直接调频发射机系统说明书
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调频广播模拟光纤直放机说明书一、概述现实生活中,由于地形限制和经济效益考虑,某些地区调频广播信号不能覆盖,产生了盲区,建设基站施工困难或成本巨大。
调频广播直放站可用来填补覆盖盲区,延伸基站的覆盖范围。
由于安装方便,造价便宜,能很好的解决上述问题。
主要应用场所为隧道、厂矿、地下建筑、民防设施、公路沿线、学校等。
二、技术特点1、采用光纤传输技术,传输距离可达20Km。
2、避免同频干扰,损耗小,可全向覆盖,选址方便。
3、光端机激光器光输出口加入精密光学滤波器,改善了射频输出底噪的稳定性。
采用射频屏蔽和电源滤波技术,可有效防止收发干扰,增加隔离度。
射频增益可调节。
4、采用模块化结构, MIC微带工艺,MID贴片技术,高Q腔体滤波器和SAW声表面滤波器,具有可靠性高、互换性好、维护方便等优点。
5、功率放大器采用性能卓越的飞思卡尔(原摩托罗拉)大功率功放管,线性高、低互调和极低的带内杂散发射。
6、低噪声放大器采用双管平衡放大器降噪技术,大大减小了上行底噪,避免对基站产生干扰。
长期稳定性极好,即使损坏一个分支仍能正常工作。
7、上下行增益调整采用先进的数字控制衰减器,调整范围31dB,调整精度高。
8、近端机装有上、下行推动模块。
上行推动模块可调节上行输出底噪,减小对基站的干扰;下行推动模块可调节基站耦合到整机的输入信号,避免输入信号过大影响整机性能。
9、本直放站按照国家标准生产,具备本地监控功能和通过无线MODEM实现远程控制增益调整、开/关功率放大器;监视增益、输出功率、工作温度、机箱门开/关状态、端口驻波比告警。
10、整机出厂前均经过严格的高低温老化,体积小,重量轻;机箱壁挂式设计,坚固可靠,安装方便。
11、采用钢板材机箱,经电镀处理后再进行环氧粉末静电喷涂,有效防潮、防腐蚀。
机箱全密封结构,防尘、防水,可适应户内外全天候工作。
三、工作原理系统由近端机和远端机组成。
以下行通路为例,系统工作时,近端机接收来自基站的下行耦合信号,经过近端光端机把射频信号调制成光信号经光缆发送至远端机,远端机的光端机将光信号解调成射频信号,经功率放大器放大后,由重发天线发射,从而达到覆盖信号盲区的效果。
编号:(高频电路设计与制作)实训论文说明书题目:调频发射机院(系):信息与通信学院专业:电子信息工程学生姓名:学号:指导教师:2013年1月9日摘要本设计主要是设计一个调频发射机。
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。
课题重点在于设计能给发射就电路提供稳定频率的振荡调制电路。
首先通过放大器适当放大语音信号,以配合调制级工作;然后用电容三点式构成振荡电路为发射机提供基准频率载波,接着通过改变语音信号完成语音信号对载波信号的频率调制,最终利用丙类功率放大器,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,最后通过拉杆天线发射出去。
通过后续电路的调试,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。
关键字:调频发射机;调频;功率放大;LC振荡电路AbstractThis course is designed to design a FM transmitter. The transmitter is the main task of the complete useful low frequency signal of the high frequency modulation of the carrier, and turn it into a center frequency in the bandwidth for through the antenna has certain the launch of the electromagnetic waves. Subject to design can focus is