基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱,高頻電路實(shí)驗(yàn)箱包括箱體、設(shè)置在箱體內(nèi)的操作面板,操作面板上設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的電路模塊,每個(gè)電路模塊間通過(guò)外部線纜連接,每個(gè)電路模塊中設(shè)有獨(dú)立的電源開(kāi)關(guān)。本實(shí)用新型采用模塊化結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目靈活,電路原理清楚,提供了更廣的應(yīng)用范圍,可以利用模塊快速構(gòu)成其他應(yīng)用系統(tǒng),可以廣泛用于學(xué)生課外科技活動(dòng)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等,有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱。
【背景技術(shù)】
[0002]高頻電路實(shí)驗(yàn)箱主要用于大專(zhuān)院校學(xué)生開(kāi)展高頻電子線路實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)內(nèi)容通常包括:小信號(hào)諧振電路、高頻功率放大器、混頻器、調(diào)幅振蕩器、檢波器、調(diào)頻和振蕩電路、鑒頻器等。目前,市面上的高頻實(shí)驗(yàn)箱往往采用整體結(jié)構(gòu)、組件形式設(shè)計(jì),學(xué)生實(shí)驗(yàn)無(wú)法了解其內(nèi)部原理,也不利于維修維護(hù);此類(lèi)實(shí)驗(yàn)箱測(cè)試端子少,連接儀器和互連不方便;缺乏保護(hù)電路,容易損壞;部分電路采用專(zhuān)用芯片,不利于掌握基本電路;電路原理陳舊,使用的老式器件如中周等市面不易采購(gòu);可調(diào)器件較少,不利于研究性學(xué)習(xí);收發(fā)系統(tǒng)中頻率不一致等,影響了學(xué)生動(dòng)手主動(dòng)性和創(chuàng)新性。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型目的在于提供一種基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱,可以很好地滿足學(xué)生學(xué)習(xí)需求,有助于提高學(xué)生的動(dòng)手及創(chuàng)造能力。
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的這些問(wèn)題,本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案是:
[0005]一種基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱,高頻電路實(shí)驗(yàn)箱包括箱體、設(shè)置在箱體內(nèi)的操作面板,操作面板上設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的電路模塊,每個(gè)電路模塊間通過(guò)外部線纜連接,每個(gè)電路模塊中設(shè)有獨(dú)立的電源開(kāi)關(guān)。
[0006]對(duì)于上述技術(shù)方案,發(fā)明人還有進(jìn)一步的優(yōu)化實(shí)施方案。
[0007]作為優(yōu)化,操作面板包括電路底板、均勻安設(shè)在電路底板上的九個(gè)獨(dú)立的電路模塊,電路底板將九個(gè)獨(dú)立的電路模塊托起,并在每個(gè)電路模塊的底部通過(guò)銅質(zhì)支柱支撐各電路模塊。這里銅質(zhì)支柱既可以支撐各分模塊,又給各模塊供電。
[0008]作為優(yōu)化,在實(shí)驗(yàn)箱底部安裝有外加開(kāi)關(guān)電源,開(kāi)關(guān)電源通過(guò)箱體上所設(shè)的輸入接口引入外部電源,開(kāi)關(guān)電源的輸出端送入每個(gè)電路模塊的電源輸入端。通常實(shí)驗(yàn)箱供電電壓為±12V、功率為24W,通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)安裝的外加開(kāi)關(guān)電源連接到各電路模塊上。
