双工对讲机的设计与制作
双工对讲机的设计与制作
双工对讲机的设计与制作1 绪论模拟电子技术课程设计对所学的基础理论知识是一次实践检测的过程。
本次实验课题为双工有线对讲机，完成对多路对讲机的设计、装配与调试。
讲话扬声器通过讲话多路开关把信号送入放大系统，然后经过听话多路开关送入用作听话的扬声器，如果讲话扬声器和听话扬声器的功能互换时，对应的地址也应互换。
系统中还设置禁止使用端，在不使用对讲系统时，该禁止端使讲话多路开关和听话多路开关停止工作。
交换机的全双工是指交换机在发送数据的同时也能够接收数据，两者同步进行，这好像我们平时打电话一样，说话的同时也能够听到对方的声音。
目前的交换机都支持全双工。
全双工的好处在于迟延小，速度快。
在实验理论过程中，我们既可以验证模拟电路理论的正确性和使用性，又可以在此过程中间发现理论中没有遇到过的问题，形成新的解决问题的思路。
通过试验方案的比较与调试，最终取得了成功。
2 系统概述2.1双工对讲机设计的要求及技术指标a．采用集成运放和集成功放及阻容元件等构成对讲机电路，实现甲、乙双方异地有线通话对讲。
b．用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响。
c．电源电压+9∨，Po≤0.5w.工作可靠，效果良好。
d．设计电路所需的直流电源。
2.2 实验设备和仪器VT1～VT4为β=40-60的NPN小功率三极管，0.25W的电阻，消侧音变压器，电话机专用叉簧开关，电池等2.3 工作原理电路包含：话筒电路、话筒放大电路、消侧音电路、功率放大电路、振铃电路等单元电路。
将两部对讲机挂机，合上电源开关S2，系统处于待机状态。
系统中两部对讲机，无主机、分机的区别。
在系统处于待机时，先摘机的一方为主叫方，另一方为被叫方。
现约定：元件代号加“'”者为被叫方元件，无“'”为主叫方元件。
特机工作时，电池组GB、GB'给振铃电路供电；扬声器BL、BL'接在VT4、VT4'的发射极回路中，因电阻R9、R9'将铃声集成电路的控制端TG、TG'置低电位，故IC2、IC2'无铃声信号输出，BL、BL'均不发音。
无线双工对讲机课程设计
无线双工对讲机课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解无线双工对讲机的工作原理，掌握其主要部件的功能与作用。
2. 学生能描述无线双工对讲机的通信流程，了解频率分配、信号调制与解调的基本概念。
3. 学生能掌握无线双工对讲机的使用方法，了解相关法律法规和无线电通信的伦理道德。
技能目标：1. 学生能运用所学知识，独立操作无线双工对讲机，进行简单的通信实践。
2. 学生能通过小组合作，分析并解决无线双工对讲机使用过程中遇到的问题。
3. 学生能设计简单的无线双工通信方案，提高实际应用能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习无线双工对讲机，培养对通信科学的兴趣和好奇心，增强探索精神。
2. 学生在学习过程中，树立团队合作意识，学会尊重他人意见，提高沟通能力。
3. 学生了解无线双工对讲机在生活中的应用，认识到科技对社会发展的作用，培养创新意识和社会责任感。
本课程针对中学生设计，结合学生年龄特点，注重理论与实践相结合，提高学生的动手操作能力和实际问题解决能力。
课程目标具体、可衡量，旨在帮助学生掌握无线双工对讲机的相关知识，为后续学习打下坚实基础。
同时，注重培养学生的情感态度价值观，激发学生的学习兴趣，提高其综合素质。
二、教学内容1. 无线双工对讲机原理：介绍无线双工对讲机的工作原理，包括信号的发射与接收、频率分配、信号调制与解调等基本概念。
- 教材章节：第三章“无线电通信原理”2. 无线双工对讲机主要部件：讲解无线双工对讲机的主要部件及其功能，如天线、发射器、接收器、电源等。
- 教材章节：第四章“无线电通信设备”3. 无线双工对讲机的使用方法：教授无线双工对讲机的正确使用方法，包括开关机、频道选择、通话键操作等。
- 教材章节：第五章“无线电通信设备的使用与维护”4. 通信实践与问题分析：组织学生进行通信实践，引导他们分析并解决实践过程中可能遇到的问题。
