小功率调幅发射机设计

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课程设计报告--小功率调幅发射机的设计

课程设计报告--小功率调幅发射机的设计

课程设计报告--小功率调幅发射机的设计高频电子线路课程设计报告设计题目:小功率调幅发射机设计一、设计题目小功率调幅发射机的设计。

二、设计目的、内容及要求设计目的:《高频电子线路》是一门理论与实践密切结合的课程,课程设计是其实践性教学环节之一,同时也是对课堂所学理论知识的巩固和补充。

其主要目的是加深对理论知识的理解,掌握查阅有关资料的技能,提高实践技能,培养独立分析问题、解决问题及实际应用的能力。

(1)加深对高频电子线路理论知识的掌握,使所学的知识系统、深入地贯穿到实践中。

(2)提高同学们自学和独立工作的实际能力,为今后课程的学习和从事相应工作打下坚实基础。

任务及要求:小功率调幅发射机的设计(1)掌握小功率调幅发射机原理;(2)设计出实现调幅功能的电路图;(3)应用multisim软件对所设计电路进行仿真验证。

技术指标:载波频率f0=1MHz~ 10MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调制系数Ma=50%±5%;负载电阻R A=50Ω。

三、工作原理3.1 小功率调幅发射机的认识目前,虽然调频技术以及数字化技术突飞猛进,其应用范围覆盖了无线通信技术的80%以上,但是由于小功率调幅发射机具有调制解调电路简单、调试容易、信号带宽窄和技术成熟等优点,因此仍然使其能够在中短波通信中广泛得以应用。

课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景,在仿真软件与实验室中完成一个完整的调幅发射机,并实现无线电报功能。

发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制,将其变为在适合频率上具有一定的带宽,有利于天线发射的电磁波。

一般来说,简易发射机主要分为低频部分、高频部分、以及电源部分。

高频部分主要包括:主振荡器、缓冲放大级、中间放大级、功放推动级以及末级功放级。

低频部分主要包括:话筒、低频电压放大级、低频功率放大级以及末级低频功率放大级等。

3.2 小功率调幅发射机的工作原理一条调幅发射机的组成框图如下图图1所示,其工作原理是:第一本机振荡产生一个固定频率的中频信号,它的输出送至调制器;话音放大电路放大来自话筒的信号,其输出也送至调制器;调制器输出是已调幅了的中频信号,该信号经中频放大后与第二本振信号混频;第二本振是一频率可变的信号源,一般选第二本振频率fo2是第一本振f1与发射载频foc之和,混频器输出经带通或低通滤波器滤波,是输出载频fc=fo2-fo1;功放级将载频信号的功率放大到所需发射功率。

小功率调频发射机的设计

小功率调频发射机的设计

小功率调频发射机的设计一、设计原理1.调频器:负责将音频信号转换成频率调制信号。

在调频器中,我们可以使用电容或电感进行频率调制。

2.放大器:负责将调频器输出的调制信号放大到适合无线传输的功率水平。

放大器主要使用晶体管、场效应管或管子放大器等器件。

3.混频器:负责将振荡器产生的射频信号与调制信号进行混频,形成调频发射信号。

4.振荡器:用于产生稳定的射频信号,其频率由调频电路控制。

5.滤波器:用于滤除混频后产生的杂散分量,只保留感兴趣的射频信号。

6.功率放大器:负责将滤波器输出的射频信号放大到更高的功率水平,使其能够被天线辐射出去。

二、设计步骤1.确定应用场景和需求:首先需要确定该小功率调频发射机的应用场景和需求,包括工作频率范围、传输距离、功率要求等。

2.确定天线类型和参数:根据应用场景的不同,选择适合的天线类型和参数,如定向天线、全向天线、增益、方向性等。

3.确定调制方式:根据应用需求,选择合适的调制方式,如频率调制、相位调制、脉冲调制等。

4.按照电路图设计电路:根据设计需求,绘制出整个调频发射机的电路图。

根据电路图,选择合适的器件和数值进行电路设计。

5.PCB设计和制作:将电路图转化为PCB图,设计并制作出电路板。

在设计电路板时,需要注意布局合理性和信号线的走向,以避免干扰和噪声。

6.组件的选择和安装:根据设计需求,选择合适的器件和元件,并进行焊接和安装。

7.调试和测试:将制作完成的发射机进行调试和测试,确保其可以正常工作并满足设计需求。

8.优化和改进:根据测试结果,对发射机进行优化和改进,提高其性能和稳定性。

小功率调频发射机的设计需要一定的电子技术和通信原理的基础,对器件的选择和电路设计也需要一定的经验和专业知识。

在设计过程中,需要考虑信号传输的稳定性、抗干扰性和功率效率等因素,以保证发射机的性能和可靠性。

总结:小功率调频发射机的设计是一个综合性较强的工程项目,它需要掌握多种电子技术和通信原理知识,并进行电路设计、PCB制作和调试等工作。

小功率调幅发射机

小功率调幅发射机

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:小功率调幅发射机设计初始条件:(1)可选元件:MC1496、 A741、3.597MHz晶振、3DG130、NXO-10磁环(2)可用仪器:万用表,毫伏表(3)仿真软件:Protuse要求完成的主要任务:(1)设计小功率调幅发射机的各单元电路(2)使用EDA仿真软件对电路原理图经行仿真(3)根据所设计的电路原理图做出实物时间安排:1、理论讲解,老师布置课程设计题目,学生根据选题开始查找资料;2、课程设计时间为1周。