[0009]進(jìn)一步,每個(gè)電路模塊在其電源輸入端增設(shè)有用于電源反接及短路保護(hù)的肖特基二極管MBRA140,防止線路接錯(cuò)燒壞電路板。
[0010]作為優(yōu)化,設(shè)在電路底板上的九個(gè)獨(dú)立的電路模塊分別為小信號(hào)諧振電路、高頻功率放大器、混頻器、調(diào)幅振蕩器、檢波器、調(diào)頻和振蕩電路、鑒頻器、遙控編碼電路以及遙控解碼電路。
[0011]相比于現(xiàn)有技術(shù)中的解決方案,本實(shí)用新型優(yōu)點(diǎn)是:
[0012]本實(shí)用新型描述了一種基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱,采用模塊化結(jié)構(gòu),實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目靈活,電路原理清楚,提供了更廣的應(yīng)用范圍,可以利用模塊快速構(gòu)成其他應(yīng)用系統(tǒng),可以廣泛用于學(xué)生課外科技活動(dòng)、電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、畢業(yè)設(shè)計(jì)等,有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力,提聞學(xué)生學(xué)習(xí)興趣?!緦?zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0013]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述:
[0014]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例中實(shí)驗(yàn)箱操作面板布置圖;
[0015]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例中各電路模塊中電源接入保護(hù)電路及LED顯示電路圖;
[0016]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例中小信號(hào)諧振放大電路的電路圖;
[0017]圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例中諧振功率放大電路的電路圖;
[0018]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例中晶體管混頻器的電路圖;
[0019]圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例中本振電路的電路圖;
[0020]圖7為本實(shí)用新型實(shí)施例中乘法器調(diào)幅電路的電路圖;
[0021]圖8為本實(shí)用新型實(shí)施例中二極管包絡(luò)檢波的電路圖;
[0022]圖9為本實(shí)用新型實(shí)施例中變?nèi)荻O管調(diào)頻器的電路圖;
[0023]圖10為本實(shí)用新型實(shí)施例中鎖相鑒頻器電路的電路圖;
[0024]圖11為本實(shí)用新型實(shí)施例中NE555構(gòu)成的遙控編碼電路的電路圖;
[0025]圖12為本實(shí)用新型實(shí)施例中LM567構(gòu)成的遙控解碼電路的電路圖;
[0026]其中:1、操作面板;2、電路底板;3、電路模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0027]以下結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述方案做進(jìn)一步說(shuō)明。應(yīng)理解,這些實(shí)施例是用于說(shuō)明本發(fā)明而不限于限制本發(fā)明的范圍。實(shí)施例中采用的實(shí)施條件可以根據(jù)具體廠家的條件做進(jìn)一步調(diào)整,未注明的實(shí)施條件通常為常規(guī)實(shí)驗(yàn)中的條件。
[0028]實(shí)施例:
[0029]本實(shí)施例描述了一種基于|旲塊化設(shè)計(jì)的聞?lì)l電路實(shí)驗(yàn)箱,聞?lì)l電路實(shí)驗(yàn)箱包括箱體、設(shè)置在箱體內(nèi)的操作面板1,如圖1所示,操作面板I上設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的電路模塊3,每個(gè)電路模塊3間通過(guò)外部線纜連接,每個(gè)電路模塊3中設(shè)有獨(dú)立的電源開(kāi)關(guān),每個(gè)電路模塊3的獨(dú)立的電源開(kāi)關(guān)和LED顯示電路如圖2所示。
