高频课程设计(3)
- 格式:doc
- 大小:263.00 KB
- 文档页数:14
调频无线话筒1 概述通信的主要任务就是传输消息,最早的无线通信出现在工业化时期,随着无线电通信技术迅速发展,各种无线电通信设备广泛应用于人们生产、生活等各个领域。
1.1无线话筒准用的频段无线电波可以在空间自由传播,不受用途和地域限制,因此造成各种无线电设备的频率交叉重叠。
如果不加以规定和约束,不可避免地会产生相互干扰,影响正常的通信。
为此,世界上无线频率管理部门对无线电频率的使用范围作了统一规定,使它们之间的相互影响降到最低。
无线话筒使用频率为88MHZ-108MHZ。
1.2各频段无线电波的传播特性自由空间电磁波的传播衰减包括距离衰减(衰减量与距离的平方成正比)、传播媒体的吸收(空气、人体和墙体等)和金属结构物的反射。
频率越高,传播媒体的吸收越大,金属物体的反射越强(即阻止电磁波传播的能力越强)。
金属物体对电磁波都有反射作用。
阻挡电磁波传播的能力与电磁波的波长和金属物体的大小有关。
电磁波的波长小于金属物体的尺寸时,会被全部反射,传播受阻。
或者说,频率越高,金属物体对电磁波的反射越强。
相反,如果电磁波的波长大于金属物体的尺寸时,部分电磁波会绕过金属障碍物继续传播(电磁波的绕射特性)。
电磁波对金属网格(或金属孔板)有穿透能力。
电磁波的波长小于金属网格孔的直径时,则会被通过。
也就是说,波长越短,通过金属网格的穿透能力越强。
非金属物体(人体、墙壁等)对电磁波的吸收作用,电磁波的频率越高,非金属物体对它的吸收越大,电磁波的传播衰减也越大。
无线电通信系统的基本组成框图:信源输入换能器发射机无线信道接收机噪声图1.1 无线电通信系统框图1.3 无线话筒无线话筒是一个简单的发送设备,由输入换能器和发射机构成。
输入换能器将待发送的信息变换为基带信号,如果信息表现为声音,那么换能器便是将声音变换为电信号的话筒。
发射机将基带信号变换成其频带适合在信道中传播的信号,并送入信道。
这种变换称为调制。
用来对载波进行调制的基带信号称为调制信号。
高频课程设计图一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握第三章“代数与方程”的核心概念和基本技能,能够运用所学的知识解决实际问题。
具体目标如下:1.理解代数式的概念及其各种运算规则。
2.掌握一元一次方程、一元二次方程的解法及其应用。
3.了解函数的基本概念及其性质。
4.能够熟练地进行代数式的化简、求值和变形。
5.能够运用一元一次方程、一元二次方程解决实际问题。
6.能够理解和运用函数的概念,分析函数的性质。
情感态度价值观目标:1.培养学生对数学的兴趣和自信心,使学生能够积极主动地参与数学学习。
2.培养学生的团队合作意识,使学生在解决问题时能够与他人合作、交流。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括第三章“代数与方程”的相关知识,具体包括以下内容:1.代数式:代数式的概念、各种运算规则。
2.一元一次方程:一元一次方程的定义、解法及其应用。
3.一元二次方程:一元二次方程的定义、解法及其应用。
4.函数:函数的基本概念、性质。
教学过程中,将结合课本和学生的实际情况,合理安排教学内容的安排和进度,确保学生能够扎实掌握所学知识。
三、教学方法为了激发学生的学习兴趣和主动性,本课程将采用多种教学方法,包括:1.讲授法:通过讲解代数式、方程和函数的概念、性质和运算规则,使学生能够理解和掌握相关知识。
2.讨论法:学生进行小组讨论,引导学生主动思考、提问和解决问题,培养学生的团队合作意识和问题解决能力。
3.案例分析法:通过分析实际问题,引导学生运用所学的方程和函数知识解决实际问题,培养学生的应用能力。
4.实验法:学生进行数学实验,让学生通过实践操作和观察,加深对代数式、方程和函数的理解。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施,丰富学生的学习体验,将选择和准备以下教学资源:1.教材:《数学课本》第三章“代数与方程”。
2.参考书:《代数与方程手册》。
3.多媒体资料:制作PPT、教学视频等,以直观展示代数式、方程和函数的概念和性质。
目录一、题目名称 (1)二、内容摘要 (1)三、设计任务及主要技术指标和要求 (1)3.1 设计任务 (1)3.2 主要技术指标 (1)四、比较和选写设计的系统方案,画出系统框图 (2)4.1 系统方案 (2)4.2 系统框图 (3)五、画出完整的电路图,并说明电路的工作原理 (3)5.1 调幅发射与接收完整系统的联调的连接图。
(3)5.2 工作原理 (3)六、组装调试的内容(包括分机与整机) (11)6.1 实验过程的连接图。
(11)6.2实验过程的部分波形图。
(12)七、元器件清单 (13)八、收获和体会 (13)一、题目名称调幅发射与接收系统的设计与联调二、内容摘要1. 选择总体方案设计一个调调幅发射与接收系统,在课程学习中我们已经做过类似的实验,所以本次课程设计主要是参考本学期课程试验的第五第六次实验进行设计。
2.设计单元电路;3.选择元器件,列出元器件清单;4.计算参数;5.画出总体电路图初稿;6.审图(全面审查);7. 安装调试三、设计任务及主要技术指标和要求3.1 设计任务设计一个调调幅发射与接收系统,并且实现该系统的联调。