(1)确定技术方案、电路,并进行分析计算,时间1天;(2)选择元器件、安装与调试,或仿真设计与分析,时间2天;(3)总结结果,写出课程设计报告,时间2天。

指导教师签名: 2009年 12 月 30 日系主任(或责任教师)签名: 2009年 12月 30 日目录中文摘要 (I)Abstract (II)1 对调幅发射机的认识和了解 (2)1.1 总体认识 (2)1.2 电路型式选择 (2)1.2.1 主振器 (2)1.2.2 高频电压放大器 (3)1.2.3 振幅调制器 (3)1.2.4 高频功率放大器 (4)2 调幅发射机的设计选择、及其原理框图 (5)2.1方案的选择 (5)2.1.1设计选择的原因 (5)2.1.2 功率分配及电源电压的确定 (5)2.1.3 各级晶体管的选择 (6)2.1.4 放大级管子的选择: (6)2.2 调幅发射机方框图 (6)2.3 调幅发射机的电路形式及工作原理 (7)2.3.1 高频振荡器电路 (7)2.3.2 隔离放大电路 (8)2.3.3 受调放大级电路 (9)2.3.4 话筒和音频放大电路 (9)2.3.5 传输线与天线 (10)3 调幅发射机各级电路的计算及调试 (11)3.1 各级电路的计算 (11)3.1.1 被调级参数的计算 (11)3.1.2 放大级的计算 (11)3.1.3 振荡级的计算 (11)3.2 电路的调试 (12)3.2.1 本振级调试 (12)3.2.2 放大级调整 (12)3.2.3 末级调试 (12)3.2.4 统调 (13)4 总结 (14)参考文献 (15)附录1:发射机电路原理图 (16)附录2:元件清单 (17)中文摘要高频电子线路课程设计是继《通信电子线路》理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。

小功率调频发射机的设计与制作.

小功率调频发射机的设计与制作.

小功率调频发射机的设计和制作小功率调频发射机的设计与制作一、设计任务与要求1、主要技术指标:1、中心频率:2、频率稳定度3、最大频偏4、输出功率5、电源电压二、原理及图1、小功率调频发射机原理:拟定整机方框图的一般原则是,在满足技术指标要求的前提下,应力求电路简单、性能稳定可靠。

单元电路级数尽可能少,以减小级间的相互感应、干扰和自激。

在实际应用中,很多都是采用调频方式,与调幅相比较,调频系统有很多的优点,调频比调幅抗干扰能力强,频带宽,功率利用率大等。

调频可以有两种实现方法,一是直接调频,就是用调制信号直接控制振荡器的频率,使其按调制信号的规律线性变化。

另一种就是间接调频,先对调制信号进行积分,再对载波进行相位调制。

两种调频电路性能上的一个重大差别是受到调频特性非线性限制的参数不同,间接调频电路提供的最大频偏较小,而直接调频可以得到比较大的频偏。

所以,通常小功率发射机采用直接调频方式,它的组成框图如图1所示。

小功率调频发射机的设计和制作图1 调频发射机组成其中高频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号,且其频率受到外加音频信号电压调变;缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大,以提供末级所需的激励功率,同时还对前后级起有一定的隔离作用,为避免末级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度;功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率,并馈送到天线进行发射。

(1)振荡级振荡电路主要是产生频率稳定且中心频率符合指标要求的正弦波信号,目前应用较为广泛的是三点式振荡电路和差分对管振荡电路。

三点式振荡电路又可分为电感和电容三点式振荡电路,由于是固定的中心频率,因而采用频率稳定度较高的克拉拨振荡电路来作振荡级。

(2)缓冲级因为本次实验对该级有一定的增益要求,而中心频率是固定的,因此用LC并联回路作负载的小信号谐振放大器电路。

缓冲放大级采用谐振放大,L2和C10谐振在振荡载波频率上。

若通频带太窄或出现自激则可在L2两端并联上适当电阻以降低回路Q值。

小功率调幅发射机的设计-(理工大)

小功率调幅发射机的设计-(理工大)

