當(dāng)前位置:首頁 > 通信技術(shù) > 通信技術(shù)
[導(dǎo)讀]1.系統(tǒng)組成 語音/文字短信無線發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)方框圖如圖1所示,由集成電路MC1648、MC145152、MC12022、低通濾波器和晶振構(gòu)成鎖相環(huán)頻率合成器、音頻處理器、數(shù)據(jù)編碼器、AT89S52單片機(jī)、按鍵、128×64點(diǎn)陣型LCD等部分

1.系統(tǒng)組成
語音/文字短信無線發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)方框圖如圖1所示,由集成電路MC1648、MC145152、MC12022、低通濾波器和晶振構(gòu)成鎖相環(huán)頻率合成器、音頻處理器、數(shù)據(jù)編碼器、AT89S52單片機(jī)、按鍵、128×64點(diǎn)陣型LCD等部分組成。
500)this.style.width=500;" border="0" />

2.電路設(shè)計(jì)
(1)壓控振蕩器電路(VCO)
VCO主要由壓控振蕩器芯片MC1648、變?nèi)荻O管V149以及LC并聯(lián)諧振回路構(gòu)成。電源采用+5V的電壓。
MC1648需要外接一個(gè)由電感和電容組成的并聯(lián)諧振回路,電容采用一對(duì)串聯(lián)變?nèi)荻O管,背靠背與電感相連,調(diào)節(jié)加在變?nèi)荻O管上的電壓值,使VCO的輸出頻率穩(wěn)定在35MHz。在工作頻率時(shí),為達(dá)到最佳工作性能,要求LC并聯(lián)諧振回路的QL≥100。VCO電路圖如圖2所示。
 500)this.style.width=500;" border="0" />

VCO產(chǎn)生的振蕩頻率范圍和變?nèi)荻O管的壓容特性有關(guān)。變?nèi)荻O管的CVD的大小受所加偏置電壓U控制。對(duì)于fc=35MHz,CVD=20pF,利用公式500)this.style.width=500;" border="0" />計(jì)算可得L=1.04μH。
MC1648引腳端3為緩沖輸出,一路供前置分頻器MC12022,一路經(jīng)功率放大后輸出。該芯片的引腳端5是自動(dòng)增益控制電路(AGC)的反饋端,由于本設(shè)計(jì)的頻率固定在35MHz,且其反饋幅度不大,因此引腳端5經(jīng)電容接地。
(2)鎖相環(huán)電路
VCO的輸出頻率受自身參數(shù)、控制電壓的穩(wěn)定性、溫度、外界電磁干擾等因素的影響,往往是不夠穩(wěn)定的。因此可以加入自動(dòng)相位控制環(huán)節(jié),即鎖相環(huán),來穩(wěn)定發(fā)射頻率。發(fā)射頻率經(jīng)反饋,與晶振產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)做比較,在鎖相環(huán)的跟蹤下,發(fā)射頻率始終向標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)逼近,最終被鎖定在標(biāo)準(zhǔn)頻率上,達(dá)到與參考晶振同樣的穩(wěn)定度。
鎖相環(huán)電路采用MC145152芯片,MC145152芯片集鑒相器、可編程分頻器、參考分頻器于一體,分頻器的分頻系數(shù)可由并行輸入的數(shù)據(jù)控制。
①參考分頻
參考晶振接入MC145152的OSCin、OSCout引腳端,芯片內(nèi)部的÷R參考分頻器提供8種不同的分頻系數(shù),對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行分頻。R值由其引腳端RA0、RA1和RA2設(shè)定,RA0RA1RA2設(shè)定范圍為000~111,對(duì)應(yīng)的分頻系數(shù)為8~2048。本設(shè)計(jì)中,參考晶振為10.24MHz,所以取RA0RA1RA2=101時(shí),即R=1024,對(duì)參考晶振頻率進(jìn)行1024分頻。
②可編程分頻
為使分頻系數(shù)連續(xù)可調(diào),可編程分頻電路采用的是吞咽脈沖計(jì)數(shù)器,由ECL的高速分頻器MC12022及MC145152內(nèi)部的÷A減法計(jì)數(shù)器,÷N減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成。如圖3所示。
MC12022有64和65兩種分頻系數(shù)。M為其控制端(從MC145152引腳端9輸出,輸入到MC12022引腳端6)。M為高電平時(shí),MC12022以P+1=65為分頻系數(shù),M為低電平時(shí)則以P=64為分頻系數(shù)?!翹 和÷A是可預(yù)置數(shù)的減法計(jì)數(shù)器,由并行輸入口分別預(yù)置6位的A值和10位的N值。PD為數(shù)字鑒相器。fo為VCO輸出頻率(即發(fā)射頻率)。
采用吞咽脈沖計(jì)數(shù)方式,只要適當(dāng)選取N值與A值,就能得到任意的分頻比。為實(shí)現(xiàn)鎖相,必須有fo/( PN+A)= fr。反過來,由于fo=fr×(PN+A),改變N和A的值,也能改變fo,實(shí)現(xiàn)輸出頻率數(shù)字化控制。
÷A計(jì)數(shù)器為8位,因此A值最大為63,MC12022的P值為64。如果參考頻率fr=10kHz,則輸出頻率
fo=(PN+A)fr=(64N+A)×10kHz
本設(shè)計(jì)中,要使發(fā)射頻率為35MHz,先令A(yù)=0, 則
N=(fo/ fr-A)/P=(35×106/10×103)/64=54.69
取N =54=110110B,進(jìn)而有
A=(fo/ fr)-PN=(35×106/10×103)-64×54=44=101100B
由此可得,利用單片機(jī)給MC145152的N9~N0和A5~A0口預(yù)置相應(yīng)的數(shù)值,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的控制。
500)this.style.width=500;" border="0" />