to launch on the electric circuit provides stable frequency oscillation modulation circuit. First through the amplifier amplification appropriate speech signal to match a level; Then use capacitance SanDianShi constitute oscillating circuit for transmitter provide benchmark frequency carrier, and then through the change of speech signal to finish speech signal carrier signal frequency modulation, finally using c class power amplifier, make already modulation signal power greatly improved, after series filtering network higher harmonic filter, the last through the bars antenna launch out. Through subsequent circuit debugging, can prove this topic circuit basic mature, basic can finish speech signal voltage amplifier, frequency modulation and power amplifier, to launch the distance of the requirements.Key word: FM transmitter; FM; Power amplifier; LC oscillating circuit目录引言 (2)1 项目设计要求 (3)1.1设计任务 (3)1.2设计要求 (3)2 设计方案 (3)2.1设计方案框图 (3)2.2调制方案设计 (4)2.3单元方案设计 (4)3 电路设计 (4)3.1电路原理图设计 (4)3.2音频信号输入与放大 (5)3.3立体声合成与调频 (5)3.4高频振荡 (7)3.5高频功放 (8)4 系统调试 (8)5 实训总结 (9)致谢 (10)参考文献 (11)附录1 (12)附录2 (13)附录3 (14)引言高频电子技术的研究对象是产生、发射、接收和处理高频信号的有关电路,主要解决无线广播、电视和通信中发射和接收高频信号的有关技术问题。
RX-290C全开关可寻址调频发射机使用手册广州市锐芯电子科技有限公司目录1.前言 (3)2.注意事项 (3)3.性能与优点 (3)4.功能特点 (4)5.技术指标 (5)6.操作指南 (5)6.1记忆功能 (5)6.2频率调整 (5)6.3选择程序执行模式 (5)6.4实时时间调整 (5)6.5 32次定时设定 (6)6.6查询定时时间 (7)6.7手动自动发射设定 (7)6.8发送“全开”和“全关”编码操作 (7)7.安装指南 (8)一、前言感谢使用我公司的智能编程调频发射机。
本机采用了具有SCA副载波技术,利用SCA副载波传输编码控制信号,实现对终端的控制,从而提高了系统的稳定性和可靠性,外形使用2U标准机箱可与机柜组合使用。
本产品与我们公司的音箱或音柱配合使用,广泛应用于广播站、学校、工矿企业、旅游景区、部队、车站码头、商场超市及村村通广播等。
为了有效、安全地使用本产品,并使它保持良好的工作状态,请仔细阅读使用手册后方可连接使用。
请好好保存本手册以便以后参考。
本机可配套“智能广播系统软件”,可实现128的点对点控制,定时定曲等操作。
二、注意事项●正确连接设备,避免损坏控制器。
●不要把机身防拆封条撕开或损坏,否则不保修。
●内有高压禁止拆卸,如有故障请与经销商联络或寄回公司修理。
三、功能特点1、智能化自动定时、外设电源管理,接受计算机软件控制。