小功率调幅发射机的设计姓名:学号:班级:07电信2班级指导教师:目录摘要 (2)一、调幅发射机的主要性能指标 (2)二、调幅发射机的工作原理 (3)三、小功率调幅发射机的设计 (4)3.1、拟定调幅发射机的工作原理框图 (4)3.2、各组成部分的的作用如下: (4)3.3、主要参数: (5)3.4、增益分配 (6)四、设计电路图 (6)4.1、本机振荡电路和话音放大电路 (6)4.2、调制电路 (7)4.3、功率放大级电路 (10)4.4、整体电路设计 (11)五、调试与仿真 (12)5.1、晶体振荡器的调试 (12)5.2、调制器的测试 (13)六、整机联调及其常见故障分析 (14)七、心得与体会 (15)八、参考文献 (16)小功率调幅发射机的设计摘要:由于调幅发射机实现调制简便,调治所占的频带窄,并且与之对应的调幅接受设备简单,所以小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。

一、调幅发射机的主要性能指标调幅制一般使用于中短波广播通信,其工作频率范围为300KHZ~30MHZ。

发射功率:发射功率一般是指发射机输送到天线上的功率。

只有当天线的长度与发射机高频振荡的波长λ相比拟时,天线才能有效地把载波发射出去。

波长与频率的关系为:λ= c/f。

式中,c为电磁波传播速度,c=3×108m/s。

调幅系数:调幅系数ma是调制信号控制载波电压振幅变化的系数,ma的取值范围为0~1,通常以百分数的形式表示,即0%~100%。

非线形失真:调制器的调制特性不能跟随调制电压线形变化而引起已调波的包括失真为调幅发射机的非线形时针,一般要求小于10%。

线形失真:保持调制电压振幅不变,改变调制频率引起的调幅度特性变化称为线形失真。

噪声电平:噪声电平是指没有调制信号时,由噪声产生的调制度与信号最大时间的调幅度比,广播发射机的噪声电平要求小于0.1%,一般通信机的噪声电平要求小于1%。

(整理)调幅发射机的设计、安装和调测

(整理)调幅发射机的设计、安装和调测

小功率调幅发射机的设计、安装和调测一.设计目的训练学生对高频电子元器件及电路的应用能力、高频电路的设计与调测能力,高频电子小系统的设计与调测能力,提高综合应用高频知识的能力、分析解决问题的能力。

二.设计任务设计一个小功率调幅发射机,指标为:中心频率6MHz;频率稳定度≤10-4;输出AM波峰包功率≥200mW;调制系数ma≥50%;包络基本不失真,用短波调幅收音机收听到的声音清晰且不失真。