- 教材章节：第六章“无线电通信实践”5. 无线双工通信方案设计：指导学生设计简单的无线双工通信方案，培养实际应用能力。
全双工无线对讲机课程设计
学号：专业：通信工程姓名：宋腾非线性电子线路实验设计实验名称：双工调频无线对讲机一、实验目的1、在模块实验的基础上掌握调频发射机、接收机，整机组成原理，建立调频系统概念。
2、掌握系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。
二、实验内容1、完成调频发射机整机联调。
2、完成调频接收机整机联调。
3、进行调频发送与接收系统联调。
三、实验仪器1、高频实验箱 2台2、双踪示波器 1台四、实验原理图 19-1 无线对讲机原理框图半双工调频对讲机组成原理框图如上图所示，发射机由音源，音频放大，调频、上变频、高频功放等电路组成。
接收机则由高放，下变频、中频放大、鉴频、音频功放、耳机等部分组成。
半双工是指接收与发送共用一个载波信道，但同一时刻只能发送或只能接收的传输方式，从上图中可以看到，发送与接收频率同为10.7MHz，公用一根天线。
收发的切换依靠10号板的J1完成。
J1在没有按下去的情况下为接收状态，按下去为发送。
为了避免自身的发送对接收的干扰，所以加入了电源控制。
电源控制的作用是当接收电路工作时，发送电路关闭，反之亦然。
五、实验步骤1、准备两台实验箱，分别在关电状态下按下表连线：发送部分：2、将3号板S1拨为“01”，S2拨为“01”，2号板SW1拨置“4.5MHz”，SW2拨置“OFF”；5号板SW1拨置“4.5MHz”；10号板SW1拨到上方。
3、打开电源，将1号板信号源调到6.2MHz，RF幅度最大。
4、调整3号板的W2，使TP8频率接近4.5MHz。
5、将2号板的W3旋到1/2处，10号板的W1，W2旋到1/3处。
6、将拉杆天线接到10号板Q1接口。
6、按下10号板的J1，对方应能听到音乐声，然后微调各单元电路，使声音最清晰。
7、将话筒插入10号板“MIC1”，SW1拨到下方实现两台实验箱人声对讲。
六、实验箱整体图实验所接线的是全双工的对讲机，两个实验箱都可以发射信号，接受信号。
七、波形图如图所示，为各个端口的波形图。
双工对讲机-附答辩
模拟电子技术课程设计论文题目：双工对讲机的设计与制作专业：11电子本小组成员:蒋波201100805039史继鹏201100904042郭玉楠201100805091 指导老师：王丽完成时间：2013年6月24日双工对讲机的设计与制作【摘要】 本设计采用集成运放和集成功放及阻容元件等, 以电桥电路、ua741集成运放电路、LM386功率放大电路等集成了双工对讲机的整体电路,实现了异地双方可以同时讲话互不影响的双工对讲机。
该调频发射机可以应用于外出旅游、商场、购物等。
实际测试表明其具有一定的实用性。
【关键词】 双工对讲 proteus 仿真 前置放大电路 功率放大电路前言双工对讲机是将待传送的音频信号先通过前置放大电路,然后通过功率放大电路，放大到额定的功率, 然后利用天线以电磁波的方式发射出去, 在另一对讲机上接收信号后，通过扬声器播放，实现双工对讲功能。
本设计主要利用模拟电子技术和通信技术, 设计了互不影响的双工对讲机机。
一 双工对讲机的总体设计方案双工对讲机机可以分为以下几个模块: 声电转换电桥电路、前置放大放大电路; 功率放大电路。
各模块之间的关系如图1 所示。
图1-1 双工对讲机机方框图 二 开发环境proteus 介绍Proteus软件是英国Labcenter electronics公司出版的EDA工具软件（该软件中国总代理为广州风标电子技术有限公司）。
它不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。
它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。
虽然目前国内推广刚起步，但已受到单片机爱好者、从事单片机教学的教师、致力于单片机开发应用的科技工作者的青睐。
Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真软件)，从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。
是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即将增加Cortex 和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。
双工对讲机
电子技术课程设计报告学院：专业班级：学生姓名：指导教师：完成时间：成绩：评阅意见：评阅教师日期双工对讲机设计报告一. 设计要求1.设计任务用中小规模集成芯片设计并制作一对实现甲乙双方异地有线通话的双工对讲机。
2.设计要求1）、用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响；2）、对讲距离30m~500m；3）、电源电压为9V，PO≤0.5W。
二. 设计的作用、目的（1）通过实验了解集成功率放大器的原理以及不同电路形式功放电路特点。
（2）通过实验了解TDA2822集成功率放大器典型电路的应用。
（3）通过实验了解功率放大电路的主要技术指标和测试方法。
三.设计的具体实现系统概述OTL功率放大器OTL是英文Output Transfer Less的缩写，意思是无输出变压器。
OTL功率放大器就是没有输出耦合变压器的功率放大器电路。
OTL功率放大器大多数采用互补推挽输出级电路OCL功率放大器OCL是英文Output Capacitor Less的简写，其意思为无输出电容，即没有输出耦合电容的功率放大器。
它采用正负电源供电，在较低的供电电压的情况下，可以获得较大的功率输出；由于是定压式输出，对负载的阻抗要求不高。
（3）双声道音频功率放大电路-- TDA2822MTDA2822 M是双声道音频功率放大电路，其电源电压范围宽（1.8～15V），电源电压可低至1.8V 仍能工作，因此，该电路适合在低电源电压下工作；适用于单声道桥式（BTL）或立体声线路两种工作状态；闭环电压增益39dB；在独立的双通道模式下当VCC=6V RL=8Ω，谐波失真THD=10% 时输出功率可以达到380mw。
TDA2822M采用8脚双列直插封装结构，管脚排列如下所示（4）消侧音电路利用三极管的C,E极，由于C极输出的信号与E极输出的信号幅度相同，相位相反，可以相叠加后将信号消去。
由此可以设计出消侧音电路。
系统框图2．单元电路设计、仿真与分析a. 放大电路设计：由于条件限制，无法用运算放大电路芯片，则采用三极管放大语音信号。
声控双工对讲机的设计
高频功率放大电路
• 2、接收部分单元电路
• 接收部分电路相对于发射部分电路要简单一些，因为接收 部分有集成芯片模块合成。主要由天线匹配网络电路 、 高频放大选频回路和音频放大电路三部分组成。
• a、高频放大选频的作用是从空间的各种无线电波中选出 所接收频段的信号，并完成天线与高频放大器之间的匹配， 使所接收的信号得到最大能量的传播。在TA8164P的13脚 和15脚接上一个LC槽路，调节可变电容的值得到所需要 的频率。电路图如下图所示。
调试检测等。 • 5、完成改交的报告和设计文章。
对讲机的发展与用途
• 对讲机通信在1985年以前是我国专用无线通信的主要方式， 如今随着公众移动通信的发展，对讲机市场逐步成为一个 重要的专业通信市场。现在，人们对对讲机的认识空前的 高度，对讲机在国民经济各部门和人们生活各个领域的广 泛应用得到了充分的体现，已成为国家安全、公安警察、 交通管理、石油化工、建筑施工、机械制造、物业保安等 部门重要的无线通信装备。
通信与控制工程系
毕业设计
声控双工对讲机的设计
姓名 指导老师
宁金 钟明生老师
设计要求
• 1、对讲机讲话时自动发射，不讲话时自动转为接收状态。 • 2、对讲机为调频双工方式，工作频率为30M频段，工作
电压3-9V，发射功率1-5V. • 3、完成硬件电路的设计，用PROTEL设计原理电路图和
PCB图。 • 4、选择元器件及元件参数计算，制作电路板，进行安装
对讲机的总方框图
Байду номын сангаас
晶振 参考分频器
鉴相器
麦克风 环路滤波器
语音放大 NE5532