③鑒相
本設(shè)計(jì)采用的鑒相器集成在MC145152中,是一種新型數(shù)字式鑒頻/鑒相集成電路,具有鑒頻和鑒相功能,不需要輔助捕捉電路就能實(shí)現(xiàn)寬帶捕捉和保持。
(3)功率放大電路
末級(jí)功放選用三極管2SC1970,工作在丙類放大狀態(tài),采用感性負(fù)載,輸出功率達(dá)到20mW。當(dāng)放大器的輸入信號(hào)υt為正弦波時(shí),集電極的輸出電流ic為余弦脈沖波。利用諧振回路LC的選頻作用獲得輸出基波電壓υc1、電流ic1。
(4)天線阻抗變換電路
根據(jù)MATLA仿真,對(duì)于1m長(zhǎng)的拉桿天線,當(dāng)f=35MHz時(shí),其等效阻抗為Z=R+jX=5.44-j115.1,呈容性。要使發(fā)射機(jī)的輸出阻抗50Ω與天線匹配,必須對(duì)發(fā)射機(jī)的輸出電路添加降阻匹配網(wǎng)絡(luò),及采用串聯(lián)諧振,抵消天線呈容性負(fù)載的影響,使天線輻射出去的功率達(dá)到最大。
本設(shè)計(jì)的阻抗變換電路如圖4所示。該電路采用兩節(jié)LC網(wǎng)絡(luò),從50Ω→16Ω→5.4Ω逐步變換阻抗。串聯(lián)連接L3來抵消天線呈容性負(fù)載的影響。在fo=35MHz時(shí),計(jì)算出:C1≈160.8pF,L1≈76nH,C2≈281.2pF,L2≈13.4nH,L3=523.49nH。
500)this.style.width=500;" border="0" />

