基于Multisim的调频发射机课程设计
基于Multisim的调频发射机课程设计报告书
东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院综合课程设计设计题目：调频发射机专业名称通信工程班级学号4100828学生姓名孟梅梅指导教师李雅珍设计时间2012.12.17~2013.1.4课程设计任务书专业：通信工程学号： 4100828 学生姓名（签名）：设计题目：调频发射机一、设计实验条件计算机与通信工程学院创新实验室二、设计任务及要求1.学习Multisim仿真软件的使用方法，以及锻炼电路仿真的能力；2.设计调频发射机各模块的电路，正确设计与计算发射机的各单元电路；3.用Multisim软件对设计的电路进行仿真，验证设计是否正确；4.模拟仿真，输出结果。
三、设计报告的内容1.设计题目与设计任务（设计任务书）本次课程设计的题目为调频发射机的设计。
旨在通过调频发射机电路的设计，建立无线电发射机的整机概念，了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算发射的各单元电路。
发射机是日常生活中常见的也是应用非常广泛的电子器件，研究本课题既可以了解小信号发射机电路，又可以提高对于Multisim的应用能力和运用书本知识的能力。
本次课程设计的设计单元主要包括基本放大电路、振荡电路、调频波产生电路、倍频电路、高频功放电路。
2.前言（绪论）(设计的目的、意义等)频率调制又称调频，它是使高频载波信号的频率按调制信号振幅的规律变化，即使瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系，而振幅保持基本恒定的一种调制方式。
调频发射机首先将音频信号信号放大，并利用振荡电路产生高频载波信号，将调制信号与载波型号输入调频波产生电路得到调频波,再对所产生的调频信号进行倍频、功放和一系列的阻抗匹配,完成调频发射过程。
本次课程设计主要通过利用通信原理所学的内容设计调频发射机电路，然后利用高频电路所学的知识进行电路实现，最后利用Multisim 软件对设计的电路进行仿真，检验电路的正确性。
通过此次课程设计不仅能对所学的通信原理和高频电子线路课程进行活学活用，也提高了大家利用软件进行电路设计的能力，十分有教学意义。
基于multisim的调频通信系统仿真电气工程及其自动化业设计大学论文
毕业设计（论文）基于Multisim的调频通信系统仿真专业年级电气工程及其自动化2013级学号姓名指导教师评阅人2017年3月中国马鞍山郑重声明本人呈交的毕业设计（论文），是在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本设计（论文）所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。
本设计（论文）的知识产权归属于培养单位。
本人签名：日期：摘要调制和解调是通信技术的核心。
鉴于Multisim分析高频电路的优点,在深入分析双边带幅度调制和解调的基础上,本文在Multisim环境下建立了一个通信系统模型。
通信系统模型利用磁场感应,采用变压器模块实现天线的收发功能;采用放大器对解调信号进行放大,实现对输入信号的再现;利用Multisim提供的示波器模块和频谱分析模块,分别对调幅波和解调波进行了波形和频谱分析。
实验结果表明,Multisim在高频电路仿真中具有快速、准确、灵活等优点。
关键词：Multisim; 调制; 解调; 频谱分析;ABSTRACTthe modulation and demodulation is the core of the communication technology. Given Multisim analysis of the advantages of high frequency circuit, in the thorough analysis on the basis of double sideband amplitude modulation and demodulation, this paper established a communication system in Multisim environment model. Communication system