江都職教集團電子信息工程系 李雪梅

電子類專業(yè)課程課程難度較大，所涉及到的理論知識也比較多，職業(yè)學校的學生對于理論知識的掌握具有一定的難度，同時學生對于實踐操作具有較強的興趣。根據這樣的情況，結合學生的認知規(guī)律以及教學內容的需求，設計無線調頻音響作為教學過程中的學習載體，其中涉及到高頻振蕩電路、調制電路、功率放大電路、混頻以及信號處理等多個電路，無線調頻音響具有知識覆蓋完整，可操作性強等多個方面的優(yōu)點，對于有效提升職業(yè)學校學生的學習積極性以及學習效果具有重要的作用。

1.無線調頻音響總體設計

FM無線功放在實際生活中具有重要的應用。其主要功能就是將低頻話音信號轉換為高頻調頻波進行無線發(fā)送，本FM無線話筒可以通過常見的調頻收音機接受，經過實際工作監(jiān)測，接受效果較好，有效距離大于15m，話音也較為清晰。無線調頻話筒的總體設計圖如圖1所示。

2.FM無線發(fā)射機的設計與制作

FM無線發(fā)射機主要是由調頻電路以及功率放大電路構成。對于較為簡單的產品一般都將調頻以及功率放大集成在一個電路中。在電路中采用了以9018構成的三點式諧振放大電路。駐極話筒在感測到不同的聲波信號的時候，其電阻值發(fā)生相應的變化，由此改變了放大電路的靜態(tài)工作點。因此諧振電路的輸出頻率便在某一個中心頻率點附近進行變化，形成調頻。

在電路原理分析完成的基礎上，以進行PCB的設計，該項目PCB設計屬于較為簡單的電子產品，電路原理簡單，電路板較小，同時電路板涉及到相關的元器件也比較少。按照一般的工程設計要求，采用直觀的人工布線的方法進行設計。同時由于本電路中回路中的電流較大，所以采用大面積的鋪銅達到減小銅線阻抗，改善電路性能的目的。對于發(fā)送天線部分也要能夠進行適當處理，保證信號的發(fā)送距離。本設計中采用的FM無線發(fā)射機電路原理圖以及PCB如圖2所示。

3.收音機接受信號以及輸出功率放大部分電路的設計制作

收音機主要是完成對于調制信號的接受、選擇以及放大等方面的處理。無線發(fā)射機的所發(fā)送的調頻信號在收音機的接受天線中感應為感應電動勢，并與本振信號進行混頻輸出中頻信號，通過小信號諧振放大電路將中頻信號實現放大（同時起到放大以及選擇的功能），在通過包絡檢波器實現低頻信號的選擇，最后通過信號放大電路以及功率放大電路實現低頻信號的輸出。在本項目的設計中考慮到實際應用以及對于學生專業(yè)技能的培養(yǎng)，在收音機完成信號的處理后，需要設計功率放大電路完成信號的放大，項目中采用了集成功率放大器構成的功率放大器，采取雙輸入的方案，工作性能良好。集成功率放大器的電路原理圖如圖3所示。

4.無線調頻功放實物的制作與調試

圖1 無線FM話筒工作框圖

圖2 FM無線話筒的電路原理圖以及PCB圖

調試工作遵循的一般規(guī)律為：先調試部件，后調試整機；先內后外；先調試結構部分，后調試電氣部分；先調試電源，后調試其余電路；先調試靜態(tài)指標，后調試動態(tài)指標；先調試獨立項目，后調試相互影響的項目；先調試基本指標，后調試對質量影響較大的指標。電源電路調好后，可以進行其他電路的調試，這些電路通常按單元電路的順序，根據調試的需要及方便，由前到后或由后到前地依次接通各部件或印制電路板的電流，分別進行調試。首先檢查和調整靜態(tài)工作點，然后進行各參數的調整，直到各部分電路均符合技術文件規(guī)定的各項指標為止。本設計中，最為重要的就是無線發(fā)射機電路的工作性能，要求其輸出的高頻調頻波能夠有效地實現電信號的傳輸，功率放大電路則主要影響了產品的工作效果。在產品的調試過程中，也可以借助于虛擬的實驗環(huán)境進行調試分析。目前廣泛使用的Multism軟件可以對電路進行多種工作性能的分析，對于電路的調試以及性能分析具有重要的意義。整機實物圖如圖4所示。

5.結論

無線調頻功放作為一個較為綜合但是難度不大的電子產品所涉及的電子技術知識模塊較多，能夠在一定程度上反映學生對于電子技術的掌握情況。采用這樣的產品作為教學過程中的載體對于有效提升學生的專業(yè)能力以及學習積極性具有重要的意義。產品設計采用模塊化的設計思維，便于產品的設計制作過程與課程知識模塊之間的聯系，也有利于產品綜合性能的測試分析。

圖4 無線調頻功放發(fā)射機以及功率放大器實物圖

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