对讲机电路

对讲机电路
对讲机电路

对讲机的工作原理如下:

1、发射部分:锁相环和压控振荡器(VCO产生发射的射频载波信号,经过缓冲放大、激励放大、功放, 产生额定的射频功率,经过天线开关及低通滤波器,抑制谐波成分,然后通过天线发射出去。

2、接收部分:接收部分一般为二次变频超外差方式。从天线输入的信号经过收发转换电路和带通滤波器后进行射频放大,再经过带通滤波器,进入第一混频,在第一混频器内,将来自射频的放大信号与来自锁相环频率合成器电路的第一本振信号混频并生成第一中频信号。第一中频信号通过晶体滤波器进一步消除邻道的杂波信号,滤波后的第一中频信号进入中频处理芯片,与第二本振信号再次混频生成第二中频信号,第二中频信号通过两个陶瓷滤波器滤除无用杂散信号后,被放大和鉴频,产生音频信号。音频信号通过放大、带通滤波器、去加重等电路,进入音量控制电路和音频功率放大器放大,驱动扬声器,得到人们所需的信息。

3、调制信号及调制电路:人的话音通过麦克风转换成音频的电信号,音频信号通过放大电路、预加重电路及带通滤波器进入压控振荡器直接进行调制。

4、信令处理:CPLT生的CTCSS/DTCS信号经过放大调整,进入压控振荡器进行调制。接收鉴频后得到的

低频信号,一部分经过放大和亚音频的带通滤波器进行滤波整形,进入CPU与预设值进行比较,将其结

果控制音频功放和扬声器的输出。即如果与预置值相同,则打开扬声器,若不同,则关闭扬声器。

5、电源控制:CPL控制在不同状态时,送出不同的电源

接收电源:正常处于间歇工作方式,以保证省电

发射电源:发射时才有电

CPU 电源:稳定的电源电路说明

1.电路构成

接收部采用二次变频超外差方式。第1中频为21.7MHz,第2中频为455kHz,第1本振频率由锁相环(PLL)

电路产生。发射部由PLL电路直接产生所需要的频率。

2.接收部

2- 1 前级(射频放大器)从天线输入的接收信号经过由二级管构成的收发转换电路,在射频放大器被放大。然后通过带通滤波器(BPF后进入混频器。

2- 2 第1 混频器

来自前级的信号在混频器与来自锁相环(PLL)电路的第1本振信号混频,产生第1中频信号(21.7MHz)。

该信号通过晶体滤波器滤除邻近的杂波信号,以确保邻道选择性等必要的技术指标。

2-3 中频放大器(IF AMP)

通过了晶体滤波器的信号被第1中频放大器放大后进入中频集成电路(MC3361。该IC是集第2本振、第

2混频器、第2 中频放大器、鉴频器、噪声放大器、噪声整流电路为一体的集成电路芯片。

进入集成电路的信号与第2本振信号混频,产生455kHz的第2中频信号,第二中频信号经过中频放大器放大之后再通过455KHz陶瓷滤波器滤波,以保证必要的选择性。

最后,通过滤波器的中频信号在集成电路内经鉴频产生音频信号输出。

2-4 音频放大器(AF AMP)从中频集成电路输出的音频信号经过去加重电路使音频信号恢复原来的频率特性。然后,音频信号通过音量控制电路(AF VOL),再由音频功率放大器(MC34119放大后驱动扬声器。

2-5 静噪从中频集成电路输出的音频信号的一部分再次进入调频集成电路,通过滤波器和放大器对其噪声分量进行整流,产生一个和噪声分量相对应的直流电压。送到微处理器(MCU 的模拟端口。输入的直流电压和一个预先设置的电压值比较大小,IC1 根据比较结果控制开放或关闭扬声器的输出。

当扬声器发出声音时,AFCG线被置为(HI)高电平,通过三极管反象打开功放,扬声器发出声音。

2-6接收CTCSS言令

(仅适用于T-260CT型)

