调频立体声无线发射电路设计高频课设.docx
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调频立体声无线发射电路设计高频课设
课程设计任务书
学生：
王凯专业班级：
电子0901班
指导教师：
韩屏工作单位：
信息工程学院
题目：
调频立体声无线发射电路设计
初始条件：
具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。
要求完成的主要任务：
1.采用集成电路调频立体声无线发射电路；
2.额定电压3.0V，电流10～15mA；输出频率90MHz左右；
3.采用FM收音机可可靠接收；
4.可靠接收距离S≥3米；
5.完成课程设计报告（应包含电路图，清单、调试及设计总结）。
时间安排：
1．2013年1月4日分班集中，布置课程设计任务、选题；讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求；课设答疑事项。
2．2013年1月5日至2013年1月10日完成资料查阅、设计、制作与调试；完成课程设计报告撰写。
3.2013年1月11日提交课程设计报告，进行课程设计验收和答辩。
指导教师签名：
年月日系主任（或责任教师）签名：
年月日
摘要
调频广播发展迅速，已经取代了原来的有线广播，虽然电视技术发展很快，但是它终究取代不了广播，因为广播的灵活性，收听设备小，投资少，见效快，是电视设备不可取代的，调频小发射机的安装就是一个典型的应用。
特别是BA1404在发射机上的运用，它发射距离远，抗干扰能力强。
它可以在收到射频信号后自动开启功放，由于集接收、功放、自动开机于一体，使用方便灵活，给用户带来很大的方便。
从应用层面来讲，调频广播分为有线调频广播和无线调频广播，有线调频广播利用的传输介质是同轴电缆，能够通过已有闭路电视线路，把不同的音频调制到不同的调频载波上，多路音频、电视信号、控制信号共用CATV（有线电视）网络传输，具有节省成本、施工方便、稳定性高、资源利用充分等特点，已被广泛应用于城市、农村、旅游景区等应急安全指挥广播系统的搭建与改造；无线调频广播是将音频信号通过调制、放大和发射等，转换成电磁波利用空气无线传输的方式，其不受地域限制、不受环境影响、不用繁琐布线等优势被广大用户所喜爱，更具有施工简单、收听灵活、扩展方便、性价比高等特点，成为建设城市、农村、旅游景区紧急安全指挥广播的主流方案。
关键词：
BA1404；调频发射；振荡器
Abstract
FMbroadcastingisdevelopingrapidly,ithasreplacedthecablebroadcasting,althoughTVtechnologydevelopveryquickly,butitwillnotreplaceradio,becausetheradioandflexibility,listeningequipment,lessinvestment,quickeffect,isthetelevisionequipmentcannotbereplaced,FMsmalltransmitterinstallationisatypicalapplicationof.EspeciallyintheapplicationofBA1404transmitter,itfartransmissiondistance,stronganti-interferenceabilityItcanbereceivedintheRFsignalopensautomaticallyafterreceivingamplifier,becausethecollection,poweramplifier,automaticstartinginone,convenientandflexibleuse,bringgreatconveniencetousers.
Fromtheviewofapplication,FMbroadcasttocableFMandradioFMradio,cableFMusingthetransmissionmediumisacoaxialcable,canpassthroughtheexistingclosedcircuittelevision,differentaudiofrequencymodulationtoadifferentcarrierfrequency,,signal,controlsignalsharedCATV（cabletelevisionnetworktransmission,）hastheadvantagesofcost,convenientconstruction,highstability,makinggooduseofresourcesandotherhasbeenwidelyusedinthecity,rural,scenicspotsandsoonemergencycommandbroadcastingbuildandtransform;wirelessFM
Broadcastisaudiosignalthroughmodulationamplifiedandtransmittedelectromagneticwaveusingairwirelesstransmissionmode,itsnotsubjecttogeographicalconstraints,isnotaffectedbyenvironment,noneedofcomplicatedwiringadvantagestobeinglovedbythemajorityofusers,hassimpleconstruction,flexible,easytohighperformance-priceratio,becomeconstructioncity,rural,scenicspotemergencysafetycommandmainstreamradioprogramme.