压控振荡器 (MC1648)
可编程分频器
扬声器
模拟电子技术课程设计-双工对讲机设计
外观及结构部分设计
总结词
美观、实用
详细描述
外观及结构部分是对讲机的“面子工程”，其设计应注重美观 与实用的结合。外观应简洁大方，符合现代审美观念；结构应 坚固耐用，方便携带和操作。此外，材料的选择也需考虑环保 和成本等因素。
外观及结构部分设计
总结词
人体工学设计
详细描述
外观及结构部分的设计还需考虑人体工学原理，以确保对讲机在使用过程中符合人体舒 适度和操作习惯。例如，按键布局应合理、手持部分应符合手掌尺寸等，以提高使用者
声音信号调制
声音信号经过调制后加载 到无线电波上，再通过天 线发送出去。
信号接收与解调
接收端的天线接收到无线 电波后，经过解调还原成 声音信号。
双工对讲机的工作方式
双工通信
双工对讲机能够在不挂断 当前通话的情况下，接收 新的通话请求。
通话切换
双工对讲机能够自动切换 通话，保证通话的连续性 和顺畅性。
滤波器用于进一步筛选和分离信号中 的不同频率成分。
解调技术
解调技术用于从高频载波中提取出低 频信号。
模拟电子技术在电源及控制部分的应用
稳压电源
稳压电源用于提供稳定的直流电压，确保电路的 正常工作。
继电器与开关
继电器与开关用于控制电路的工作状态和切换不 同的工作模式。
传感器与放大器
传感器用于检测电路中的参数变化，放大器则用 于将微弱信号放大，以便于处理和测量。
启用休眠模式
在长时间无操作的情况下，使对讲机进入休眠模式，降低功耗。
提高稳定性的优化措施
加强机械结构的稳定性
加固对讲机的外壳和内部结构，减少因碰撞或振动导致的性能不 稳定。
优化电路设计
通过改进电路设计和布局，降低电磁干扰和信号失真。
双工对讲机电路设计
双工对讲机的设计一、总体方案的选择1.双工对讲机介绍半双工即Half duplex Communication，是指在通信过程的任意时刻，信息既可由A传到B，又能由B传A，但只能由一个方向上的传输存在。
采用半双工方式时，通信系统每一端的发送器和接收器，通过收/发开关转接到通信线上，进行方向的切换，因此，会产生时间延迟。
收/发开关实际上是由软件控制的电子开关。
全双工即Full Duplex Transmission,指同时发生在两个方向上的一种数据传输方式。
自动协商。
交换机上有Duplex灯，如果亮表示工作在全双工方式。
目前绝大多数的交换机均能自动识别与支持双工方式，无需手工设置。
2．拟定系统方案框图图1-1双工对讲机设计框图3.方案的分析和比较方案一采用电桥构成测量电路，对由扬声器产生的微弱信号进行测量，然后经过集成运放741进行电压放大，然后再经集成运放TDA2030进行功率放大，推动扬声器工作。
图1－2电桥双工对讲机原理图方案二直接放大电路信号，由扬声器产生的微弱信号直接进行，然后经过集成运放741进行电压放大，然后再经集成运放TDA2030进行功率放大，推动扬声器工作，进而完成双工对讲。
图1－3直接双工对讲机原理图1.3设计方案详细描述：1.3.1方案比较一、方案一的设计方案较比完善，方案一通过电阻桥的不，测量微弱信号，进行差分放大。
采用差分输入，如果有燥声就可以抑制。
对差模信号进行放大，有效的保护了，应用的信号。
二、通过简易图的比较，方案二是比较容易实现的，是对扬声器中的微弱信号用电桥进行测量要求电桥要达到平衡，这在一般的电路板制作中比较难以实现。
三、从经济上看，两种设计思路所用的材料想差不多。
所用的费用也基本一样。
因此本设计采用方案一，具体过程如下：考虑到实际状况，用话筒作为声音信号的接受和转换装置，然后通过集成运放对话筒中微弱的电信号进行功率放大，最后由扬声器将放大后的电信号转化为声音信号输出，从而实现甲乙双方的短距离通话，这只是实现了“单工”对讲，即有一方只能说而另一方只能听。
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目录
一、设计目的 (5)
二、电路原理图 (5)
三、电路功能 (6)
四、工作原理 (6)
五、调试方法 (7)
六、设计总结 (8)
一、设计目的
1.掌握对讲机的设计、调试方法和有关集成电路的使用方法.