中频集成电路输出的部分信号经过专用插头进入CTCSS编解码专用附件,在附件内部进行各种处理判断,

以分析接收到的亚音是否与被预先设定的值一致,其判断结果和静噪的判断结果一起控制AFCO以决定扬

声器是否发声。

3.锁相环(PLL)电路

PLL电路产生接收机的第1本振信号和发射机的射频载波信号。

3- 1 PLL

接收和发射用同一个压控振荡器( VCO 。振荡信号通过缓冲器,再进入 PLL 集成电路(LM31202)。该集成 电路包括了基准振荡分频器、

相位比较器,输入的振荡信号经过预定的分频数, 成为5kHz 或6.25kHz 信号, 然后和基准振荡器分频而产生的

5kHz 或6.25kHz 信号一起加到相位比较器进行相位比较, 位差信号,此相位差信号经电荷泵产生一个频率控制信号。该控制信号通过无源低通滤波器( VCC 的变容二极管上以控制其输出频率。 3- 2基准振荡器

锁相环的基准信号是 PLL 集成电路内部振荡电路产生的

14.4MHz 振荡信号。为了确保频率稳定度,采用进

口带温度补偿的14.4MHz 晶体。 4. 发射部

4- 1发射音频

由话筒输入的话音信号经过预加重处理,然后在话放电路进行放大限幅及频偏控制。 完成对输入信号的瞬时 频偏控制(IDC )。然后,通过由低通滤波器滤除信号中 3kHz 频率以上的部分,再从 VCO 的调制端子进入 VCO 进行直接频率调制(FM 。

4- 2 CTCSS 信令编码器

(仅适用于T-260CT 型)

CTCSS 编码是由专用外接附件产生,该信号与话放送出的话音信号混合送入 4-3 VCO 及射频放大器

调制信号在T1对VCC 进行调制。PLL 输出的射频信号经过 R25被放大,以达到末级放大器所需要的激励电 平。

4-4末级功率放大器 功率放大采用MOS FET 末级功率放大器(BLT50)。

4-5天线(ANT )转换及低通滤波器(LPF ) 末级功率放大器输出的信号通过 PIN 二极管一个和低通滤波器后从天线端子发射出去。 5. 电源

5V 电源系统有微处理器用的 5V 、5M 5C 5R 5T 共5种。微处理器用的5V 一接通电源马上就产生输出。

5M 是普通输出,但一关闭电源开关,此输出同时关闭,以防止微处理器系统产生误动作。

5C 为共用的 5R 为接收用 5T 为发射用 6. 控制系统

IC1中央处理器(MCU 以4.00MHz 的时钟工作

监听(MONITOR ) 为接受弱小信号而采用的一种收听方式。通过按专用键强制接通接收信号通道,操作者用耳朵辨别扬 声器中的微弱声音,达到收听的目的。

扫描(SCAN )

为了听到所有信道的通话,而采用的一种收听方式。

通过按专用键,使接收电路按一定顺序逐个信道接收一段时间,以收听到信道中的信号。若每个信道 接收时间为100ms ,则每秒可扫描过十个信道,即扫描速度为

10ch/s 。 优先信道扫描功能 (P riority Channel Scan )

在扫描过程中优先扫描所设定的优先信道。

删除/添加扫描信道 (Delete/Add Scan Channel )

将某一信道从扫描列表中删除或添加到扫描列表中。

声控(VOX )

当该功能被激活后,不必按

PTT 键,可直接通过语音启动发射操作。

发射限时功能 仃OT: Time Out Timer ) 该功能用于限制用户在一信道上超时间发射,同时也避免对讲机因长时间发射而造成损坏。

省电功能(Battery Save )

为节约用电,延长待机时间,对讲机在一段时间内无发射接受和按键操作,将以一段时间关机、一段

时间开机的方式工作,这种方式叫省电方式。开关机时间长度比大约是

1 : 4。当收到信号或有按键操 作时,对讲机立即退出省电状态,进入正常状态。

高低功率选择功能 (High/Low power )

该功能可让用户根据实际情况选择高功率或低功率。 禁发功能 (Busy Channel Lockout )

从而产生一个相 LPF )后加到

VCO 在 VCC 进行频率调制。 5V 电源,在电池省电功能中,除“休眠”状态以外输出。

5V 电源,在接收时输出。

5V 电源,在发射时输出。

问:购买和使用无线电对讲机时

,经常会遇见许多中英文术语,它们是什么意思?