model using magnetic field induction, antenna is realized by using transformer module to send and receive function; Using the demodulation signal amplifier amplification, realize to the representation of the input signal; Using the Multisim provide oscilloscope and spectrum analysis module, respectively for amplitude modulation and demodulation wave waveform and spectrum analysis. The experimental results show that the Multisim in high frequency circuit simulation has the advantages of rapid, accurate and flexible.Key words:Modulation; Demodulation; Spectrum analysis目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第一章概论 (6)1.1研究背景 (6)1.2调频通信发展历史及现状 (6)第二章调频通信的原理介绍 (7)2.1调频通信的基本工作原理 (8)2.1.1调频通信的电路原理框图 (8)2.1.2调频通信的基本原理 (8)2.2.调频通信的问题解决方案 (9)2.3. 开发平台简介 (10)第三章振幅调制电路仿真 (12)3.1模拟乘法器普通调幅（AM）仿真 (12)3.2 反馈电路的基本类型与选择 (15)3.2.1浪涌电流的抑制 (15)3.2.2热敏电阻技术分析 (15)3.3 控制电路的选择 (19)3.3.1单片机控制电路分析 (19)3.3.2芯片控制电路分析 (19)3.4 电流工作模式的方案选择 (20)3.4.1电流连续模式分析 (20)3.4.3倍压整流技术 (21)第四章硬件结构设计及实现 (22)4.1采用EMI (22)4.1.1 EMI电源滤波器基本原理 (22)4.2 输入滤波、整流电路原理 (23)4.3 高频变压器的设计 (23)4.3.1 磁芯材料的选择 (24)4.3.2 磁芯结构的选择 (25)4.3.3变压器线圈参数的计算 (27)4.4 5V/4A稳压输出的设计 (31)4.5 12V/1A集成电路的输出设计 (31)4.6 反馈电路设计 (31)第五章结论与展望 (39)致谢 (40)第一章概论1.1研究背景“频率调制”，英文名称：frequency modulation。
通信电子线路课程设计--调频发射系统整机电路设计
通信电子线路课程设计--调频发射系统整机电路设计随着人类的文明不断进步，科学技术不断的发展，人们之间的交流越来越多，相互交换的信息也日益剧增，要传送的信息类型也是越来越多样化。
科技的进步也使得通信的技术得到了发展，特别是无线电波的使用，使我们的通信更加实时、高效。
科技的快速发展，将使人们的通信更方便快捷。
随着科技的发展和人民生活水平的提高，无线电发射机在生活中得到广泛应用，最普遍的有电台、对讲机等。
人们通过无线电发射机可以把需要传播出的信息发射出去，接收者可以通过特制的接收机接受信息，最普通的模式是：广播电台通过无线电发射机发射出广播，收听者通过收音机即可接收到电台广播。
调频发射机目前处于快速发展之中，在很多领域都有了很广泛的应用。
它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。
关键字：高频电子线路，Multisim仿真，调频发射。
一、前言 (1)二、设计指标 (2)2.1题目 (2)2.2设计任务及主要技术指标和要求 (2)2.3内容和要求 (2)2.4主要技术指标 (2)三、系统总述 (3)3.1 调频基本概念 (3)3.2 工作原理 (3)3.3整体原理框图 (5)四、单元电路设计与仿真 (6)4.1压控振荡器调频电路 (6)4.2变容二极管直接调频电路 (8)4.3上混频电路 (10)4.4三极管倍频电路 (11)4.5丙类谐振功率放大电路 (12)五、整机电路设计 (13)六、高频实验平台整机联调 (14)七、设计总结 (16)八、参考文献 (17)一、前言频率的调制和解调是通信电子线路中非常重要且比较关键的一部分，调频电路在通信电子线路中运用非常广泛且作用很大,如何学好此部分对我们来说非常重要。