2、发射机、定时器、电源控制器、PC控制器、前置放大器、内置编码控制器六合一。
3、微电脑芯片锁相,发射频率准确稳定。
4、程微电脑芯片控开关机,稳定可靠。
5、程序执行星期工作日可选。
(一周内任意设定)6、发射频率可在10MHz范围内任意改变。
7、时钟、星期、频率显示。
8、双话筒、线路输入,线路输出.9、PC USB控制。
10、内置监听喇叭。
11、自动电源输出。
12、带SCA接口。
四、技术指标1、发射频率:38-108MHz(10MHz一段)或由用户选定2、频率稳定度:1×10-63、发射功率:5/10/20/30W/100W4、谐波辐射强度:-60db(以基波为0db)5、信噪比:≥50db6、频率响应:80-10000Hz(±3db)7、失真度:≤0.1%8、频偏:±75KHz9、时钟制式:24小时制时钟误差:<1秒/日10、程序执行日期(模式):由用户任意设定11、程序执行次数:在一天内可设32组开关机时间(共64次)12、自动电源输出:交流220V 2A13、整机功耗:≤10W五、操作指南1.记忆功能:本机能记忆上一次关机前的状态。
XF-1098100W调频广播发射机使用说明书一、概述《新峰牌》XF-1098型微电脑锁相调频发射机采用了先进的微电脑芯片及数字锁相、闪速贮存等高新技术,因此该机具有频率准确稳定、频带宽、匹配良好等特点。
该机采用开关电源供电,并设有驻波保护、过流过压保护。
因此性能稳定、故障率低。
该机制造工艺先进、外型美观大方、音质优美清晰。
广泛应用于学校、工矿、旅游景区以及乡村广播。
二、主要技术指标发射频率范围87-108MHz调频信噪比>60dB(1kHz100%调制) 载频允许偏差±2.0KHz 频率响应50-15000Hz(-3 – 0dB) 输出功率100W(±10%) 谐波失真<2%输出阻抗50Ω予加重50uS残波幅射强度<-60 dB(以载波为0 dB ) 输入电平<500mV(可调)频偏±75 KHz(100%调制度) 输入阻抗600Ω(不平衡)寄生调幅噪声<-50 dB(无调制度) 体积482*118*380㎜三、工作原理图一是100W调频广播发射机方框原理图,图四、图五是其电原理图。
1、音频前置放大如图四所示,1IC1(CD5532)是一个双运放电路。
音频信号经1/2CD5532放大后,由1W1电位器调节后,送入FM调制器。
调整1W1可以改变频偏大小,使其为±75 KHz。
另一1/2CD5532运放器放大音频信号后整流滤波,然后经1W2电位器调节送到表头作频偏指示(MA)。
2、FM调制器如图四所示,VD1、VD2、2L2及高频场效管2T1组成压控振荡器(VC0)。
压控振荡器输出经2T2、2T3、2T4放大后送到10W激励级进一步放大。
本级输出电平为110 dB左右3、数字锁相环及频率显示电路如图四所示,锁相环2IC1(MB1504)、储存器3IC1(24C01)、单片机3IC2(AT89C51)等组成数字锁相环。
通过按钮开关3K1(升频)、3K2(降频)可以预置发射机的发射频率。
调频立体声发射机使用说明书编制德讯1. 引言本文档旨在为用户提供调频立体声发射机的详细使用说明。
调频立体声发射机是一种专业的音频设备,能够将音频信号通过无线电波传输到接收端,并实现立体声播放效果。
本说明书将介绍设备的基本功能、操作步骤和注意事项,帮助用户正确使用调频立体声发射机,以获得最佳的音频体验。
2. 设备规格项目规格频率范围87.5MHz - 108MHz输出功率5W信噪比≥50dB电源输入AC 220V尺寸200mm x 150mm x 50mm重量 1.5kg3. 功能特点•调频立体声发射机具有广泛的频率范围,支持87.5MHz到108MHz 的调频广播频段。
•发射机提供高质量的音频输出,具备较低的失真率,保证音频信号的高保真播放效果。
•设备采用立体声发射技术,支持立体声音频播放,使得收听者能够获得更加真实、立体的音效体验。
•发射机使用简单方便,具备直观的控制面板和按键,可方便地调节音频输出、频率选择等参数。
•设备具备稳定可靠的性能,适用于各种音乐、广告、公共服务等领域的调频广播需求。
