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语音信号光纤传输设计
语音信号光纤传输设计
一、分析设计：
1、语音采集发射电路：
由于要使光电二极管工作在线性区，所以要求直流偏置电流在50~100mA之间。另外，还要对采集的语音信号进行滤波放大，以减小后面的接收信号波形的失真程度。在这个模块我们主要运用模拟电路中运算放大器的负反馈，对采集的语音信号进行滤波放大，然后再通过一个三极管对给信号偏置。因测的语音信号幅值在50mv左右，频率为300Hz—4KHz。所以用幅值为50mv，频率为1KHz的正弦信号进行仿真。电路图如下：（语音信号由MP3直接输入）：
发射电路
（1）波形图：
图中红色为信号源波形，蓝色为流经LED和地端的波形，明显可见LED波形被直流偏置抬高到2V以上，起峰峰值达到1V左右，可以驱动LED正常工作。
（2）频域特性图：
由图可知频域特性很好，满足语音传输条件。
2、语音接收输出电路：
接收电路用峰峰值为50 mV，频率1KHz的信号源代替PIN的接收信号，其电路图如下：
接收输出电路
波形图：
其中红色的信号为接收信号，黄色的为放大后的信号。
显然，输出信号幅值超过了4V，达到了设计要求。
频域特性图;
由图可知频域特性很好，满足语音传输条件。
二、数据分析：
1、
输入Vp-p 频率 光功率（uw） dBm 50mv 500Hz 19.88 17.01 50mv 1KHz 19.80 17.04 50mv 2KHz 19.79 17.04 50mv 3KHz 19.77 17.04 50mv 4KHz 19.78 17.03 50mv 5KHz 19.76 17.04 由图可知该系统的频域特性好，在500Hz—4KHz效果都很好，满足语音的传输。
2、语音信号经发射电路输出数据如下表：
输入Vp-p 频率 输出Vp-p 偏置电压 50mv 500Hz 1.04V 2.54V 50mv 1KHz 1.04V 2.53V 50mv 2KHz 1.04V 2.54V 50mv 3KHz 1.04V 2.53V 50mv 4KHz 1.04V 2.54V 50mv 5KHz 1.04V 2.53V
由图知达到驱动LED的要求。
3、信号经光纤传输到达接收端时数据如下表：
发射输出Vp-p 频率 接收端Vp-p 1.04V 500Hz 206mv 1.04V 1KHz 208mv 1.04V 2KHz 208mv 1.04V 3KHz 206mv 1.04V 4KHz 204mv 1.04V 5KHz 204mv
由图可知信号经光纤传输后衰减了很多，所以在设计接收电路时必须对信号再次进行滤波放大。
4、信号经接受输出电路后数据如下表;
接收端Vp-p 频率 音响输出Vp-p 206mv 500Hz 4.36V 208mv 1KHz 4.52V 208mv 2KHz 4.56V 206mv 3KHz 4.52V 204mv 4KHz 4.52V 204mv 5KHz 4.52V 由图可知接收电路对信号再次进行放大后达到了带动音响的要求。
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