其中,标有14的输入端接在TC4069的14脚上;按AN,Q1、L2、R1组成的升压电路把1.5V直流电转换成交流电并升压,D1整流,C1、C2滤波为发射电路提供电源。
(3)发射板电路还可采用下图电路,其优点在于不要用TC4069芯片,电路较简单,缺点在于其输出发射频率不稳定,致使接收和发射频率相差较大。
图3-1-8
(4)接收板超再生振荡接收电路也可如4.1.2(1)所述把该电路接收器换成一个TWH631无线电接收头。
3.2硬件可靠性及抗干扰设计
在电子系统设计中,为了少走弯路和节省时间,应充分考虑并满足抗干扰性的要求,
避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施。形成干扰的基本要素有三个: (1)干扰源,指产生干扰的元件、设备或信号,用数学语言描述如下:du/dt, di/dt大的地方就是干扰源。如:雷电、继电器、可控硅、电机、高频时钟等都可能成为干扰源。
(2)传播路径,指干扰从干扰源传播到敏感器件的通路或媒介。典型的干扰传播路径是通过导线的传导和空间的辐射。
(3)敏感器件,指容易被干扰的对象。如:A/D、D/A变换器,单片机,数字IC, 弱
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信号放大器等。抗干扰设计的基本原则是:抑制干扰源,切断干扰传播路径,提高敏感器件的抗干扰性能。(类似于传染病的预防)
该门铃电路抗干扰设计采用了超再生振荡接收电路,并在接收电路后级设计了一个晶振用来选频,确保接收板接收到发射板信号后才响铃,避免了其他相近信号的干扰。
第四章 系统概述
4.1 方案选择及其论证
(1)系统的组成:该无线音乐门铃由发射模块和接收模块组成,用TC4069集成块来作发射和接收主电路。发射器由调制振荡级和高频振荡级两级组成,Q3、L2、C4、C16组成超再生振荡接收器,音乐芯片采用TQ33G,可以发出三种音乐(双音叮咚,西敏寺,爱丽斯),可以转换开关选择喜欢的音乐。
(2)方案选择:该电路用先进的脉码调制发射及石英晶振稳频技术,接收由解调、放大、整形、声响电路组成,性能稳定,遥控距离远,功耗低等特点。该方案主要是通过振荡产生、发射和接收信号,再经过整形放大推动喇叭发音。
4.2 系统的工作原理
发射器由调制振荡级和高频振荡级两级组成。调制级电路由一块TC4069和32.768KHz晶体完成,TC4069是6反相器。所谓反相器,就是反相器都有两端,输入端是高电平时输出端就转为低电平,输入端是低电平时输出端就为高电平,输入和输出端的电平总是相反。如图1脚和2脚为第一个反相器,本文称反相器1,之后称反相器2、3、??,总共TC4069有六个。
图4-2-1 TC4069内部电路图
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图4-2-2 TC4069
4.2.1反相器原理
反相器由一个P沟道增强型MOS管和一个N沟道增强型MOS管串联组成.通常P
沟道管作为负载管,N沟道管作为输入管.。两个MOS管的开启电压VGS(th)P0,通常为了保证正常工作,要求VDD>|VGS(th)P|+VGS(th)N。若输入vI为低电平(如0V),则负载管导通,输入管截止,输出电压接近VDD。若输入vI为高电平(如VDD),则输入管导通,负载管截止,输出电压接近0V。
图4-2-3 反相器原理图
4.2.2发射板原理
发射器开关按下时,反相器1和2及相关元件组成振荡发生器,产生32.768KHz低频信号。过程:反相器1的1脚开始为低电平,2脚就是高电平,4脚也为高电平。2脚的高电平经R2对晶体X1充电,充电电流经R2-X1-反相器2的4脚到负极。充电时
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间由X1决定,等效电容为200P。由于X1的充电,X1上的电压逐渐上升,当升至反相器1的翻转电平时,2脚就由原来的高电平转为低电平,4脚也同时转为低电平。X1开始放电,放电通路为R2-反相器1的2脚-负极。放电后X1上的电位降低,到一定程度时1脚降为低电平了,输出端又翻转成高电平,再次对X1充电,至此已完成一个充放电过程,即一个振荡周期,4脚输出一次低高变化的电平。之后振荡一直持续下去,反相器2的4脚就会一直输出高低不断变化的电平信号。这个信号的频率由晶体决定,为32.768kHz。这个过程在电路实际工作时完成得极快。反相器1和反相器2用于产生振荡信号,反相器3-6并联使用,构成输出控制,能提供20-30mA的灌入电流。反相器3-6的输出端接在发射管Q1的发射极对Q1进行调幅,向外发射电磁波。7脚输出一串数字编码信号,经Q1放大后由L1向外发射。D1为LED信号发射指示。
图4-2-4 发射板原理图
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图4-2-5 9018
Q1、L1、C3和C1电容组成高频振荡器,振荡频率由印刷电感L和C3及三极管的集电结电容C2决定。一般为200-270MHz。Q1的发射极如果直接接在负极时就能产生等幅高频波,再接在反相器的输出端就使输出受32.768KHz振荡信号调制,通过印刷电感L发射信号。按键每按一次就发射一次。
4.2.3接收板原理
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