高频无线话筒课程设计解析
高频课程设计
调频无线话筒1 概述通信的主要任务就是传输消息,最早的无线通信出现在工业化时期,随着无线电通信技术迅速发展,各种无线电通信设备广泛应用于人们生产、生活等各个领域。
1.1无线话筒准用的频段无线电波可以在空间自由传播,不受用途和地域限制,因此造成各种无线电设备的频率交叉重叠。
如果不加以规定和约束,不可避免地会产生相互干扰,影响正常的通信。
为此,世界上无线频率管理部门对无线电频率的使用范围作了统一规定,使它们之间的相互影响降到最低。
无线话筒使用频率为88MHZ-108MHZ。
1.2各频段无线电波的传播特性自由空间电磁波的传播衰减包括距离衰减(衰减量与距离的平方成正比)、传播媒体的吸收(空气、人体和墙体等)和金属结构物的反射。
频率越高,传播媒体的吸收越大,金属物体的反射越强(即阻止电磁波传播的能力越强)。
金属物体对电磁波都有反射作用。
阻挡电磁波传播的能力与电磁波的波长和金属物体的大小有关。
电磁波的波长小于金属物体的尺寸时,会被全部反射,传播受阻。
或者说,频率越高,金属物体对电磁波的反射越强。
相反,如果电磁波的波长大于金属物体的尺寸时,部分电磁波会绕过金属障碍物继续传播(电磁波的绕射特性)。
电磁波对金属网格(或金属孔板)有穿透能力。
电磁波的波长小于金属网格孔的直径时,则会被通过。
也就是说,波长越短,通过金属网格的穿透能力越强。
非金属物体(人体、墙壁等)对电磁波的吸收作用,电磁波的频率越高,非金属物体对它的吸收越大,电磁波的传播衰减也越大。
无线电通信系统的基本组成框图:信源输入换能器发射机无线信道接收机噪声图1.1 无线电通信系统框图1.3 无线话筒无线话筒是一个简单的发送设备,由输入换能器和发射机构成。
输入换能器将待发送的信息变换为基带信号,如果信息表现为声音,那么换能器便是将声音变换为电信号的话筒。
发射机将基带信号变换成其频带适合在信道中传播的信号,并送入信道。
这种变换称为调制。
用来对载波进行调制的基带信号称为调制信号。
调频无线话筒课程设计
目录摘要 (1)1. 绪论 (1)2. 设计方案 (2)2.1 设计方案 (2)3.系统设计及元件选择 (2)3.1 驻极体话筒(音频收集及放大) (2)3.2 振荡以及调频发射 (3)3.3 系统总电路及原理 (6)4. 电路仿真 (6)5. 实物的制作与调试 (8)6.心得与体会 (10)参考文献 (11)附录 (12)摘要无线话筒它就是一种通过无线电波传输声音的设备。
焊制电路板上的电子元件话筒将自然界的声音信号变成音频电信号,然后去调制振荡器产生的高频信号。
最后,高频信号通过天线发射到空中,调频的信号设置在FM波段,这样就可以用收音机几首调试。
关键词:无线调频话筒、电路分析、仿真、实物调试1.绪论对于现在而言越来越多的产品都向无线过度,有线的东西越来越跟不上时代的发展,而对于话筒这种小范围的家用电器产品也不例外,无线话筒也越来越受到K 歌达人们以及电视主持人的爱好。
但针对目前市场上无线话筒鱼龙混杂,一般消费者消费又无法分别的现状,所以这次课程设计专门要设计一款无线话筒,明白其工作原理,以巩固刚学完的高频相关知识,同时提高电子制作的爱好。
2.设计方案2.1 设计方案设计无线话筒的方案很多,这里无线话筒就相当于一个小型的语音调频发射,它主要包括音频收集,音频放大,载波振荡,调制电路,还有天线发射几部分。
由于无线话筒并不需要很大的距离,所以功率放大的部分就不用加了,图2.1是大概的一个系统的总框图。
图2.1 系统框图3.系统设计及元件选择3.1 驻极体话筒(音频收集及放大)我们需要做的是一个无线话筒,则音频信号的收集是必不可少的。
由于一般的音频信号转化成电信号很微弱,那就要考虑到放大的问题,这样才能使电路更灵敏。
但是我们为了简化电路,这里就采用了驻极体话筒,驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点,被广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。
图3.1为驻极体话筒的外形,内部,以及电路符号。
高频课程设计报告--无线话筒发射单元
高频课程设计报告--无线话筒发射单元西北工业大学高频电子线路课程设计实验报告学院:电子信息学院班级:08031001姓名:指导老师:林华杰日期:06月一.题目:无线话筒发射单元二.要求l对微型话筒信号进行线性放大;l发射载波频率:30MHz;l调制方式:调频;l发射功率:小于0.1W;lPCB板尺寸:20Í50mm;l直流12V供电。
三.课设目的学生通过实际动手对课程题目进行设计,巩固已有的高频知识,进行课设的同时,熟练掌握和等软件的应用。
培养学生动手能力,及发现问题、解决问题的能力。
让知识与实际想接轨,培养学生的学习兴趣。
四.设计指标1.发射载波频率:30MHz。
2.调制方式:调频。
3.发射频率小于0.1W。
4.直流12V供电。
5.放大倍数为10倍。
五.原理框图、电路原理图设计制作无线话筒的方案很多。
图1所示为设计总方案框图。
通过话筒把声音转换成音频电信号经放大器放大后,采用调频调制的方式,由高频振荡器调制出高频调制信号,并由天线以电磁波的形式发射。
图1原理框图其发射信号频率在30MHz范围左右,该调频范围调频台少,可避免电台的相互干扰,同时该频段外界其他干扰也较少,还可以直接用调频收音机作为接收机,以方便制作。
设计原理图如图2:图2设计原理图六.关键电路仿真1.放大部分图3低频放大部分这个模块是对所收集到的音频信号进行无失真地放大,为下面的调制做准备。
因为在自然环境中,由于诸多因素,所收集到的声音(即音频信号)都经过了很多的干扰,因此其所携带的能量都是很微弱的,为了使其能够正常的进入调制模块来与本振进行调制,需要将其音频信号来进行适当的放大来达到相关匹配。