Keywords：
BA1404；FMtransmitter；Oscillato
1绪论
调频立体声无线发射电路是由BA1404调频发射模块、驻极体麦克风音频输入模块、电源模块、一根馈线、一根专用发射天线组成。
调频调制发射模块，通过馈线向空中发射调频电磁信号，供耳机、收音机等带有调频接收功能的设备接收。
调频立体声发射机的用途很多，该系统广泛应用于工厂、学校、小区、村镇组建的无线调频广播电台、无线通讯工程、无线报警、监听、数据传输、车载DVD、车载DVB-T、车载电视盒、车载液晶电视、车载广告机、车载GPS、车载数字电视、车载硬盘播放器、车载MP3等。
2调频发射的基本原理
数据信号发送方式如图2-1所示：
图2-1数据发送方式
数据容说明如表2-1：
表2-1数据容说明
3电路原理
此电路主要就是通过BA1404来实现的，因为BA1404具有特殊的功能，因此它可以完成调频立体声无线发射的功能。
3.1芯片介绍
BA1404是日本ROHM公司生产的为数不多的调频发射集成电路之一。
它是将立体声调制、FM调制和RF放大功能集成在一块芯片上制成的。
BA1404是为数不多的调频发射集成电路之一，它弥补了过去用分立元件来设计调频电路的不足，而且具有立体声调制的功能。
仅用很少的外围元件就可得到优美的立体声调频信号。
因此在FM立体声发射及无线微波方面具有重要的应用价值。
:
3.1.1BA1404的主要特点
（1）采用低电压、低功耗设计，电压在1-3V之间，典型值为1.25V,最大功耗500mW，静态电流为3mA；
（2）将立体声调制、FM调制、射频放大电路集成在一个芯片上；
（3）所需外围元件少；
（4）两声道分离度高，典型值为45dB；
（5）输入阻抗为540
（
），输入增益为37
（
）;
（6）典型射频输出电压为600
。
3.1.2芯片引脚功能
BA1404的引脚功能如表1所列，图1为BA1404结构功能框图。
它主要由前置音频放大器（AMP）,立体声调制器（MPX）,FM调制器及射频放大器组成。
立体声前置级分别为两个声道的音频放大器。
输入为0.5
时，增益高达37
，频带宽度为19
。
如输入信号中存在频率高于19
的成分，则必须在输入端加一个低通滤波器，否则两个声道的分离度会下降。
在立体声调制组，振荡器输出的38
信号用于立体声调制。
通常在16、17脚接一可调电阻，以获得最佳的通道分离度。
立体声混合信号（MPX输出信号）与导频输出信号（PTLOTOUT）合成后的调制信号通过12脚进入射频振荡器并对载波进行FM调制，经射频放大后输出射频信号，射频信号的典型值在600
左右。
BA1404部还提供了一个参考电压单元VREF。
芯片引脚图如图3-1所示：
引脚
名称
功能
1、18
R-CH/L-CHINPUT
右、左声道音频输入
2
AFBIAS
音频放大器偏置
3
AFGND
音频放大器地
4
OSCBIAS
38
振荡器偏置
5、6
XTAL
晶振端
7
RFOUT
射频放大器输出
8
RFGND
射频放大器地
9、10
OSC
接射频振荡网络
11
VREF
基准参考电压，用于改变变容管电容值
12
MODIN
调制信号输入
13
PILOTOUT
导频信号输入
14
MPXOUT
双声道复合信号输出端
15
VCC
电源
16、17
MPXBALANCE
声道平衡
图3-1BA1404芯片引脚图
芯片引脚功能如表3-1所示：
表3-1芯片引脚功能
这是因为BA1404主要由前置音频放大器（AMP），立体声调制器（MPX）,FM,调制器及射频放大器组成。
立体声音频信号经加重和匹配网络由1、18脚输入，经放大后进入立体声混合器，产生一个由L+R主信号和L-R的副信号组成的立体声复合信号，经缓冲放大后从14脚输出，16、17脚可对复合信号的参数调节，以控制左右平衡度（这两个引脚即使什么也不接，电路也可以照常工作）；4、5、6脚的外部分立元件与部组成的38KHz振荡器，产生的38KHz信号经缓冲放大后，分别供给混合器和1/2分频器，38KHz信号经分频器得到一个19KHz的导频信号从13脚输出；从13、14脚输出复合信号和导频信号由12脚进入调制器产生一个调频信号，经放大后由7脚输出并由天线发射出去（注：
脚输出一个参考电压方便外围分立元件对振荡频率进行控制）；9、10脚的外围分立元件确定振荡频率；2脚AF偏置；3脚为AF接地点；8脚是RF接地点；15脚为电源正极。
如图3-2即为电路原理图：
图3-2电路原理图
4制作与调试
该机由于工作于高频状态，因此，在安装、焊接元件时各元件引脚应尽量短。
