1129音量拨盘18瓷片电容39PC21130双联拨盘19瓷片电容103C11 C22231电路板110瓷片电容104C4 C6 C8 C13432刻度盘111瓷片电容104C18C24C25333前机壳112瓷片电容181C16134后机壳113瓷片电容221C5135CD9088114瓷片电容222C14136CD2822115瓷片电容223C17137螺丝1.7*4116瓷片电容331C7138沉头螺丝2.5*5417瓷片电容332C15139自攻螺丝2.6*6118瓷片电容392C10140拉杆天线119瓷片电容471C9141电池片120双联电容223C23142导线121电解电容10uFC1214320T线圈122电解电容470uFC2144导线5目 录第一章 总 论 11.1项目概况 11.2研究依据及范围 31.3主要技术经济指标 41.4研究结论及建议 4第二章 项目建设的背景和必要性 62.1项目建设的背景 62.2项目建设的必要性 8第三章 项目服务需求分析 11第四章 项目选址与建设条件 134.1选址原则 134.2项目选址 134.3建设条件 144.4项目建设优势条件分析 15第五章 建设方案 185.1建设规模与内容 185.2总体规划设计 195.3建筑方案 245.4结构方案 265.5给水工程 275.6排水工程 295.7电气设计 315.8暖通设计 345.9项目实施进度 35第六章 节能措施 376.1设计依据 376.2节能措施 37第七章 环境影响分析 397.1 环境影响分析 397.2 环境保护措施及治理效果 40第八章 消防与安全卫生 428.1 消防 428.2 劳动安全 438.3 卫生防护 44第九章 组织机构与运作方式 459.1 组织机构 459.2组织管理 469.3劳动定员 46第十章 投资估算 4710.1编制依据 4710.2 投资估算 4710.3资金筹措 48第十一章 经济效益评价 4911.1 成本核算 4911.2 利润估算 5111.3经济风险分析 5211.4财务评价结论 54第十二章 结 论 5513