另一方面,这个无线话筒也是一个调频发射机,发出的信号又要经过大自然的无数干扰才会得到接收,若原始信号的能量就不够强烈,那么接收端的信号就无从谈起了。
所以只有对其原始的音频信号进行充分放大,达到相应要求之后,再发射出去。
接收端才能够正常进行解调恢复原始的音频信号这里的音频放大模块采取的是基本的三极管甲类的放大。
高频电路课程设计简易调频无线话筒套件制作 (1)
百度文库- 让每个人平等地提升自我!成绩华中师范大学武汉传媒学院传媒技术学院课程设计题目简易调频无线话筒套件制作班级B1101姓名学号简易调频无线话筒套件制作一设计方案现有的无线耳机和无线话筒,其线路虽有差异,原理是一致的,都离不开调制和解调,但却是单独的各用一套调制和解调线路,造成了不必要的浪费,使用也不方便。
本实用新型设计涉及无线通信技术,是一种将无线话筒与无线耳机合二为一的技术, 本设计的目的在于设计一种无线话筒与耳机合一器,以降低制作成本,方便使用。
二硬件列表三电路原理图及电路说明电路说明①MIC是驻极体话筒,有正负极之分,一般与外壳相通的是负极。
其作用是感应空气中声波的微弱振动,并输出跟声音变化规律一样的电信号。
②R1是驻极体话筒MIC的偏置电阻,有了这个电阻,话筒才能输出音频信号,这是因为MIC话筒内部本身有一级场效应管放大电路,以阻抗匹配和提高输出能力等。
话筒不需要灵敏度太高,否则容易出现声反馈,产生自激啸叫。
③C2是音频信号耦合电容,将话筒感应输出的声音电信号传递到下一级。
④C3是三极管Q的基极滤波电容,一方面滤除高频杂音,另一方面让Q的高频电位为0,对50MHz以上的高频电路来说,Q是一个共基极放大电路,这是最后能形成振荡的基础,因为振荡电路的基础条件就是必须具备一定的增益,再就是具备合适相位的反馈,一般是正反馈。
⑤R2是三极管Q的基极偏置电阻,给Q提供一个较小的基极电流,Q将会有一个较大的发射极电流通过R3。
由于R2、R3中的电流作用,会在各自电阻上产生压降并互相影响,结果会自动稳定在某一数值状态,这就是射极跟随器。
⑥R3是三极管Q的发射极电阻,起稳定直流工作点作用,并和C6组成高频信号负载电阻作用,也是整个高频振荡回路的一部分。
⑦C4和L组成并联谐振回路,起到调节振荡频率的作用,改变C4的容量、线圈L的直径、间距、匝数以及漆包线的粗细,均可改变发射频率。
⑧C7是高频信号输出耦合电容,目的是让高频信号变成无线电波幅射到天空中。
高频无线话筒课程设计解析
一.论文研究目的及意义:由于当今无线电通讯技术的进步, 无线话筒的普及和广泛使用, 怎样才能更好地发挥它们的优越作用, 提升无线话筒产品的品质及功能, 达到普遍实用的领域,触发消费者对这项产品的逐渐爱好及普遍应用。
研究目的:1. 了解无线话筒的构成,并设计一个小功率无线话筒2. 理解和掌握无线话筒的主要技术指标和设计方法3. 根据给出的技术条件和指标 . 设计无线话筒4. 增强对课本理论知识的理解 . 并提升到实践当中去做到学以致用研究意义:无线话筒在现实生活中应用十分广泛 , 调频无线话筒因为没有传输电缆的束缚 , 可以自由移动 , 使用灵活方便 , 广泛用于各种会场、剧场、广场演出、娱乐中心、体育比赛场馆 , 以及广场演出和家庭卡拉 OK 演唱。
对于电子制作爱好者 , 自己动手做一个无线话筒是一件十分愉快的工作。
调频无线话筒主要就是将基带信号调制成高频信号 , 然后利用天线将信号发射出去 , 使接收机能够较好的接受到信号。
但由于制作技术与制作水平的限制 , 无线话筒的稳定性 , 发射距离 , 发射功率都会成为很大的问题。
所以需要设计一款高灵敏调频无线话筒做简要研究 , 利用驻极体话筒来收集微弱的信号 , 再通过预加重电路和音频放大电路对音频信号放大 , 然后将音频信号调制到高频上 , 可以增加信号的抗干扰性 , 最后经过高频功放电路 , 提高信号的功率来增加发射距离 , 利用天线发射出去。
二.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径 :本次设计选择设计制作调频无线话筒, 简单地说, 他就是一种通过无线电波或其他方式传输声音的设备。
电路板上的电子元件话筒先将自然界的声音信号转变成音频电信号,这个信号会去调制电子振荡器产生高频信号。
最后,高频信号通过天线发射到空中。
我们将发射频率设计在 FM 收音机波段, 因此可以配合任何 FM 收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号从而完成各种用途调频收音机的调频接收范围是 88-108MHZ 。
高频无线话筒课程设计报告
高频无线话筒目录1. 绪论 (2)1.1摘要 (2)1.2开发环境介绍 (2)2设计目的和意义 (3)2.1设计目的 (3)2.2设计意义 (3)3需求及分析 (4)4设计方案 (5)5设计原理及电路 (5)5.1设计原理 (6)5.2电路工作原理 (6)5.3原理电路 (7)6.Multism仿真实现 (10)7. 实物实现 (12)8设计心得 (13)9. 参考文献 (14)1.绪论1.1摘要高频电子线路系统地介绍了通信系统,特别是无线通信系统中的最基本电路及他们的功能,给出了定性及定量分析这些电路性能的方法。
这些电路包括了发射机及接收机中的选频放大电路、混频电路、功放电路、振荡电路、调制及解调电路、锁相环电路、自动增益控制电路及频率合成电路。