3.2 主要技术指标(1)调频(FM):76-108MHz,调幅中波(AM):525~1610 kHz(2)调制信号频率范围100~15000Hz,最大偏频75kHz(3)最大不失真输出功率:≥100mV(4)接受机灵敏度:≤1mV(5)镜像抑制性能优于20dB(6)能够正常收听FM、AM中波广播四、比较和选写设计的系统方案,画出系统框图4.1 系统方案(1)如下图发射机的连接图。
(2)如下图接收机机的连接图。
音频输出图13-5 调幅接收连接图该方案为无线接收收发系统,收,发各为一个试验箱,相距两米左右。
该实验在上述发射机与接收机调好的基础上进行,其连接与调整和上述基本相同。
所不同的是,接收机接收的信号是发射机发射的信号。
在发射方:高频信号源作为载波,其频率设置为6.3MHz。
⾼频课程设计1 总体设计⽅案与要求1.1 设计任务的⽬的(1)掌握⾼频电⼦电路的基本设计能⼒及基本调试能⼒,并在此基础上设计⼀个可实现调频,调幅功能的晶体正弦波振荡器。
(2)提⾼电⼦电路的理论知识及较强的实践能⼒,能够正确使⽤实验仪器进⾏电路的调试与检测。
1.2 设计任务的性能指标根据已知条件,完成通过基于⽯英晶体的正弦波振荡器的设计、连接与仿真。
该振荡器须符合以下要求:(1)采⽤晶体三极管构成⼀个正弦波振荡器;(2)额定电源电压12.0V ,电流1~3mA;其中本振的输出频率为16.455MHz;振荡器的输出频率为10MHz;(3)振荡器输出信号幅度≥0.5 V (P-P)。
2 设计课题总体⽅案及⼯作原理说明2.1 设计⽅案本次设计⾸先以NPN型晶体管9014/9013和标称频率为10MHz/16.455MHz的⽯英晶体为基础分别设计出16.455MHz本振信号振荡器和10MHz的晶体振荡器,然后根据⽯英晶体振荡器的输出要求设计电路,然后根据电路图的基本形式和设计的要求计算出各元件的参数和性能要求。
根据仿真后的电路原理图进⾏调试,从⽽完成整个正弦波振荡器的设计。
2.2 设计⽅案晶体管的介绍和⼯作原理2.2.1 ⽯英晶体的详细介绍⽯英晶体作为滤波、振荡元件已⼴泛应⽤在⼴播通讯、电⼦测量、航空、航天等⽅⾯。
其发展历史只有短短⼏⼗年,美国是发展⽯英晶体最早的国家,⽽像CORNIGN这样的⽼牌公司也只是在1941年才注册成⽴。
最近⼀、⼆⼗年来,由于PCS、GSM、GPS、PDC、CDMA等诸多移动通讯技术的需求,⽯英晶体振荡器中的⽯英晶体谐振器不再是单⼀元件,它已发展成为组件,⽽且⼏乎全部以集成化、全集成化、全数字化形式展现出来,体积⽐过去缩⼩了数倍乃⾄数⼗倍。
⽯英晶体振荡器是⾼精度和⾼稳定度的振荡器,被⼴泛应⽤于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中⽤于频率发⽣器、为数据处理设备产⽣时钟信号和为特定系统提供基准信号。
一、任务书二、报告正文一、课程设计目的1.掌握电子通信系统的基本组成及各部分的作用;2.进一步理解各种调制、解调和混频的基本理论和实现方法;3.学会应用LabVIEW软件进行仿真;4.提高依据所学知识及查阅的课外资料来分析问题解决问题的能力二、设计内容及要求内容:1.调幅与检波(1)高频DSBFC信号产生与检波(2)DSBSC信号产生与检波2.FM波产生与解调要求:1.调制信号均为5kHz的正弦波,高频DSBFC信号载波频率取500kHz-1600kHz (在该范围内可调),其他载波频率均取100kHz;2. 以上1中的DSBFC和DSBSC检波不可用相同的方法;3. 明确设计任务,合理选择设计方案;4. 利用LabVIEW进行仿真;三、设计原理(一)调制与解调概述调制电路与解调电路是通信系统中的重要组成部分。
调制是在发射端将调制信号从低频段变换到高频段, 便于天线发送或实现不同信号源、不同系统的频分复用;解调是在接收端将已调波信号从高频段变换到低频段, 恢复原调制信号。
在模拟系统里, 按照载波波形的不同, 可分为脉冲调制和正弦波调制两种调制方式:一、脉冲调制是以高频矩形脉冲为载波, 用低频调制信号分别去控制矩形脉冲的幅度、宽度或位置三个参量, 分别称为脉幅调制(PAM), 脉宽调制(PDM)和脉位调制(PPM)。
二、正弦波调制是以高频正弦波为载波, 用低频调制信号分别去控制正弦波的振幅、频率或相位三个参量, 分别称为调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。
根据设计要求,本课程设计均采用正弦波调制,具体如下:调幅:使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。
调频:使载波的瞬时频率随调制信号的大小而变,而幅度保持不变的调制方式。
调相:利用原始信号控制载波信号的相位。
这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移,将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上,从而满足信号传输的需要。
而解调则是相反的过程,即从已调制信号中恢复出原信号。
高频课程设计报告1. 引言本报告旨在对高频课程设计进行全面的分析和评估。
高频课程设计是一种针对特定需求和目标制定的教学计划,旨在提供高质量的教育体验。
通过本报告,我们将探讨高频课程设计的定义、目标、设计原则以及评估方法。
2. 高频课程设计的定义和目标2.1 定义高频课程设计是指教师或培训师根据特定的学习需求和目标,设计和组织高频的课程内容。
高频课程设计注重提供与实际工作和生活相关的教育内容,强调学生的实际操作能力和解决问题的能力。
2.2 目标高频课程设计的目标主要包括:•培养学生实际操作能力:通过设计易于实施的实践活动和项目,培养学生的实际操作技能。
