語音/文字短信無線發射機設計

1.系統組成
語音/文字短信無線發射機的系統方框圖如圖1所示，由集成電路MC1648、MC145152、MC12022、低通濾波器和晶振構成鎖相環頻率合成器、音頻處理器、數據編碼器、AT89S52單片機、按鍵、128×64點陣型LCD等部分組成。

2.電路設計
（1）壓控振蕩器電路（VCO）
VCO主要由壓控振蕩器芯片MC1648、變容二極管V149以及LC并聯諧振回路構成。電源采用+5V的電壓。
MC1648需要外接一個由電感和電容組成的并聯諧振回路，電容采用一對串聯變容二極管，背靠背與電感相連，調節加在變容二極管上的電壓值，使VCO的輸出頻率穩定在35MHz。在工作頻率時，為達到最佳工作性能，要求LC并聯諧振回路的QL≥100。VCO電路圖如圖2所示。

VCO產生的振蕩頻率范圍和變容二極管的壓容特性有關。變容二極管的CVD的大小受所加偏置電壓U控制。對于fc=35MHz，CVD=20pF，利用公式計算可得L=1.04μH。
MC1648引腳端3為緩沖輸出，一路供前置分頻器MC12022，一路經功率放大后輸出。該芯片的引腳端5是自動增益控制電路（AGC）的反饋端，由于本設計的頻率固定在35MHz，且其反饋幅度不大，因此引腳端5經電容接地。
（2）鎖相環電路
VCO的輸出頻率受自身參數、控制電壓的穩定性、溫度、外界電磁干擾等因素的影響，往往是不夠穩定的。因此可以加入自動相位控制環節，即鎖相環，來穩定發射頻率。發射頻率經反饋，與晶振產生的標準信號做比較，在鎖相環的跟蹤下，發射頻率始終向標準信號逼近，最終被鎖定在標準頻率上，達到與參考晶振同樣的穩定度。
鎖相環電路采用MC145152芯片，MC145152芯片集鑒相器、可編程分頻器、參考分頻器于一體，分頻器的分頻系數可由并行輸入的數據控制。
①參考分頻
參考晶振接入MC145152的OSCin、OSCout引腳端，芯片內部的÷R參考分頻器提供8種不同的分頻系數，對參考信號進行分頻。R值由其引腳端RA0、RA1和RA2設定，RA0RA1RA2設定范圍為000～111，對應的分頻系數為8～2048。本設計中，參考晶振為10.24MHz，所以取RA0RA1RA2＝101時，即R＝1024，對參考晶振頻率進行1024分頻。
②可編程分頻
為使分頻系數連續可調，可編程分頻電路采用的是吞咽脈沖計數器，由ECL的高速分頻器MC12022及MC145152內部的÷A減法計數器，÷N減法計數器構成。如圖3所示。
MC12022有64和65兩種分頻系數。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，MC12022以P＋1＝65為分頻系數，M為低電平時則以P＝64為分頻系數。÷N 和÷A是可預置數的減法計數器，由并行輸入口分別預置6位的A值和10位的N值。PD為數字鑒相器。fo為VCO輸出頻率（即發射頻率）。
采用吞咽脈沖計數方式，只要適當選取N值與A值，就能得到任意的分頻比。為實現鎖相，必須有fo/（ PN+A）= fr。反過來，由于fo＝fr×（PN+A），改變N和A的值，也能改變fo，實現輸出頻率數字化控制。
÷A計數器為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
本設計中，要使發射頻率為35MHz，先令A＝0， 則
N＝(fo/ fr－A）/P=（35×106/10×103）/64=54.69
取N ＝54＝110110B，進而有
A＝(fo/ fr)－PN=（35×106/10×103）－64×54＝44＝101100B
由此可得，利用單片機給MC145152的N9～N0和A5～A0口預置相應的數值，即可實現對頻率的控制。