本课程的基本知识教学目标与能力目标是:通过理论和实践教学,使学生了解晶体管工作于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路,掌握高频单元电路的线路组成、基本工作原理、分析方法、技术要求及一些典型集成电路的实际应用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,以及使用先进仿真软件的能力,为进一步学习、掌握电子、通讯技术的专业知识和职业技能打下基础。
高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。
学生通过本课程的学习,不但应该掌握必要的基础理论知识,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。
对于这些能力的培养,理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合,才会取得比较好的效果。
在本课程教学中应从以下几个方面来加强这些能力的培养:1 .在分析问题的方法上,由常用基本电路入手,讲清基本原理,然后适当综合,再应用到实用电路的分析中去。
2 .注意与实践课的配合,在理论课中讲清基本原理、典型电路和基本应用电路,在实践课中学习有关电路的测试、调整的原理和方法以及器件的参数选择等。
3 .增加必要的例题和实用电路的分析。
例题着重于问题的分析过程和解题方法的介绍,对电路实例的分析则力求由浅入深。
高频无线话筒实验报告
高频无线话筒实验报告篇一:无线话筒实验报告无线话筒实验报告一、实验目的1. 了解无线话筒的构造与工作原理;2. 掌握调频发射机整机电路的设计与调试方法,以及高频电路的调试中常见故障的分析与排除;3. 以小功率调频发射机为例,学会如何将高频单元电路组合起来实现满足工程要求的整机电路的设计与调试技术;4. 巩固理论知识,提高实际动手能力和分析能力;5. 增强与同学之间的交流与合作能力。
二、实验仪器与工具(1)直流稳压电源一台;(2)数字万用表一只;(3 )示波器(≥100MHz)一台;(4)调频收音机(87~108Hz)一台; (5)烙铁,镊子,斜口钳若干;三、系统原理分析调频系统的组成:对于小功率的调频无线话筒,设计时在保证技术指标的前提下,应力求电路简单、性能稳定可靠。
单元电路的级数尽可能少,以减小级间的相互感应、干扰和自激。
本实验设计中采用的调频发射系统如下:音频放大→高频振荡与频率调制→缓冲隔离→高频功放图中的高频功放在发射功率较小时可工作于甲类状态(丙类状态要求有较大的功率激励)。
主要技术指标:●发射功率PA:一般是指发射机输送到天线上的功率。
只有当天线的长度L和发射频率的波长可以比拟时,天线才能有效地将信号发射出去。
●工作频率或波段:发射机的工作频率是指其载波频率,应依据调制方式,在国家有关部门所规定的范围内选取。
调频广播频段规定为87MHz~108MHz。
●总效率:总效率=发射的总功率/消耗的总功率●输出阻抗:对调频广播而言,一般要求输出阻抗为50欧姆,对电视差转而言一般要求75欧姆●残波辐射:残波辐射是指杂波功率与有效输出功率之比●信杂比:信杂比是指已调波在规定的频偏情况下经理想解调后又用信号功率和载波功率之比●失真度:失真度是指已调波在规定的频偏情况下经理想解调后输出单音频信号的失真度●频率响应:频率响应是指已调波在规定的频偏情况下经理想解调后输出音频的幅频响应//上面这张图是为了让大家能看清里面有哪些原件!!!2. 电路原理分析: (1)音频放大电路部分:由驻极体话筒M1、负载电阻R15和耦合电容C14等组成,其功能是拾取声音转换为电信号并进行音频放大。
调频式无线话筒课程设计
调频式无线话筒课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生理解调频式无线话筒的基本工作原理,掌握其电路组成及各部分功能。
2. 学生了解调频技术的基本概念,包括频率调制、频谱、带宽等。
3. 学生掌握调频式无线话筒的调试与使用方法,了解影响传输效果的因素。
技能目标:1. 学生能够独立完成调频式无线话筒的组装与调试,具备实际操作能力。
2. 学生能够运用所学知识解决调频式无线话筒使用过程中遇到的问题,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对电子技术的兴趣,激发他们探索未知、勇于创新的科学精神。
2. 学生通过合作学习,培养团队协作意识,学会尊重他人、分享成果。
3. 学生认识到科技发展对生活的影响,增强社会责任感,提高对高新技术产品的鉴赏能力。
课程性质分析:本课程为电子技术实践课程,注重理论与实践相结合,培养学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
学生特点分析:学生为初中年级学生,具备一定的电子技术基础,对新鲜事物充满好奇,喜欢动手实践。
教学要求:1. 结合学生特点,注重启发式教学,引导学生主动探究。
2. 强调实践操作,培养学生动手能力,提高学习效果。
3. 关注学生个体差异,因材施教,使每位学生都能在课程中收获成长。
二、教学内容1. 调频式无线话筒原理介绍:- 无线话筒概述- 调频技术基本概念- 调频式无线话筒工作原理2. 调频式无线话筒电路组成与功能:- 发射电路与接收电路- 拾音器、调制器、功率放大器等功能部件- 天线、接收器、解调器等组件3. 调频式无线话筒的调试与使用:- 调试方法及步骤- 使用注意事项- 影响传输效果的因素4. 实践操作:- 调频式无线话筒组装- 调试与优化- 故障分析与排除5. 教学内容的安排与进度:- 第一课时:无线话筒概述、调频技术基本概念- 第二课时:调频式无线话筒工作原理、电路组成与功能- 第三课时:调频式无线话筒的调试与使用、实践操作教材关联内容:- 第四章第三节:调频技术- 第四章第四节:无线通信技术- 第五章第二节:音频信号处理教学内容确保科学性和系统性,结合实践操作,使学生能够更好地理解和掌握调频式无线话筒的相关知识。