本课程设计的内容是学习基于Multisim的调频电路设计与仿真。
用Multisim仿真软件进行调频电路调频和解调，得到仿真结果。
从仿真结果中更好地理解频率的调制和解调。
由于一般的低频信号无法进行远距离传输，所以得经过调频搬到高频信号上传输，这个过程就是我们常说的调频。
用Multisim设计调频发射机(发射系统)
用Multisim设计调频发射机目录摘要一．设计要求 (2)二．设计的作用、目的 (3)三.设计的具体实现 (3)1.系统概述 (3)2.单元电路设计、仿真与分析 (4)2.1振荡级 (4)2.1.1调频波的产生....... 错误!未定义书签。
2.1.2振荡电路的选择2.1.3 参数的计算2.2缓冲级 (6)2.2.1 元器件的选择及参数的确定错误!未定义书签。
2.3 功率输出级 (10)2.3.1 元器件的选择和参数的确定错误!未定义书签。
2.4调频发射机总原理电路图 (10)三四.Multisim的相关介绍五.心得体会及建议 (12)六．附录 (13)七.参考文献 (15)调频发射机的设计报告摘要随着科技的发展和人民生活水平的提高，调频发射机也在快速发展，并且在生活中得到广泛应用，它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。
在生活中，人们通过无线电发射机可以把需要传播出的信息发射出去，接收者可以通过特制的接收机接受信息，最普通的模式是：广播电台通过无线电发射机发射出广播，收听者通过收音机即可接收到电台广播。
本设计为一简单功能的调频发射机，通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去，该信号频率可调，通过普通收音机接收，只要在频率适合时即可收到发射器发送出的无线电信号，并通过扬声器转换出声音。
通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。
学会基本的实验技能，提高运用理论知识解决实际问题的能力。
一．设计要求设计一个调频发射机，通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去，该信号频率可调，通过普通收音机接收，只要在频率适合时即可收到发射机发送出的无线电信号。
（1）.确定电路形式，选择各级电路的静态工作点；（2）.输入信号能够通过电路进行稳定，调频等；（3）.输出为足够大的高频功率，使其能够发射；（4）.根据上述要求选定设计方案，画出该系统的系统框图，写出详细的设计过程并利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图；（5）.列出所有的元件清单并写出参考书目。
用Multisim设计调频发射机
用Multisim设计调频发射机用Multisim设计调频发射机目录摘要一．设计要求 (2)二．设计的作用、目的 (3)三.设计的具体实现 (3)1.系统概述 (3)2.单元电路设计、仿真与分析 (4)2.1振荡级 (4)2.1.1调频波的产生...... 错误！未定义书签。
2.1.2振荡电路的选择2.1.3 参数的计算2.2缓冲级 (6)2.2.1 元器件的选择及参数的确定错误！未定义书签。
2.3 功率输出级 (10)2.3.1 元器件的选择和参数的确定错误！未定义书签。
2.4调频发射机总原理电路图 (10)三四.Multisim的相关介绍五.心得体会及建议 (12)六．附录 (12)七.参考文献 (14)调频发射机的设计报告摘要随着科技的发展和人民生活水平的提高，调频发射机也在快速发展，并且在生活中得到广泛应用，它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。
在生活中，人们通过无线电发射机可以把需要传播出的信息发射出去，接收者可以通过特制的接收机接受信息，最普通的模式是：广播电台通过无线电发射机发射出广播，收听者通过收音机即可接收到电台广播。
