课程项目——无线开关.pdf
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通信电子线路课外设计制作总结报告题目:
无线开关组号:
组长:
成员:
成员:
成员:
成员:
联系方式:
二零一六年5月21号通电项目终期报告通电项目终期报告一、要求:
一、要求:
通过一无线开关,控制有一定距离的远处物件运动,如遥控儿童玩具。
工作条件:
信号自产生,通过天线发射载频频率为27MHz的控制信号,接收端接收该信号后解调获得此控制信号,以此实现远距离控制开和关。
设计要求:
1、控制信号为工频脉冲信号,发射为高频27MHz的信号。
频稳度Vo时:
信号由(+)端加入,OPA的输出Va为正电压,二极管D导通,于是输出电流经D对电容C充电一直充至与Vi相等之电压。
(当D导电时此电路作用如同电压跟随器)当ViVo时:
OPA的输出Va为逆向偏压,相当于开路,于是电容C既不充电也不放电,维持于输入之最大值电压。
天线:
天线:
理论上,用公式L=0.25*,算得L=2.78m,但是由于实验要求只是在一米外,我们完全可以自制长度没有2.78m的天线,就能够达到实验要求。
于是,借用实验室的铜线自己小组成员做了天线,手工天线如下:
LM386D功放功放在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容,便可将电压增益调为任意值,直至200。
输入端以地位参考,同时输出端被自动偏置到电源电压的一半,在6V电源电压下,它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。
LM386是一种音频集成功放,具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器,广泛应用于录音机和收音机之中。
以下为低频提升放大器:
备注:
250uF电容起到给RL充放电的作用。
五、手绘完整电路图如下:
五、手绘完整电路图如下:
1、发射端:
2、接收端:
六、调试:
2、1、初次调试:
刘洋、彭星源在电脑上仿真时,发现克拉泼振荡器能从27MHz频率出发,仿真实现,但是在李正华和田正娟在实验器材室领材料时,发现并不能得到如下的器材,如:
50PF滑变电容、1.4uH电感等。
再加上,在小组讨论中,发现:
我们在平时上实验课时,由于输出电容容易影响其阻抗,从而影响性能,则克拉泼振荡器不容易起振。
以下是克拉泼振荡器仿真图:
频率为27MHZ的正弦波,T=37ns,取电感为1.4uH,电容为50pf可调。
但是针对单差分乘法器调幅:
因为MC1496工作频率太低,会烧坏芯片,我们选择用三个9013三极管搭建单差分乘法器,电路图如下:
总结:
由于克拉泼振荡器不容易起振以及实验器材缺少的原因,我们小组决定在网上买晶振代替27M载波生成器;由于27M高频信号,我们只能自搭电路板调幅。
3、第二次调试:
由于在第一次调试出现问题后,我们一开始决定用9018的晶体管做开关,如下:
通过50Hz做为开关控制三极管,当为高电平的时候,三极管导通,U0输出为0;当为低电平时,输出为27M载波。
但是在测试后发现U0只有1.5v左右,信号经过选频放大以后,还是只能是1.7v左右,当在接受端检测天线输入的信号时,根本没办法检测到其发射信息,后来经查询资料,小组讨论,经石硕学长色介绍,才知道改电路电流小,发射功率低,在传输过程中,基本已经衰减完了,所以,我们小组接着又在咨询老师后,得到下面的开关信号调制电路图:
在李正华和田正娟焊接后,调试发现,发射端的信号能达到3v左右,同时,在用示波器不接触调试时,示波器上呈现出27M的调试信号如下:
虽然接受的信号不是很大,但是,我们发现之所以能接收到,是因为其调整电路后,其输出功率变大了。
但是,没有达到理论上的输出电压为VCC=5v的电压,原因是由于晶振只能输出3v多的电压,再加上三极管有压降损失,则不能实现更高电压输出。
4、第三次调试目前是能在接收端,通过天线无线接收,但是信号却很小,只有20几mv,为了让信号变大使其小灯泡亮,则需要进一步放大信号。
我们在接收端上,接入信号的天线后加选频放大。
由于选频放大只是对特定的频率有选择的明显左右,放大并不明显,我们在信号检波之前,只发现信号放大一倍左右,在检波后,测其信号为50HZ的方波,如下:
在信号LM386的放大下,小灯泡两端的方波的信号只有400多mv,不能使额定电压为1.9V的LED灯亮。
但是我们完成了调制和一米外的无线接收以及解调的功能。
七、总结与分析我们的电路虽然实现了调制解调,但发光二极管没有亮,我们分析原因如下:
1、我们接收端接收到的电压幅度比较小,只有100mv左右,通过调谐放大,信号放大倍数并不大,原因在于调谐选频放大作用主要是选频,对于调幅波,应该选用RF射频放大,信号在传输过程中会损失很多功率,所以发射端的选频放大,更应该用RF射频放大,以增大信号功率,但因为射频放大需要用到很多小电感电容,以及可调电容,但实验室能提供的器材有限,我们没能焊接RF射频放大电路。
2、因为接受端的信号幅度很小,调谐放大后放大倍数并不大,对于1N4148型号的二极管,其导通电压为0.7V左右,信号幅度较小,使二极管工作能力降低,包络检波后的波形并不是很好,虽然通过低通滤波可以改善方波,但输出的方波中还是有高频分量。
3、检波后加的386功率放大器基本由没有起到放大作用,其原因在于检波后的方波中有高频分量,而386芯片工作在低频,对含有高频的方波信号没有放大作用,只是起到跟随器的作用。
4、由于最终输出电压幅度较小,为mv级,而发光二极管工作电压至少在1.0v以上,所以我们能成功检波出方波,但二极管不能亮。
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