限定条件:天线阻抗50Ω,话筒为驻极体话筒XD-18。

三.方案的确定与电路图(—)系统方案的确定根据设计任务要求,可选用图k1.1所示的典型小功率调幅发射机的方案。

图中,晶体振荡器的作用是产生频率稳定度≤10-5的基本不失真的6MHz的正弦波。

由于晶体振荡器频率稳定度通常可达10-6以上,因此一般满足频率稳定度≤10-5的要求。

缓冲放大器用于减小高电平调幅电路对振荡器工作的影响,并对振荡器输出信号进行放大,其增益应该合适而且可调,以便满足高电平调幅电路,不难达到发射机的功率和失真要求。

调制系数可以通过u B(t)和uΩ(t)的大小来满足,u B(t)的大小通过缓冲放大器的增益来调节,uΩ(t)的大小通过音频放大器的增益来调节。

音频放大器的作用是不失真地放大音频信号,其增益应该合适而且可调。

综上可见,高电平调幅电路是满足系统要求的关键,应首先设计该电路,然后根据该电路对信号u B(t)和uΩ(t)的要求确定其它电路。

图 k1.1 小功率调幅发射机系统框图(二)单元电路的设计1.高电平调幅电路的设计(1)电路及工作状态的选择。

高电平调幅电路主要有基极调幅、集电极调幅和集电极-基极双重调幅电路。

由于输出功率较小,故可选用效率虽较低但调制线性好、电路较简单的基极调幅电路。

导通角通常选择70o左右,采用自给偏置,电路如图k1.2所示。

为了提高调制线性度,应使电路工作在欠压区。

u BU(2)基本原件的选择。

图中,C B1、C B2、C C为隔直耦合电容,C1、C2为高频滤波电容。

小功率调幅发射机

小功率调幅发射机

课程设计任务书之巴公井开创作学生姓名:专业班级:电子0903指导教师:工作单位:武汉理工年夜学题目: 小功率调幅发射机设计初始条件:具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力;对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力;能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测.要求完成的主要任务:1. 采纳晶体管或集成电路完成一个小功率调幅发射机的设计.2. 电源电压+Vcc=+10V,-VEE=-10V;3. 工作频率f=16MHz,调幅度=50%;4. 负载电阻RL=75Ω时,发射功率P0≥100mW, 整机效率η>40%5. 完成课程设计陈说(应包括电路图,清单、调试及设计总结).时间安插:1.2013年1月4日分班集中,安插课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计陈说格式的要求;课设答疑事项.2.2013年1月5日至2013年1月10日完成资料查阅、设计、制作与调试;完成课程设计陈说撰写.3. 2013年1月11日提交课程设计陈说,进行课程设计验收和辩论.指导教师签名:年月日目录摘要 (I)Abstract (II)1 调幅发射机的相关知识 (1)1.1基本知识及性能指标 (1)1.2调幅发射机的工作原理 (1)2 小功率调幅发射机的设计 (3)2.1 设计要求 (3)2.2确定电路设计方案 (3)2.2.1拟定调幅发射机的工作原理框图 (3)2.2.2 单位电路设计方案选择 (4)2.3单位电路设计 (5)2.3.1本机振荡电路和话音放年夜电路 (5)2.3.2调制电路 (6)2.3.4功率放年夜级电路 (8)2.3.5整体电路设计 (8)3 调试与仿真 (9)3.1晶体振荡器的调试 (9)3.2调制器的测试 (10)3.3整机联调及其罕见故障分析 (11)4心得与体会 (12)参考文献 (13)摘要小功率调幅发射机经常使用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在中短波广播通信的领域里更是获得了广泛应用.原因是调幅发射机实现调幅简便,调制所占的频带窄,而且与之对应的调幅接收设备简单,所以调幅发射机广泛地应用于广播发射.本次课程设计的任务是完成小功率调幅发射机的设计,这在实际生活中有很广泛的应用.小功率调幅发射机由高频振荡器、低频放年夜器、振幅调制电路以及高频功率放年夜器组成,这些模块电路涵盖了高频电子线路课程的主要学习内容,对加深理论知识的理解有很年夜帮手.本课题的设计目的是要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计与装置对各级电路进行详细地探讨,并利用Multisim软件仿真设计了一个小功率调幅发射机.关键字:小功率调幅发射机、MULTISIM仿真、振荡电路、调制电路、功率放年夜器.AbstractSmall power modulation transmitter is often used in communication system and other radio system, especially in medium short wave radio communication field is a wide range of applications. The reason is am transmitter realize amplitude modulation is simple, modulation of the band of narrow, and the corresponding modulation receiving equipment simple, so am transmitter widely used in radio emission.The curriculum design task is to achieve low power modulation transmitter design, this in real life have a wide range of application. Small power modulation transmitter by high frequency oscillator, low frequency amplifier, amplitude modulation circuit as well as the high frequency power amplifier composition, these