本设计为一简单功能的调频发射机，通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去，该信号频率可调，通过普通收音机接收，只要在频率适合时即可收到发射器发送出的无线电信号，并通过扬声器转换出声音。
通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。
学会基本的实验技能，提高运用理论知识解决实际问题的能力。
一．设计要求设计一个调频发射机，通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去，该信号频率可调，通过普通收音机接收，只要在频率适合时即可收到发射机发送出的无线电信号。
（1）.确定电路形式，选择各级电路的静态工作点；（2）.输入信号能够通过电路进行稳定，调频等；（3）.输出为足够大的高频功率，使其能够发射；（4）.根据上述要求选定设计方案，画出该系统的系统框图，写出详细的设计过程并利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图；（5）.列出所有的元件清单并写出参考书目。
简易调频发射机设计
《通信基本电路》课程设计报告简易传声器调频发射机的设计专业：电子信息工程班级：姓名：学号：指导教师：随着信息时代对人才高素质和信息化的需求，随着高等教育发展的趋势，人们的生活水平提高，对精神生活的要求也就更高，这对电子领域提出了更高的要求。
本课题设计围绕人们熟悉的调频发射机进行展开，随着经济的飞速发展，调频发射机也进行着高速的更新与换代，性能明显提升，性价比也有所下降，同时在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
这次我们主要来设计一个无线调频发射机，它主要是由西勒振荡器，变容二极管间接调频电路，缓冲放大器，功率放大器组成各单元电路，各单元电路共同作用，最终将已调信号通过天线辐射到空间。
本设计首先根据设计的要求构建设计的总框图，充分考虑各个单元电路之间的信号传输和阻抗匹配。
理解各个要求的参数的意义，针对各参数再分别在各具体电路中加以实现，并且保证电路的正常运行。
该设计开始由西勒振荡器产生70兆赫兹的载频信号，然后一同与音频的放大信号（300Hz-3.4kHz）接入由变容二极管构成的间接调频电路进行调频，之后又经过缓冲隔离级消除级间的影响，使得电路运行的更加稳定，最后用两级功率放大电路对已调波进行功率放大，再由天线发送到空间去。
关键词振荡器变容二极管间接调频缓冲器功率放大器1 选题意义 (4)2 系统总体设计与实现的功能 (4)2.1 频发射机的主要性能指标 (4)2.2 系统总体设计思路 (5)2.3 系统设计流程图 (5)2.3.1总设计框图 (5)2.3.2 各部分实现的功能 (6)3 各部分电路设计及原理分析 (6)3.1 西勒振荡级 (6)3.1.1西勒振荡级电路设计思路 (6)3.1.2 西勒振荡级电路原理图 (7)3.2 变容二极管间接调频电路 (8)3.2.1 变容二极管间接调频电路设计思路 (8)3.2.2 变容二极管间接调频电路原理图 (11)3.3 缓冲隔离级 (12)3.3.1 缓冲隔离级电路设计思路 (12)3.3.2 缓冲隔离级电路原理图 (12)3.4 功率激励与末级功放级 (13)3.4.1 功率激励与末级功放级电路设计思路 (13)3.4.2 功率激励与末级功放电路原理图 (13)4 参数选择 (13)4.1 荡级电路参数选择 (13)4.2 变容二极管间接调频电路参数选择 (14)4.3缓冲级电路参数选择 (15)4.4 功率激励级参数选择 (16)4.4.1计算电路参数 (16)4.4.2计算电路静态工作点 (17)4.5 末级功放级参数选择 (17)4.5.1基本关系式 (17)4.5.2确定丙类放大器的工作状态 (18)4.5.3计算谐振回路及耦合回路的参数 (18)4.5.4基极偏置电路 (18)5 结论 (19)6 心得体会 (19)7 参考文献 (20)1 选题意义高频电子线路本是一门较为复杂的电路。
发射机课程设计调频发射机设计