[0030]操作面板I包括電路底板2、均勻安設(shè)在電路底板2上的九個(gè)獨(dú)立的電路模塊3,電路底板2將九個(gè)獨(dú)立的電路模塊3托起,并在每個(gè)電路模塊3的底部通過(guò)銅質(zhì)支柱支撐各電路模塊3。這里銅質(zhì)支柱既可以支撐各分模塊,又給各模塊供電。
[0031]在實(shí)驗(yàn)箱底部安裝有外加開(kāi)關(guān)電源,開(kāi)關(guān)電源通過(guò)箱體上所設(shè)的輸入接口引入外部電源,開(kāi)關(guān)電源的輸出端送入每個(gè)電路模塊的電源輸入端。通常實(shí)驗(yàn)箱供電電壓為± 12V、功率為24W,通過(guò)實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)安裝的外加開(kāi)關(guān)電源連接到各電路模塊上。
[0032]每個(gè)電路模塊在其電源輸入端增設(shè)有用于電源反接及短路保護(hù)的肖特基二極管MBRA140,防止線路接錯(cuò)燒壞電路板。
[0033]設(shè)在電路底板上的九個(gè)獨(dú)立的電路模塊分別為小信號(hào)諧振電路、高頻功率放大器、混頻器、調(diào)幅振蕩器、檢波器、調(diào)頻和振蕩電路、鑒頻器、遙控編碼電路以及遙控解碼電路,具體各電路模塊的原理如下:
[0034]1、小信號(hào)諧振放大器
[0035]小信號(hào)諧振放大器主要用于高頻小信號(hào)或微弱信號(hào)的線性放大,在無(wú)線電通信系統(tǒng)中被廣泛用作高頻和中頻放大器。小信號(hào)諧振放大器的主要特點(diǎn)是晶體管的集電極負(fù)載不是純電阻,而是由LC組成的并聯(lián)諧振回路。由于LC并聯(lián)諧振回路的阻抗是隨頻率而變化的,在諧振頻率處阻抗是純電阻,達(dá)到最大值。因此,用并聯(lián)諧振回路作集電極負(fù)載的調(diào)諧放大器在回路的諧振頻率上具有最大的電壓增益。偏離諧振頻率,電壓增益迅速減小。因此,可以用這種放大器可以放大所需要的某一頻率范圍的信號(hào),而抑制不需要的噪聲或干擾信號(hào)。
[0036]圖3所示為實(shí)驗(yàn)電路,共由三級(jí)電路構(gòu)成,其中第一級(jí)和第三級(jí)均為射極跟隨電路,旨在提高輸入阻抗和提高帶負(fù)載能力。中間級(jí)為共發(fā)射極接法的晶體管和并聯(lián)諧振回路組成的單級(jí)單調(diào)諧回路諧振放大器。
[0037]2、丙類(lèi)功率放大器
[0038]利用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路的功率放大器稱(chēng)為諧振功率放大器,它是無(wú)線電發(fā)射機(jī)中的重要組成部件。
[0039]根據(jù)放大器半電流導(dǎo)通角Θ。范圍,可以將放大器分為甲類(lèi)、乙類(lèi)、丙類(lèi)等不同類(lèi)型。半電流導(dǎo)通角θ。愈小,放大器的效率n愈高。甲類(lèi)功放的θ。為iso。,效率最高只能達(dá)到50%,乙類(lèi)功放的Θ。為90°,效率最高可達(dá)78.5%。丙類(lèi)功放的Θ。小于90°,效率可達(dá)80%以上。甲類(lèi)功率放大器適合作為中間級(jí)或輸出功率較小的末級(jí)功率放大器。高頻功率放大器一般工作于丙類(lèi)狀態(tài),以得到較高的輸出功率和和較高的效率。
[0040]圖4所示實(shí)驗(yàn)電路為丙類(lèi)諧振功率放大器。L3與C13X14組成的并聯(lián)諧振回路作為Q3的負(fù)載。R11和VR2為射極反饋電阻。當(dāng)放大器輸入信號(hào)為正弦波時(shí),則集電極的輸出電流為脈沖余弦波,利用諧振回路的選頻作用可得到基波輸出電壓。
[0041 ] R11和VR2構(gòu)成基極自給偏置電路,利用發(fā)射極電流的直流分量Ieci在R11和VR2上的壓降得到偏置電壓。該偏置電路的偏置電壓可以隨輸入信號(hào)電壓幅度的大小自動(dòng)調(diào)節(jié),當(dāng)激勵(lì)信號(hào)增大時(shí),Ieo增大,負(fù)偏壓加大,使得Ieci增量趨于減小,維持放大器的工作狀態(tài)基本不變。輸出回路采用電感耦合方式,改變負(fù)載阻抗與放大器最佳負(fù)載電阻Rp匹配,以保證放大器傳輸?shù)截?fù)載的功率最大。
