毕业设计指导网:毕业设计范文、毕业答辩指导,免费毕业设计、计算机毕业论文参考资料下载服务。

技术团队主要成员为国内著名高校计算机专业导师。诚实守信,优质服务,是我们的宗旨!
当前位置:毕业设计指导网毕业论文频道电子电气

数字立体声调频发射机硬件设计

论文出自毕业设计指导网www.bysj120.cn,需要购买整套毕业论文或找不到您要的毕业设计请联系客服索取

毕业设计要求
本设计的任务是设计一台小功率数字立体声调频发射机,相关技术指标要求如下:
1、基本要求:
(1)调频发射频率范围88MHz~108MHz,发射频率稳定度优于10-5。
(2)调制信号:20Hz~20KHz音频信号。
(3)具有100Khz和1Mhz 两档步进。
(4)存储发射频率不少于5个。
(5)最大不失真输出功率≥100 mW(负载阻抗50Ω)
(6)能显示频率范围内的调频电台载波频率值。
(7)可以用普通的调频收音机收听节目
2、发挥部分:
(1)红外控制调整、保存
(2)实时时钟显示、调整、保存
(3)8通道发射频率预置保存、删除

第2章 系统设计方案
本章制定了设计流程;提出了系统设计方案,并逐一进行了方案对比论证。
2.1 设计流程
为了能够顺利完成任务,本设计按照以下流程来进行:
提出系统设计方案:收集资料,提出系统设计方案。
完成硬件电路设计:掌握调频原理,熟悉相关芯片的数据手册,参考相关电路,完成硬件电路设计。
PCB绘制与硬件调试:绘制原理图和PCB,购买元器件,焊接并整机调试。
组建测试系统:测试本设计所要实现的功能和技术指标。
2.2 系统组成
系统组成框图如图2-1所示。控制器我们选用AVR单片机ATMega8L,显示使用1602字符型LCD,调频则使用发射专用集成电路BH1415F。 其中LCD、单片机、发射芯片、高频放大电路都需要电源,但高频放大电路所需要的电压值与其它部分有点差别。
系统开机后,Mega8L读出保存在内部EEPROM中的频率值,并转换为频率控制字送给发射芯片。我们可以通过键盘或红外遥控板的输入,使Mega8L得到不同发射频率值,转换后送相应的频率控制字给发射芯片,同时将信息显示在LCD上。发
射芯片将输入的立体声音频信号调制在设定频率上,然后经过高频功率放大电路,由天线发射出去。
2.3 方案论证
1、控制模块的设计方案选择与论证
方案一:采用单片机控制,其使用灵活方便,能较大限度的开发其自身资源,性价比很高。
方案二:采用FPGA(现场可编程逻辑门阵列)作为系统的控制核心。由于FPGA具有强大的资源,使用方便灵活,易于进行功能扩展,特别是结合EDA(电子设计自动化),可以达到很高的效率。系统的多个部件如频率测量电路,键盘控制电路,显示控制等都可以集成到一块芯片上,大大减小了系统的体积,并且提高了系统的稳定性。
考虑到目前使用FPGA的成本较高,作为产品,选用方案一更合适。
2、压控振荡器的设计方案论证与选择
方案一:采用分立元件构成。利用低噪声场效应J310作振荡管,用两对变容二极管作压控器件,直接接入振荡回路,电路属于电感三点式振荡器[14]。图2-2为其简化电路图。该方法实现简单,但是调试相当困难,而且不能灵活控制输出频率。

          
图2-2 分立元件构成的VCO简化电路
方案二:采用自带压控振荡器的集成芯片和变容二极管KV1471E,外接一个LC谐振回路构成变容二极管压控振荡器。选取适当的电感,便可改变BH1415F的输出频率。由于采用了集成芯片,电路设计简单,系统可靠性高,并且利用锁相环频率合成技术可以使输出频率稳定度进一步提高。
3、频率合成器的设计方案论证与选择
频率合成是整机的核心,为了得到高度稳定的频率输出,并且输出频率可调,可以采用锁相环频率合成技术,输出频率稳定度与晶振的稳定度相当,达到10-5,频率步进可以为任意值。此技术采用单片机来实现控制。
方案一:模拟锁相环路法,通过环式的减法降频,将VCO的频率降低,与参考频率进行鉴相。优点是:可以得到任意小的频率间隔;鉴相器的工作频率不高,频率变化范围不大,比较好做,带内带外噪声和锁定时间易于处理。不需要昂贵的晶体滤波器。频率稳定度与参考晶振的频率稳定度相同。缺点是分辨率的提高要通过增加循环次数来实现,电路超小型化和集成化比较困难。
方案二:数字锁相环路法,如图2-3所示,通过数字逻辑电路,把压控振荡器(VCO)的频率降低到鉴相器的参考频率上,采用的是除法降频。除具有方案一的优点外,克服了方案一的缺点,还能与灵活方便的数字电路结合,做成数控可变分频,得到任意的频率,并且便于集成化,大大简化电路连线,缩短电路制作时间,降低整机体积。
综合考虑,本设计采用方案二。


图2-3 数字锁相环频率合成原理
4.立体声编码模块的设计方案论证与选择
方案一:采用分立元件组成立体声编码模块。利用该方法实现比较简单,但外围电路复杂,调试麻烦,而且可靠性不高。
方案二:采用调频立体声发射芯片BH1415F。它是将立体声调制、FM调制和RF放大功能集成在一个芯片上制成的。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。
综上,拟用方案二来设计立体声编码器。
5、功率放大电路方案选择与论证
方案一:采用集成功放,放大倍数比较理想,性能好,体积小,但是价格比较高
方案二:采用晶体管组建放大电路,放大倍数小,电路复杂,价格低廉。
由于本设计放大倍数要求不高,决定采用方案二。
6、显示方式选择与论证
方案一:采用LED数码管显示。该方案只能显示有限的符号和数码字,而且功耗大。而本设计中要求显示的内容丰富,不适应利用该方法。
方案二:采用字符型LCD显示。可以显示英文及数字,质量轻,耗电小,显示内容较多。
综上,拟定方案二采用LCD实时显示载频频率和实时时钟。
7、电源方案选择与论证
单片机的正常工作电压为+5V直流电压,运放和三极管则需要+9V直流电压,所以需对市电进行变压、整流、滤波、稳压,为系统提供这两种直流电压。
方案一:采用变压器将220V交流电变换为12V交流电,再进行全波整流、滤波,最后用三端稳压管LM7809和LM7805进行稳压,可分别得到+9V和+5V。
方案二:采用电源模块得到12V直流电压输出,再通过三端稳压集成芯片进行稳压,得到两种输出电压。
方案一简单易行,且成本低,试验阶段我们采用方案一。
 

Tags:调频

在线客服

  • 咨询QQ:
  • 407894958
  • 点击和客服QQ在线沟通
  • 点击和客服QQ在线沟通
  • 成品购买:
  • 定制咨询:
  • 点击和客服QQ在线沟通
  • 点击和客服QQ在线沟通
  • 如临时会话消息无法接收 请先加客服QQ好友咨询
    微信客服

计算机毕业设计,免费毕业论文,优秀毕业设计论文下载


120毕业设计指导网
地址:徐州市西安路41号
收缩
  • 计算机毕业设计定做咨询