发射机课程设计--调频发射机设计高频课程设计课程：高频课程设计课题：调频发射机设计专业：电子信息类班级：座号：姓名：指导老师：目录摘要 (1)一、设计题目 (2)1.1 进程安排 (3)1.2 设计内容 (3)二、调频发射机原理及方案选择 (3)2.1 FM调频原理 (3)2.2.系统框图 (5)2.3调频方案选择 (5)三、设计步骤和调试过程 (6)3.1总体设计电路 (6)3.2电路工作状态说明 (7)3.3发射机的主要技术指标 (7)四、模块说明 (9)4.1 音频输入模块 (9)4.2 振荡模块 (9)4.3音频放大模块 (10)4.4 放大和发射模块 (11)五、设计电路的性能评测 (12)六、结论及心得体会 (13)七、参考资料 (14)附件1：调频发射机电路原理图 (14)附件2：调频发射机发射机PCB图 (14)附件3：元器件清单 (15)摘要调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。
目前它广泛的用于生产、保安、野外工极管完成语音信号对载波信号的频率调制，并通过LC并联谐振网络选出三倍频信号；最终利用两级功率放大，使已调制信号功率大大提高，经过串联滤波网络滤除高次谐波，最程等领域的小范围移动通信工程中。
本课题重点在于设计能给发射机电路提供稳定频率的振荡调制电路。
课题首先用两级电压并联负反馈放大电路，适当放大语音信号，以配合调制级工作；然后用石英晶体构成振荡电路为发射机提供稳定的基准频率载波，接着通过变容二后通过拉杆天线发射出去。
通过后续的电路仿真和部分电路的调试，可以证明本课题的电路基本成熟，基本能完成语音信号的电压放大、频率调制和功率放大，达到发射距离的要求。
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。
调频发射机要点
简易调频发射机摘要本次的课程设计是简易调频发射机(话筒),它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。
在这个实验中我们将学习如何将高频单元电路组合实现满足工程实际要求的整机电路等，根据技术指示要求我们进行了本次设计，主要以振荡，调频，缓冲，放大为单元电路组成。
振荡电路是由简单常用的克拉泊电路构成的压控振荡器,通过改变变容二极管两端的电压来改变结电容,从而改变振荡频率来实现调.缓冲电路则是一个射级跟随器.功放采用的是效率较高丙类功放.本课题的设计利用Multisim软件仿真设计了一个小功率调频发射机，力求使学生通过动脑动手解决一两个实际问题，巩固和运用在《高频电子线路原理与实践》中所学的理论知识和实验技能相结合，基本掌握常用模拟电路的一般设计方法，提高设计能力和动手能力，为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。
关键词：克拉泊振荡；射级跟随器；丙类功放输出级;变容二极管目录第一章．课程设计任务书 (1)1.1 设计课题任务 (1)1.2 功能要求说明 (1)第二章．设计方案及原理 (2)2.1 总体方案介绍 (2)2.2 工作原理说明 (3)第三章. 电路设计及参数的计算 (4)3.1 振荡级电路 (4)3.2 缓冲极电路 (7)3.3 功率放大级 (8)第四章． Multism的仿真 (10)4.1 仿真结果 (10)4.2 误差分析 (12)第五章. 设计体会 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录 (17)第一章.课程设计任务书1.1设计课题任务简易调频发射机（话筒）的设计1.2功能要求说明主要技术指标：1．中心频率: 4MHz102．频率稳定度: 不低于33. 最大频偏: 75KHz4．输出功率: 大于200mW5. 天线形式：拉杆天线（75欧姆）要求调试并测量主振级电路的性能，包括中心频率及其频率稳定度等。
第二章设计方案及原理2.1总体方案介绍通常小功率发射机采用直接调频方式，它的组成框图如下所示。