当使用该功能时,用户禁止在繁忙信道上发射信号。

静噪级数(Squelch Level)

接收信号中噪声的强弱与信号的强弱呈对应关系,信号越强噪声越弱。把最大噪声和最小噪声之间分 成若干档,每一档称为

一级。分成的档数叫静噪级数。用户可根据实际情况进行选择。

CTCSS/CDCSS 功能

使用该功能可以避免接收不相干的呼叫。

2-T0NE/DTMF 选呼功能

利用2-TONE 或DTMF 信令选择呼叫相应的对讲机。

倒频功能(Reverse Frequency)

使用倒频功能时,对讲机的发射频率和接收频率将互换,并且所设定的信令也进行互换。

脱网功能仃alk Around)

使用脱网功能时,对讲机的发射频率变得与接收频率相同;发射信令也转成与接收信令相同。

自动应答功能 (Auto-Trans pond)

当对讲机收到一个正确编码呼叫时,向呼叫方发出一个信号以响应呼叫。

紧急报警(Emergency Alarm)

按下报警专用键,对讲机以最大声音发出报警声或发出预定报警码给其他的手持机或基台。

巡逻登记(P atrol Record)

巡逻人员到达巡逻点时,对讲机将收到巡逻登记器发出的查询信号,然后自动启动登记操作,把自身 的身份码等信息发给巡

逻登记器予以登记,表明某巡逻人员已到达该地。

锁键功能 (Keylock)

使用该功能可以防止键的误操作。

电量指示(Battery Indicator)

显示电池电量。

照明功能(Backlight)

用于在夜间或昏暗的情况下操作,可看清楚

LCD 显示和按键。

复制功能(Cloning)

该功能允许将一台对讲机中的数据复制到型号相同的其他对讲机中。

调制

用调制信号的某一种或某几种参数控制载波的参数的改变,

调频和调相

音频 Audio,指人说话的声音频率,通常指

300HZ-3400HZ 的频带。

载波 话音、数字信号、信令等有用信号的载体,易于传输的高频电磁波。

信道和信道间隔

信道指发射接收时占用的频率值。相邻信道之间的频率差值称为信道间隔。规定的信道间隔有

25KHz(宽带)、20KHZ 、12.5KHz(窄带)等。

2-TONE

2-TONE,两音信令,由两个音频信号组成, A Tone + B Tone 。先发A Tone 一段时间,然后间隔一

段时间,再发B Tone 。利用2-TONE 信令可选择呼叫相应的对讲机。

5- TONE

5- TONE, 5音信令,作用与两音信令相同,区别在于由五种频率组成。

CTCSS

CTCSS (Continuous Tone Controlled Squelch System), 种将低于音频频率的频率 (67HZ-250.3HZ )附加在音频信号中一起传输的技术。

音频以下,故称为亚音频。当对讲机对接收信号进行中频解调后,亚音频信号经过滤波、整形,输入 到CPU 中,与本机设定

的 CTCSS 频率进行比较,从而决定是否开启静音。

CDCSS

CDCSS (Continuous Digital Controlled Squelch System) ,连续数字控制静噪系统,

其作用与 相同,区别在于它是以数字编码方式来作为静音是否开启的条件。 DTMF

DTMF ( Dual Tone Multi Frequency ),双音多频,由高频群和低频群组成,高低频群各包含

率。一个高频信号和一个低频信号叠加组成一个组合信号,代表一个数字。 DTMF 信令有16

利用DTMF 信令可选择呼叫相应的对讲机。 按照控制参数的不同,调制又可分为调幅、 连续语音控制静噪系统,俗称亚音频,是一

因其频率范围在标准

CTCSS

4个频 个编码。

问:如何设台组网?