4. 使用步骤4.1 连接电源将调频立体声发射机的电源线插入电源插座,并确保电源输入为AC 220V。
4.2 连接音源使用音频线将需要播放的音频源(如CD播放器、电脑、手机等)的音频输出接口连接到调频立体声发射机的音源输入接口。
4.3 调节音量根据需求,使用设备上的音量控制旋钮,调节输出的音量大小。
4.4 设置频率使用设备上的频率选择旋钮,选择合适的频率进行广播。
建议选择未被占用的频率,以避免干扰其他广播。
4.5 启动发射按下设备上的启动按钮,启动调频立体声发射机,开始广播。
5. 注意事项•请勿在高温、潮湿或极端恶劣的环境中使用设备,以免损坏设备或导致安全问题。
•在使用设备前,请仔细阅读本说明书,并按照说明进行正确操作。
•在调节音频输出和频率时,请注意不要产生过大的音量或频率变化,以免对听众造成不适或干扰其他设备。
淮海工学院课程设计报告书课程名称:通信电子线路课程设计题目:变容二极管直接调频电路设计系(院):通信工程系学期:2011-2012-1专业班级:通信091姓名:刘成学号:030912114评语:成绩:签名:日期:变容二极管直接调频电路设计1 引言直接调频是用调制信号直接控制振荡器的振荡频率的电路。
直接调频电路的核心部分就是振荡器和控制机制。
调频信号的基本特点是它的瞬时频率按调制信号规律变化,因而,一种最容易想到的方法就是用调制信号直接控制振荡器的振荡频率,使其不失真地反映调制信号的变化规律。
通常将这种直接调变振荡器频率的方法称为直接调频法。
采取这种方法时,被控的振荡器可以是产生正弦波的LC 振荡器和晶体振荡器,也可以是产生非正弦波的张弛振荡器。
前者产生调频正弦波,后者产生调频非正弦波(例如调频方波,调频三角波等),如果需要,可通过滤波等方法将调频非正弦波变换为调频正弦波。
2 设计任务设计一个完整的小功率变容二极管直接调频发射机系统,直接调频发射系统框图主要由调频振荡器、缓冲隔离器、倍频器、高频功率放大器、调制信号发生器等电路组成。
如下图所示:图1直接调频发射系统原理框图3 主要性能要求主振频率0f =10MHZ ,频率稳定度/10/3-≤∆o o f f 小时,主振级的输出电压V V o 1>,最大频偏kHz f m 10>∆。
输出负载 RL=75Ω,发射功率(输出负载 RL 上的功率)P0 >50mW ,调制频率F=500Hz ~3kHz ,总效率ηA>50%。
4 课程设计模块1调频振荡器2缓冲隔离级3倍频器4高频功率放大器5调制信号发生器5 设计内容5.1调频振荡器调频的实现方法大致有两类,即直接调频和间接调频。
直接调频的原理是利用调制信号直接线性的改变载波振荡的瞬时频率。
如果受控振荡器是产生正弦波的LC振荡器,则振荡频率主要取决于写真贿赂的电感和电容。
将受到调制信号控制的可变电抗器件与谐振回路连接,就可以使振荡频率按调制信号的规律变化,实现直接调频。
1本机采用国际领先的RDS 数字信息调频技术(国内首家)制造。
与传统数字锁相环技术相比,它是一种全新概念的软件型调频发射机,它的性能不再受到硬件零件的制约而产生音质的不同,软件调频广播使得每台产品都可以像复制的文件一样得到完全的一致性,并且软件技术使得调频性能完全接近于理想的调频指标.音质优美,失真极小,频率稳定,。
它系统集成度高,无需外接电感电容,不受器件性能影响.是真正的新时代产品,是普通寻址分区技术制造的发射机无法相比的。
为体现本机的特独性,我公司专为此产品开模制造了专用的液晶显示屏。
这是一块低电压的高对比12点的显示屏.它可显示当前发射机的工作状态,工作频率外,还可显示当前发射机发送的一些数据(指带有RDS 数字功能的机器)适用于广播电台临时广播,移动广播,广播预警,政府工程车队视察讲解,汽车影院等机器安装天线安装机器安装天线安装发射机不同于其它电器产品,在使用本产品之前,请确认天线是否与发射机连接良好(且必需使用与发射机相同或相近频率的天线) 将天线吸牢后,天线插头与发射机M 座拧紧,即可将电源线插入汽车点烟器,轻顺时针转动发射机左侧的麦克风音量电位器,听到哒的一声,机器电源接通,即开机发送信号.