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图2.4 基于BH1417F调频发射芯片的调频发射电路
经过仔细的分析论证，决定采用第四种方案，因为第四种方案中BH1417F解决了上述方案的缺点，同时我们平时也用BH1417F芯片做过调频发射这个模块。BH1417F可由并行数据设置端改变发射频率，比较容易实现硬件和软件结合。
2、压控振荡器的设计方案论证与选择
方案一：采用分立元件构成。利用低噪声场效应J310作振荡管，用两对变容二极管作压控器件，直接接入振荡回路，电路属于电感三点式振荡器。图2-2为其简化电路图。该方法实现简单，但是调试相当困难，而且不能灵活控制输出频率。
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11C8J1L3VD31nJ310
VapcUoVD110uH2222
1L4VD410uHVD2
图2.5 分立元件构成的VCO简化电路
方案二：采用自带压控振荡器的集成芯片和变容二极管KV1471E，外接一个LC谐振回路构成变容二极管压控振荡器。选取适当的电感，便可改变BH1417F的输出频率。由于采用了集成芯片，电路设计简单，系统可靠性高，并且利用锁相环频率合成技术可以使输出频率稳定度进一步提高。
所以本设计采用方案二。
3、频率合成器的设计方案论证与选择
频率合成是整机的核心，为了得到高度稳定的频率输出，并且输出频率可调，可以采用锁相环频率合成技术，输出频率稳定度与晶振的稳定度相当，达到10-5，频率可以为任意值。此技术采用拨码开关来实现控制。
方案一：模拟锁相环路法，通过环式的减法降频，将VCO的频率降低，与参考频率进行鉴相。优点是：可以得到任意小的频率间隔；鉴相器的工作频率不高，频率变化范围不大，比较好做，带内带外噪声和锁定时间易于处理。不需要昂贵的晶体滤波器。频率稳定度与参考晶振的频率稳定度相同。缺点是分辨率的提高要通过增加循环次数来实现，电路超小型化和集成化比较困难。
方案二：数字锁相环路法，如图2-3所示，通过数字逻辑电路，把压控振荡器（VCO）的频率降低到鉴相器的参考频率上，采用的是除法降频。除具有方案一的优点外，克服了方案一的缺点，还能与灵活方便的数字电路结合，做成数控可变分频，得到任意的频率，并且便于集成化，大大简化电路连线，缩短电路制作时间，降低整机体积。
综合考虑，本设计采用方案二。
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晶振 可编程分频器 图2.6 数字锁相环频率合成原理
参考分频器 参考 频率 鉴相器 环路滤波器 压控振荡器 输出 频率
5、功率放大电路方案选择与论证
方案一：采用集成功放，放大倍数比较理想，性能好，体积小，但是价格比较高 方案二：采用晶体管组建放大电路，放大倍数小，电路复杂，价格低廉。 由于本设计放大倍数要求不高，决定采用方案二。 7、电源方案选择与论证
BH1417F的正常工作电压为＋5V直流电压，运放和三极管则需要＋9V直流电压，所以需对市电进行变压、整流、滤波、稳压，为系统提供这两种直流电压。
方案一：采用变压器将220V交流电变换为12V交流电，再进行全波整流、滤波，最后用三端稳压管LM7809和LM7805进行稳压，可分别得到＋9V和＋5V。
方案二：采用电源模块得到12V直流电压输出，再通过三端稳压集成芯片进行稳压，得到两种输出电压。
方案一简单易行，且成本低，本设计采用方案一。
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第3章 器件及其选择
本章介绍了调频发射部分的器件及选择。
3.1 调频立体声
(1) 什么是立体声
一个双耳健全的人坐在音乐厅内，可以听到交响乐队演奏乐曲的旋律和强弱远近的变化，并能判断出是何种乐器发出的声音，甚至能判断出各种乐器在舞台上的位置，即便闭上眼睛，也可以用双耳判定声音发出的大致方位及声源的远近距离。由此我们认识到：人们所感觉到的这种层次分明，具有立体感，方位感的音响效果，就是通常所说的立体声。请注意，上述的“双耳健全”这几个字，如果你只用一只耳朵听音乐会，那绝不会有立体声的感觉，只有利用双耳，才能判断出声源的位置，才能有声音的立体感和方向感。所以立体声是建立在双耳效应的基础上的。 (2) 调频立体声及特点：
用两个传声器分别检拾左右两部分声音信号，并将左右两个声道的信号按一定方式进行
编码，然后调制在同一副载波上，再用调频的方式调制在主载波上并发送出。这样的广播，一个电台能同时播送左右两个声道的信号，称为调频立体声广播。由于调频(FM)方式比调幅(AM)方式具有抗干扰能力强、信噪比高、频带宽、音质好、容量大等优点，所以立体声广播的主载波采用调频的方式。按照对副载波和主载波的调制方式，调频立体声广播可分为AM-FM和FM-FM方式。前者又分为导频制和极化调制制两种。但是，不论哪一种制式，都必须考虑能与单声道调频广播兼容，即调频单声道收音机可以收听调频立体声广播，调频立体声收音机也可以收听调频单声道广播(但没有立体声效果)。只有调频立体声收音机收听调频立体声广播时，才有声音的立体感。目前，国际上较为普及的立体声广播都是双声道的，而且使用最多的是采用导频制式，我国也采用这种制式。国际调频广播的标准频段规定为87～108MHz，我国、美国、欧洲一些国家就采用了这一标准频段。也有些国家不采用这一频段，如苏联(采用64.5～73MHz)、日本(采用76～90MHz)及西欧的一些国家(采用87.5～104MHz)。 (3) 调频立体声广播的实现：
在导频制立体声广播中，为了实现兼容，广播电台须先将左(L)、右(R)两声道的信号，用矩阵电路变换成和信号(L+R)和差信号(L-R)。和信号相当于普通单声道调频广播的信号。普通单声道调频收音机收到这个和、差信号之后，只能解调出和信号来，和信号已经包括了
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节目的全部内容，但不是立体声的，不能把左、右分离开。立体声收音机收到这个和、差信号，通过的立体声解调器(解码器)，将左、右信号分离开，听到的是具有立体感的节目。
3.2 调频基本原理
调频是模拟角度调制的一种，属于非线性频率变换。设高频载波uc?Ucmcos?ct，调制信号为u?(t)，调频中已调信号的频谱与调制信号频谱之间不存在线性对应关系，而是产生出与频谱搬移不同的新频率分量，故呈现出非线性特征。
在连续波调制中，未调载波可以表示为：C(t)?Acos(?Ct??)如果幅度不变，起始相位为0，而瞬时角频率是调制信号的线性函数，则这种调制方式称为频率调制。其瞬时角频率偏移为：
???KFMf(t) （3-1） 瞬时角频率L：
???C?KFMf(t) （3-2） 调频信号表示为：
SFM(t)?Acos[?Ct?KFM?f(t)dt] （3-3） 若f(t)?Amcos?mt?Amcos2?fmt 则SFM(t)?Acos[?Ct???max?msin?mt]?Acos[?Ct??FMsin?mt] （3-4） ??max?KFMAm??fmax （3-5） fm其中调频指数： ?FM??m?m展开（3-4）后再由第一类n阶贝塞尔函数作为三角级数的系数，可以得到
SFM(t)?A?Jn(?FM)cos(?C?n?m)t （3-6）
n????它的傅氏变换即为频谱
SFM(?)??A?Jn(?FM)[?(???C?n?m)??(???C?n?m)] （3-7）
n????可见调频信号的频谱中含有无穷多个频率分量。
3.3 调频发射芯片
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