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音頻信號紅外轉發器電路
 設計要求 1輸入為電視中音頻信號或者收音機、MP3等的音頻信號。注：可以直接從喇叭兩端接線，或者用耳機把信號引出來。 2在三米外，能夠接收到紅外信號；且能夠清楚地聽到聲音。 3必須有主要單元電路和元器件參數計算、選擇； 4畫出總體設計電路圖； 5安裝自己設計的電路，按照自己設計的電路，在通用板上焊接。焊接完畢后，應對照電路圖仔細檢查，看是否有錯接、漏接、虛焊的現象； 6調試電路； 7電路性能指標測試； 8提交格式上符合要求，內容完整的設計報告 3 總體設計 3.1電路原理
此電路設計是根據轉發和接收器的原理，即可現無方向性接收，若配制多太接收器，還可多人同時接收。此原理采用紅外線作為傳輸媒介，可以避免無線電波的干擾。
該轉發器由發射和接收兩部分構成。
圖 1(a)為發射部分電路原理。鑒頻后的伴音（音頻）信號經三極管VT放大后推動紅外發射管。由于發射管的發射強度與通過其電流成正比，所以VD1、VD2所發出的紅外光，便受到音頻信號的調制。為了防止失真，VD1、VD2要設一定的偏置。圖1(b)是接收部分原理圖。其電路采用一塊音頻放大集成電路LM386。VD為紅外線接收管。當被音頻信號調制的紅外光照射到VD時，在其兩端產生一個與音頻信號變化規律相同的電信號，經C1耦合至IC，進行放大。由于IC具有功率放大作用，所以可同時供1－4副耳機收聽。
3.2 主要元器件
3.2.1發射部分用到的元器件及相關參數
耦合電容 C1(4.7uF) C2(100uF) 旁路電容C3(0.01uF)偏置電阻R1*(51K) 電阻R2(100) 三極管VT8050 發射管VD1和VD2
注：三極管 VT應選用8050中功率管， PCM=300mW, ICM=500mA； R2的功率不小于1/4W；因為調試時是要求三極管VT的靜態電流為30mA左右的，則R1應選用可調電阻；紅外發射管的輻射角一般在60度左右，所以安裝時要使它們的輻射有一部分重迭。
3.2.2 接收部分用到的元器件及相關參數
電阻 R1′(520K) 電阻R1′′(100K)C1(0.22uF) C2(10uF) C3(100uF) 旁路電容C4(0.1uF) 耦合電容C5(100uF) 電容 C6(0.1uF) 電容C7(100uF) 音頻放大集成電路LM386 接收管VD
注：因為電子元器件中沒有電阻為 620 K的電阻，所以在焊接電路時要用到將電阻分別為550K的電阻和100K的電阻串聯以構成 620K的電阻；VD為紅外線接收管，它不能用光二極管，以防止可見光干擾影響接收的效果；此外應選用音頻放大集成電路LM386 以實現音頻信號的轉化。
3.3 LM386 的功能
LM386 是一種音頻集成功放，具有自身功耗低、電壓增益可調整、電源電壓范圍大、外接元件少和總諧波失真小等優點，廣泛應用于錄音機和收音機之中。
3.3.1 LM386內部電路
LM386 內部電路原理圖如圖2所示。與通用型集成運放相類似，它是一個三級放大電路。第一級為差分放大電路，T1和T3、T2和T4分別構成復合管，作為差分放大電路的放大管；T5和T6組成鏡像電流源作為T1和T2的有源負載；T3和T4信號從管的基極輸入，從T2管的集電極輸出，為雙端輸入單端輸出差分電路。使用鏡像電流源作為差分放大電路有源負載，可使單端輸出電路的增益近似等于雙端輸出電容的增益。
第二級為共射放大電路， T7為放大管，恒流源作有源負載，以增大放大倍數。第三級中的T8和T9管復合成PNP型管，與NPN型管T10構成準互補輸出級。二極管D1和D2為輸出級提供合適的偏置電壓，可以消除交越失真。 引腳2為反相輸入端，引腳3為同相輸入端。電路由單電源供電，故為OTL電路。輸出端（引腳5）應外接輸出電容后再接負載。 電阻R7從輸出端連接到T2的發射極，形成反饋通路，并與R5和R6構成反饋網絡，從而引入了深度電壓串聯負反饋，使整個電路具有穩定的電壓增益。
3.3.2 LM386 的引腳圖LM386的外形和引腳的排列如下圖3所示。引腳2為反相輸入端，3為同相輸入端；引腳5為輸出端；引腳6和4分別為電源和地；引腳1和8為電壓增益設定端；使用時在引腳7和地之間接旁路電容，通常取10μF。