此时其它汽车把汽车调频收音机调至发本发射机显示屏的显示相同频率即可在在汽车接收到本机发送的立体声高保真音乐.插入随机附送的麦克风,您还可以对其它汽车进行讲话播音.(立体声频音输入接口可与任何MP3 MP4 PSP 等相连,注意为得到最好的效果,请使用优质信号屏蔽连接线)功能操作功能操作DO/MD DO/MD正常工作界面下,长按此键,电池框内显示02,表示进入频率调节模式,此时单按UP/SC 频率步进向上调节,长按快速向上调节.DO/DM 在此界面下,短按频率向下调节,长按保存并退出频率调节模式.UP/SC UP/SC正常工作界面下,短按此键,电池框内显示03,表示进入开机代码选择模式,在此模式下,您可以选择需要打开的接收机代号.FEE 后面的数字即为待选开机号,需要选中此号,长按UP/SC 键,显示屏右侧显示字母M,表示选中有效.再次长按可取消此号,选定一个号码后,短按UP/SC 可继续向下选择需要的号码. 全部选好后,长按DO/MD 退出并保存. 音频设备的操作音频设备的操作音频设备的操作本机立体声音频输入口接入各种如MP3 MP4 DVD CD 等音源,因为各种音源信号强度大小不一,有必要提醒用户适当调节音源音量,以获得最佳音响效果.具体操作如下,把接收机音量调到约2/32大小,以接收机不出现声音失真为前提,尽量调大音源音量.这样可以获得最高信噪比.如果声音出现失真时,则应相应减小音源量量.分区寻址分区寻址示意示意示意如果您所购机器不带有RDS 分区寻址功能,以下文字可跳过.下面以学校为例,介绍本机常用操作。
摘要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,而直接调频则可得到较大的频偏。
倍频器实质上就是一种输出信号等于输入信号频率数倍的电路,常用的是二倍频和三倍频器。
在手持移动电话中倍频器的主要作用是为了提升载波信号的频率,使之工作于对应的信道;同时经倍频处理后,调频信号的频偏也可成倍提高,即提高了调频调制的灵敏度,这样可降低对调制信号的放大要求。
采作倍频器的另一个好处是: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,有得于减少高频自激现象的产生,提高整机工作稳定性。
由晶体三极管组成的倍频电路如下图所示,它的基本原理是:三极管VT1的基极不设置或设置很低的静态工作点,三极管工作于非线性状态,于是输入信号经管子放大,其集电极电流会产生截止切割失睦,输出信号信号丰富的谐波分量,利用选频网络选通所需的倍频信号,而滤除基波和其他谐波分量后,这就实现了对输入信号倍频功能。
关键字:调频倍频功率放大目录一.前言 (3)二.设计指标 (3)三.系统总述 (4)四.单元电路设计与仿真 (7)4.1变容二极管直接调频电路及原理 (7)4.2变容二极管间接调频电路及原理 (8)4.3振荡器调频电路及原理 (10)4.4上混频电路 (11)4.5三极管倍频电路及原理 (13)4.6.丙类谐振功率放大器 (14)五.整机电路设计图 (16)六.高频实验平台整机联调 (17)七.设计总结 (18)八.参考文献 (19)一.前言调频发射机现在处于快速发展之中,在很多领域都有比较广泛的应用。
它可以应用于教学,玩具防盗系统等诸多领域。
本次试验是关于设计高频发射机系统。
通过本次课设,我们可以更好地巩固和理解高频电子线路中非线性电子线路。
1.课程设计任务书1.1引言本文设计一个调频发射机,调频发射机由前级LC振荡电路,变容二极管调频,射级跟随器,甲放,和高频放大电路构成。
高频放大电路是调频发射基末级电路,其性能的优劣直接影响到发射机的好坏,稳定性和放大特性等指标。
因此本文设计对中频放大电路做了比较详细的介绍。
1.2 设计目的通过调频发射机电路的设计,使得建立无线电发射收机的整机概念,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、计算发射的各个单元电路:包括LC振荡电路、变容二极管调频电路、射级跟随器电路、高频功放电路设计、元器件选择。
