語(yǔ)音/文字短信無(wú)線發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)

1.系統(tǒng)組成
語(yǔ)音/文字短信無(wú)線發(fā)射機(jī)的系統(tǒng)方框圖如圖1所示，由集成電路MC1648、MC145152、MC12022、低通濾波器和晶振構(gòu)成鎖相環(huán)頻率合成器、音頻處理器、數(shù)據(jù)編碼器、AT89S52單片機(jī)、按鍵、128×64點(diǎn)陣型LCD等部分組成。

2.電路設(shè)計(jì)
（1）壓控振蕩器電路（VCO）
VCO主要由壓控振蕩器芯片MC1648、變?nèi)荻O管V149以及LC并聯(lián)諧振回路構(gòu)成。電源采用+5V的電壓。
MC1648需要外接一個(gè)由電感和電容組成的并聯(lián)諧振回路，電容采用一對(duì)串聯(lián)變?nèi)荻O管，背靠背與電感相連，調(diào)節(jié)加在變?nèi)荻O管上的電壓值，使VCO的輸出頻率穩(wěn)定在35MHz。在工作頻率時(shí)，為達(dá)到最佳工作性能，要求LC并聯(lián)諧振回路的QL≥100。VCO電路圖如圖2所示。

VCO產(chǎn)生的振蕩頻率范圍和變?nèi)荻O管的壓容特性有關(guān)。變?nèi)荻O管的CVD的大小受所加偏置電壓U控制。對(duì)于fc=35MHz，CVD=20pF，利用公式計(jì)算可得L=1.04μH。
MC1648引腳端3為緩沖輸出，一路供前置分頻器MC12022，一路經(jīng)功率放大后輸出。該芯片的引腳端5是自動(dòng)增益控制電路（AGC）的反饋端，由于本設(shè)計(jì)的頻率固定在35MHz，且其反饋幅度不大，因此引腳端5經(jīng)電容接地。
（2）鎖相環(huán)電路
VCO的輸出頻率受自身參數(shù)、控制電壓的穩(wěn)定性、溫度、外界電磁干擾等因素的影響，往往是不夠穩(wěn)定的。因此可以加入自動(dòng)相位控制環(huán)節(jié)，即鎖相環(huán)，來(lái)穩(wěn)定發(fā)射頻率。發(fā)射頻率經(jīng)反饋，與晶振產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)做比較，在鎖相環(huán)的跟蹤下，發(fā)射頻率始終向標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)逼近，最終被鎖定在標(biāo)準(zhǔn)頻率上，達(dá)到與參考晶振同樣的穩(wěn)定度。
鎖相環(huán)電路采用MC145152芯片，MC145152芯片集鑒相器、可編程分頻器、參考分頻器于一體，分頻器的分頻系數(shù)可由并行輸入的數(shù)據(jù)控制。
①參考分頻
參考晶振接入MC145152的OSCin、OSCout引腳端，芯片內(nèi)部的÷R參考分頻器提供8種不同的分頻系數(shù)，對(duì)參考信號(hào)進(jìn)行分頻。R值由其引腳端RA0、RA1和RA2設(shè)定，RA0RA1RA2設(shè)定范圍為000～111，對(duì)應(yīng)的分頻系數(shù)為8～2048。本設(shè)計(jì)中，參考晶振為10.24MHz，所以取RA0RA1RA2＝101時(shí)，即R＝1024，對(duì)參考晶振頻率進(jìn)行1024分頻。
②可編程分頻
為使分頻系數(shù)連續(xù)可調(diào)，可編程分頻電路采用的是吞咽脈沖計(jì)數(shù)器，由ECL的高速分頻器MC12022及MC145152內(nèi)部的÷A減法計(jì)數(shù)器，÷N減法計(jì)數(shù)器構(gòu)成。如圖3所示。
MC12022有64和65兩種分頻系數(shù)。M為其控制端（從MC145152引腳端9輸出，輸入到MC12022引腳端6）。M為高電平時(shí)，MC12022以P＋1＝65為分頻系數(shù)，M為低電平時(shí)則以P＝64為分頻系數(shù)?！翹 和÷A是可預(yù)置數(shù)的減法計(jì)數(shù)器，由并行輸入口分別預(yù)置6位的A值和10位的N值。PD為數(shù)字鑒相器。fo為VCO輸出頻率（即發(fā)射頻率）。
采用吞咽脈沖計(jì)數(shù)方式，只要適當(dāng)選取N值與A值，就能得到任意的分頻比。為實(shí)現(xiàn)鎖相，必須有fo/（ PN+A）= fr。反過(guò)來(lái)，由于fo＝fr×（PN+A），改變N和A的值，也能改變fo，實(shí)現(xiàn)輸出頻率數(shù)字化控制。
÷A計(jì)數(shù)器為8位，因此A值最大為63，MC12022的P值為64。如果參考頻率fr＝10kHz，則輸出頻率
fo＝（PN＋A）fr＝（64N＋A）×10kHz
本設(shè)計(jì)中，要使發(fā)射頻率為35MHz，先令A(yù)＝0， 則
N＝(fo/ fr－A）/P=（35×106/10×103）/64=54.69
取N ＝54＝110110B，進(jìn)而有
A＝(fo/ fr)－PN=（35×106/10×103）－64×54＝44＝101100B
由此可得，利用單片機(jī)給MC145152的N9～N0和A5～A0口預(yù)置相應(yīng)的數(shù)值，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)頻率的控制。