(5)編碼電路
編碼電路采用具有地址和數(shù)據(jù)編碼功能的編碼芯片PT2262, PT2262輸出的編碼信號(hào)由地址碼、數(shù)據(jù)碼、同步碼組成一個(gè)完整的碼字。PT2262發(fā)射芯片地址編碼輸入有“1”、“0”和“開路”三種狀態(tài),數(shù)據(jù)輸入有“1”和“0”兩種狀態(tài),用加入到各引腳端的不同狀態(tài),來確定相應(yīng)地址和數(shù)據(jù)的編碼,從輸出端Dout輸出。6個(gè)數(shù)據(jù)位(D0~D5)由單片機(jī)引腳端(P20~P25)預(yù)置,同時(shí)6個(gè)地址碼也由單片機(jī)引腳端(P00~P05)預(yù)置。Dout輸出的信號(hào)通過左聲道加入到VCO電路中的變?nèi)荻O管上進(jìn)行調(diào)制后發(fā)射出去。通過改變引腳端15(OSC1)和16(OSC2)之間所接的電阻值,可改變Dout輸出頻率。
(6)發(fā)射機(jī)控制、顯示和鍵盤電路
發(fā)射機(jī)控制器采用單片機(jī)AT89S52,利用PT2262編碼器芯片和AT89S52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)文字短信數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)以及對(duì)機(jī)號(hào)的選擇與控制等功能。文字短信數(shù)據(jù)可采用按鍵或者鍵盤輸入,輸入音頻輸入和文字短信輸入可自動(dòng)轉(zhuǎn)換;顯示采用128×64點(diǎn)陣型液晶顯示。
3. 發(fā)射機(jī)的程序設(shè)計(jì)
發(fā)射機(jī)的程序主要可分為按鍵處理模塊、液晶顯示模塊、數(shù)據(jù)處理模塊以及字符轉(zhuǎn)換模塊等幾部分,程序流程圖如圖6所示。
 500)this.style.width=500;" border="0" />

4. 系統(tǒng)抗干擾措施
在本發(fā)射機(jī)系統(tǒng)中既有低頻信號(hào),又有中頻和高頻信號(hào);既有模擬信號(hào),又有低頻基帶的數(shù)字(脈沖)信號(hào)和鎖相環(huán)生成的各種頻率的數(shù)字(脈沖)信號(hào)。各種信號(hào)交叉調(diào)制,會(huì)形成頻譜很寬的內(nèi)部干擾信號(hào),加上外部各類干擾信號(hào)的竄擾。這些干擾信號(hào)不僅影響音頻信號(hào)的傳輸質(zhì)量,更重要的還會(huì)影響主從站的呼叫,文字短信的傳輸質(zhì)量,造成呼叫出差錯(cuò)和文字短信出錯(cuò)誤。系統(tǒng)采用的抗干擾措施有:
① 將發(fā)射機(jī)調(diào)制器之前音頻輸入級(jí)加以屏蔽,防止50Hz交流信號(hào)干擾和數(shù)字(脈沖)信號(hào)干擾。
② 電源隔離。模擬部分和數(shù)字部分的電源單獨(dú)供電,如共用一個(gè)直流穩(wěn)壓電源,必須采用電感和電容等去耦電路。
③ 地線隔離。由于電路中既有數(shù)字電路又有高頻電路,繪制PCB板時(shí)需將高頻地和數(shù)字地分開,以及高頻電路用金屬屏蔽隔離,以減小交叉調(diào)制等干擾。PCB板地線設(shè)計(jì)盡可能的粗,甚至大面積接地,除了元器件引線、電源走線、信號(hào)線之外,其余部分均作為地線。同時(shí)模擬地要與數(shù)字地分開。
④ 模數(shù)隔離。模擬部分會(huì)受數(shù)字部分的脈沖干擾影響,繪制PCB板時(shí),必須將數(shù)字部分和模擬部分的布線拉開一定的距離。
⑤ 數(shù)數(shù)隔離。本系統(tǒng)采用了鎖相環(huán),會(huì)產(chǎn)生各種頻率的脈沖信號(hào)。呼叫信號(hào)和文字短信也是數(shù)字信號(hào),這兩類數(shù)字信號(hào)要相互隔離,若前者干擾后者,造成呼叫或文字短信傳遞出差錯(cuò),而后者干擾前者造成分頻錯(cuò)誤,從而影響鎖相的穩(wěn)定的。
⑥凡是用電解電容作為去耦電容的地方,一定要并接一個(gè)容量較小的瓷片電容,并千萬注意電解電容的極性不能反接,否則會(huì)產(chǎn)生很大的噪聲干擾。
5. 結(jié)束語
所設(shè)計(jì)的發(fā)射機(jī),發(fā)射頻率為35MHz,發(fā)射峰值功率達(dá)到20mW,頻率穩(wěn)定度和準(zhǔn)確度均達(dá)到了10-5,可傳送語音信號(hào),語音信號(hào)輸入可采用話筒和線路輸入,可傳送文字短信,音頻輸入和文字短信輸入可自動(dòng)轉(zhuǎn)換,文字短信輸入可采用按鍵或者鍵盤輸入,液晶顯示,操作方便。與語音/文字短信無線接收機(jī)配套,在智能家居系統(tǒng)中應(yīng)用效果良好。