•培养解决问题的能力:通过引导学生思考和解决实际问题的方式,培养学生的解决问题的能力。
•提高学习效果:通过设计高频的课程内容,激发学生的学习兴趣,提高学习效果和成绩。
3. 高频课程设计的原则3.1 目标导向性高频课程设计的首要原则是以学生的学习需求和目标为导向。
教师应该根据学生的实际情况和需求,设计课程内容和教学活动,以帮助学生实现其学习目标。
3.2 实践性高频课程设计注重学生的实践操作能力的培养。
教师应该设计和组织适合学生的实际操作活动和项目,以让学生在实践中学习和提高。
3.3 问题导向性高频课程设计应该引导学生思考和解决实际问题的能力。
教师应该通过设计问题情境和案例分析等教学活动,培养学生的解决问题的能力。
3.4 激发兴趣高频课程设计应该结合学生的兴趣和爱好,设计具有吸引力和趣味性的教学内容和活动,以激发学生的学习兴趣。
3.5 教学评估和反馈高频课程设计应该建立有效的教学评估机制,及时获取学生的学习情况,并给予及时的反馈和指导,以调整和改进课程设计和教学方法。
4. 高频课程设计的评估方法高频课程设计的评估方法主要包括定性和定量评估方法。
4.1 定性评估方法定性评估方法通过观察和记录学生的学习情况和表现,进行个案分析,从而评估高频课程设计的效果。
常用的定性评估方法包括教学观察、学生访谈、实际操作评估等。
高频频率及课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解高频频率的概念,掌握其计算方法,并能在实际问题中进行运用。
2. 学生能掌握频率分布表的制作方法,通过数据分析,发现数据分布的特点。
3. 学生能运用统计学知识,对高频频率的数据进行合理的解释和推断。
技能目标:1. 学生能运用计算器或统计软件进行高频频率的计算和分析。
2. 学生能通过小组合作,共同完成频率分布表的制作,提高团队协作能力。
3. 学生能运用所学知识,解决实际问题,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习高频频率的知识,培养对数据分析的兴趣和热情。
2. 学生在小组合作中,学会倾听他人意见,尊重他人,培养合作精神。
3. 学生通过对高频频率的实际应用,认识到数学知识在生活中的重要性,增强学习的积极性。
课程性质:本课程属于数学学科,以统计学为基础,重点在于培养学生的数据分析能力。
学生特点:学生处于初中年级,具有一定的数学基础,对新鲜事物充满好奇,但需要引导激发学习兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度,培养良好的学习习惯和合作精神。
通过具体的学习成果,对课程目标进行有效评估。
二、教学内容本节课依据课程目标,选定以下教学内容:1. 高频频率的概念与计算方法:- 频率的定义与性质- 高频频率的计算公式- 实际问题中的高频频率分析2. 频率分布表及其制作:- 频率分布表的概念与作用- 制作频率分布表的步骤与方法- 频率分布表的解读与应用3. 统计数据分析与推断:- 数据分布的特征参数- 高频频率数据的统计分析- 数据推断与预测教学大纲安排如下:第一课时:高频频率的概念与计算方法,引入频率的定义,讲解计算公式,结合实际例子进行讲解和练习。
第二课时:频率分布表及其制作,指导学生动手制作频率分布表,分析数据分布特点。
第三课时:统计分析与推断,运用频率分布表进行数据分析,引导学生进行数据推断和预测。
高频课程设计太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程设计专业班级学号姓名指导教师太原理工大学现代科技学院课程设计任务书指导教师签名:日期:基于 Multisim 的调幅检波电路虚拟实验设计一、简述实验项目调制:将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号).调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化,将信息荷载在其上形成已调信号传输,而解调是调制的反过程,通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。
解调:在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号. 调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程,而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程.根据所控制的信号参量的不同,调制可分为:调幅,使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。
调频,使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变,而幅度保持不变的调制方式。
调相,利用原始信号控制载波信号的相位。
调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号,这就意味着把基带信号(信源)转变为一个相对基带频率而言频率非常高的代通信号。
该信号称为已调信号,而基带信号称为调制信号。
调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。
调制过程用于通信系统的发端。