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东北大学秦皇岛分校盘算机与通讯工程学院分解课程设计设计标题：调频发射机专业名称通讯工程班级学号4100828学生姓名孟梅梅指点教师李雅珍设计时光2012.12.17~2013.1.4课程设计义务书专业：通讯工程学号：4100828学生姓名（签名）：设计标题：调频发射机一.设计实验前提盘算机与通讯工程学院创新实验室二.设计义务及请求1.进修Multisim仿真软件的应用办法,以及锤炼电路仿真的才能;2.设计调频发射机各模块的电路,准确设计与盘算发射机的各单元电路;3.用Multisim软件对设计的电路进行仿真,验证设计是否准确;4.模仿仿真,输出成果.三、设计陈述的内容1.设计标题与设计义务（设计义务书）本次课程设计的标题为调频发射机的设计.旨在经由过程调频发射机电路的设计,树立无线电发射机的整机概念,懂得发射机整机各单元电路之间的关系及互相影响,从而能准确设计.盘算发射的各单元电路.发射机是日常生涯中罕有的也是应用异常普遍的电子器件,研讨本课题既可以懂得小旌旗灯号发射机电路,又可以进步对于Multisim的应用才能和应用书本常识的才能.本次课程设计的设计单元重要包含根本放大电路.振荡电路.调频波产生电路.倍频电路.高频功放电路.2.媒介（绪论）(设计的目标.意义等)频率调制又称调频,它是使高频载波旌旗灯号的频率按调制旌旗灯号振幅的纪律变更,即使瞬时频率变更的大小与调制旌旗灯号成线性关系,而振幅保持根本恒定的一种调制方法.调频发射机起首将音频旌旗灯号旌旗灯号放大,并应用振荡电路产生高频载波旌旗灯号,将调制旌旗灯号与载波型号输入调频波产生电路得到调频波,再对所产生的调频旌旗灯号进行倍频.功放和一系列的阻抗匹配,完成调频发射进程.本次课程设计重要经由过程应用通讯道理所学的内容设计调频发射机电路,然后应用高频电路所学的常识进行电路实现,最后应用Multisim软件对设计的电路进行仿真,磨练电路的准确性.经由过程此次课程设计不但能对所学的通讯道理和高频电子线路课程进行活学活用,也进步了大家应用软件进行电路设计的才能,十分有教授教养意义.3. 设计主体（各部分设计内容.剖析.结论等） .总体设计方框图图1.调制道理及实现3.2.1.根本放大电路的道理及电路实现音频放大器的目标是在产生声音的输出元件上重建输入的音频旌旗灯号,旌旗灯号音量和功率级都要幻想——如实.有用且掉真低.其一种简略模仿实现计划是采取线性模式的晶体管,得到与输入电压成比例的输出电压,即A 类放大器,是指电流持续地流过所有输出器件的一种放大器, 这种放大器,因为防止了器件开关所产生的非线性,只要偏置和动态规模控制得当,仅从掉真的角度来看,可以为它是一种优越的线性放大.根本放大电路载波产生电路 倍频放大电路 旌旗灯号调频旌旗灯号输出图2 根本放大电路的Multisim道理图Q l音频放大管,选用了2SC1815型,β≥ 150;电阻R1可转变频率吸收的敏锐度,电阻R2.R3为晶体管供给静态偏置,控制R3的大小可以控制输入旌旗灯号的大小;C1为耦合电容,采取了CDll型电解电容.仿真成果：图3 根本放大电路的仿真成果3.2.2.载波产生电路的道理及仿真成果振荡电路的功效是：在没有外加输入旌旗灯号的情形下,电路主动将直流电源供给的能量转换为具有必定振幅.必定频率和必定波形的交变旌旗灯号输出.我们可选用三种办法得到须要的高频载波旌旗灯号.三种办法如下：【1】办法一：由LC振荡电路产生LC调频振荡器一般由LC正弦波振荡器与变容二极管调频电路两大部分构成.个中,LC正弦波振荡器用于产生必定频率的幅度和旌旗灯号,无须外加输入旌旗灯号的控制,就能主动将电能转换为所须要的交换能量输出.图4 LC振荡器电路的Multisim道理图仿真成果：图5 LC振荡电路产生高频载波的仿真成果【2】办法二：由西勒振荡电路或者克拉泼电路产生高频载波平日依据载波频率的高下和频率稳固度来肯定电路情势.在频率稳固度请求不高的情形下,可以采取电容反馈三点式振荡电路,如下图所示的克拉泼.西勒电路.（a)西勒振荡器（b)克拉泼振荡器图6 两种电容反馈三点式振荡电路道理1）西勒振荡器的Multisim道理图及仿真成果为：图7西勒振荡器的Multisim道理图及仿真成果2）克拉泼振荡器的Multisim道理图及仿真成果为：图8 克拉泼振荡器的Multisim道理图及仿真成果3.2.3.调频波产生电路道理及其实现频率调制道理经由过程FM调制,使.即已调旌旗灯号的瞬时角频率已调旌旗灯号的瞬时相位为实现调频的办法有：【1】变容二极管直接调频,R1R2为变容二极管供给静态时的反向直流偏置电即称为隔离电阻,常取R3》R1,.C5与高频扼流圈L2通路,C6.,有利于,减小调制掉真.