module circuit covers the high frequency electronic circuit course mainly studies the content, to deepen the understanding of the theoretical knowledge is of great help.This topic design purpose is the most basic requires knowledge of small power modulation launch system design and installation of all circuit detailed study, and use Multisim softwaresimulation design a small power modulation transmitter.Keywords: low-power AM transmitters, MULTISIM simulation, oscillation circuit, modulation circuit, power amplifier.1 调幅发射机的相关知识1.1基本知识及性能指标由于调幅发射机实现调幅简便,调制所占的频带窄,而且与之对应的调幅接收设备简单,所以调幅发射机广泛地应用于广播发射.所谓调幅,就是指,使振幅随调制信号的变动而变动,严格的讲,就是指载波振幅与调制信号的年夜小成线性关系,而它的频率和相位不变.振幅调制分为4种方式:AM(普通调幅)、DSB(抑制载波双边带调幅)、SSB(单边带条幅)、VSB(残余边带调幅).本设计调幅发射机指的是AM调幅.在设计调幅发射机时,主要遵循如下性能指标:工作频率范围:调幅制一般适用于中、短波广播通信,其工作频率范围为300kHz~30MHz.发射功率:一般是指发射机送到天线上的功率.只有当天线的长度与发射频率的波长可比力时,天线才华有效地把载波发射出去.调幅系数:调幅系数ma是调制信号控制载波电压振幅变动的系数,ma的取值范围为0~1,通常以百分数的形式暗示,即0%~100%.非线性失真(包络失真):调制器的调制特性不能跟调制电压线性变动而引起已调波的包络失真为调幅发射机的非线性失真,一般要求小于10%.线性失真:坚持调制电压振幅不变,改变调制频率引起的调幅度特性变动称为线性失真,噪声电平:噪声电平是指没有调制信号时,由噪声发生的调制度与信号最年夜时间的调幅度比,广播发射机的噪声电平要求小于0.1%,一般通信机的噪声电平要求小于1%.1.2调幅发射机的工作原理所谓调幅,就是依照调制信号的变动规律去改变载波的幅度,使输出信号的频谱搬移到高频波段,而输出信号的振幅携带调制信号的相关信息.调幅发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的幅度调制,将其酿成在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波.通常,调幅发射机包括三个部份:高频部份,低频部份,和调制部份.高频部份一般包括主振荡器、缓冲放年夜、倍频器、中间放年夜、功放推动级与末级功放.主振器的作用是发生频率稳定的载波.为了提高频率稳定性,主振级往往采纳石英晶体振荡器或LC振荡电路,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响.低频部份包括话筒、低频电压放年夜级、低频功率放年夜级与末级低频功率放年夜级.低频信号通过逐渐放年夜,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放年夜器进行调制.调制部份即振幅调制电路,它将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程.一条调幅发射机的组成框图如下图图1所示,其工作原理是:第一本机振荡发生一个固定频率的中频信号,它的输出送至调制器;话音放年夜电路放年夜来自话筒信号,其输出也送至调制器;调制器输出是已调幅了的中频信号,该信号经中频放年夜后与第二本振信号混频;第二本振是一频率可变的信号源,一般选第二本振频率fo2是第一本振f1与发射载频foc之和,混频器输出经带通或低通滤波器滤波,是输出载频fc=fo2-fo1;功放级将载频信号的功率放年夜到所需发射功率.图1 调幅发射机组成框图2小功率调幅发射机的设计2.1 设计要求根据以上的原理,要求设计一个小功率调幅发射机,主要参数:已知+Vcc=+10V、-VEE=-10V;负载电阻RL=75Ω.主要元器件:主要元件有MC1496、3DG100、3DG130、16MHz晶振、NXO-10磁环;主要技术指标:工作频率 f=16MHz,发射功率P0>=100mW,调制度ma=50%,整波效率年夜于40%.实验仪器设备:函数信号发生器∕计数器EE164B 一台调制度丈量仪器HP8901A或BD5 一台高频信号发生器一台超高频毫伏表DA-36A一台双踪示波器(COS5020)或数字存储示波器数字万用表一台2.2确定电路设计方案2.2.1拟定调幅发射机的工作原理框图根据调幅发射机的工作原理和给定的技术指标要求画出组成框图,如下图2所示:图2 拟定调幅发射机组成框图图中,各组成部份的的作用如下:本机振荡:发生频率为16MHz的载波信号.缓冲隔离级:将晶体振荡级与调制级隔离,减小调制级对晶体振荡级的影响;将功率激励级与调制级隔离,减小功率激励级对换制级的影响.话音放年夜级:将话筒信号电压放年夜到调制级所需的调制电压.调制级:将话音信号调制到载波上,发生已调波.功率激励级:为末级功放提供激励功率.末级功放:对前级送来的信号进行功率放年夜,在负载上获得满足要求的发射功率.2.2.2 单位电路设计方案选择(1)本机振荡器本机振荡器就是高频振荡器,根据载波频率的高低和频率稳定度来确定电路形式.在频率稳定度要求不高的情况下,可以采纳电容反馈三点式振荡电路,如克拉泼、西勒电路等.而在频率稳定度要求高的情况下,可以采纳晶体振荡器,也可以采纳单片集成振荡电路.本机放年夜电路的输出是发射机的载波信号源,要求它的振荡频率应十分稳定.一般的LC振荡电路,其日频率稳定度约为10-2~10-3,晶体振荡电路的Q值可达数万,其日频率稳定度可达10-5~10-6.因此,在本设计中本机振荡电路采纳晶体振荡器.