在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号,也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者(信宿)处理和理解的过程。
该过程称为解调。
二、由上表达式可知,在数学上,调制电路的组成模型可由一个相加器和一个乘法器组成。
设调制信号为:(t) = +M;载波电压为:(t) = M 上两式相乘为普通振幅调制信号:() = (+M)M= M(1+cosΩt)= (1+cosΩt)式中, = M ?称为调幅系数(或调制指数),其中0 1时,在 = π附近,(t)变为负值,它的包络已不能反映调制信号的变化而造成失真,通常将这种失真称为调幅失真,此现象是要尽量避免的。
简易对讲机高频课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解简易对讲机的基本工作原理,掌握高频电路的相关知识。
2. 学生能描述对讲机中调制与解调的过程,了解频率、波长与传播特性的关系。
3. 学生能掌握对讲机天线的设计原理及其对通信效果的影响。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计并搭建一个简易对讲机模型,进行基础的通信实验。
2. 学生通过实际操作,提高动手能力,培养问题解决能力和团队协作能力。
3. 学生能运用科学方法,对对讲机通信过程中的问题进行分析,并提出改进措施。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习简易对讲机的制作过程,培养对电子技术的兴趣和爱好。
2. 学生在学习过程中,形成探究精神和创新意识,认识到科技对生活的影响。
3. 学生通过团队协作,学会相互尊重、沟通与交流,培养集体荣誉感和社会责任感。
本课程针对高年级学生,结合学科特点和教学要求,注重理论与实践相结合,旨在培养学生的电子技术知识和动手能力,同时激发学生的创新意识和科技兴趣,为未来深入学习电子信息技术打下坚实基础。
二、教学内容本章节教学内容围绕简易对讲机的设计与制作展开,主要包括以下部分:1. 基本原理学习:- 电磁波传播原理与特性- 高频电路基础知识- 调制与解调技术2. 对讲机结构与功能:- 对讲机各部分组成及其作用- 天线设计原理与通信效果关系- 模块化电路设计3. 实践操作:- 简易对讲机模型的搭建- 调试与优化通信效果- 通信实验及问题分析教学大纲安排如下:第一课时:介绍电磁波传播原理与特性,引导学生了解高频电路基础知识。
第二课时:讲解调制与解调技术,分析对讲机各部分组成及其作用。
第三课时:学习天线设计原理,探讨其对通信效果的影响。
第四课时:分组进行简易对讲机模型的搭建,进行实践操作。
第五课时:调试与优化通信效果,开展通信实验,分析并解决问题。
教学内容与教材关联紧密,按照由浅入深的原则,使学生逐步掌握简易对讲机的设计与制作方法,提高实践操作能力。
高频电子课程设计一、课程目标知识目标:1. 让学生掌握高频电子电路的基本原理,理解并掌握振荡器、放大器、滤波器等高频元件的工作原理;2. 使学生了解高频电路在实际应用中的技术指标,如频率范围、带宽、增益等;3. 引导学生掌握高频电路的调试与测试方法,了解各类高频电子仪器的使用。
技能目标:1. 培养学生运用所学知识设计简单高频电子电路的能力;2. 提高学生分析高频电路故障并进行调试的能力;3. 培养学生运用高频电子技术解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对高频电子技术的兴趣,激发学生探索科学技术的热情;2. 培养学生的团队协作意识,提高学生在团队中沟通、协作的能力;3. 引导学生认识高频电子技术在我国科技发展中的重要作用,增强学生的民族自豪感和社会责任感。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程将目标分解为以下具体学习成果:1. 学生能够独立完成振荡器、放大器、滤波器等高频元件的原理图绘制;2. 学生能够使用高频电子仪器进行电路测试,分析并解决实际问题;3. 学生能够在团队中发挥积极作用,共同完成高频电子电路的设计与调试。
二、教学内容根据课程目标,本章节教学内容主要包括以下三个方面:1. 高频电子电路基本原理:- 振荡器原理及其分类;- 放大器原理及高频放大器的设计;- 滤波器原理及其分类。
2. 高频电路实际应用及相关技术指标:- 频率范围、带宽、增益等参数的介绍;- 各类高频电路在实际应用中的性能分析;- 高频电路的阻抗匹配原理。
3. 高频电路调试与测试方法:- 高频电子仪器的使用及操作方法;- 高频电路调试的基本流程和技巧;- 故障分析与解决方法。
具体教学大纲安排如下:1. 第1-2课时:高频电子电路基本原理;2. 第3-4课时:高频电路实际应用及相关技术指标;3. 第5-6课时:高频电路调试与测试方法。
教材章节及内容:1. 教材第3章:振荡器、放大器、滤波器基本原理;2. 教材第4章:高频电路在实际应用中的性能分析;3. 教材第5章:高频电路调试与测试方法。
高频声音识别 课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能够理解并掌握声音的频率特性,识别高频声音。
2. 学生能够了解声音在不同介质中传播的特点,并分析高频声音的传播差异。
3. 学生能够掌握声音频率与音调之间的关系,提高音乐素养。
技能目标:1. 学生能够运用所学知识,通过实验和观察,辨别不同频率的声音。