课程设计——无线话筒
1 无线话筒介绍无线话筒简单地说,它就是一种通过无线电波或其它的方式传输声音的设备。
这种设备或电路就其原理而言,在很多产品中以各种形式或名称存在着,如双工的EarMark无线耳机HS-4系列型号就是其中之一。
电路板上的电子元件话筒(咪头)先将自然界的声音信号变成音频电信号,这个电信号会去调制电子振荡器产生的高频信号。
最后,高频信号通过天线发射到空中。
我们将发射频率设计在FM收音机波段,因此可以配合任何FM收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号,从而完成各种用途。
无线话筒用途:1、无线话筒:用户在唱歌、讲话或者表演时可以360度的任意转动和移动,不会有电线绊脚、扯后腿。
2、无线广播:老师在讲课时进行现场转播,可以无数学生用收音机收叫讲课,大大的增加了听课人数。
3、无线叫卖器:在街上推销商品时,用无线话筒叫卖具有一定新颖性,会收到比普通话筒好的广告效果4、无线抱警器:实现一定距离的无人值守。
例如在二楼监听一楼之门锁声音,起防盗报警器的作用。
5、无线电子门铃:由于可以无线传播声音,因此也可以无线传播门铃声音,配对还改装成无线对讲机。
8、声控小彩灯:将大功率功放输出端的音箱改接成瓦数相当的6V、12V汽车电灯泡,调节音量合造位置9、读书记忆增强器:和助听器类似,将话筒对准自己,听自己的读书声来排除外界干扰,起集中注意力作用。
10、小型广播电台:适合学校、工厂等单位自行举办各种节目,可以播放音乐、新闻、通知等,用收音机听。
11、电视伴音转发器:看电视时用耳机听可以不影响别人睡觉,但受耳机线长控制。
本装置则可以不受此限制。
2 电路设计2.1 原理框图设计这里的无线话筒就是一个简单的无线话筒相当于一个无线调频发射机。
它主要包括音频收集,音频放大,载波振荡,调制电路,还有天线发射几部分。
图2.1 原理框图2.1.1 音频收集模块一个无线话筒,则音频信号的收集是必不可少的。
本电路中考虑到需要做一个小巧的无线话筒,因而直接采用的是驻极体小话筒MIC,它灵敏度极高。
无线话筒课程设计
无线话筒课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解无线话筒的基本工作原理,掌握其与有线话筒的区别。
2. 学生能描述无线话筒的组成部分,了解各部分功能及其相互关系。
3. 学生能掌握无线话筒的调试和使用方法,了解相关的技术指标。
技能目标:1. 学生能独立进行无线话筒的组装与调试,具备实际操作能力。
2. 学生能运用无线话筒进行现场演出或其他活动的音频传输,提高实际应用能力。
3. 学生能在实际操作过程中,发现问题并解决简单故障。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习无线话筒知识,培养对电子技术及设备使用的兴趣。
2. 学生在小组合作中,培养团队协作精神和沟通能力,提高集体荣誉感。
3. 学生在学习过程中,认识到科技的发展对生活的影响,增强社会责任感。
本课程针对年级学生的认知特点,注重理论与实践相结合,以培养学生的动手操作能力和实际应用能力为主。
通过无线话筒课程的学习,使学生掌握基本的电子技术知识,提高解决实际问题的能力,同时培养良好的团队协作和沟通能力。
课程目标具体、可衡量,便于教师进行教学设计和评估。
二、教学内容1. 无线话筒基础知识- 话筒的工作原理- 无线话筒与有线话筒的区别- 无线话筒的组成部分及其功能2. 无线话筒的组装与调试- 无线话筒的组装步骤- 调试方法及注意事项- 常见故障的排查与解决3. 无线话筒的使用技巧- 使用前的准备工作- 话筒的摆放与操作- 无线话筒的维护与保养4. 无线话筒在实际应用中的案例分析- 活动现场音频传输方案设计- 无线话筒在不同场合的应用实例- 优秀无线话筒使用经验分享教学内容依据课程目标,结合教材相关章节进行组织。
教学大纲明确教学内容的安排和进度,注重理论与实践相结合,使学生能够系统地掌握无线话筒的相关知识。
教学内容具有科学性和系统性,有助于提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
三、教学方法本课程将采用以下多样化的教学方法,以激发学生的学习兴趣和主动性:1. 讲授法:- 对无线话筒的基本原理、组成部分和使用方法进行系统讲解,确保学生掌握基本知识。
高频课设(无线话筒)
高频无线话筒课程设计报告
计算机与信息工程系《高频电子线路》课程设计报告专业通信工程班级学号姓名完成日期2013- 12 - 20指导教师王帆目录一、任务及要求 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 设计要求 (1)二、设计原理 (1)三、系统设计 (2)3.1 系统原理图 (2)四、各模块设计 (3)4.1 电源及控制 (3)4.2 音频收集 (4)4.3 音频放大 (4)4.4 频率调制 (5)4.5 工作状态显示与选择 (6)五、元件清单 (7)六、系统调试与性能分析 (8)6.1 仿真波形 (8)6.2 电路焊接 (9)6.3 调试 (9)6.4 遇到的问题和解决方法 (10)七、设计结果 (10)八、实习总结 (12)九、参考文献 (12)一、任务及要求1.1 设计任务(1)了解无线调频话筒的构成,并设计一小功率调频无线话筒。
(2)能够独立搭接电路、掌握调试技术。
(3)理解和掌握无线调频话筒的主要技术指标和测试方法。
(4)增强对课本理论知识的理解,并提升到实践制作当中,做到了学以致用。