(2)语音放年夜器语音放年夜器主要是对语音信号进行放年夜和限频,经过放年夜的音频信号送到调制器对高频载波进行调制.本机语音放年夜器采纳uA741.(3)调制电路低电平调幅电路输出功率小,适用于低功率系统.它的电路形式有多种,如斩波调幅器、平衡调幅器、模拟乘法器调幅等,比力经常使用的是采纳模拟乘法器形式制成的集成调幅电路,即集成模拟乘法器调幅.这种集成电路的呈现,使发生高质量调幅信号的过程变得极为简单,而且本钱很低.高电平调幅电路输出功率年夜,一般在系统末级直接发生满足发射要求的调幅波.它的电路形式主要有集电极调幅和基极调幅两种.集电极调幅电路的优点是效率高,晶体管获得充沛的应用;缺点是需要年夜功率的调制信号源.基极调幅电路的优缺点正好与之相反,它的平均集电极效率不高,但所需的调制功率很小,有利于调幅发射系统整机的小型化.本设计中,采纳模拟乘法器MC1496构成调幅电路.(4) 功率激励级由于在本电路中,经模拟乘法器调制电路输出的调制信号较小,不能满足末级功放的输入要求,因此,本电路中采纳功率激励级来放年夜调制信号功率.(5)功率放年夜器功率放年夜器主要有甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)、丙类功放,根据功放的输出功率和效率来确定选择哪一种.采纳低电平调幅电路的系统,由于调制器输出信号为调幅波,其后的功率放年夜器必需是线性的(如甲类、甲乙类或乙类功放);而采纳高电平调幅电路的系统,则在末级直接发生到达输出功率要求的调幅波,多以丙类放年夜器作为此时的末级电路.2.3单位电路设计2.3.1本机振荡电路和话音放年夜电路晶体振荡器和话音放年夜电路的电路图如图3所示.其中,晶体、C1、C2、C3与T1构成改进型电容三点式振荡电路(克拉泼电路),振荡频率由晶振的等效电容和电感决定,电路中T1构成静态工作点由R4、R5、R6决定.在设置静态工作点时,应首先设定晶体管的集电极电流ICQ,一般取0.5mA~4mA,ICQ太年夜会引起输出波形失真,发生高次谐波.设晶体管β=60,Icq=2mA,VEQ=(1∕2~1∕3)Vcc,则可算出R4,R5、R6.如图所示.图3 晶体振荡器和话音放年夜电路2.3.2调制电路根据题意及给定的主要元件,选定模拟乘法器MC1496构成的调幅电路如图4所示.图4 调幅电路图图5 MC1496模拟乘法器是完成两个模拟量(电压或电流)相乘的电子器件.高频电子线路中的振幅解调,同步检波,混频,倍频,鉴频,鉴相等调制和解调的过程,均可视为两个信号相乘或包括相乘的过程.采纳集成模拟乘法器实现上述功能比采纳分立器件要简单很多,而且性能优越.课设运用Multisim软件对电路进行设计,因此MC1496需要自己搭建,其原理电路图如图5所示.2.3.4功率放年夜级电路通过前面的电路以后,进入功率放年夜级的是已调信号.但由于信号的功率太小,发射出去存在很年夜衰减,影响信号的传送,所以要进行功率放年夜.功率放年夜电路如下图6所示:图6 功率放年夜级电路2.3.5整体电路设计将以上各级单位电路一次连接就构成了小功率调幅发射机整体电路原理图,如图7所示:图7 小功率调幅发射机整体电路3 调试与仿真3.1晶体振荡器的调试调晶体振荡器时,应先断开晶振,使振荡器不振荡,再用万用表测三极管的各极电压.VEQ应满足VEQ∕(R5+R6)≈Icq=2mA,若不满足则可调整R5的值.将三极管的静态工作点调试正确以后,再接上晶振,丈量振荡器的振荡频率和输出电压幅度,如图8所示:图8 晶体振荡器的调试3.2调制器的测试测调制器电路静态工作点时,应使本振信号V0=0.先测MC1496五角的电压Vs,调整R5的值,是V5∕R5=I0;然后丈量各点静态工作电压,其值应与设计值年夜致相同.加本振电压v0=100mV,使调制电压vΩ=0,调节RP3使mc1496输出信号为最小值,再使vΩ=100mV,这时测得的输出波形应为载波被抑制的双边带信号波形,在调节RP3使输出波形为ma=50%的调幅波,如图9所示:图9 调制器测试3.3整机联调及其罕见故障分析晶振级与缓冲级联调时缓冲级输出电压明显减小或波形失真的情况.发生的主要原因是缓冲级的输入阻抗不够年夜,使晶振级负载加重.这可通过增年夜缓冲级的射极电阻RP1来提高缓冲输入级输入阻抗,也可通过减小C4,即减小晶振级与缓冲级的耦合来实现.本机振荡级、缓冲级、话语放年夜级以及调制级联调时,往往会呈现过调幅现象.发生的原因可能是经射级跟随器输出的本振电压v0偏小或者是话音放年夜级输出的调制电压vΩ过年夜.可以调节RP2使v0=100~150mV,并丈量调制器输出的波形.调整话音放年夜级增益,以满足调幅度ma=50%的技术指标要求.功率激励级与功率放年夜级联调时,往往会呈现低频调试、高频自激、输出功率小、波形失真年夜等现象.发生的原因可能是级间通过电源发生串扰或是甲类功放与丙类功放的阻抗不匹配,级间相互影响.这可在每一级单位电路的电源上加低、高频去耦电路,以消除来自电源的串扰,也可以重新调整谐振回路,使回路谐振.4心得与体会经过近一周的高频电子线路课程设计,我越来越认识到了,在学习、工作中自力思考问题,解决问题的重要性,刚开始我拿到这个题目完全一头雾水,根本不知道从哪里下手,做的效率也很低,感觉学到的知识不知道从哪里用,只有请教同学,在同学简单的指点之下,我逐渐认清了方向,最终完成了这个课程设计.虽然完成了课程设计,也取得较好的效果,但也发现了自己的很多问题,不单仅是知识的掌握方面,还有自己思维方法、自力解决问题能力方面.由于自己对知识掌握的不是很全面,在计算元件的参数、设计电路图时,遇到了很年夜的困难;在思维方式方面,由于对自己的心里原因,并没有在很短的时间里对设计有个整体的框架,进而很快进入状态.固然,在发现自身一系列问题的同时,通过这次课程设计,我巩固了自己的课本知识,提高了自己自力发现问题、分析问题、解决问题的能力,提高了自己的综合能力.在以后的学习工作中,我要抓住这样的机会,进一步提高自己自力解决问题的能力.参考文献[1]《高频电子线路实验与课程设计》杨翠娥主编,哈尔滨工程年夜学出书社[2]《高频电路设计与制作》何中庸译,科学出书社[3]《高频电子线路》第三版张肃文主编,高教出书社[4]《高频电子线路辅导》曾兴雯,陈健,刘乃安主编,西安电子科年夜出书社[5]《高频电子线路实验与综合设计》杨霓清主编,机械工业出书社[6]《高频电路实验与仿真》于海勋,郑长明主编,科学出书社本科生高频电子线路课程设计成果评定表指导教师签字:年月日。