2. 学生能够运用音频软件对声音进行分析,识别高频声音,并制作简单的音频作品。
3. 学生能够运用团队合作,开展声音识别实践活动,提高问题解决能力。
情感态度价值观目标:1. 学生对声音产生兴趣,培养探索自然现象的好奇心。
2. 学生在学习过程中,养成合作、交流、分享的良好习惯,增强团队意识。
3. 学生能够认识到声音在生活中的重要性,关注环境保护,避免噪声污染。
课程性质:本课程为科学探究课程,通过实践、观察、分析,使学生掌握声音频率识别的方法。
学生特点:六年级学生具有较强的求知欲和动手能力,对新鲜事物充满好奇,但注意力容易分散。
教学要求:结合学生特点,课程设计应注重实践性和趣味性,引导学生在动手操作中掌握知识,培养技能,激发情感。
将课程目标分解为具体学习成果,以便在教学过程中进行有效评估和反馈。
二、教学内容1. 声音基础知识回顾:声音的产生、声音的传播、声音的特性(音调、响度、音色)。
相关教材章节:第三章《声音的世界》。
2. 高频声音的认识:高频声音的定义、频率范围、声音频率与音调的关系。
相关教材章节:第三章第五节《声音的频率与音调》。
3. 声音识别方法:通过实验、观察、分析,掌握识别高频声音的方法。
相关教材章节:实验活动《声音的频率识别》。
4. 声音识别应用:介绍高频声音在生活、科技、艺术等领域的应用。
相关教材章节:第三章第六节《声音的应用》。
5. 实践活动:分组进行声音识别实验,运用音频软件分析声音,制作音频作品。
相关教材章节:实践活动《声音的探索》。
6. 总结与拓展:对本节课所学内容进行总结,布置相关拓展任务,提高学生自主学习能力。
高频电子技术课程设计1.背景高频电子技术是电子科学与技术的重要分支之一,它在通信、雷达、卫星导航、医学诊断、军事等领域有着广泛的应用。
经过多年的积累和发展,高频电子技术已经成为学科体系比较完备的学科之一,学生在掌握基础理论的基础上需要通过课程设计加强实践能力。
2.课程设计目标本次课程设计旨在培养学生运用高频电子技术进行电路设计、仿真及优化的能力,同时锻炼学生的团队合作能力和科技创新意识。
具体要求如下:1.利用软件对高频电子系统进行建模、仿真和分析,达到对系统性能进行评估、优化和设计的目的。
2.设计高频电路,包括但不限于微波功率放大器、微带滤波器、变频器、混频器等。
3.将高频电路实现在PCB板上,并进行测试和优化。
3.课程设计内容第一部分:仿真分析在第一部分的课程设计中,学生需要掌握使用仿真软件进行高频电路系统的建模、仿真和分析的方法。
具体要求如下:1.利用ADS等仿真软件对高频电路进行建模,并进行仿真分析。
2.分析电路的主要频率响应特性、噪声等级、带宽等参数。
3.通过仿真实验获取电路的主要性能参数,并进行分析和比较。
4.展示仿真实验结果,进行讨论并总结结论。
第二部分:电路设计在第二部分的课程设计中,学生需要掌握高频电路的设计方法和技巧,设计多种高频电路,并优化其性能。
具体要求如下:1.设计微波功率放大器、微带滤波器、变频器、混频器等高频电路。
2.选取适当的元器件、器件参数以及电路拓扑结构,以满足电路设计要求。
3.搭建电路原型,进行实验,并优化其性能。
4.讨论电路参数与性能的关系,并总结设计方法和技巧。
第三部分:电路实现和测试在第三部分的课程设计中,学生需要掌握PCB布局与设计的方法,以及测试和校准高频电路的方法。
具体要求如下:1.使用Altium Designer等软件完成PCB电路设计和布局。
2.进行PCB板加工、组装和调试。
3.掌握测试高频电路的方法和技巧,包括有源器件的测试、无源器件的测试以及系统的测试。
课程设计任务书学生姓名: 毛强专业班级: 通信0805班指导教师: 杨福宝工作单位: 信息工程学院题目:通信电子线路综合设计要求完成的主要任务:1.每人要提交一份设计报告, 格式按照课程设计的样式2.报告内容包括:( 1) 高频小信号调谐放大器的电路设计;( 2) LC振荡器的设计;( 3) 高频谐振功率放大器电路设计。
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: 年月日系主任( 或责任教师) 签名: 年月日摘要通信电子线路实验是通信电子线路课程理论教学的深化和补充, 具有较强的实践性, 是电子信息工程专业和通信工程专业一门重要的专业教育必修课程。
随着科学技术迅速发展, 理工科大学生不但需要掌握通信电子线路方面的基本理论知识, 更需要掌握基本的实验技能和具备一定的科学研究能力。
经过该实验课程的学习, 能够使我们进一步巩固和加深通信电子线路的理论知识, 对通信电子线路、电路原理、系统与设备有全面直观的认识。
经过实践进一步加强学生独立分析问题和解决问题的能力、综合设计及创新能力, 同时注意培养学生实事求是、严肃认真的科研作风和良好的实验习惯, 为今后面对社会, 步入工作岗位打下良好的基础。