图(1-4)所示的为变容二极管部分接入振荡回路的等效电路,为： (1-6)式中,它与外加电压的关系为：式中PN 结）;γ变容二极管的电容变更指数,与频偏的大小有关（小频偏：选γ=1的变容二极管可近似实现线性调频,大频偏：必须选γ=2的超突变结变容二极管,才干实现较好的线性调频）;ν为变容管两头所加的反向电压,ν变容二极管的C j-v 特征曲线如图（1-2）示,设电路工作在线性调制状况,在静态工作点Q 处,曲线的斜率为j c cC C C p +=图1-1变容二极管部分接入的等效电路图图1-3 变容二极管的C j-v特征曲线直接调频的基起源基础理是应用调制旌旗灯号直接控制振荡器的振荡频率,使其反应调制旌旗灯号变更纪律.要用调制旌旗灯号去控制载波振荡器的振荡频率,就是用调制旌旗灯号去控制决议载波振荡器振荡频率的元件或电路的参数,从而使载波振荡器的瞬时频率按调制旌旗灯号变更纪律线性地转变,就可以或许实现直接调频.直接调频可用如下办法实现：在LC振荡器中,决议振荡频率的重要元件是LC振荡回路的电感L和电容C.在RC振荡器中,决议振荡频率的重要元件是电阻和电容.因而,依据调频的特色,用调制旌旗灯号去控制电感.电容或电阻的数值就能实现调频.调频电路中经常应用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路.经常应用的可控电感元件是具有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路,而可控电阻元件有二极管和场效应管.在微波发射机中,经常应用速调管振荡器作为载波振荡器,其振荡频率受控于加在管子反射极上的反射极电压.是以,只需将调制旌旗灯号加至反射极即可实现调频.若载波是由多谐振荡器产生的方波,则可用调制旌旗灯号控制积分电容的充放电电流,从而控制其振荡频率.变容二极管直接调频的工作道理图与Multisim仿真成果为：图9变容二极管直接调频的工作道理图仿真成果为：图10变容二极管直接调频电路的Multisim仿真成果变容二极管直接调频的工作道理图与Multisim仿真成果为：图9变容二极管间接调频的工作道理图仿真成果为：【2】变容二极管间接调频不直接针对载波,而是通事后一级的可控的移相收集.尔后以此积分值进行调相,即得间接调频.间接调频实现的道理框图如图 1-1所示：图9 借助于调相器得到调频波图10变容二极管间接调频电路的Multisim仿真成果【3】锁相环调频电路锁相环路是一种反馈控制电路,简称锁相环（PLL）.锁相环的特色是：应用外部输入的参考旌旗灯号控制环路内部振荡旌旗灯号的频率和相位.因锁相环可以实现输出旌旗灯号频率对输入旌旗灯号频率的主动跟踪,所以锁相环通经常应用于闭环跟踪电路.锁相环在工作的进程中,当输出旌旗灯号的频率与输入旌旗灯号的频率相等时,输出电压与输入电压保持固定的相位差值,即输出电压与输入电压的相位被锁住,这就是锁相环名称的由来.锁相环平日由鉴相器（PD）.环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）三部分构成.起首在Multisim软件中构造锁相环的仿真模子(图10).锁相环包含三个重要的部分：（1）.（2）低通滤波器(LPF):是个线性电路,其感化是滤除鉴相器输出电压中的高频分量,起腻滑滤波的感化.平日由电阻.电容或电感等构成,有时也包含运算放大器.（3）压控振荡器（VCO）：振荡频率受控制电压控制的振荡器,而振荡频率与控制电压之间成线性关系.图中,鉴相器由模仿乘法器A1实现,压控振荡器为V3,环路滤波器由R1.C1构成.环路滤波器的输出经由过程R2.R3串联分压后加到压控振荡器的输人端,直流电源V2用来调剂压控振荡器的中间频率.仿真模子中,增长R2.R3及V2的目标就是为了便于调剂压控振荡器的中间频率.直接调频电路的振荡器中间频率稳固度较低,而采取晶体振荡器的调频电路,其调频规模又太窄.采取锁相环的调频器可以解决这个抵触.其构造道理如图2所示.调制旌旗灯号图11锁相环调频电路道理框图实现锁相调频的前提是调制旌旗灯号的频谱要处于低通滤波器通带之外,也就是说,锁相环路对慢变更的频率偏移有响应,使压控振荡器的中间频率锁定在稳固度很高的晶振频率上.而跟着输入调制旌旗灯号的变更,振荡频率可以产生很大偏移.依据图2树立的仿真电路如图3所示.图中,设置压控振荡器V1在控制电压为0时,输出频率为O;控制电压为5V时,输出频率为50kHz.如许,现实上就选定了压控振荡器的中间频率为25kHz,为此设定直流电压V3为2．5V.