高频课设小功率调幅发射机要点

高频课设小功率调幅发射机要点

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目六:小功率调幅发射机初始条件:具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力;对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力;能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。

要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)1、采用晶体管或集成电路完成一个小功率调幅发射机的设计;2、电源电压+V CC=+10V,-V EE=-10V;3、工作频率f=8MHz,调幅度=50%;4、负载电阻RL=75Ω时,发射频率P0=300mV,整机效率>40%;5、完成课程设计报告(应包含电路图,清单,调试及设计总结)。

时间安排:二十周一周,其中4天硬件设计与制作,3天软、硬件调试及答辩。

指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录1、电路设计的基本目的 (2)1.1课程设计的目的 (2)1.2发射机电路的分析 (2)2、整体电路的基本原理 (3)3、单元电路设计 (4)3.1高频振荡器 (4)3.2 中间级 (5)3.3调制级 (5)4、软件仿真 (7)4.1高频振荡器的仿真输出 (7)4.2调幅发射机的仿真输出 (8)5、实物电路调试 (9)6、改进建议 (10)7、心得与体会 (11)8、参考文献 (12)摘要调制的过程就是一个频谱搬移的过程,将原来不适宜传输的基带信号频谱搬移到适宜传输的某一个频段上,然后传输至信道;同时实现信道复用,小功率调幅发射机具有实现调幅简便,调制所占的频带窄,并且与之对应的调幅接收设备简单的优点,常用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在中短波广播通信的领域里得到了广泛应用。

所谓调幅,就是指,使振幅随调制信号的变化而变化,严格的讲,就是指载波振幅与调制信号的大小成线性关系,而它的频率和相位不变。

本课题的设计目的是要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计与安装此设计思路为以下几个部分组成,高频振荡器,中间过渡级,高频功率放大器和发射部分,每个部分作为一个单独的单元电路。

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目录中文摘要 (I)Abstract (II)1 对调幅发射机的认识和了解 (2)1.1 总体认识 (2)1.2 电路型式选择 (2)1.2.1 主振器 (2)1.2.2 高频电压放大器 (3)1.2.3 振幅调制器 (3)1.2.4 高频功率放大器 (4)2 调幅发射机的设计选择、及其原理框图 (5)2.1方案的选择 (5)2.1.1设计选择的原因 (5)2.1.2 功率分配及电源电压的确定 (5)2.1.3 各级晶体管的选择 (6)2.1.4 放大级管子的选择: (6)2.2 调幅发射机方框图 (6)2.3 调幅发射机的电路形式及工作原理 (7)2.3.1 高频振荡器电路 (7)2.3.2 隔离放大电路 (8)2.3.3 受调放大级电路 (9)2.3.4 话筒和音频放大电路 (9)2.3.5 传输线与天线 (10)3 调幅发射机各级电路的计算及调试 (11)3.1 各级电路的计算 (11)3.1.1 被调级参数的计算 (11)3.1.2 放大级的计算 (11)3.1.3 振荡级的计算 (11)3.2 电路的调试 (12)3.2.1 本振级调试 (12)3.2.2 放大级调整 (12)3.2.3 末级调试 (12)3.2.4 统调 (13)4 总结 (14)参考文献 (15)附录1:发射机电路原理图 (16)附录2:元件清单 (17)中文摘要高频电子线路课程设计是继《通信电子线路》理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。

它的任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后,让学生综合运用高频电子线路知识,进行实际高频系统的设计、安装和调测,利用orcad、multisim等相关软件进行电路设计,提高综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和电子技术实践技能,让学生了解高频电子通信技术在工业生产领域的应用现状和发展趋势。

为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础。

此设计思路为将超外差式调频接收机分成摄入调谐贿赂、高频放大、混频、本机振荡、中频放大、鉴频、低频功放等几个个部分,分别讲天线接收到的高频信号进行选频、放大、混频,最后解调出低频调制信号等功能。

将设计参数要求分解到各模块的设计中以分别实现。

【关键词】:振荡器、高频功率放大器、调幅AbstractHigh-frequency electronic circuits course design is the "electronic communication lines," the study of theory and experiment after another important teaching of practical teaching links. Its mission is the master and students have basic knowledge of electronic technology unit and circuit design capabilities, enable students to make comprehensive use of high-frequency electronic circuit knowledge, the actual high-frequency system design, installation and test for use orcad, multisim, and other relevant Software design, improve their overall ability to apply knowledge, analysis and problem-solving abilities of electronic technology practical skills to enable students to learn high-frequency electronic communications technology in the field of industrial production application status and development trends. For the future of electronic technology in the field of engineering design to lay a solid foundation.This design concept for the superheterodyne FM receiver will be divided into intake tuning, bribery, high-frequency amplification, mixing, the local oscillation, If amplification, frequency, low-frequency amplifier, and several other parts, respectively, said the antenna to receive High-frequency signals selected frequency, amplification, mixing, the final demodulator to low-frequency modulation signals, and other functions. Decomposition will require the design parameters of various modules in the design were to achieve.1 对调幅发射机的认识和了解1.1 总体认识发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。