1.2 设计要求(1)使用万用板设计并且独立焊接电路。
(2)调试电路使发射频率在88MHz-108MHz之间。
(3)可以使用普通调频收音机接收清晰的音频信号。
二、设计原理系统原理图如图1所示。
高频三极管V1和电容L、C5、C6组成一个电容三点式的高频振荡器振荡器。
三极管集电极的负载C4、L组成一个谐振器,谐振频率就是调频话筒的发射频率,根据图中元件的参数发射频率可以在88~108MHz之间,正好覆盖调频收音机的接收频率,通过调整L的数值(拉伸或者压缩线圈L)可以方便地改变发射频率,避开调频电台。
发射信号通过C7耦合到天线上再发射出去。
R4是V1的基极偏置电阻,给三极管提供一定的基极电流,使V1工作在放大区,R5是直流反馈电阻,起到稳定三极管工作点的作用。
这种调频话筒的调频原理是通过改变三极管的基极和发射极之间电容来实现调频的,当声音电压信号加到三极管的基极上时,三极管的基极和发射极之间电容会随着声音电压信号大小发生同步的变化,同时使三极管的发射频率发生变化,实现频率调制。
通信系统课程设计报告无线话筒
通信系统课程设计报告无线话筒一、引言无线话筒作为一种基于无线通信系统的通信工具,可以为用户带来更便捷的使用体验。
本文将介绍通信系统课程设计报告中无线话筒的设计思路、原理及实现过程。
二、设计思路基于本次课程设计的主题——无线通信系统,我们选取了无线话筒作为我们的设计对象。
话筒的主体部分包括:音频采集、编解码、无线传输、解码播放等。
基于此,我们设计了如下的开发方案:1. 音频采集我们使用了STM32F103ZET6开发板作为中央处理器,通过搭载在其上的麦克风传感器对话音进行采集,并将采集到的音频信号进行初步处理,包括去除杂音、调整音频增益等操作,以达到最佳的收音效果。
2. 编解码采集到的音频信号需要通过编码才可进行传输,我们使用了AMR格式进行音频编解码。
3. 无线传输我们选用NRF24L01+无线模块对无线话筒进行传输。
将编码后的音频信号通过无线模块发送出去,接收端通过相同的无线模块接收信号并进行解码操作。
4. 解码播放接收端解码后将信号输出至扬声器,达到播放效果。
三、具体实现1. 硬件实现在硬件实现方面,我们选用了STM32F103ZET6开发板,用于作为处理器支持音频采集及对无线模块的驱动控制。
在其中接入了麦克风模块,支持音频采集。
同时,我们还选用了NRF24L01+无线模块,实现无线传输。
2. 软件实现我们使用了keil开发环境进行软件开发。
针对音频采集模块,我们使用了wolfson WM8960AudioCodec库。
AMR格式的编解码部分我们使用了amrnb_encoder库进行实现。
对于无线模块的驱动,我们使用了nRF24L01库进行了开发。
针对解码播放,我们使用了VS1053库进行音频解码及播放。
四、实验结果经过反复的实验及调试,我们的无线话筒设计得到了成功的实现。
我们成功实现了:1. 音频采集,支持去除杂音,调节音量等功能。
2. AMR格式的编解码3. 无线传输,支持信号稳定、超过一定距离仍可建立通讯等功能。
无线话筒课程设计报告
课程设计报告一、课程设计题目:无线调频发射机的设计、安装与调试(2分)二、课程设计目的(3分)电子电路课程设计的目标,是着重提高学生在电子电路技术方面的实践技能和科学作风,培养学生运用理论知识和解决实际问题的能力;通过电路设计、安装调试、整理资料、编写报告等环节,初步了解开展科学实践的程序和方法,初步掌握工程设计方法和组织实践的基本技能,为进一步的学习和应用奠定基础。
本次课程设计要求学生通过理论知识和工程实际相结合,培养其动手能力和实践创新能力,并力求在以下各方面的能力得到培养和提高:1.设:运用所学的理论知识完成课程设计能力2.查:运用各种手段查询相关资料能力3.选:元器件的识别、性能简易测试及元器件的筛选能力4.装:电子电路及电子产品装配能力5.焊:焊接及拆焊技术6.调:电子电路及电子产品调试能力7.测:正确使用电子仪表测量电参数8.校:电子产品质量检验能力9.读:电子电路读图能力10.写:编写课程设计报告的能力三、课程设计任务书(2分)将理论知识与工程实际相结合,采用先进的集成芯片BA1404完成无线调频发射机的设计、安装与调试,并达到以下要求:1.发射频率:(88~108)MHz2.发射功率:P≧20mMAX3.灵敏度:高4.音质:好四、无线调频发射机电路设计(25分)1.电路总体设计思路(2分)本调频发射机采用了先进的调频立体声发射集成电路芯片BA1404,在前端使用NPN 型三极管放大输入信号,输入的信号经电容耦合后分两路接入到BA1404的左右声道音频输入端,经过BA1404的处理之后通过天线发射出去。
2.电路总体设计方框图(3分3.单元电路设计(15分)3.1 信号放大电路三级管Q1及其周围电路,将经驻极体电容式话筒产生的微弱电信号进行放大,该三极管作为低频、低噪声前置放大。
其中R2、R 3、R4确定Q1的工作电流;R4、C2和Q1组成高音频补偿电路,提升音频信号中高频分量。
3.2 BA1404的外围电路高频振荡电路:C7、C15、C13和L1接连芯片的{9}、{10}脚共同组成的电容三点式振荡器。
高频课设 无线话筒设计与制作
1 绪论信息传输是人类社会生活的重要内容。
从古代的烽火到近代的旗语,都是人们寻求快速远距离通信的手段。
直到19实际电磁学的理论与实践已有坚实的基础后,人们开始寻求用电磁能量传送信息的方法。
通信(Communication)作为电信(Telecommunication) 是从19世纪30年度开始的。
面向21世纪的无线通信,无线通信的系统组成、信道特性、调制与编码、接入技术、网络技术、抗衰落与抗干扰技术以及无线通信的新技术和新应用的发展更是一日千里,简易无线发射网络,正是这些电路的基础,设计与调试发射电路能使我们快速步入电子设计的大门。
