有线双工对讲机设计制作报告

有线双工对讲机 项目设计制作报告

（上海大学） 二零一三年三月一日

项目设计的题目及要求 设计一个有线对讲机

功能描述:

不像电话机需通过电信局的中转，有线对讲机是用导线直接连接，当“通话”按 钮按下时可以通话。 设计要求:

一般要求：半双工通信，“讲”时不能“听”，“听”时不能“讲”，由“通话”按 钮来切换状态。

附加要求：全双工通信，像电话机一样，“听”和“讲”可以同时进行。

1、电路设计简单合理，设计分析计算过程清晰。 2、电路工作稳定可靠，喇叭声音清晰。 3、全双工通信时没有回声。

二、设计准备及总体思路

当确定分组、组长，选定项目设计的题目之后，我们首先进行了合理的分工，分 配大家的任务，然后我们大家各自查阅有关制作有线对讲机的资料并自学一些必要的 知识，两周后小组一起讨论确定项目实施方案，完成中期报告。

我们设计的目标是实现全双工通信，总体思路是:

（全双工通信又称为双向同时通信，即通信的双方可以同时发送和接受信息的信

息交互方式。

全双工（Full Duplex ）是 在微处理器与外围设备之间采用发送线和接受线各自独 立的方法，可以使数据在两个方向上同时进行传送操作。指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。）

利用麦克风将声音信号转化为电信号，经过隔直电容后输出微弱的电信号。 经过前置的运算放大器电路和功率放大电路将微弱的电信号放大。

为防止侧音的干扰，电路中需要消侧音电路，消除通话过程中的回音，使得在 进行通话时听不到喇叭传来的自己的声音，提高通话质量。

（侧音通常指在终端设备（例如电话机）中，发端信号经处理后，其中一部分 回馈到自身接收电话的那部分信号。）

为了减小噪音，提高声音的清晰度，我们设计添加了一个低通滤波器电路。 最后信号传输到喇叭，喇叭将电信号转化成声音信号，发出声音。

设计有线双工对讲机的原理可以用如下所示的系统图表示。主要由弱声音采集、 前置放大器、

消侧音电路、低通滤波器电路、功率放大电路、扬声器等组成。

放大电路■消侧音电路低通电路音频放大电输 出

线音频放大电 放大电路消侧音电路低通电路输 出

元件的使用清单

功率放大器：TDA1013B两片

运算放大器：卩 A741四个

驻极体话筒：2个 扬声器：两个 电位器：4.7k

10k

三极管：2个 电阻： 1k 10 个

4.7k 6 220k 2

个 6.7k 2 个

10k 10

个 个 卩F 10个 卩F 2个 卩F 4个

电容： 0.01 卩 F 4 个 0.1

1 10

卩F 2个 卩F 8个

6.8 220

洞洞板：两块

导线：若干

四、具体设计

1、 驻极体话筒的结构与工作原理

驻极体话筒由声电转换和阻抗变换两部分组成。驻极体话筒与电路的接法有两 种：源极输出与漏极输出。不管是源极输出或漏极输出，驻极体话筒必须提供直流电 压才能工作，因为它内部装有场效应管。

话筒的基本结构由一片单面涂有金属的驻极体薄膜与一个上面有若干小孔的金属 电极（背称为背电极）构成。驻极体面与背电极相对，中间有一个极小的空气隙，形 成一个以空气隙和驻极体作绝缘介质，以背电极和驻极体上的金属层作为两个电极构 成一个平板电容器。电容的两极之间有输出电极。由于驻极体薄膜上分布有自由电荷。

当声波引起驻极体薄膜振动而产生位移时；改变了电容两极版之间的距离，从而 引起电容的容量发生变化，由于驻极体上的电荷数始终保持恒定， 根据公式：Q=CU所

以当C变化时必然引起电容器两端电压U的变化，从而输出电信号，实现声一电的变换。

根据所查资料及实际电路测试，当上拉电压为

12V时，驻极体话筒需加10k的上