[0042]3、混頻器
[0043]混頻器常用在超外差接收機(jī)中,將高頻調(diào)幅或調(diào)頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成中頻信號(hào)而保持調(diào)制規(guī)律不變,使接收機(jī)的增益和選擇性與接收頻率無(wú)關(guān)。常用的混頻電路包括二極管混頻器、晶體管混頻器和模擬乘法器混頻器。
[0044]圖5為晶體管混頻器。電路采用共發(fā)射極組態(tài),本振信號(hào)Vtj從發(fā)射極輸入,高頻信號(hào)Vs從基極輸入,集電極LC選頻回路選出差頻信號(hào),從集電極輸出中頻信號(hào)電阻Rtl8和電位器VR3為晶體管T3提供靜態(tài)偏置電壓,調(diào)節(jié)VR3可以改變混頻器靜態(tài)工作點(diǎn),從而改變混頻增益。實(shí)驗(yàn)電路中的輸入信號(hào)頻率fs為10.7MHz,本振頻率&為10.245MHz,中頻信號(hào)頻率fi為455kHz。
[0045]圖6為本振電路,用于產(chǎn)生混頻器所需的本振信號(hào)。T1構(gòu)成克拉潑振蕩電路,T2構(gòu)成射極跟隨器。
[0046]4、振幅調(diào)制器
[0047]集成模擬乘法器是完成兩個(gè)模擬量相乘的電子器件。在高頻中,振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過(guò)程,均可視為兩個(gè)信號(hào)相乘或包含相乘的過(guò)程。
[0048]LM1496是雙平衡四象限模擬乘法器。用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)幅,只要信號(hào)輸入端輸入低頻調(diào)制信號(hào),在高頻信號(hào)輸入端輸入載波信號(hào),利用乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)制信號(hào)與載波信號(hào)的相乘,從而輸出調(diào)幅信號(hào)。通過(guò)調(diào)節(jié)平衡電位器可以調(diào)整輸出端的載波分量,實(shí)現(xiàn)載波抑制的調(diào)幅波和普通條幅信號(hào),再經(jīng)過(guò)陶瓷濾波器濾波后可得單邊帶調(diào)幅信號(hào)。
[0049]實(shí)驗(yàn)電路如圖7所示。其中signal in端輸入調(diào)制信號(hào),carrier in端輸入載波信號(hào),從電位器W2上取出調(diào)幅輸出信號(hào),送到下級(jí)放大電路進(jìn)行幅度的放大。
[0050]5、檢波器
[0051]調(diào)幅波的解調(diào)是指從調(diào)幅信號(hào)中恢復(fù)音頻調(diào)制信號(hào)的過(guò)程,通常稱(chēng)為檢波。調(diào)幅波解調(diào)方法分為包絡(luò)檢波和同步檢波。包絡(luò)檢波包括峰值包絡(luò)檢波和平均值包絡(luò)檢波,適用于解調(diào)普通調(diào)幅波。對(duì)于抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號(hào)和抑制載波單邊帶調(diào)幅信號(hào)可以用同步檢波來(lái)解調(diào)。
[0052]錯(cuò)誤!未找到引用源。為大信號(hào)二極管峰值包絡(luò)檢波器電路,由二極管D及低通濾波器串聯(lián)組成,利用二極管的單向?qū)щ娞匦院蜋z波負(fù)載的充放電過(guò)程實(shí)現(xiàn)檢波。二極管D1^電容Cp C2直流負(fù)載電阻R2和R3/R4組成分負(fù)載形式的峰值檢波器,為提高檢波器的高頻濾波能力,在R3/R4兩端并聯(lián)了電容c2。E1為隔直流電容,R5/R6為后級(jí)低頻放大器的等效輸入電阻。[0053]檢波器輸入普通調(diào)幅信號(hào)Vi時(shí),在輸入信號(hào)正半周,二極管D導(dǎo)通,對(duì)電容Cp C2充電。由于二極管的正向電阻!^和R2很小,使得CpC2很快被充電到接近于輸入信號(hào)的峰值。電容C1兩端存在電壓Va后,二極管是否導(dǎo)通將由電容Va兩端電壓與輸入信號(hào)Vi共同決定。只有在輸入調(diào)幅信號(hào)的峰值Vim附近,滿足Vim>Va時(shí),二極管D1重新導(dǎo)通,對(duì)電容CpC2充電。Vim〈Vcl時(shí),二極管01截止,(^、(:2通過(guò)電阻1?2和1?3/1?4放電。由于放電時(shí)間常數(shù)遠(yuǎn)大于輸入信號(hào)的周期,因此電容兩端電壓下降很慢。在輸入調(diào)幅信號(hào)下一周期來(lái)到時(shí),再次滿足ViD1>Va的條件,二極管D1導(dǎo)通,電容C1和C2再次充電。如此不斷循環(huán)重復(fù),使電容C1和C2兩端的電壓重現(xiàn)輸入調(diào)幅波包絡(luò)的形狀,完成峰值包絡(luò)檢波。