调频无线话筒先将自然界声音信号的变成音频电信号,改变结电容容量,控制高频振荡器的输出频率,形成调频波,然后再经过倍频及高频功率放大后经天线辐射。
我们将发射频率设计在FM收音机波段,因此可以配合任何FM收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号,从而完成各种用途。
2 设计过程2.1 整体思路调频无线话筒是一种可以将声音或者歌声转换成88~108MHz 的无线电波发射出去,距离可以达到30~50m ,用普通调频收音机或者带收音机功能的手机就可以接收。
将声音调制到高频载波上,可以用调幅的方法,也可以用调频的方法。
与调幅相比,调频具有保真度好,抗干扰性强的优点,缺点是占用频带较宽。
调频的方式一般用于超短波波段。
要设计一个可调频的无线话筒,我们总体的设计方案如图2-1所示:图2-1 调频话筒框图先将说话的低频声音信号通过一个声电转换器,即麦克风转换为电压信号。
要发射出便于传递,可接收的频率信号,我们还得产生一个高频载波信号,将携带信息的低频信号“装载”在高频振荡信号上,再通过天线发射出去。
采用三极管和电容电感即可组成一个高频振荡器,其谐振频率可以根据所用的电容,电感参数计算出来。
当低频信号加载到高频载波信号上后,所得的调频波经过一个三极管高频功率放大器后,有了足够大的发射功率即可通过所接的天线发射出去,完成调频无线话筒的设计。
调频无线话筒的课程设计
调频无线话筒的课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解调频无线话筒的基本工作原理,掌握调频调制与解调的技术要点。
2. 学生能描述无线话筒的电路组成,了解各个部分的功能和相互关系。
3. 学生能掌握调频无线话筒的频率分配、频道选择和使用规范。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,独立完成调频无线话筒的组装与调试。
2. 学生能通过实际操作,解决调频无线话筒使用过程中出现的问题。
3. 学生能设计简单的调频无线话筒应用方案,提高实际应用能力。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对电子技术的兴趣,激发创新意识和探索精神。
2. 学生在团队合作中,学会沟通、协作,培养团队精神。
3. 学生认识到科技发展对生活的改善,增强社会责任感和使命感。
课程性质:本课程为电子技术实践课程,结合理论教学,注重培养学生的实际操作能力和创新能力。
学生特点:初中年级学生,对电子技术有一定的基础认识,好奇心强,动手能力逐渐提高。
教学要求:结合学生特点和课程性质,采用讲授、实践、讨论等多种教学方法,注重理论与实践相结合,培养学生的实际操作能力和创新思维。
通过分解课程目标为具体学习成果,使学生在学习过程中有明确的目标导向,提高教学效果。
二、教学内容1. 理论知识:- 无线通信基础:介绍无线通信的原理,重点讲解调频技术的基本概念。
- 调频无线话筒原理:分析调频无线话筒的电路组成、工作流程及频率分配。
- 无线话筒的调制与解调:讲解调制解调器的作用及其在无线话筒中的应用。
2. 实践操作:- 话筒组装:指导学生根据电路图,组装调频无线话筒。
- 调试与优化:教授学生调试无线话筒的方法,包括频率匹配、信号强度调整等。
- 故障排查:培养学生分析并解决调频无线话筒使用过程中可能出现的故障。
3. 应用拓展:- 设计与应用:引导学生结合实际需求,设计调频无线话筒的应用方案。
- 知识拓展:介绍无线通信技术在生活中的应用,激发学生学习兴趣。
教学内容安排与进度:第一课时:理论知识学习,介绍无线通信基础和调频无线话筒原理。
课程设计无限调频话筒
课程设计无限调频话筒一、教学目标本课程的教学目标是让学生掌握无限调频话筒的基本原理和操作技巧。
知识目标包括了解无线调频话筒的组成部分、工作原理以及调频技术的应用;技能目标包括能够正确操作无线调频话筒,进行音频信号的传输和接收;情感态度价值观目标包括培养学生对科学技术的兴趣和好奇心,提高学生对音频设备的操作能力和团队协作能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括无线调频话筒的基本原理、组成部分、操作方法和应用场景。
具体包括:1. 无线调频话筒的工作原理和调频技术的原理;2. 无线调频话筒的组成部分及其功能;3. 无线调频话筒的操作方法和使用技巧;4. 无线调频话筒在实际应用中的案例分析。
三、教学方法本课程采用多种教学方法,包括讲授法、讨论法、案例分析法和实验法。
1. 讲授法用于讲解无线调频话筒的基本原理和操作方法;2. 讨论法用于引导学生探讨无线调频话筒的使用场景和适用范围;3. 案例分析法用于分析实际应用中无线调频话筒的优缺点;4. 实验法用于让学生亲自动手操作无线调频话筒,提高其实际操作能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
1. 教材和参考书用于提供理论知识的学习;2. 多媒体资料用于辅助讲解和展示无线调频话筒的操作方法和实际应用;3. 实验设备用于让学生进行实际操作,巩固所学知识。
以上就是本课程的教学设计,通过以上教学目标的设定、教学内容的选择、教学方法的应用以及教学资源的准备,希望能够帮助学生更好地掌握无限调频话筒的相关知识和技能。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评估方式,以全面、客观、公正地评价学生的学习成果。