通常,发射机包括三个部分:高频部分,低频部分,和电源部分。

高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。

主振器的作用是产生频率稳定的载波。

为了提高频率稳定性,主振级往往采用石英晶体振荡器,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。

低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。

低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。

因此,末级低频功率放大级也叫调制器。

调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。

所以末级高频功率放大级则成为受调放大器。

1.2 电路型式选择调幅发射机是由主振器,缓冲级,高频电压放大器,振幅调制器,高频功率放大器等电路组成。

1.2.1 主振器主振器就是高频振荡器,根据载波频率的高低,频率稳定度来确定电路型式。

高频电子线路所讨论的工作频率是几百千赫到几百兆赫,而课程设计所设计的最高频率受到实验条件的限制,一般选在30兆赫以下。

频率稳定度是振荡器的一项十分重要的技术指标,表示一定时间范围内或一定的温度、湿度、电源电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度,振荡频率的相对变化量越小,则表明振荡频率稳定度越高。

改善频率稳定度,从根本上来说就是力求减少振荡频率受温度等外界因素影响的程度,振荡回路是决定振荡频率的主要部件。

因此,改善振荡频率稳定度的最重要措施是提高振荡回路在外界因素变化时保持谐振频率不变的能力。

这就是通常所谓的提高振荡回路标准性。

提高振荡回路标准性,除了采用高Q值和高稳定的回路电容和电感外,还可以采用与正温度系数电感作相反变化的负温度系数电容,实现温度补偿的作用,或采用部分接入的方法以减小不稳定的晶体管极间电容和分布电容对振荡频率的影响(详见参考资料)。

1.2.2 高频电压放大器高频电压放大器的任务是将振荡电压放大以后送到振幅调制器,可以选用高频调谐放大器。

需要使用几级放大器要看振幅调制器选择什么样的电路型式。

如果选用集成模拟乘法器作振幅调制器,输入信号是小信号。

当振荡器输出电压能够满足要求时,可以不加高频电压放大器。

如果采用集电极调幅电路,就要使用一至二级高频电压放大器,以满足集电极调幅的大信号输入。

谐振放大器的调试方法与阻容耦合放大器相同,首先应调整每一级所需的直流工作点,但要注意一点:在多级谐振放大器中,由于增益高,容易引起自激振荡。

因此,在测试其直流工作点时,应先用示波器观察放大器的输出端是否有自激振荡波形。

如果已经有自激振荡,应先设法排除它,然后再测试其直流工作点。

否则,所测数据是不准确的。

对于调谐放大器的频率特性、增益及动态范围的调整及测试,一般有两种方法,一种是逐点法;一种是扫频法。

后者比较简单、直观。

但由于其频标较粗,对于窄带调谐放大器难以精确测试。

1.2.3 振幅调制器振幅调制器的任务是将所需传送的信息“加载”到高频振荡中,以调幅波的调制形式传送出去。

通常采用低电平调制和高电平调制两种方式。

采用模拟乘法器实现调制的方法是属于低电平调制,输出功率小,必须使用高频功率放大器才能达到发射功率的要求。

采用集电极调幅电路实现调制的方式属于高电平调制。

如果集电极调幅电路的输出功率能够满足发射功率的要求,就可以在调制级将信号直接发射出去。

1.2.4 高频功率放大器高频功率放大器是调幅发射机的末级,它的任务是要给出发射机所需要的输出功率。

本设计研究的是小功率调幅发射系统,通常采用丙类功率放大器,如果一级不能满足指标要求,可以选用两级。

一般末级功率放大器工作在临界状态,中间级可以工作在弱过压状态。

2 调幅发射机的设计选择、及其原理框图2.1方案的选择2.1.1设计选择的原因根据课程设计要求,其工作频率为7MHz,输出载波频率为0.5W。

由于输出功率小,所以它具有结构简单,体积小和质量轻等特点。

基于以上要求,可选用最基本的发射机结构。

该结构由主振、放大和被调级构成。

由于晶体稳定性好,Q值很高,故频率稳定度也很高。

因此,主振级采用晶体振荡器,满足所需的频率稳定度。

末级采用串联馈电的方式。

由于电源靠近的一端,杂散电容小,从而对回路的影响也小,使电路稳定工作。

为了有较高的效率,本级采用基极电流的直流分量在基极偏置电阻上产生所需要的负偏压,使其工作在丙类状态。

输出回路采用变压器耦合式谐振回路,利用电感抽头实现阻抗匹配,调整末级功放管的工作状态,从而达到有效的集电极调幅,有最佳的功率输出。

由于本机输出载波功率为0.5W,所以,只需一级功率放大器就能达到要求;而其工作在较低的7MHz频率,一般晶体振荡器都能实现,且具有一定的输出电压,而且频率稳定度高,无须进行倍频。

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