3.3.3 集成功率放大電路的主要性能指標
集成功率放大電路的主要性能指標除最大輸出功率外，還有電源電壓范圍、電源靜態電流、電壓增益、頻帶寬、輸入阻抗、輸入偏置電流、總諧波失真等。 靜態功耗低,約為4mA,可用于電池供電。 LM386電源電壓4--12V，音頻功率0.5w。LM386音響功放是由NSC制造的，它的電源電壓范圍非常寬，最高可使用到15V，消耗靜態電流為4mA，當電源電壓為12V時，在8歐姆的負載情況下，可提供幾百mW的功率。它的典型輸入阻抗為50K。 4單元電路設計 4.1發射部分的設計
C1是發射器的核心；當伴音信號加在圖1中的A、B點時，經耦合電容C1（4.7μ）的隔直作用后會在8050的基極加上一組和音頻信號一樣變化的電流，在由8050的放大作用，驅動兩紅外發光管。使其對音頻信號的幅度大小同步調制，轉變為紅外信號發送出去。由于每只紅外發光管的正向壓降均為1.15V，發射功率都小于100mW，將兩只紅外管進行串聯的目的在于提高紅外線的發射功率。此外，由于紅外發光管的輻射角度有限，因此在設計電路板時需將作用區有疊加地排列。發射部分原理圖如圖4示。 4．2 接收部分的設計 接收器由光電轉換、電源、耳機插孔及音頻放大器四大部分組成，接收器電路如圖5所示。經調制的紅外信號首先被紅外光敏管接收并轉換為變化規律和音頻信號相同的電信號，相當于經過耦合電容C2（0.22μ）隔直作用后，再由LM386放大后再由路解調并還原為音頻信號。接收部分原理圖如圖5示。 5調試 1.首先應檢查電路是否接錯，如果接錯應進行拆焊，然后根據原理圖將焊錯的元器件正確的焊接到電路板上, 同時應注意二極管的正負極有沒有接反，三極管的各個管腳有沒有接錯等，然后用萬用表逐個認真細致的檢測各焊點的電流情況，看有沒有出現虛焊和元器件損壞現象。 2.調節工作臺上的兩個直流穩壓電源，一個調節為12V,一個調節為6V。 3. 將制作好的實物的發射部分接電源的兩根導線接在電源為12V的正負極兩端，將接收接電源的兩根導線接在電源為6V的正負極兩端，并將做成的實物 A和B代表的導線接至收音機耳機的兩根信號引出線上，以在A和B兩端最先產生音頻信號，在發射部分線路板的耳機插口處塞上耳機。 4.按這樣連接好線路后，發射部分調節可變電阻 R1使VT的靜態電流在30mA左右，先使發射管和接收管靠近，調頻收音機，看是否能通過耳機聽到清晰的聲音；然后將發射管和接收管逐漸遠離至3米左右，若仍能清楚的聽到聲音卻不失真，證明能夠接收到紅外信號。 5.接收部分只要安裝無誤，不需調試即可工作。此外應保證紅外發射管的輻射角一般在60度左右，所以安裝時要使它們的輻射要有一部分重迭,以實現轉發距離不小于3m。 6 電路測試及測試結果 將發射部分和接收部分分別接上+12V和+6V電源，再接上音頻信號，其發射管和接收管距離大約3米左右，通過耳機聽到音質較好的音頻信號。 7設計總結 對這一課程的設計，使我了解了音頻紅外轉發器發射部分與接收部分的工作原理。當伴音信號加在圖中的A、B點時，經耦合電容C1（4.7μ）的隔直作用后會在8050的基極加上一組和音頻信號一樣變化的電流，在由8050的放大作用，驅動兩紅外發光管。使其對音頻信號的幅度大小同步調制，轉變為紅外信號發送出去。經調制的紅外信號首先被紅外光敏管接收并轉換為變化規律和音頻信號相同的電信號，相當于經過耦合電容C2（0.22μ）隔直作用后，再由LM386放大后再由路解調并還原為音頻信號。 進一步搞清楚了8050中功率管的作用和音頻放大集成電路LM386 的作用. 將自己設計的電路在電路板上焊接成實物，使我更加熟練的掌握了在電工實習和電子實習中學到的電焊技術. 按照原理圖將各元器件逐個焊接上去的同時注意用導線連接某些必要的焊點，同時注意避免出現接錯、漏接、虛焊的問題，最后對實物圖進行分步驟調試以實現在3米外能夠接受到紅外信號且能夠清楚的聽到聲音這一目的。在這一過程中，我提高了自己的動手操作的能力.
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