2.通过理论设计和实验调试的任务，加深对模电基础知识的理
解，提高学生分析解决实际问题的能力。
二、电路原理图
三、电路功能
采用集成运算放大器F007和集成线性功率电路5G37组成的双工对讲机，不必用开关进引收发转换，整机电路简单可靠，价廉，效果良好。
可在长达100米左右的线路中使用。
加装二－四线平衡转换器，可实现有线广播对讲会议。
四、工作原理
a)讲机电路如图例－6（a）所示。
对讲机前置放大器是由F007组成的差电路。
扬声器（R2）与电阻R1（8Ω），R3（10kΩ）,R4(10kΩ)组成电桥电路。
由于电桥电阻远小于差动放大器的输入电阻，故差动放大器对电桥的负载效应可以不考虑。
因为R7＝R8，R5＝R6，所以差动放大器输出电压υo=－R7/R5(V2－V1)是电桥的输出电压。
电桥的输出电压V2－V1＝，式中δ＝
ΔR/R，R是扬声器部讲话时的等效电阻（8Ω），ΔR是对准扬声器讲话时的电阻变化量。
当ΔR很小，即δ很小时，V2－V1＝V3δ/4可见差动放大
器的输出信号与扬声器电阻相对变化率成正比。
当自方对准扬声器讲话时，ΔR≠0，电桥失去平衡，V2－V1≠0，该信号经过F007电压放大，再
经5G37功率放大，传输到对方扬声器去，即对方就可听见自方的讲话声音。
因此此时，对方没有对准扬声器讲话，故对方ΔR＝0，电桥输出信
号为零，或者说对方的差动放大器输出信号为零，所以不会干扰自方讲话。
反之亦然，这就实现了双工对讲互不影响的作用。
图中扬声器兼作话筒和
喇叭。
b)图例－6（a）中R10，R11，R12为功放偏置电路，调节R10，使功率输出达到最大值。
R14，C3组成消振电路。
防止电路产生高频自激。
电路的闭环增益取决于C2，R13。
C4为退耦电容，C1，C5为输入，输出隔直电容。
由于集成电路内部采用直接耦合，故频率响应很好。
5G37采用OTL电路，电源电压较低，在要求输出小于0.5W场合下，5G37不必加散热片。
c)图例－6（a）中的C0电容是为了消除电台干扰的。
在实际调试中，容易产生低频自激和高频自激以及各种干扰。
此时可通过调增益电阻R13
或者在5G37 3脚或4脚对地并联小电容等方法解决。
电路静态工作点的选择十分关键，必须注意。
d)如果采用两集成运放巧装成二－四线转换器，还可实现多工对讲。
二－四平衡转换器原理如图例－6（b）所示。
A1，A2端发送信号，可在B1，B2端，C1，C2端接收信号且衰减很小，反之亦然。
但在B1，B2端发送信号，则C1，C2，端收不到信号，反之也一样。
即信号只能在二线至四线端传输，而四线间无法传输。
利用此原理可由用F007组成发话电路，用5G37组成收话电路实现多工对讲。
五、调试方法
1、检查电路及电源电压
检查电路元器件是否接错，注意晶体管管脚、二极管方向、电解电容极性是否接对、焊接点是否牢固等，检查电路无误，再测电源电压的数值和极性是否符合设计要求。
一切正常之后方可接通电源开始调试实验。
2、静态调试
先不接输入信号，测量各级晶体管静态工作点。
凡处于放大状态的三
极管，测量其V
ce 和V
be，
不应出现零状况，V
be
=0表示管子截止损坏，V
ce
=0
表示管子饱和或击穿，均需要找出原因排除故障。
处于放大状态的三极管
V be 为0.6V左右，V
ce
＞1～2V。
3、动态调试
接输入信号，各级电路的输出端应有相应的信号输出。
线性放大电路
不应有非线性失真；波形产生及变换电路的输出波形也应符合设计要求。
调试时，可由前级开始逐级向右检测，这样容易找出故障点，及时调整改进。
4、指标测试
电路能正常工作之后，即可进行技术指标测试。
根据设计要求。
逐个测试指标完成情况。
六、设计总结
通过这一个星期的学习，我终于完成了此次课程设计任务。
看着自己的劳动成果，心里甭提有多高兴拉！从最初的选题，到编写过程，再到完成最后的报告书等等过程，充分地锻炼了我独立思考和实践操作的能力，让我了解到自己在学习当中的不足和弱点，可以及时地针对自己的不足加以弥补，更加牢固地掌握所学知识和技能。
同时也让我认识到想要更好的掌握和灵活运用这门知识，需要不断的学习和实践。
我相信在以后的日子里通过自己不断的努力，一定可以获得更大的进步，取得理想的成绩!
主要参考文献（资料）：
[1]高吉祥主编,《电子技术基础实验与课程设计》，电子工业出版社，2002年
[2]彭介华主编,《电子技术课程设计指导》，高等教育出版社，2002年出版
[3]陈大钦主编,《电子技术基础实验－电子电路实验、设计、仿真》，高等教育
出版社，2002年出版。