双工对讲机课程设计

电子与电气工程学院

课程设计报告

课程名称电子技术课程设计

设计题目双工对讲机

所学专业名称自动化

班级141

学号2014211039

学生姓名熊海俊

指导教师王玉杰

2016年5月10日

任务书

设计名称：双工对讲机

学生：熊海俊指导教师：王玉杰

起止时间：自 2016 年 5 月 10 日起至 2016 年 6 月 30 日止

一、课程设计目的

（1）通过实验了解集成功率放大器的原理以及不同电路形式功放电路特点。

（2）通过实验了解LM1875T集成功率放大器典型电路的应用。

（3）通过实验了解功率放大电路的主要技术指标和测试方法。

二、课程设计任务和基本要求

设计任务：

用中小规模集成芯片设计并制作一对实现甲乙双方异地有线通话的双工对讲机。

基本要求：

1.用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；

2.对讲距离30m~500m；

3.电源电压为9V，PO≤0.5W。

4.采用Multisim11.O进行仿真，验证和完善设计方案。

指导老师评价表

目录

摘要与关键词 (1)

1 双工对讲机总体设计 (2)

2 双工对讲机各个模块的设计 (3)

2.1 放大电路的设计 (3)

2.2 消侧音电路的设计 (4)

2.3 稳压直流电源设计 (5)

2.4功率放大电路的设计 (5)

3总体电路图 (6)

3.1 总体电路图 (6)

3.2 总体仿真 (6)

4 总结 (7)

参考文献 (7)

附录：仪器及元器件清单 (8)

摘要与关键词

摘要：在本设计的对讲机中采用了三极管和集成功放等构成，能实现双方短距离互相通话。其中，甲方声音信号经过放大电路放大后进入消侧音电路，在消侧音电路的集电极端接出一个与乙方进行信号传输的接口，甲方经消侧音后的信号进入功率放大电路并最后由扬声器输出。乙方电路同甲方，并也在消侧音电路的集电极端接出一个与乙方进行信号传输的接口，用导线将两端口相连，信号可经线由甲方传到乙方，并最后通过功率放大器从乙方扬声器传出，而本方由于经过了消侧音电路，无法听见自己的声音。同理乙方声音从甲方传出，本方听不见自己的声音。

关键字：课程设计放大电路；消测音电路；功率放大电路；稳压电源

1 双工对讲机总体设计

通过对双工对讲机的理解，设计如图2.1的框图，框图中包括：小信号放大电路，消除干扰的电路，功率放大电路以及扬声器等。一讲话通过放大电路，消侧音，功率放大，打扬声器二。同理，二到一的过程是一样的。

图2.1双工对讲机框图

2 双工对讲机各个模块的设计

求放大倍数：题目要求输出功率Po<=0.5W，取扬声器的等效电阻为8Ω，则由公式：

Po=u*u/r

可得u=2V，所以Up-p=2√2*2=4√2≈5.6V。

人讲话时产生的声音信号的峰峰值Ui约为20mV，对于采用的集成功放TDA2822，电压放大倍数在8倍左右，故前级放大倍数约为

Av1=Up-p/8Ui=35

2.1 放大电路的设计

方案一：采用三极管放大语音信号语音信号围一般在20mV、600Hz左右，三极管放大35倍即可。我们采用三极管型号9013，并在E极与电阻并联一电容以扩大放大倍数。为使信号放大，三极管的静态工作点必须符合工作时的条件。如下图，与e极连的为R3，与c极连的为R4，与b极连的为R1，R2。Vc 4.5V,为使计算简便,令R3=R4=1k，则Vb=0.7V+Ve，若使Ic=Ib=2.13mA，那么有R1/R2=2/1.电路图如图2.2

图2.2三极管放大电路

方案二：采用LM386构成运放： LM386系列运算放大器是价格便宜的带差动输入功能的两运算放大器。可工作在单电源下，误差小。具有部补偿的功能，输入端具有静电保护功能。其中1~8管脚相连一电容，提高放大的带宽。