评估方式包括但不限于:1. 平时表现:通过课堂参与、提问、小组讨论等环节,评估学生的学习态度和课堂表现;2. 作业:布置相关的练习题和项目任务,评估学生的理解和应用能力;3. 考试:设置理论考试和实践操作考试,评估学生对无线调频话筒知识的掌握程度和实际操作技能。
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一.论文研究目的及意义:由于当今无线电通讯技术的进步, 无线话筒的普及和广泛使用, 怎样才能更好地发挥它们的优越作用, 提升无线话筒产品的品质及功能, 达到普遍实用的领域,触发消费者对这项产品的逐渐爱好及普遍应用。
研究目的:1. 了解无线话筒的构成,并设计一个小功率无线话筒2. 理解和掌握无线话筒的主要技术指标和设计方法3. 根据给出的技术条件和指标 . 设计无线话筒4. 增强对课本理论知识的理解 . 并提升到实践当中去做到学以致用研究意义:无线话筒在现实生活中应用十分广泛 , 调频无线话筒因为没有传输电缆的束缚 , 可以自由移动 , 使用灵活方便 , 广泛用于各种会场、剧场、广场演出、娱乐中心、体育比赛场馆 , 以及广场演出和家庭卡拉 OK 演唱。
对于电子制作爱好者 , 自己动手做一个无线话筒是一件十分愉快的工作。
调频无线话筒主要就是将基带信号调制成高频信号 , 然后利用天线将信号发射出去 , 使接收机能够较好的接受到信号。
但由于制作技术与制作水平的限制 , 无线话筒的稳定性 , 发射距离 , 发射功率都会成为很大的问题。
所以需要设计一款高灵敏调频无线话筒做简要研究 , 利用驻极体话筒来收集微弱的信号 , 再通过预加重电路和音频放大电路对音频信号放大 , 然后将音频信号调制到高频上 , 可以增加信号的抗干扰性 , 最后经过高频功放电路 , 提高信号的功率来增加发射距离 , 利用天线发射出去。
二.本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段(途径 :本次设计选择设计制作调频无线话筒, 简单地说, 他就是一种通过无线电波或其他方式传输声音的设备。
电路板上的电子元件话筒先将自然界的声音信号转变成音频电信号,这个信号会去调制电子振荡器产生高频信号。
最后,高频信号通过天线发射到空中。
我们将发射频率设计在 FM 收音机波段, 因此可以配合任何 FM 收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号从而完成各种用途调频收音机的调频接收范围是 88-108MHZ 。
无线话筒将声音调制在这个范围 .以便于利用 FM 收音机接收信号。
如图所示,无线话筒主要由以下几部分组成:拾音器(话筒头、音频放大电路、调频振荡电路、射频放大电路以及天线。
拾音器拾取生源活人说话的声音频率在 20Hz-20kHz , 转换为响应的电信号。
拾音器输出的点评很低不足以驱动调频振荡电路,需要将其放大,以提高电平, 音频放大电路完成此功能调频振荡电路是话筒的核心部分,他将低频的音频信号(不适合无线传输转换成适合无线传输的射频信号, 从而将音频信号的信息加载到射频信号上, 此过程即为调制。
话筒对音质的要求很高, 采用频率调制在调频过程中, 没有音频信号输入时, 调频震荡部分产生的射频信号是具有固定频率的波形——载波:当输入音频信号时, 射频信号不再是固定的频率, 而是在载频上下很快的来回移动, 即调频波。
以载频为基准,射频信号频率向高或向低偏移,产生频偏。
音频信号频率越高, 射频信号的频率围绕载频来回变化的速度也就越快:音频信号的幅度变大, 射频信号的频偏也就增大。
因此, 音频信号的信息只包含在射频信号的频率变化中, 射频信号幅度的波动不会破坏包含在在射频信号中的音频信息。
接收机检测到射频信号的频率变化,便可获取相应的音频信息。
射频放大电路把前级电路送来的射频信号进行放大, 提升发射功率, 使信号发射到足够远的距离, 同时将天线和调频振荡电路隔离开, 减小天线对高频振荡频率的影响。
1.绪论1.1无线话筒概述无线话筒, 简单地说, 它就是一种通过无线电波或其它的方式传输声音的设备。
这种设备或电路就其原理而言, 在很多产品中以各种形式或名称存在着,如双工的 EarMark 无线耳机 HS-4系列型号就是其中之一。
电路板上的电子元件话筒 (咪头先将自然界的声音信号变成音频电信号,这个电信号会去调制电子振荡器产生的高频信号。
最后,高频信号通过天线发射到空中。
我们将发射频率设计在 FM 收音机波段,因此可以配合任何 FM 收音机接收到该高频信号,并从该高频信号还原出声音信号, 从而完成各种用途。
早期的无线话筒是采用 FM 调频来实现的,后来采用石英晶体振荡器产生发射与接收精确稳定的固定频率, 这种话筒及接收机只固定单一个频率配对使用。
现在专业的无线话筒都是采用频率合成方式,可以在预设的带宽内任意切换所希望的工作频道, 从而达到避免受环境干扰又能实现同时使用多支无线话筒。
1.2设计目的及意义1培养学生正确的设计思想,理论联系实际的工作作风,严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。
2锻炼学生自学软件的能力及分析问题、解决问题的能力。
3通过课程设计,使学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、标准与规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。
4巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。