abstractCommunication electronic circuit experiment is communication electronic circuit course teaching theory, deepening and the supplement, with strong practicality, is specialized in electronic and information engineering and communication engineering is an important professional education required course. Along with the rapid development of science and technology, engineering student not only needs to grasp communication electronic circuit aspects of his basic theoretical knowledge, more need to grasp the basic experiment skill and have certain scientific research ability. Through the experiment course of study, can cause us to further consolidate and enhance the communication electronic circuit theory knowledge, communication in electronic circuits, circuit principle, system and equipment comprehensively the direct-viewing understanding. Through the practice of further strengthening the students' independent analysis and problem-solving ability, integrated design and the innovation ability, also pay attention to cultivating students seeking truth from facts and serious scientific style and good experimental habit, facing society, toenter forthe future jobs and lay the good foundation.目录1: 高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真 01.1主要技术指标 01.2给定条件 01.3设计过程 01.3.1 选定电路形式 (1)1.3.2设置静态工作点 (1)1.3.3谐振回路参数计算 (2)1.3.4确定耦合电容与高频滤波电容 (3)1.4.单调谐高频小信号放大器电路仿真实验 (4)1.4.1测量并调整放大器的静态工作点 (4)。
高频电子线路课程设计指导书通信工程教研室目录1.1 概论 (3)1.1.1课程设计的目的与要求 (3)1.1.2课程设计的教学过程 (4)1.2 高频电子线路设计的一般方法与步骤 (5)1.2.1总体方案的设计与选择 (5)1.2.2单元电路的设计与选择 (7)1.2.3单元电路之间的级联设计 (10)1.2.4画出总体电路草图 (12)1.2.5总体电路试验 (13)1.2.6绘制正式的总体电路图 (14)2.1高频电子线路课程设计内容 (14)2.2课程设计说明书要求 (14)2.3课程设计题目 (15)高频电子线路课程设计指导书“高频电子线路”是电子、通信课程的实践性教学环节,是对学生学习高频电子线路的综合性训练,通过学生独立对某一课题进行设计、调试使学生能够将理论与实践相结合,培养学生的设计能力动手能力。
然而,要完成一个课题将涉及到多方面的知识,既要涉及到许多理论知识(设计原理与方法),还要涉及到许多实践知识与技能(安装、调试与测量技术)。
本指导书将把高频课程设计所涉及到的主要基础知识作一全面的介绍,以帮助学生解决入门之-难。
1.1 概论1.1.1 课程设计的目的与要求实验课、课程设计和毕业设计是大学阶段既相互联系又互有区别的三大实践教学环节。
实验课着眼于通过实验验证课程的基本理论,并培养学生的初步实验技能。
而课程设计则是针对某一门课程的要求,对学生进行综合性训练,培养学生运用课程中所学到的理论与实践紧密结合,独立地解决实际问题。
毕业设计虽然也是一种综合性训练,但它不是针对某一门课程,而是针对本专业的要求所进行的更为全面的综合训练。
高频电子线路课程设计应达到如下基本要求:(1)综合运用高频课程中所学到的理论知识去独立完成一个设计课题。
(2)通过查阅手册和文献资料,培养学生独立分析和解决实际问题的能力。
(3)进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。
(4)学会电子电路的安装与调试技能。
高频调频器课课程设计一、教学目标本节课的教学目标是让学生掌握高频调频器的基本原理、工作方式和应用场景。
知识目标包括:了解高频调频器的基本构成、调频原理、解调原理;掌握高频调频器的性能指标,如带宽、频率、功率等;了解高频调频器在通信系统中的应用。
技能目标包括:能够分析高频调频信号的波形和频谱;能够使用仪器仪表对高频调频器进行调试和检测。
情感态度价值观目标包括:培养学生对通信技术的兴趣和好奇心,提高学生对科学研究的热情和责任感。
二、教学内容本节课的教学内容主要包括四个部分:第一部分是高频调频器的基本原理,包括调频原理和解调原理;第二部分是高频调频器的性能指标,如带宽、频率、功率等;第三部分是高频调频器在通信系统中的应用;第四部分是高频调频器的调试和检测方法。
三、教学方法为了实现本节课的教学目标,我将采用多种教学方法,如讲授法、案例分析法、实验法等。