图2.3运算放大

由于运放的型号不一，等原因，所以选用方案一。

2.2 消侧音电路的设计

消侧音电路设计：利用三极管的C,E极信号反相相消信号。三极管采用型号2N2221，为了使三极管正常工作，在三极管B端由R5和R6分压，三极管的静态工作点Vc 4.5V，则令Ve=Vcc-Vc，由于有Vbe=0.7V，则Vb=0.7V+Ve，Vb+Vr5=9V令R7=R8=1k，则由Ic=Ie得Vr7=Vr8。设Ic=2.8mA,那么 R5/R6=6.7/4.7.

图2.4消侧音电路

2.3 稳压直流电源设计

图2.5直流稳压电源

由于本题目要求9V的单电源供电，因此我们选用LM317三端可调稳压芯片以及位器使其输出电压在1.25V--40V之间可调。

2.4 功率放大电路的设计

功率放大电路采用芯片TDA2822，此芯片采用单电源供电、误差小、调节方便。5脚接电源VCC=9V，1脚接收信号，3脚接地，4端输出，为了使供电电源更加稳定我们加了470uF和0.1uF的电容稳定供电电压。输出部分在扬声器前添加一系列电容和电阻滤除高波，使扬声器出来的声音更加晰。

图2.6功率放大电路

3总体电路图

3.1 总体电路图

图2.7双工对讲机电路图

如上图为一传到二的电路图，二到一为对称的电路。综合上的两个，即为双工对讲机的完整电路。

3.2总体仿真

图2.8仿真效果图

4 总结

通过这一个星期的电路设计和实物制作，我终于完成了此次项目任务。在这期间对模拟电子技术这门课程有了更加深的理解，让我慢慢喜欢上了动手操作，和认真思考。一开始的时候，自己真的感觉无从下手，感觉好难，对于这个课题双工对讲机怕自己做不出来，但是我还是决定要通过自己的实践操作去试试，因为我自己明白做任何事开始的时候都是比较难的，只有通过多去锻炼，自己才会成长，在设计对讲机时，我考虑到要用到放大电路，消侧音电路，以及功率放大电路。我也遇到很多问题： 1、在静态工作点的调试时，虽然理论上了解，算出了静态工作点。但是实际调试却出现了相截止失真现象，后来通过查阅资料发现静态工作点的设置偏低了。虽然三极管看似简单，但在调试过程中需要我们很大的耐心。 2，消侧音电路这是一个自己不太熟悉的电路，所以我就认真的去看了许多关于它的知识原理，自己才会去做。通过对这次课程设计我感觉自己收获不少，一方面我从自己实践中学到了许多课堂上学不到的东西，而且自己又学会了使用软件，对此我感到很高兴，而且也使我明白了做只有通过对理论的具体分析才能做出实验电路，要理论联系实践。另一方面我也明白了自己的专业知识还是不够扎实，对于比较复杂点的电路难以看懂，自己要更加认真，同时感觉自己学的东西不够用，要去不断给自己充电，并且这次设计对我来说虽然花费的时间比较多，而且对于自己不懂的地方积极和同学们讨论，如果还是不懂就向学长请教，在这过程中，也学会了自己一定要有耐心，不懂的地方要积极的去查资料，向别人请教，总的来说，收获不少，感老师们给我们这次机会。

参考文献

【1】康华光. 电子技术基础数字部分. 高等教育，2009

【2】亮，侯国锐. 单片机C语言编程与实例,．人民邮电．2003

【3】大钦主编,《电子技术基础实验－电子电路实验、设计、仿真》，高等教育，2002年出版【4】黄智伟.全国大学生电子设计竞赛系统设计.航空航天大学，2006

【5】华中科技大学电子技术教研室编，庚华光主编。模拟电子技术基础（第五版）：高等，1986