本站聲明: 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布,目的在于傳遞更多信息,并不代表本站贊同其觀點(diǎn),本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者,如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益,請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
換一批
延伸閱讀

9月2日消息,不造車的華為或?qū)⒋呱龈蟮莫?dú)角獸公司,隨著阿維塔和賽力斯的入局,華為引望愈發(fā)顯得引人矚目。

關(guān)鍵字: 阿維塔 塞力斯 華為

倫敦2024年8月29日 /美通社/ -- 英國(guó)汽車技術(shù)公司SODA.Auto推出其旗艦產(chǎn)品SODA V,這是全球首款涵蓋汽車工程師從創(chuàng)意到認(rèn)證的所有需求的工具,可用于創(chuàng)建軟件定義汽車。 SODA V工具的開發(fā)耗時(shí)1.5...

關(guān)鍵字: 汽車 人工智能 智能驅(qū)動(dòng) BSP

北京2024年8月28日 /美通社/ -- 越來越多用戶希望企業(yè)業(yè)務(wù)能7×24不間斷運(yùn)行,同時(shí)企業(yè)卻面臨越來越多業(yè)務(wù)中斷的風(fēng)險(xiǎn),如企業(yè)系統(tǒng)復(fù)雜性的增加,頻繁的功能更新和發(fā)布等。如何確保業(yè)務(wù)連續(xù)性,提升韌性,成...

關(guān)鍵字: 亞馬遜 解密 控制平面 BSP

8月30日消息,據(jù)媒體報(bào)道,騰訊和網(wǎng)易近期正在縮減他們對(duì)日本游戲市場(chǎng)的投資。

關(guān)鍵字: 騰訊 編碼器 CPU

8月28日消息,今天上午,2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)開幕式在貴陽舉行,華為董事、質(zhì)量流程IT總裁陶景文發(fā)表了演講。

關(guān)鍵字: 華為 12nm EDA 半導(dǎo)體

8月28日消息,在2024中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)上,華為常務(wù)董事、華為云CEO張平安發(fā)表演講稱,數(shù)字世界的話語權(quán)最終是由生態(tài)的繁榮決定的。

關(guān)鍵字: 華為 12nm 手機(jī) 衛(wèi)星通信

要點(diǎn): 有效應(yīng)對(duì)環(huán)境變化,經(jīng)營(yíng)業(yè)績(jī)穩(wěn)中有升 落實(shí)提質(zhì)增效舉措,毛利潤(rùn)率延續(xù)升勢(shì) 戰(zhàn)略布局成效顯著,戰(zhàn)新業(yè)務(wù)引領(lǐng)增長(zhǎng) 以科技創(chuàng)新為引領(lǐng),提升企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力 堅(jiān)持高質(zhì)量發(fā)展策略,塑強(qiáng)核心競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)...

關(guān)鍵字: 通信 BSP 電信運(yùn)營(yíng)商 數(shù)字經(jīng)濟(jì)

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 8月21日,由中央廣播電視總臺(tái)與中國(guó)電影電視技術(shù)學(xué)會(huì)聯(lián)合牽頭組建的NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟在BIRTV2024超高清全產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展研討會(huì)上宣布正式成立。 活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng) NVI技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)...

關(guān)鍵字: VI 傳輸協(xié)議 音頻 BSP

北京2024年8月27日 /美通社/ -- 在8月23日舉辦的2024年長(zhǎng)三角生態(tài)綠色一體化發(fā)展示范區(qū)聯(lián)合招商會(huì)上,軟通動(dòng)力信息技術(shù)(集團(tuán))股份有限公司(以下簡(jiǎn)稱"軟通動(dòng)力")與長(zhǎng)三角投資(上海)有限...

關(guān)鍵字: BSP 信息技術(shù)
關(guān)閉
關(guān)閉