3无线话筒基本原理与方案设计3.1设计方案原理构思3.1.1设计主要原理通过驻极体话筒将声音信号转化为电信号, 并且与电路的本振信号混合后,通过放大器的放大作用后,再传送至天线,经过天线发射出去。
接收方的天线接收无线电信号, 把此信号送到接收器。
接收器将此无线电信号转变为原来的语音, 再由扩音器放出来, 此时就可听见原来的语音信号。
只要无线电发射和接收信息的频率相同,接受设备就可以接收到无线电发射设备所发出的信息。
3.1.2设计电路原理框图无线话筒电路由声音拾取电路、声音转换电路、高频振荡器、调制电路、缓冲放大电路和电源组成。
首先利用 MIC 驻极体话筒拾取音频信号, 并经过驻极体话筒内部的声音转换电路将音频信号转换为电信号, 用改进型的电容三点式振荡电路, 即西勒振荡器产生高频振荡, 并通过调制电路进行调制, 通过三极管缓冲放大电路将调制信号进行放大, 最后通过天线将已调信号发送出去。
此时就可以用调频收音机清楚地接收到音频信号。
无线话筒的基本原理框图如图 1所示:图 1 无线话筒原理框图3.2无线话筒总体设计电路图无线话筒总设计电路如图 2所示 :图 2 总原理图3.3各模块电路分析3.3.1 声音拾取电路一个无线话筒, 则音频信号的收集是必不可少的。
本电路中考虑到需要做一个小巧的无线话筒, 因而直接采用的是驻极体小话筒,它灵敏度极高。
据介绍,甚至手表的嘀嗒的声音也可以被它收集到。
驻极体话筒内实际藏有一枚 FET ,可视之为一级, FET 将话筒前振膜之电容变化放大,这就是驻极体话筒很灵敏的原因。
驻极体总的电荷量不变,当极板在声波压力下后退时,电容量减小, 电容两极间的电压就会成反比的升高, 反之电容量增加时电容两极间的电压就会成反比的降低。
最后再通过阻抗非常高的场效应将电容两端的电压取出来, 同时进行放大, 我们就可以得到和声音对应的电压了。
3.3.2高频振荡电路在实际应用中,如果直接使用 LC 振荡电路进行设计的话, 将以低于 LC 谐振电路的频率产生振荡,而且产生的频率会随着外电路的参数而改变,稳定性比较差。
在高频段的谐振电路中, 电容器的容量为数 pF 或十几 pF ,线圈的电感不及 1uH ,任何微小的值都会对振荡频率产生影响。
所以此高频振荡电路采用稳定度较高的西勒振荡电路。
二极管 D1为变容二极管,其常温下的电容 Cd=30pf。
令C5=5pf,C6=7pf,C7=10pf,C8=22pf,C9=22pf, L=190nH。
则根据原理图可以计算出振荡频率。
C=C6+1/(1/C7+1/C8+1/C9+1/(1/C5+1/Cd=16.5 pF F=1/(2 =90MKz高频西勒振荡电路如图 3所示:图 3 高频西勒振荡图3.3.3 调制电路我们所制作的无线话筒选择基极注入方式, 由于音频信号频率 fv 与本地振荡频率 f0两种信号注入同一个基极, 具有易相互干涉的缺点, 但与发射级注入方式相比, 本机振荡信号的电平较小。
所以仍选择基级注入方式。
调制电路如图 4所示:图 4 调制电路图3.3.4 稳压源电路在电路原理图中,二极管 1S1553与 LED 串联,将它们的正向电压作为稳压电源加以使用,其电压值为二极管 1S1553的正向电压 0.6V 与 LED 的正向电压 1.7V 之和:V=0.6+1.7=2.3VR5电阻和 R12可变电阻器进行分压后的电压施加给变容二极管,通过调整可变电阻,改变电压,可以让振荡频率微调,使振荡电路的频率有所改进。
稳压源电路图如图 5所示:图 5 稳压源电路图3.3.5 缓冲放大电路缓冲放大是通过三极管实现将调制信号进行放大, 使其能通过天线将已调信号发送出去, 使调频收音机能较清楚地接收到音频信号。
缓冲放大电路如图 6所示:图 6 缓冲放大电路 4. 电路仿真4.1 仿真电路图仿真图如图 7所示:图 7 仿真电路图4.2 仿真过程使用 Multisim 建立电路模型,用函数信号发生器代替音频信号, 用稳压管代替变容二极管。
用示波器分别连接音频信号输入端、谐振振荡端、天线发射输出端。
将电路按照仿真电路图连接好了之后, 点击运行按钮, 电路开始运行。
双击示波器即出现示波器界面。
调节示波器使各个信号能够较好观察。
观察示波器的相关参数,验证电路图是正确的。
仿真波形如图 8所示:图 8 仿真波形图5. 制作调试5.1 第一次制作过程这是我第一次用自己的电路图进行排版焊接, 所以一开始就显得特别激动。
我和同伴按照设计的电路原理图去购买了相应的电路元件, 然后就在实验室开始焊电路板。
为了方便起见, 我们的排版是按原理图的顺序来的, 这样可以帮助我们这些初学者降低错误,并且可以比较直观的了解电路。
整个焊接过程还是比较顺利的, 但还是能从中感受出自己在这方面能力的不足。
实物部分电路如图 9所示:图 9 实物图5.2 第一次调试过程与结果将制作好的电路板接上电源,弄好天线。
将一台收音机放在附近, 把频率调到 90MHz 左右 (尽量避开各电台的频率。
在电路的话筒处一直播放语音,此时调节可调电感上的螺丝, 仔细听看是否可以在收音机里听到话筒的语音信号。
但是不管我们怎么调节, 都不能听到相应的语音信号。
通过测试,我们发现我们的电路图的最高频率只能达到 80MHz 左右, 并且只有在电路的天线与收音机的天线靠在一起的时候, 才能达到较好的效果。
5.3 总结与改进因为制作的实物没有达到预定的效果, 所以我们进行了分析与总结。
通过仔细检查, 我们认为, 频率达不到规定的 90MHz 是因为我们将元件中的一个电容弄错, 使可调电感不能完全弥补错误所引起的频率改变。
但是为什么只有在两个天线靠在一起的时候才能接收到信号,我们却找不到原因。
在我们苦苦追寻原因的时候, 我们组的其他成员应用他们的电路焊成了效果相当不错的实物, 并且他们的电路十分简单。