小功率调频发射机的设计课程设计报告正文.

东北石油大学

课程设计

课程咼频电子线路

题目小功率调频发射机的设计________________ 院系电子科学学院

专业班级电信XXXXXXX 班

学生姓名______ X X

学生学号XXXXXXXXXXXX

指导教师__________________________________

2013年3月1日

东北石油大学课程设计任务书

课程咼频电子线路

题目小功率调频发射机的设计_______________________________________________

专业电子信息工程___________ 姓名XX 学号xxxxxxxxx

主要内容、基本要求、主要参考资料等

1主要内容

利用所学的高频电路知识，设计一个小功率调频发射机。通过在电路设计、安装和调试中发现问题、解决问题，加深对高频电子线路课程理论知识的理解，提高电路设计及电子实践能力。

2、基本要求

设计一个小功率调频发射机，主要技术指标为：

(1)载波中心频率f o =6.5MHz ；

(2)发射功率P A 100mW ；

(3)负载电阻R L =75门；

⑷调制灵敏度S f _25kHz/V ；

3、主要参考资料

[1]阳昌汉•高频电子线路•哈尔滨：高等教育出版社，2006.

[2]张肃文，陆兆雄.高频电子线路(第三版).北京：高等教育出版社，1993.

[3]谢自美.电子线路设计•实验•测试.武汉：华中科技大学出版社，2000.

[4]高吉祥.电子技术基础实验与课程设计.北京：电子工业出版社，2002.

完成期限2月25日-3月1日

指导教师 ______________________

专业负责人 ____________________

2013 年2 月22 日

一、电路基本原理

1•总设计方框图

与调幅电路相比，调频系统由于高频振荡输出振幅不变，因而具有较强的抗干扰能力与效率•所以在无线通信、广播电视、遥控测量等方面有广泛的应用。如图1 所示：

图1变容二极管直接调频电路组成方框图

2.电路基本框图

图2电路的基本框图

实际功率激励输入功率为1.56mW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，以减少级间的相互感应、干扰和自激。

由于本题要求的发射功率Po不大，工作中心频率fO也不高，因此晶体管的参量影响及电路的分布参数的影响不会很大，整机电路可以设计得简单些，设组成框图如图2所示，各组成部分的作用是：

(1)L C调频振荡器：产生频率fO=6MHz的高频振荡信号，变容二极管线性调频，最大频偏，整个发射机的频率稳定度由该级决定。

(2)缓冲隔离级：将振荡级与功放级隔离，以减小功放级对振荡级的影响。因

为功放级输出信号较大，当其工作状态发生变化时(如谐振阻抗变化) ，会影响振

荡器的频率稳定度，使波形产生失真或减小振荡器的输出电压。整机设计时，为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路。

(3)功率激励级：为末级功放提供激励功率。如果发射功率不大，且振荡级的

输出能够满足末级功放的输入要求，功率激励级可以省去。

(4)末级功放：将前级送来的信号进行功率放大，使负载(天线)上获得满足要求的发射功率。如果要求整机效率较高，应采用丙类功率放大器，若整机效率要求不高如w 50灿对

波形失真要求较小时，可以采用甲类功率放大器。但是本题要求，故选用丙类功率放大器较好。

考虑到频率稳定度的因素，调频电路采用克拉泼振荡器和变容二极管直接调频电路。电路的工作原理是：禾U用调制信号控制变容二极管的结电容，改变振荡器振荡回路的总电容，从而使调频振荡器输出信号的频率随调制信号的变化而变化，即实现调频。调频后的信号经过缓冲隔离、宽放和功放后通过天线发射出去。

3.基本要求

设计一个小功率调频发射机，主要技术指标为：

(1)载波中心频率f o = 6.5MHz ;

(2)发射功率P A 100mW ;

(3)负载电阻R L=75门；

(4)调制灵敏度S f _25kHz/V ;

二、设计方案

1.电路原理图

(1)总体设计电路图

图3总体设计原理电路图

(2)功率激励与末级功放电路

发射机的输出应具有一定的功率才能将信号发射出去，但是功率增益又不可能

集中在末级功放，否则电路性能不稳，容易产生自激。因此要根据发射机的各组成部分的作用，适当地合理地分配功率增益。如果调频振荡器的输出比较稳定，又具有一定的功率，则功率激励级和末级功放的功率增益可适当小些。功率激励级一般采用高频宽带放大器，末级功放可采用丙类谐振功率放大器。缓冲级可以不分配功率。

仅从输出功率Po羽OOmW —项指标来看，可以采用丙类功放。其电路形式如图

4所示。

R5

R ES2

2.元件参数

(1)丙类功率放大器(末级功放)设计

基本关系式：如图3所示，丙类功率放大器的基极偏置电压-VBE是利用发射机电流的分量leO在射极电阻R14上产生的压降来提供的，故称为自给偏压电路。当放大器的输入信号Vi为正弦波时，集电极的输出电流iC为余弦脉冲波。利用谐振回路LC的选频作用可输出基波谐振电压uc、电流iC1。

(1)集电极基波电压的振幅

Ucm= IcmIRP

式中，Icml为集电极基波电流的振幅；RP为集电极负载阻抗。

(2)输出功率Po

Po= Ucm.lcm仁Ucm2/(2 RP)

(3)直流功率Pv

Pv= Vcc.Ic0

(4)集电极耗散功率PT

PT= Pv- Po

(5)集电极的效率n

n= Po/ Pv

⑹集电极电流分解系数a ( 0)