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和Protues的应用能力和运用书本知识的能力。
1.3 任务设计一个简易调频发射机(话筒),载频为4MHz,最大频偏为kHz75±,天线阻10-。
要求调试并测量主抗为75Ω,输出功率大于200mW,中心频率稳定度不低于3振级电路的性能,包括中心频率及其频率稳定度等。
1.4基本要求1.载频:4MHz2.最大频偏:kHz±,753.天线阻抗:75Ω,4.输出功率:>=200mW,10-5.中心频率稳定度:<=32总体方案2.1 方案选择直接调频发射机调频就是由高频振荡器产生的调频信号先由变容二极管调频,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,高频部分包括主振荡器、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。
2.2 工作原理调频发射机是由LC 振荡电路、缓冲级和高频功率放大电路构成。
由LC 振荡电路产生载波信号,送往缓冲级,然后由高频功率放大电路对信号进行放大,最后由天线发送出去。
2.3设计框图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。
目录前言 (2)一、绪论 (3)1.基本原理 (3)二、频率的调制 (4)2.1 调频的方法及原理 (4)1)直接调频原理 (4)2)晶体振荡器直接调频 (4)三、基于Multisim的调频电路设计与分析 (6)3.1 Multisim软件介绍 (6)3.2 基于Multisim的频率的调制仿真分析 (7)3.2.1 单元电路设计及分析 (7)1)石英晶体振荡器直接调频 (7)2)丙类谐振功率放大 (8)3)倍频器 (10)4)二极管单平衡混频电路 (11)四、整机电路设计 (13)五、设计总结 (14)参考文献 (15)致谢 (16)前言着全球经济一体化的发展,世界通信行业也是日新月异,发展迅猛之快,更新速度之极,给与我们巨大的挑战和机遇。
“通信电子线路”是学习通信的基础课程,“高频电子线路”具有很强的理论性和实践性。
频率的调制是通信电子线路的重要组成部分。
此部分在学习的过程当中具有有一定的困难。
为了更好的学习,采用计算机辅助分析方法。
本课程设计是基于Multisim的调频电路的设计和仿真。
一、绪论1.基本原理《高频电子线路》主要的学习内容是无线电通信系统中发射和接收设备中单元电路的形式及工作原理等。
在无线电发射机中,需要发射的低频调制信号(如由语音信号转换而来的电信号)都要经过调制才能发送传输。
所谓调制是指用低频调制信号去改变高频振荡波,使其随低频调制信号的变化规律(幅度、频率或相位)相应变化的过程。
由这些经过调制后的已调波携带低频信号的信息到空间进行传输,完成信号的发射。
从频谱的角度来看,调制是将低频调制信号的频谱从低频端搬到高频端的过程。
调频电路广泛运用于无线广播、电视节目传播、移动通信、微波和卫星等通信系统中,频率调制信号比调幅信号抗干扰性强。
使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。
已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定,变化的周期由调制信号的频率决定。
已调波的振幅保持不变。
调频波的波形,就像是个被压缩得不均匀的弹簧,调频波用英文字母FM表示。
Multisim 是一个能进行电路原理设计、对电路功能进行测试分析的仿真软件。
Multisim 的功能更强大,更适合于对模拟电路、数字电路和通信电路等的仿真与测试。
它的元器件库提供数千种电路元器件供仿真选用,提供的虚拟测试仪器仪表种类齐全,还有较为详细的电路分析功能,仿真速度更快。
它将实验过程中创建的电路原理图、使用到的仪器、电路测试分析后结果的显示图表等全部集成到同一个电路窗口中,具有直观、方便、实用和安全的优点。
二、频率的调制2.1 调频的方法及原理产生调频信号的电路叫做调频器。
对它有四个主要要求:(1)已调波的瞬时频率与调制信号成比例地变化。