调制电压V4经由过程电阻R5接到VCO的输入端,R5现实上是作为调制旌旗灯号源V4的内阻,如许可以包管加到VCO输入端的电压是低通滤波器的输出电压和调制电压之和,从而知足了道理图的请求.本电路中,相加功效也可以经由过程一个加法器来完成,但电路要变得相对庞杂一些.图12锁相环调频仿真电路VCO输出波形和输入调制电压V4的关系如图4所示.由图可见,输出旌旗灯号频率跟着输入旌旗灯号的变更而变更,从而实现了调频功效.图13 锁相环调频电路仿真图3.2.4.倍频电路道理与仿真倍频器本质上就是一种输出旌旗灯号等于输入旌旗灯号频率整数倍的电路,经常应用的是二倍频和三倍频器.倍频器的重要感化是为了晋升载波旌旗灯号的频率,使之工作于对应的信道;同时经倍频处理后,调频旌旗灯号的频偏也可成倍进步,即进步了调频调制的敏锐度,如许可下降对换制旌旗灯号的放大请求.采作倍频器的另一个利益是：可以使载波主振荡器与高频放大器隔离,减小高频寄生耦合,有利于削减高频自激现象的产生,进步整机工作稳固性.正弦波二倍频,可以用乘法器实现. 但是乘法器输出的二倍频正弦旌旗灯号幅值要比输入低1/2,同时,乘法器还输出1/2输入幅值的直流旌旗灯号,应用时要用隔直电路将其清除.本次课程设计我们采取的恰是应用乘法器实现二倍频.二倍频电路如图15所示.其仿真波形如图16所示.图14 二倍频电路图15 二倍频仿真电路波形下面的为原正弦波,其频率为1KHZ,上面的为倍频后的波形,可见其频率变成本来的两倍,幅值变成本来的一半.此外,我们还做了多倍频电路,电路图及仿真波形如图18.19所示图16多倍频电路图17 多倍频仿真波形图3.3.总的电路设计图16 调频电路图18总体设计误差剖析由仿真波形可看到,波形并不是是完善的正弦波,照样有点掉真的,还有就是中间频率照样消失一点误差的, 但是本次所设计的电路根本达到了义务书的请求,所设计电路的仿真程度,离设计指标所请求的还一段距离.消失这些原因重要有以下四点：（1）设计电路时选择元件不合会产生误差;（2）电路的参数设置会产生误差;（3）本身电路设计消失问题有待改良;（4）各级电路接在一路时互相干扰.4.停止语（设计的收成.领会等）经由过程此次设计调频发射机的课程设计,收成良多,作为通讯工程专业的学生,旌旗灯号的吸收调制传送吸收理应是好生控制的看家本领.但此次最大的收成等于意识到本身在常识应用上的不扎实.本次课程设计是通讯道理的课程设计,基于通讯道理的只是调频发射机的工作道理不难懂得与控制,但功效电路的实现须要应用高频电路道理与剖析中的常识来完成.高频的进修难度相对较大,应用高频的只是设计庞杂的电路时,一开端感到很辣手.于是我们小组分工合作,经由过程在互联网上查材料,在电子阅览室搜刮相干论文,在阅览室查找相干书本,几世界来,逐渐的对本次课程设计有了必定的掌控,晋升了自身提出问题解决问题的才能,也在小组合作中领会着集体的力气,时代碰见过各种艰苦,也不乏抱怨,但始终不曾想过废弃,四五世界来,得到锤炼的不只是我们的常识程度,实践才能,还有看待辣手问题的不躁不弃.别的,此次实验的仿真我们选用了仿真软件Multisim,上个学期的电路课程设计曾初步接触过这个仿真软件,此次,对它壮大的仿真功效有了更进一步的懂得与控制,绘制电路阶段,不竭的查找其元件库中元件的具体参数,对我们所需的元器件有了必定的掌控,对此仿真软件应用闇练程度也得到了增强.调制波形的进程庞杂而辣手,许多时刻本身感到没有问题的道理图却怎么也得不到幻想中的仿真图,这就须要我们耐烦的错误调制,每一个准确波形的仿真成功都曾给我们带来不小的成就感.总而言之,经由过程此次通讯道理的课程设计,深切感触感染到理论应用于现实中的难度,并熟习到理论接洽现实的重要性.我们做的调频发射机所应用到的理论常识都是书中经典的常识点,是以对教材常识也有了进一步的懂得,同时也意识到本身对教材常识懂得不敷到位,常识面不敷广,剖析电路也有点轻松,我想这对我今后的进修有很大的促进感化.5.参考材料[1] 谢自美,电子线路设计·实验·测试[TP],武汉：华中理工大学出版社,2000.5[2] 曾兴雯,高频电路道理与剖析[TP][3] 黄智伟,全国大学生电子设计比赛[TP],北京“北京航空航天大学出版社,2006.12[4] 刘泉,通讯电子线路[TP],武汉：武汉理工大学出版社,2005.6四.设计时光与安插1.设计时光： 3周2.设计时光安插：熟习实验装备.收集材料： 9 天设计图纸.实验.盘算.程序编写调试：11 天编写课程设计陈述： 1 天答辩： 1 天。