[0054]6、調(diào)頻和振蕩電路
[0055]高頻振蕩的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號(hào)的大小線性地改變,叫做頻率調(diào)制,簡(jiǎn)稱(chēng)調(diào)頻。變?nèi)荻O管調(diào)頻器是一種最基本的直接調(diào)頻電路,它將受到調(diào)制信號(hào)控制的可變電容與振蕩回路連接,直接控制振蕩回路中的電容發(fā)生變化,從而改變振蕩器的瞬時(shí)頻率。變?nèi)荻O管調(diào)頻器可以實(shí)現(xiàn)大頻偏調(diào)制,在很寬的波段保持良好的調(diào)頻特性,而且輸出幅度也比較大。
[0056]變?nèi)荻O管調(diào)頻電路,如圖9所示。由LC正弦波振蕩器和變?nèi)荻O管電路組成。變?nèi)荻O管電路由變?nèi)荻O管D1及耦合電容C31和C32組成,VR3和R31為變?nèi)荻O管提供靜態(tài)時(shí)的反向直流偏置電壓Vtl, R32為隔離電阻,通常取R32》VR3和R32?R31,以減小調(diào)制信號(hào)νΩ對(duì)直流偏置電壓Vtl的影響,以及減小偏置電路對(duì)振蕩回路Q(chēng)值的影響。C34與高頻扼流圈L31為調(diào)制信號(hào)νΩ提供通路,C33為高頻旁路電容。整個(gè)電路的實(shí)時(shí)振蕩頻率由L32、C31 >C32 > cn、C15, C14和變?nèi)荻O管結(jié)電容Cj決定。
[0057]7、鑒頻器
[0058]鑒頻的方法主要有乘積型相位鑒頻、鎖相環(huán)路鑒頻、雙失諧回路斜率鑒頻、脈沖計(jì)數(shù)式鑒頻等。[0059]鎖相環(huán)路由鑒相器、低通濾波器、壓控振蕩器組成。鑒相器的一個(gè)輸入端接輸入信號(hào)Vi,另一個(gè)輸入端接壓控振蕩器的輸出信號(hào)V。。兩個(gè)信號(hào)在鑒相器中進(jìn)行相位比較,產(chǎn)生誤差電壓,經(jīng)過(guò)低通濾波器濾除高頻分量后,輸出緩慢變化的直流電壓,控制壓控振蕩器改變振蕩頻率,直至壓控振蕩器輸出頻率f。和輸入信號(hào)頻率fi相同,兩相位差保持恒定,鎖相環(huán)路進(jìn)入相位鎖定狀態(tài)。鑒相器后的低通濾波器可以衰減高頻誤差分量,提高干擾抑制特性。同時(shí)如果環(huán)路因噪聲瞬變現(xiàn)象跳出鎖定狀態(tài)時(shí),它可以給鎖相環(huán)路提供短期存儲(chǔ),保證很快恢復(fù)信號(hào)。鎖相環(huán)路的閉環(huán)頻率特性相當(dāng)于一個(gè)低通濾波器。
[0060]當(dāng)輸入信號(hào)為調(diào)頻信號(hào)時(shí),頻偏使相位比較器產(chǎn)生一個(gè)誤差電壓,調(diào)整壓控振蕩器跟蹤輸入信號(hào)頻率,壓控振蕩器的頻率在調(diào)頻信號(hào)載波頻率附近變動(dòng)。此時(shí),壓控振蕩器的控制電壓V。反映了輸入信號(hào)的頻率變化,這個(gè)控制電壓就是一個(gè)隨調(diào)制信號(hào)變化的解調(diào)信號(hào),即鎖相環(huán)路實(shí)現(xiàn)了鑒頻。
[0061]由74HC4046和CD4069組成的鎖相鑒頻器如圖10所示。從Jl輸入的調(diào)頻信號(hào),經(jīng)過(guò)C8交流耦合,送入U(xiǎn)3A、U3B和U3C組成的三級(jí)放大整形電路。放大后的調(diào)頻信號(hào)經(jīng)過(guò)C4交流耦合,送入74HC4046。
[0062]74HC4046是通用的鎖相環(huán)集成電路,其電源電壓范圍為3V~6V,壓控振蕩器最高中心頻率19MHz,主要由三個(gè)鑒相器、壓控振蕩器、線性放大器等部分構(gòu)成。
