《峡谷激光对讲机的设计》-毕业论文.docVIP

精品 峡谷激光对讲机的设计 １.技术指标 （１）输入电源电压：220V、整流稳压输出；+6V，功耗不大于1瓦 （２）传递距离： L≧50m （３）通话音质： 清晰洪亮 （４）工作状况： 可连续工作，可加大通信距离，当在接收电路中再增加一级 放大，则通信距离可达千米以上。 ２.峡谷对讲机的工作原理 峡谷激光对讲机用激光光束传递语音信号，传送距离可达数百米，声音清晰洪亮，又不受制于无线电管制条例，适用于边远山区的山谷间，河谷两岸间的通信联络，城市中高楼窗口之间只要空旷无阻，也可以用它作为热线电话，既安全必威体育官网网址，又可节省大量电话费开支。其原理图如下图一： 　　　　　　　　　　　　　　　 图 一 语音信号激光束发射电路如上图一半部分所示，三端稳压器W7806 为发射电路提供稳定的6v直流电压。A点为语音信号输入端（此处可接入一只话筒），输入语音信号的大小由RP1进行调节，该信号经晶体管VT1，VT2两极放大后，使流过激光器的电流变为脉动电流，其中交变部分即为语音信号电流，最后经激光器将该脉动电流转变为脉动激光信号发射到对方。接通电源后，可适当调整R2，RP2的数值，使晶体管VT1的集电极对地电压为2V即可。 语音信号激光束接收电路（用于接收对方发射过来的激光信号），如图一下半部分所示。当光电管3DU5接收到脉动激光信号时，在B点产生一直流脉动信号电压，经过电容器C1隔直后，其中的交变部分（即语音信号）输入功放集成块TD/2002进行放大，音量大小可以通过电位器RP3进行调节。图1的电路要制作两套，一套供A方使用，另一套供B方使用，其中激光器为市售的红色激光光点笔（630—650nm/50mW）。 峡谷激光对讲机方框图如图二： 音频放大 音频放大 调制电路 解调电路 音频功放 激光器 光电管 电　　　　源 　　　　　　　　　　　　　　 图 二 由图二可知峡谷激光对讲机的发射电路是由电源、调制电路、激光器三部分构成的；接收电路是由电源、光电管、解调电路、音频功放电路四部分构成的。 电源：　　为各电路提供足够电压，电流等，保证电路的正常运行。 音频放大：将声音信号加以放大后送到调制电路 ，保证信号较好传输。 调制电路： 将音频放大电路传输来的信号进行调制后由激光器发射出去。 激光器：将调治信号通过载波激光发射出去。 光电管：接受激光器发射出的信号，再把接受到的信号传递给解调电路。 调制电路：对接收到的信号进行解调，把原音频信号从载波里面取出，再送到音频功放里面。 音频功放：将接收到的音频信号的功率进行放大后送至扬声器。 由上可知峡谷激光对讲机的基本工作过程，现对其进行单元电路设计，将其分为电源部分、发射部分、接收部分四部分进行设计。 ３.电源部分设计 电源是各电器的核心部位，为电路提供额定的电压、电流，保障电路的正常运行。而获得稳定的直流电源的途径很多，有利用半导体二极管进行整流的单相半波、全波、桥式和倍压整流电路；还有利用进行晶闸管整流的可控硅整流电路。而整流效果最好的是单相桥式整流电路。通过整流后电流还不全是直流电，还应进行滤波，常用滤波电路有很多，如电容、电感、ＲＣ滤波电路，为了获得稳定的工作电压，往往还须对滤波输出进行稳压才能获得理想效果。这里采用桥式整流电容滤波和三端固定集成稳压器构成的直流电源电路。其电路图如图三： 图 三 图中T1为电源变压器，将220V交流电压转换为9V交流电，而由四只整流二极管VD1—VD4构成的桥式整流电路对其进行整流，输入下级由电容C4进行滤 波，将滤波得到的平滑直流电输入三端固定集成稳压器，由此获得平滑稳定的6V输出直流电。C4还起改善纹波电压作用，C5起着对稳压输出电流的滤波作用，以获得更好的直流电。 现将电源电路划分为三部分进行分析和设计，分别为整流电路、滤波电路、稳压电路。 3.1整流电路 在电源电压U2方向如图四所示为上正下负时,VD2和VD4导通,VD1和VD3截止;而U2为上负下正时,VD1和VD3导通,VD2和VD4截止.经分析可知在U2的正负半周均有电流流过负载RL,而且无论是在正半周还是负半周,流过RL的电流的方向是一致的,为上正下负。 图 四 输入的220V交流电经桥式整流后所得电压可由以下公式所求： 输出直流电压： ∪o=0.9∪2 （3—1） 输出直流电流： Ⅰo=0.9∪2/RL （3—2） 在桥式整流电路中，二极管VD1、VD2、VD3、VD4轮流导通，流过每个二级管的平均电流是输出电流平均值的一半，即 Id=1/2Io （3—3）