简易的调幅发射机的设计

模拟电路部分综合设计题

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一．题目

基于MTS或EWB设计一个简易的调幅发射机，需求载波1MHz正弦波，调制信号1KHz正弦波，调制度0.6。用示波器观测1MHz信号波形，记录幅度大小、频率值；用示波器观测1KHz信号波形，记录幅度大小、频率值;用示波器观测调制器输出端波形，记录波形和幅度大小，用频谱分析仪观测频谱并记录。

同时设计一个接收机电路，要求有混频电路，本机振荡电路

可以用正弦信号源代替，有中频谐振放大器，检波电路，低频放

大电路，功率放大电路。用电压表各级静态工作点，用示波器各

级电路工作波形并记录。写出设计体会。

二、设计思路

（1）发射机单元的设计

发射机单元采用调频方式实现音频信号的调制,并完成调频波的发射。结构上由信号输入电路、载波产生电路、调频电路、高频放大电路和调频波发射电路五部分组成。

集电极调幅的工作原理

集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压，通

过集电极电压的变化，使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化，从而实现调幅。实际上，它是一个集电极电源受调制信号控制的谐振功率放大器，属高电平调幅。调幅管处于丙类工作状

态。

集电极调幅的基本原理电路如图5—1所示：

图中，设基极激励信号电压（即载波电压）为：t V u 000cos ω=

则加在基射极间的瞬时电压为t V V u BE B 00cos ω+-=

调制信号电压u Ω 加在集电极电路中，与集电极直流电压VCC 串联，因此，集电极有效电源电压为

()t m V t V V u V V a CC CC CC C Ω+=+=+=ΩΩΩcos 1cos ω 式中，VCC 为集电极固定电源电压； CC a V V m Ω=为调幅指数。

由式可见，集电极的有效电源电压VC 随调制信号压变化而变化。

三．调幅发射机

1.调幅发射机的工作原理图:

u为常数，又RP不变，因此动态图中，由于-VBE与ub不变，故m ax

B

特性曲线的斜率也不变。若电源电压变化，则动态线随VCC值的不同，沿uc平行移动。由图可以看出，在欠压区内，当VCC由VC1变至VC2（临界）时，集电极电流脉冲的振幅与通角变化很小，因此分解出的Icm1的变化也很小，因而回路上的输出电压uc的变化也很小。这就是说在欠压区内不能产生有效的调幅作用。

当动态特性曲线进入过压区后，VCC等于VC3、VC4等，集电极电流脉冲的振幅下降，出现凹陷，甚至可能使脉冲分裂为两半。在这种情况下，分解出的Icm1随集电极电压VCC的变化而变化，集电极回路两端的高频电压也随VCC而变化。输出高频电压的振幅Vc=Icm1·Rp，Rp不变，Ic1m随Vc而变化，而VC是受uΩ控制的，回路两端输出的高频电压也随uΩ变化，因而实现了集电极调幅。其波形如图5-3所示。

三．接收机

1.接收机的工作原理图：

2.测量题目要求的各组数据，记录如下:

四．设计体会

查阅了图书馆，书店，和internet网，查阅了大量的调幅接收机设计的资料，并且整理了它们。通过这次的课程设计让我了解了无线电信号的产生、发射和接收过程，尤其是懂得了接收机的完全工作原理。在今后的实践工作中，它将带给我无穷的设计思路和指导。

无线电信号的接受过程正好和发送过程相反。在接收处，先用接收天线将收到的电磁波转变为已调波电流，然后从这已调波电流中检出原始的信号。最后再用听筒或扬声器将检波取出的音频电流转为声能，人就听到了发射机处发送的语言、音乐等信号。但是，接收天线所收到的电磁波很

微弱。为了提高接收机的灵敏度，可在检波器之前加一级至几级高频小信号放大器，然后再检波。检波之后，再经过适当的低频放大，最后送到扬声器或耳机中转为声音，这样的接收机叫做直接放大式接收机。它的缺点是，对于不同的频率，接收机的灵敏度和选择性变化叫剧烈，而且灵敏度因为受到高放不稳定的影响，不能过高。所以现在的接收机几乎全是超外差式接收机，包括上面的两个实验。

超外差式接收机的基本原理是：从天线收到的微弱高频信号先经过一级或几级的高频小信号放大器放大，然后送至混频器与本地振荡器所产生的等幅振荡电压想混合，所得到的输出电压包络线形状不变，仍与原来的信号波形相似，但载波频率所转换为两个高频频率之差，（或和），这叫做中频。中频电压再经中频放大器放大，送入检波器，得检波输出电压。最后检波输出电压经低频放大器放大，送到扬声器（或耳机）中转变为声音信号。

作为一个电子方面的大学生，在今后的工作中难免需要很强的实践动手能力，所以这次课程设计对我来说是很值得珍惜的好机会。这次课程设计，虽然短暂，但却给了我一次自主设计电路的机会。在设计过程中，以前书本上的内容第一次完完全全的在实际中实现.