[0063]鑒相器有兩個(gè)輸入端,一個(gè)是輸入信號(hào)端引腳14, 一個(gè)是比較信號(hào)輸入端引腳3。對(duì)于CMOS電平信號(hào),可直接接入引腳14和引腳3,對(duì)于幅值較小的信號(hào),可通過(guò)電容耦合接入引腳14和引腳3,由74HC4046內(nèi)部的放大器放大和整形后再送入鑒相器,最小輸入信號(hào)峰峰值為20mVpp。 [0064]鑒相器PDl是一個(gè)異或門(mén),輸入信號(hào)和比較信號(hào)占空比必須為50%,以獲得最大的同步帶,捕捉帶由后接低通濾波器的參數(shù)和特性決定。
[0065]鑒相器PD2是一個(gè)上升沿觸發(fā)的數(shù)字鑒相器,與輸入信號(hào)和比較信號(hào)的占空比無(wú)關(guān)。它有兩個(gè)輸出,相位誤差信號(hào)輸出端引腳13和鎖定信號(hào)輸出端引腳I。其內(nèi)部功能相當(dāng)于一個(gè)加減計(jì)數(shù)器,輸入信號(hào)進(jìn)行加法計(jì)數(shù),比較信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)。當(dāng)輸入信號(hào)頻率高于比較信號(hào)或輸入信號(hào)相位超前比較信號(hào)時(shí),引腳13輸出正脈沖,脈沖的寬度等于兩個(gè)信號(hào)上升沿之間的相位差。當(dāng)輸入信號(hào)頻率低于比較信號(hào)或輸入信號(hào)相位滯后比較信號(hào)時(shí),引腳13輸出負(fù)脈沖。在上述兩種情況下,引腳I都有與引腳13寬度相同的負(fù)脈沖產(chǎn)生。當(dāng)輸入信號(hào)頻率和相位與比較信號(hào)都相同時(shí),引腳13處于高阻狀態(tài),此時(shí)引腳I輸出高電平,指示鎖相環(huán)路進(jìn)入鎖定狀態(tài)。鑒相器PD2不會(huì)鎖定在輸入信號(hào)的諧波頻率上,其同步帶和捕捉帶相同,與后接低通濾波器無(wú)關(guān)。
[0066]鑒相器PD3是一個(gè)上升沿觸發(fā)的RS觸發(fā)器,與輸入信號(hào)和比較信號(hào)的占空比無(wú)關(guān)。
[0067]其同步帶和捕捉帶取決于后接低通濾波器。
[0068]壓控振蕩器產(chǎn)生的振蕩信號(hào)從引腳4輸出,引腳6、7間的電容(^和引腳11的電阻R1確定最高頻率,引腳12的電阻R2可以設(shè)置最低頻率。當(dāng)外圍參數(shù)確定后,振蕩頻率與引腳9的輸入電壓基本成線性關(guān)系。當(dāng)引腳9控制電壓最低時(shí),壓控振蕩器輸出頻率最低,當(dāng)引腳9控制電壓最高時(shí),輸出頻率最高。當(dāng)使能端INH輸入信號(hào)為高電平時(shí),關(guān)閉壓控振蕩器以減小功耗。[0069]鑒相器的相位誤差電壓通過(guò)R3、R4、C2組成的低通濾波器,輸出緩慢變化的直流控制電壓,接入壓控振蕩器輸入引腳9。此控制電壓同時(shí)經(jīng)內(nèi)部緩沖器從10腳輸出,可獲得FM解調(diào)信號(hào)。從10腳輸出的FM解調(diào)信號(hào),經(jīng)過(guò)R13、C11組成的低通濾波器,送入U(xiǎn)3D組成的放大濾波電路,從J2輸出解調(diào)后的音頻信號(hào)。
[0070]8、遙控編碼電路
[0071]NE555是一種時(shí)基集成電路,可以構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路、雙穩(wěn)態(tài)電路和無(wú)穩(wěn)態(tài)多諧振蕩電路,應(yīng)用十分廣泛,可實(shí)現(xiàn)定時(shí)、消抖動(dòng)、分頻、倍頻、方波輸出、頻率檢測(cè)、電源變換、比較器、鎖存器、反相器、整形等功能。
[0072]由NE555構(gòu)成的遙控編碼電路如圖11。NE555工作于多諧振蕩器模式,按下K1J2鍵時(shí),J2端分別輸出不同頻率的方波,不同的頻率代表不同的遙控指令,可以被遙控解碼電路識(shí)別。R4、W1, C9構(gòu)成第I個(gè)充放電回路,調(diào)節(jié)W1可以改變輸出方波頻率。R4、R3> W2> C9、D3、D4構(gòu)成第2個(gè)充放電回路,調(diào)節(jié)W2可以改變輸出方波占空比,頻率保持不變。電容C9在
全Kr和|4c之間充放電。
[0073]從Jl輸入低頻調(diào)制信號(hào),引腳5的瞬時(shí)電壓將隨調(diào)制信號(hào)改變,從而改變比較器的參考電壓。引腳5的瞬時(shí)電壓越聞,電容C9的充放電時(shí)間越長(zhǎng),輸出方波的頻率越低,輸出方波的頻率將隨調(diào)制信號(hào)改變,即實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。