首先,通过讲授法向学生传授高频调频器的基本原理和性能指标;其次,通过案例分析法让学生了解高频调频器在通信系统中的应用;最后,通过实验法让学生亲自动手调试和检测高频调频器,巩固所学知识。
四、教学资源为了支持本节课的教学内容和教学方法的实施,我将准备以下教学资源:教材《通信原理》、参考书《高频电子线路》、多媒体资料(包括教学PPT、视频教程等)、实验设备(包括高频调频器、示波器、信号发生器等)。
这些教学资源将丰富学生的学习体验,帮助学生更好地理解和掌握高频调频器的相关知识。
五、教学评估为了全面、客观地评估学生对高频调频器知识的学习成果,本节课的评估方式将包括平时表现、作业和考试三个部分。
平时表现主要考察学生在课堂上的参与程度、提问和回答问题的积极性等;作业则包括课后练习和实验报告,用以检验学生对课堂所学知识的掌握情况;考试则分为期中和期末两次,全面测试学生对高频调频器知识的了解和运用能力。
评估结果将作为学生学习成绩的重要参考,同时也将为教师提供教学反馈。
六、教学安排本节课的教学安排将分为两个阶段进行。
河北科技师范学院课程设计说明书课程名称:高频电子线路设计题目:小功率调频发射机姓名:系别:机电工程学院专业班级:指导教师:日期:2009-11.30~12.5题目小功率调频发射机设计者:指导教师:1 主要技术指标要求发射功率PA≥500mW负载电阻(天线)RL=50Ω工作中心频率f=5MHz最大频偏总效率2 发射机的组成方框图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PA 不大,工作中心频率f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,组成框图如图1所示,各组成部分的作用是:图1 发射机组成方框图3 单元电路设计3.1 LC调频振荡级(1)LC调频振荡级产生频率为f=5MHz的高频振荡,变容二极管线性调频,最大频偏为,整个发射机的频率稳定度由该级决定。
可假设主振频率f= 5MHz,频率稳定度≤,输出电压V0≥1V,最大频偏。
由于对主振频率f要求不高,但对频率稳定度要求较高,故选用图2所示的LC调频振荡器电路。
图2 LC调频振荡级原理图(2)电路原理分析在LC振荡电路中晶体管T电容三点式振荡器的改进型电路,即克拉波电路,它被接成共基组态,CB 为基极耦合电容,其静态工作点由RB1、RB2、RE及RC决定。
小功率振荡器的静态工作电流ICQ 一般为1—4mA。
ICQ偏大,振荡幅度增加,但波形失真加重,频率稳定性变差。
L1、C1与C2、C3组成并联谐振回路,其中C3两端的电压振荡器的反馈电压VBE ,以满足相位平衡条件。
比值C2/C3=F决定反馈电压的大小。
当AVOF=1时,振荡器满足振幅平衡条件,电路的起振条件为AVOF>1。
为减小晶体管的极间电容对回路振荡频率的影响,C2、C3的取值要大。
如果选C1《C2,C1《C3,则回路的谐振频率f主要由C1决定。
调频电路由变容二极管Cj 及耦合电容Cc组成,R1与R2为变容二极管提供静态时的反向直流偏置电压VQ ,即VQ=[R2/(R1+R2)]Vcc。
电阻R3称为隔离电阻,常取R3》R2,R3》R1,以减小调制信号VΩ对VQ的影响。
C5与高频扼流圈L2给VΩ提供通路,C6起高频滤波作用。
变容二极管Cj 通过Cc部分接入振荡回路,有利于提高主振频率f的稳定性,减小调制失真。
3.2 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。
进行设计时,为减小级间相互影响,通常在中间插入缓冲隔离级。
一般采用如图3所示电路图3 缓冲隔离级电路原理图不论是在低频电路还是高频电路的设计中,缓冲隔离级常采用射极跟随器电路,如上图,调节射极电阻RE2,可以改变射极跟随器输入阻抗。
如果忽略晶体管基极电阻rb'的影响,则射极输出器的输入电阻Ri 为Ri=RB'//βRL',式中,RL'=(RE1+RE2)//RL,RB'=RB1//RB2;输出电阻R 0为 R=(RE1+RE2)//r,式中,r很小,所以可将射极输出器的输出电路等效为一个恒压源。
电压放大倍数AV为,式中,gm—晶体管的跨导,一般情况下gmRL'1。
所以,图中所示射极输出器具有输入阻抗高、输出阻抗低、电压放大倍数近似等于1的特点。
晶体管的静态工作点应位于交流负载线的中点,一般取,ICQ=3~10mA. 对于上图所示电路,取VCEQ =6V,ICQ=4mA,若晶体管的电流放大倍数β=60,则RE1+RE2=VEQ/ICQ=1.5kΩ,取RE=1kΩ, RE2=1kΩ可以估算出,功率激励级的输入阻抗为335Ω,即射随器的负载电阻RL=335Ω,并可计算出射随器的输入电阻Ri ,即 Ri=RB'//βRL'≈3.6kΩ,输入电压Vi为为减小射随器对前级振荡器的影响,耦合电容C1不能太大,一般为数十皮法。
C2为0.022μF左右。
3.3高频功率放大级(1)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而对波形失真要求较小时,可以采用甲类功率放大器。
但是设计要求总效率,故选用丙类功率放大器较好,因此选用如图4所示电路图4 高频功率放大级电路原理图(2)电路原理分析由晶体管3DG12组成的宽带功率放大器工作在甲类状态。
其中R1、R2为基极偏置电阻,RE1为直流反馈电阻,以稳定电路的静态工作点。
RF为交流负反馈电阻,可以提高放大器的输入阻抗,稳定增益。
丙类功率放大器的基极偏置电压-VBE 是利用发射极电流的直流分量IE0(IE0~=IC0)在射极电阻RE2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L2C2的选频作用可输出基波谐振电压VC1、电流ic1。