这是基本要求。
(2)未调制时的载波频率,即已调波的中心频率具有一定的稳定度(视应用场合不同而有不同的要求)。
(3)最大频移与调制频率无关。
(4)无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。
产生调频信号的方法很多,归纳起来主要有两类:第一类是用调制信号直接控制载波的瞬时频率——直接调频。
第二类是先将调制信号积分,然后对载波进行调相,结果得到调频波。
即由调相变调频——间接调频。
1)直接调频原理直接调频基本原理是用调制信号直接线性地改变载波振荡的瞬时频率。
因此,凡是能直接影响载波振荡瞬时频率的元件或参数,只要能够用调制信号去控制它们,并从而使载波振荡瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变,都可以完成直接调频的任务。
如果载波由LC自激振荡器产生.则振荡频率主要由谐振回路的电感元件和电容元件所决定。
因此,只要能用调制信号去控制回路的电感或电容,就能达到控制振荡频率的目的。
变容二极管或反向偏置的半导体PN结,可以作为电压控制可变电容元件;具有铁氧体磁芯的电感线圈,可以作为电流控制可变电感元件。
方法是在磁芯上绕一个附加线圈,当这个线圈中的电流改变时,它所产生的磁场随之改变,引起磁芯的磁导率改变(当工作在磁饱和状态时),因而使主线圈的电感量改变,于是振荡频率随之产生变化。
2)晶体振荡器直接调频通过振荡器的学习,我们已知,晶体振荡器有两种类型。
一种是工作在石英晶体的串联谐振频率上,晶体等效为一个短路元件,起着选频作用。
另一种是工作于晶体的串联与并联谐振频率之间。
晶体等效为一个高品质因数的电感元件,作为振荡回路元件之一。
通常是利用变容二极管控制后一种晶体振荡器的振荡频率来实现调频。
变容二极管接入振荡回路有两种方式。
一种是与石英晶体相串联,另一种是与石英晶体相并联。
无论哪一种接入方式,当变容二极管的结电容发生变化时,都引起晶体的等效电抗发生变化。
在变容二极管与石英晶体相串联的情况下,变容管结电容的变化,主要是使晶体串联谐振频率f q发生变化,从而引起石英晶体的等效电抗的大小变化.如图2.3(a)所示。
当变容二极管与石英晶体相并联时,变容二极管结电容的变化,主要是使晶体的并联谐振频率发生变化,这也会引起晶体的等效电抗的大小发生变化,如图2.3(b)所示,该图是电纳曲线。
总之,如果用调制信号控制变容二极管的结电容,由于石英晶体的等效电抗(我们应用的是处在f q与f p之间的感抗X q)的大小也受到控制,因而亦使振荡频率受到调制信号的控制,即获得了调频信号,但所产生的最大相对频移很小,约只有10-4数量级。
变容二极管与晶体并联联接方式有一个较大的缺点,就是变容管参数的不稳定性直接严重地影响调频信号中心频率的稳定度。
因而用得比较广泛的还是变容管与石英晶体相串联的方式。
图2.4是对皮尔斯晶体振荡器进行频率调制的典型电路。
图中,C1、C2与石英晶体、变容管组成皮尔斯振荡电路;L1、L2与L3为高频扼流圈;R1、R2与R3是振荡管的偏置电路;C3对调制信号频率短路:当调制信号使变容管的结电容变化时,晶体振荡器的振荡频率就受到调图2.3 变容管与晶体的两种联接方式及其电抗曲线三、基于Multisim的调频电路设计与分析3.1 Multisim软件介绍随着电子信息产业的飞速发展,计算机技术在电子电路设计中发挥着越来越大的作用.电子产品的设计开发手段由传统的设计方法和简单的计算机辅助设计(CAD)逐步被EDA技术所取代.目前国内外常用的EDA软件有EWB、Protel、Orcad、Pspice系列软件。
Multisim10仿真软件就是EWB系列软件中的一种。
电子线路课程设计是针对电子线路课程的要求,对学生进行综合训练,培养学生运用课程中所学到的知识,独立地解决实际问题的能力[1]。
传统方法是先设计电路,然后在面包板或实验箱进行实验调整参数,最后再制版、安装、调试。
传统方法存在技术手段陈旧,教、学、做受到条件的限制,学习效率不高等问题。