组网目的

扩大对讲机通信覆盖范围,延伸通话距离,空旷地可达10 - 20公里(手持对讲机)甚至30-50公里(车载对讲机),大厦内可覆盖地下室、地下停车场、消防通道等屏蔽严重、平时称为死角的地区。

组网手续

需向当地无线电管理委员会申报组网频率。

组网原理

对讲机单机通讯距离有限,空旷地最多可达8-10公里,一般市区也只能达到3 - 5公里,大厦内部受

屏蔽影响,仅能覆盖地面以上部分。组网即是利用中继台(也称之为基地台或中转台),自动接收来自对讲机的发射信号,并对其进行放大和转发,从而有效地扩大对讲机的通讯范围。

组网费用

视具体环境和条件以及选购的设备而定,少则一、两万元,一般柒

-拾万元。

适合中小学生制作的一一实用声控准双工无线对讲机

编者按:这是一名中学生设计的准双工对讲机,即讲话时自动发射,不讲话时自动转为接收状态,具体能否制作成功,希望广大感兴趣的读者动手实践后给予评说。

本文介绍的无线对讲机为调频准双工方式,工作频率为3 0MHZ频段,采用声控电子开关,方便、节能、电路简单,工作电压为3?9V,发射功率1?5W。

工作原理该无线对讲机的接收和发射分为两个相对独立的部分,仅天线匹配网络为发射与接收共用。

发射部分由话筒放大电路、电子开关、功率放大电路、发射电路及天线匹配网络组成。发话时,语音由驻极体话筒MIC检出,经三极管V1放大后,由C3耦合输出,并分成两路。一路经D1、D2、C 5组成的倍压整流电路变成直流电压去开启由V2、V3及其外围元件组成的电子开关,使音频功放集成电路IC1和由V6、V7、V8及其外围元件组成的发射电路得电而工作;另一路由C4耦合到IC1 进行功率放大后,经C9送到由三极管V6、变容二极管VD6及晶体JT等元件组成的振荡和倍频电路变成3 0 MHz调频波,由L3、C16选出,经C17耦合到由V7及其外围元件组成的丙类激励级进行激励放大,再经C19耦合到由V8及其外围元件组成的丙类功放电路进行功率放大,放大后的射频信号通过L8和C23串联谐振电路后,经C24?C26及L9、L1 0组成的天线匹配网络向外发射出去。

接收部分由天线匹配网络、调频接收电路、电子开关和音频功放电路组成。天线接收到的约3 0MH Z的高频信号由C27耦合到调频接收专用集成电路TA8164 P,经过高放、本振、混频、中放和鉴频后,从IC2的脚输出音频信号,经C11后分成两路。一路经VD3、VD4、C6组成的倍压整流电路变成直流电压,去开启由V4、V5及其外围元件组成的电子开关,使功放电路IC1得电而工作。另一路由C12耦合到IC1,经功率放大后的音频信号由C10耦合输出,推动喇叭发声。

图中的VD5为隔离二极管,其作用是当由V4、V5组成的电子开关开启时,不让发射电路误导通, 起到节能和保护发射电路的作用。

图中虚线框内的R23和C28是为防止功放自激、喇叭啸叫而设置的。如果功放不自激、喇叭不啸叫就可省去。

元件选择V3>V4也可用三极管9012,V7也可用3DA106A,V8也可用3DA10 7A,JT选用频率为1 0 MHz的晶体。

发射频率主要由L3、C16及L8、C23共同决定。为缩小整机的体积,所有元件,尤其是电阻和电容尽量选用小型或超小型的,并且严格筛选。

调试方法先调发射部分,后调接收部分。首先作近距离调试,可先固定一机的接收部分,细调另一机的发射部分,微调频率敏感元件L3、C16及L8、C23,使一机能收到话音,然后再微调接收部分的频率感敏元件L1、L2和双联可调电容,使声音最清晰。再作远距离调试,可拉开一定距离(1?2公里)进行更细致的微调,使发射与接收效果最佳为止。

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