4 参数计算及分析4.1 LC调频振荡器(1)计算振荡回路元件参数值振荡器的静态工作点取I CQ=2mA,V CEQ=6V,已知晶体管=60。
因 RE +RC=为提高电路的稳定性,RE的值可适当增大,取RE =1kΩ,则RC=2kΩ因 VEQ =ICQ*RE=2V若取流过RB2的电流IB2=10IBQ=10ICQ/=0.33mA则 RB2=VBQ/IB2≈8.2kΩ因即RB1最好用20kΩ电阻与47kΩ电位器的串联组合,以便调整静态工作点。
若取=100pF,由得可适当调整的圈数或的值。
电容、由反馈系数F及电路条件,决定,若取=510pF,由F=,则取=3600pF,取耦合电容。
(2)计算调频电路元件参数值变容二极管的静态反偏压VQ由电阻与分压决定,即已知,若取,则最好用10kΩ电阻与47kΩ电位器的串联组合,以便调整静态偏压VQ隔离电阻R3应远大于、,取R3=150kΩ。
因接入系数,一般接入系数,为减小振荡回路输出的高频电压对变容晶体管的影响,n值应取小,但n值过小又会使频偏达不到指标要求。
可以先取n=0.2,然后再调试。
=75pF,由变容二极管特性曲线得到时,对应Cj则,取标称值20pF低频调制信号的耦合支路电容及电感对V提供通路,一般的频率为几十赫Q至几十千赫兹,故取,(固定电感)。
高频旁路电容应对调制信号呈现高阻,取。
4.2 高频功率放大器(1)参数限定晶体管3DG12的主要参数为P CM=700mW,I CM=300mA,V CE ≤0.6V,h fe≥30,f T≥150MHz晶体管3DA1的主要参数为P CM=1W,I CM=750mA,V CE ≥1.5V,h fe≥10,f T=70MHz,A P≥13dB放大器主要技术指标:输出功率P0≥500m W,工作中心频率f0≈5MHz,效率η>50%,负载R L=50Ω,功率增益A P≥6dB(2)丙类功率放大器● 确定放大器的工作状态为获得较高的效率η及最大输出功率P0。
放大器的工作状态选为临界状态,取,得谐振回路的最佳负载电阻R e为得集电极基波电流振幅为得集电极电流脉冲的最大值I cm及其直流分量I c0,即I= I cm1/ α1()cm=216mAI= I cm0 /α0()=54mAc0得电源供给的直流功率P D为P=V CC I c0=0.65WD得集电极的耗散功率PC'为PC'=P D-P0=0.15W得放大器的转换效率η为η=P/P D=77%若设本级功率增益A P=13dB(20倍),输入功率P i为Pi=P0/A P=25mW得基极余弦脉冲电流的最大值为I bm(设晶体管3DA1的直流β=10)I bm =Icm/β=21.6mA得基极基波电流的振幅I bm1为Ibm1=I b0·α1()=9.5mA得输入电压的振幅V bm为●计算谐振回路及耦合回路的参数丙类功放的输入输出耦合回路均为高频变压器耦合方式,其输入阻抗|Z i|可计算,得:输出变压器线圈匝数比为取N3=2,N1=3。
若取集电极并联谐振回路的电容C=100pF,得回路电感为变压器的匝数N1、N2、N3的计算值只能作为参考值,由于电路高频工作时分布参数的影响,与设计值可能相差较大。
为调整方便,通常采用磁心位置可调节的高频变压器。
●基极偏置电路参数计算基极直流偏置电压V B为射极电阻R E2为R=|V B|/I CO=20ΩE2取高频旁路电容C E2=0.01μF(3)甲类功率放大器●计算电流性能参数由丙类功率放大器的计算结果可得甲类功率放大器的输出功率P O'应等于丙类功放的输入功率P i,输出负载R e'应等于丙类功放的输入阻抗|Z i|,即P O'=P i=25mW,R e'=|Z i|=86Ω。
设甲类功率放大器的电路如图4所示的激励级电路,取变压器效率ηT=0.8,得集电极的输出功率P0为若P0=P O'/ηT≈31mW若取放大器的静态电流I CQ=I cm=7mA,得集电极电压的振幅V cm及最佳负载电阻R e分别为V=2P0/I cm=8.9Vcm因射极直流负反馈电阻R E1为,取标称值360Ω得输出变压器匝数比为若取二次侧匝数N2=2,则一次侧匝数N1=6本级功放采用3DG12晶体管,设β=30,若取功率增益A P=13dB(20倍),则输入功率P i为P=P0/A P=1.55mWi得放大器的输入阻抗R i为R≈r b'+βR3=25Ω+30×R3i若取交流负反馈电阻R3=10Ω,则R i=335Ω得本级输入电压的振幅V im为●计算静态工作点由上述计算结果得到静态时(V i=0)晶体管的射极电位V EQ为V EQ=I CQ R E1=2.5V则V BQ=V EQ+0.7V=3.2V,I BQ=I CQ/β=0.23mA若取基极偏置电路的电流I1=5I BQ,则R2=V BQ/5I BQ=2.8kΩ,取标称值3kΩ。
取高频旁路电容CE1=0.022μF,输入耦合电容C1=0.02μF。
5 总原理图及元器件清单5.1 总原理图图5 小功率调频发射机电路原理图5.2 元件清单元件序号型号或参数数量元件序号型号或参数数量R128K1C4100pF1R28.2K1C533pF1R32K1C620pF1R41K1C7 4.7uF1R5150K1C85100uF1R620K1C90.01uF1R710K1C100.01uF1R88K1C11330pF1R910K1C120.02uF1R1010K1C0.01uF46 安装与调试整机电路的设计计算顺序一般是从末级单元电路开始,向前逐级进行。