[0074]9、遙控解碼電路
[0075]LM567是一種音調(diào)解碼器,應(yīng)用十分廣泛,可實(shí)現(xiàn)電話按鍵音檢測(cè)、頻率檢測(cè)和控制、精密振蕩器、FSK解調(diào)、超聲波和紅外遙控解碼等功能。
[0076]由LM567和74HC74構(gòu)成的雙通道遙控解碼電路如圖12,LM567的鎖相環(huán)路實(shí)現(xiàn)頻率檢測(cè),74HC74實(shí)現(xiàn)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)。Ul及外圍電路構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān),輸出端TPl平時(shí)為高電平,發(fā)光二極管LED3熄滅。Jl的輸入信號(hào)經(jīng)電容耦合送入U(xiǎn)l,如果輸入信號(hào)頻率和%、C13設(shè)定的中心頻率一致,則TPl輸出高電平,發(fā)光二極管LED3點(diǎn)亮。U3、U4及外圍電路構(gòu)成雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)。Jl的輸入信號(hào)經(jīng)電容耦合送入U(xiǎn)3,如果輸入信號(hào)頻率和W2、C16設(shè)定的中心頻率一致,則U3引腳8輸出負(fù)脈沖,送到U4的引腳3,雙穩(wěn)態(tài)電路輸出端TP2的電平就翻轉(zhuǎn)一次,發(fā)光二極管LED4亮滅狀態(tài)也發(fā)生翻轉(zhuǎn)。TP1、TP2的輸出電平可用于單穩(wěn)態(tài)和雙穩(wěn)態(tài)開(kāi)關(guān)控制。
[0077]上述實(shí)例只為說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人是能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所做的等效變換或修飾,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于|旲塊化設(shè)計(jì)的聞?lì)l電路實(shí)驗(yàn)箱,聞?lì)l電路實(shí)驗(yàn)箱包括箱體、設(shè)置在箱體內(nèi)的操作面板,其特征在于,操作面板上設(shè)有多個(gè)獨(dú)立的電路模塊,每個(gè)電路模塊間通過(guò)外部線纜連接,每個(gè)電路模塊中設(shè)有獨(dú)立的電源開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱,其特征在于,操作面板包括電路底板、均勻安設(shè)在電路底板上的九個(gè)獨(dú)立的電路模塊,電路底板將九個(gè)獨(dú)立的電路模塊托起,并在每個(gè)電路模塊的底部通過(guò)銅質(zhì)支柱支撐各電路模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱,其特征在于,在實(shí)驗(yàn)箱底部安裝有外加開(kāi)關(guān)電源,開(kāi)關(guān)電源通過(guò)箱體上所設(shè)的輸入接口引入外部電源,開(kāi)關(guān)電源的輸出端送入每個(gè)電路模塊的電源輸入端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱,其特征在于,每個(gè)電路模塊在其電源輸入端增設(shè)有用于電源反接及短路保護(hù)的肖特基二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于模塊化設(shè)計(jì)的高頻電路實(shí)驗(yàn)箱,其特征在于,設(shè)在電路底板上的九個(gè)獨(dú)立的電路模塊分別為小信號(hào)諧振電路、高頻功率放大器、混頻器、調(diào)幅振蕩器、檢波器、調(diào)頻和振蕩電路、鑒頻器、遙控編碼電路以及遙控解碼電路。
【文檔編號(hào)】G09B23/18GK203746310SQ201420101757
【公開(kāi)日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年3月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月7日
【發(fā)明者】方二喜, 周鳴籟, 譚洪, 夏淳, 吳紅衛(wèi), 呂崗, 馬強(qiáng) 申請(qǐng)人:蘇州大學(xué)