由于该机在较大电流下工作，必须检查所有元件数值和焊接无误后，方可接通调试。
该机对电源要求高，宜用电压11—14V、电流大于1.5A的直流稳压电源（最好用蓄电池）。
先调试发射频率，先断开末级射频功率放大器的耦合电容，然后接通电源，开启立体声调频收音机， 用调频收音机接收转发器发出的调频信号，应在92MHz附近收到信号。
如果收不到信号，可用绝缘物轻拨L1改变其匝距，增大匝距可提高发射频率，减小匝距可降低发射频率，直至调频收音机接收到转发器的信号为止。
调整过程中应注意避开当地调频广播电台的频率。
调整声道平衡。
调节RP1，使左、右声道信号平衡一致即可。
为便于MP3播放器与转发器的连接，应自制一根音频连接线。
方法是用双芯屏蔽线将两个直径3.5mm的立体声插头连接起来，如图3所示，屏蔽线的两条芯线分别将两插头的R端与R端、L端与L端相连，屏蔽层将两插头的公共端相连，不可弄错。
由于该机输出功率大，整机调试结束后，应通过50－75Ω专用同轴电缆将射频信号在室外发射；否则，该机强烈的射频信号除产生自身干扰造成交流声大、失真或无声等故障外，还会使靠近配合工作的CD、VCD机停止工作。
该机的用途非常广泛，除可用来传送立体声音乐、广播等节目外，还可传送数字信号或作远距离报警发射等。
5心得体会
通过这次课设的学习与操作，不仅加强了本人对理论知识的理解与学习，同时也锻炼了我的动手操作能力，从买元件到焊电路，从在网上找相关资料到起草报告书再到真正写报告书，同时还用软件绘制电路原理图，虽然正常程序是需要仿真的，但由于仿真软件库中没有BA1404这一元件，所以就没有进行仿真，但即便如此，我也没有放弃对仿真的练习与操作，在绘制电路图的同时也对部分电路进行了仿真，进而熟悉了仿真的流程。
虽然以前没有接触过关于调频立体发射电路的容，但是通过这次课设的学习过程我对调频立体发射电路有了基本的了解与掌握，知道了BA1404是用来实现调频立体发射电路的关键芯片，但是逛遍了市场也没有买到BA1404，于是，我便从网上购买，然后焊电路板，感觉很开心。
这次课设真的是我学到了很多新知识，也锻炼了我的动手操作能力，使我收获很大。
两周课程设计已经临近结束了，在此期间同学们都在努力学习，认真调试调频发射机。
在此我要特别感谢老师们对我的指导，还有同学们给予我的帮助，尤为我讲解电路原理和怎么进行调试，同时，感激我的同学们，跟我一起奋战给我很多支持。
在我的努力和他们对我的帮助下，我才能在这次课程设计中学到更多的知识。
参考文献
[1]虞星.调频广播用发射机与接收机.上海：
国防工业，1978年10月.
[2]黄亚平..高频电子技术.北京：
机械工业，2002年6月.
[3]蓓、忠义.电子工艺实训基础.化学工业，2007年5月.
[4]谢自美.电子线路设计实验测试.：
华中科技大学，2000年7月.
[5]朱力恒.电子技术仿真实验教程.北京：
电子工业，2003年7月.
[6]康华光.电子技术基础.北京:
高等教育,2000年6月.
附录
元件清单
表一元件清单
名称
数量
参数
参数值
IC
1
BA1404
IC
电阻
2
R2，R1
51K
电阻
1
R3
100K
电阻
1
R6
2.7K
电阻
1
R5
150K
可变电阻
1
R4
10K
可变电阻
1
R7
50K
电容
1
C15
220pf
电容
1
C10
5pf
电容
4
C2，C1，C6，C16
1nf
电容
1
C7
10pf
电容
2
C8，C11
15pf
电容
3
C13，C12，C9
100pf
电解电容
4
C4，C3，C16，C5
10uf
电感
1
L1
10uH
电感
1
L2
130nH
电路原理图与PCB版图
图一电路原理图
图二整体电路PCB版图
本科生课程设计成绩评定表
姓名
王凯
性别
男
专业、班级
电子科学与技术0901班
课程设计题目：
调频立体声无线发射电路设计
课程设计答辩或质疑记录：
1调频发射机是如何实现调频的？
答：
由芯片性能改变11引脚的基准电压可以改变变容二极管的偏置电压从而改变振荡频率，振荡频率的基本参数由L,C决定。
2为什么要注意12、13、14脚外围元件的值？
答：
在13、14脚，立体声调制器输出的立体声混合信号和导频信号进行合成时，有可能造成立体声通道的分离度恶化，必须注意12、13、14脚外围元件的值。
成绩评定依据：
最终评定成绩（以优、良、中、及格、不及格评定）
指导教师签字：
年月日
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