Multisim10仿真软件可以构成一个虚拟的实验工作台[2],学生在虚拟环境下完成电子技术课程设计的选择元件、创建电路、计算与调整参数以及观测仿真结果等中心环节。
并且设计与实验可以同步进行,可以边设计边实验,修改调试方便;设计和实验所用的元器件及测试仪表齐全,可以完成各种类型的电路设计与实验。
最后进行实物组装、调试,实现了电路设计的优化而保证达到设计要求[3][4]。
NI Multisim 10是美国国家仪器公司(NI,National Instruments)最新推出的Multisim 最新版本。
目前美国NI公司的EWB的包含有电路仿真设计的模块Multisim、PCB设计软件Ultiboard、布线引擎Ultiroute及通信电路分析与设计模块Commsim 4个部分,能完成从电路的仿真设计到电路版图生成的全过程。
Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim 4个部分相互独立,可以分别使用。
Multisim、Ultiboard、Ultiroute及Commsim 4个部分有增强专业版(Power Professional)、专业版(Professional)、个人版(Personal)、教育版(Education)、学生版(Student)和演示版(Demo)等多个版本,各版本的功能和价格有着明显的差异。
3.2 基于Multisim的频率的调制仿真分析3.2.1 单元电路设计及分析1)石英晶体振荡器直接调频图3.1是我们设计的中心频率为36MHZ的晶体直接调频的实际电路。
C6,L2谐振在36MHZ 频率上,对11MHZ可视为短路,V3与C4,C5及晶振构成电容三点式振荡器,12MHZ晶体等效为电感,音频电压经V1放大后,加在变容二极管V2两端。
改变其电容实现调频。
R3,R4为变容二极管提供反向偏压,C3用来微调中心频率,由于C6,L2谐振在36MHZ频率,所以本电路在完成晶体调频的同时,兼有三倍频功能,输出中心频率为36MHZ的调频信号,增加了频偏。
仿真波形如图3.2所示。
图3.1 晶体振荡器直接调频实际电路图3.2晶体振荡器直接调频仿真波形2)丙类谐振功率放大高频功率放大器是一种能量转换器件,它是将电源供给的直流能量转换为高频交流输出。
高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件,它也是一种以谐振电路做负载的放大器。
而在此电路中我们采用的是丙类调谐功率放大器,如图3.3所示。
由于丙类调谐功率放大器采用的是反相偏置,在静态时,管子处于截止状态。
只有当激励信号bu 足够大,超过反偏压b E 及晶体管起始导通电压i u 之和时,管子才导通。
这样,管子只有在一个周期的一小部分内导通。
所以集电极电流是周期性的余弦脉冲。
放大器输出波形如图3.4 所示。
图3.3功率放大电路图3.4功率放大电路仿真波形3)倍频器倍频器是一种将输入信号频率成整数倍(2倍、3倍、n倍)增加的电路。
它主要用于甚高频无线电发射机或其它电子设备。
倍频器实质上就是一种输出信号等于输入信号频率整数倍的电路,常用的是二倍频和三倍频器。
其电路图如图3.5所示。
图3.5倍频输出电路采用倍频器的主要原因有:(1)降低设备的主振频率。
由于振荡器频率愈高稳定性愈差,一般采用频率较低而稳定度较高的晶体振荡器,以后加若干级倍频器达到所需频率。
故工作频率高,要求稳定性又严格的通信设备和电子仪器就需要倍频。
(2)对于调相或调频发射机,利用倍频器可以加大相移或频移,即可增加调制度。
(3)可以提高发射机的工作频率稳定性。
则仿真结果如图3.6 所示。
图3.6倍频输出电路仿真波形4)二极管单平衡混频电路单平衡混频器特点:本振功率较高,动态范围较大,本振隔离较好,对RF的偶次产物有抑制作用。
图3.7二极管单平衡混频电路图3.8二极管单平衡混频电路仿真波形四、整机电路设计图中音频信号可由低频信号源提供,音频信号可以是语音,也可以是音乐信号,也可以是函数发生器产生的低频信号。
通过晶体振荡器进行直接调频,再通过三极管进行倍频放大,输出信号通过二极管单平衡混频器,最后进入进入丙类谐振功率放大。