通信电子线路课程设计说明书
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课程设计任务书学生姓名: 专业班级: 指导教师: 工作单位: 信息工程学院 题 目: (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初始条件:通信原理及高频电子线路基础知识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高频小信号调谐放大器的电路设计 谐振频率:o f =6.5MHz, 谐振电压放大倍数:dBA VO 20≥,通频带:0.7500w B K H z=,矩形系数:101.0≤r K 。
要求:放大器电路工作稳定,采用自耦变压器谐振输出回路。
2. LC 振荡器的设计:振荡频率 650o f M H z K H z =± 频率稳定度4/110o f f -∆≤⨯ 输出幅度 0.3o p p U V -≥采用西勒振荡电路,为了尽可能地减小负载对振荡电路的影响,采用了射随器作为隔离级。
3.高频谐振功率放大器电路设计:电路的主要技术指标:输出功率Po ≥125mW (设计时按200mW 计算) 工作中心频率fo=6MHz ,η>65%。
时间安排:指导教师签名: 年 月 日 系主任(或责任教师)签名: 年 月 日目录摘要 (I)Abstract (II)1.高频小信号调谐放大器的电路设计与仿真 (1)1.1 概述 (1)1.2 任务目标 (1)1.2.1主要技术指标: (1)1.2.2 基本设计条件 (1)1.3 设计过程 (2)1.3.1选定电路形式 (2)1.3.2设置静态工作点 (3)1.3.3谐振回路参数计算 (3)1.3.4 确定耦合电容与高频滤波电容: (4)1.4 单调谐高频小信号放大器电路仿真实验 (4)2.LC三点式反馈振荡器与晶体振荡器设计与制作 (6)2.1 概述 (6)2.2任务目标 (6)2.2.1主要设计技术性能指标 (6)2.2.2基本设计条件 (6)2.3设计原理 (7)2.2.1电容三点式振荡器原理工作原理分析 (7)2.4设计过程 (10)2.4.1电路结构 (10)2.4.2静态工作电流的确定 (10)2.4.3确定主振回路元器件 (11)3.高频谐振功率放大器电路设计与制作 (12)3.1概述 (12)3.2设计要求 (12)3.3参数确定 (12)3.3.1确定功放的工作状态 (12)3.3.2 基极偏置电路计算 (13)3.3.3计算谐振回路与耦合线圈的参数 (13)3.3.4 电源去耦滤波元件选择 (14)4.小结与体会 (15)5.参考文献 (15)本科生课程设计成绩评定表 (16)摘要本文对高频调谐小信号放大器,LC振荡器,高频功放电路设计原理做了简要分析,同时,研究了各个电路的参数设置方法。
二○○九~二○一○学年第二学期电子信息工程系课程设计报告书班级:学号:姓名:课程名称:通信电子线路学时学分: 1周 1学分指导教师:二○一○年三月十五日变容二极管频率调制电路设计一、 课程设计目的1、 复习正弦波振荡器有关知识2、 复习LC 振荡器的工作原理3、 复习静态工作点和动态信号对工作点的影响4、 学会分析计算LC 振荡器的频率稳定度二、 课程设计内容及要求1、 已知条件VV CC 12+=+,高频三极管3DG100,变容二极管2CC1C 。
2、 性能指标 主振频率0f =10MHZ ,频率稳定度/105/4-⨯≤∆o o f f 小时,主振级的输出电压VV O 1≥,最大频偏kHzf m 10=∆。
3、 报告要求 给出详细的原理分析,计算步骤,电路图和结果分析。
三、 原理分析3.1 FM 调制原理:FM 调制是靠信号使频率发生变化,振幅可保持一定,所以噪声成分易消除。
设载波t w Vcm Vc c cos =,调制波t w Vsm Vs s cos =。
t w w w w s c m cos ∆+=或t f f f f s c m π2cos ∆+=,此时的频率偏移量△f 为最大频率偏移。
最后得到的被调制波m cm m V V θsin = , V m 随V s 的变化而变化。
⎰∆+==ts s c m m t w w w t w dt w 0sin )/(θ)sin sin(]sin )/(sin[sin t w m t w V t w w w t w V V V s c cm s s c cm mcm m +=∆+==θss f fw w m ∆=∆=为调制系数3.2 变容二极管直接频率调制的原理:变容二极管Cj 通过耦合电容C 1并接在LC N 回路的两端,形成振荡回路总容的一部分。
因而,振荡回路的总电容C 为:j N C C C += (3-1) 振荡频率为:图3.1 变容二极管调频原理电路)(2121j N C C L LCf +==ππ (3-2)加在变容二极管上的反向偏压为:()()()高频振荡,可忽略调制电压直流反偏O Q R V V υυ++=Ω变容二极管利用PN 结的结电容制成,在反偏电压作用下呈现一定的结电容(势垒电容),而且这个结电容能灵敏地随着反偏电压在一定范围内变化,其关系曲线称j C~R υ曲线,如图3.2所示。
目录1 绪论1.1设计的作用和目的通过本课题的设计、调试和仿真,加深对《高频电子线路》理论知识的进一步理解,进一步巩固理论知识,能够建立起无线发射机的整机概念,学会分析电路、设计电路的步骤和方法,了解发射机各单元之间的关系以及相互影响,从而能正确设计、计算调幅发射机的各单元电路:主振级、被调级、推动级、功率放大级、输出匹配网络等。
进一步掌握所学单元电路以及在此基础上,培养自己分析、应用其他电路单元的能力。
同时经过课程设计,要学会查资料、充分利用互联网等一切可利用的学习资源,增强同学们分析问题解决问题的能力,为将来的毕业设计做铺垫,也为将来走向就业岗位打下一定的基础。
1.2设计要求根据要求设计一个小功率调幅发射机。
主要技术指标:◆中心频率: 6f MHz =◆调幅波功率: max 200o P mW ≥◆调制系数: 50%a M ≥◆频率稳定度: 5/10f f -∆≤∂2 调幅发射机的主要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,并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。
调幅发射机的主要性能指标如下:● 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拟时,天线才能有效地把载波发射出去。
● 调幅系数:调幅系数a m 是调制信号控制载波电压振幅变化的系数,a m 的取值范围为0~1,通常以百分数的形式表示,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化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: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性失真,● 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%。
东海科学技术学院课程设计指导书系:机电工程系教研室:电子信息教研室课程设计名称:通信电子线路课程设计适用专业:电子信息工程制订时间: 2013.12.15浙江海洋学院教务处2013年12月15日一.目的任务电子技术发展日新月异,电子技术应用到了社会生活的各个领域;认识和了解电子技术的基本知识是非常必要的。
通信电子线路是无线电技术类专业的一门主要技术基础课,其主要任务是研究高频电子线路的基本原理与基本分析方法,以单元电路的分析和设计为主。
通信电子线路课程设计将课程理论与实践相结合,构筑了一个基础扎实、充满活力的学习实践平台。
二.设计内容1.巩固理论知识,具体包括幅度调制、频率调制、解调、载频等;2.理解超外差收音机的工作原理。
3.基于Protel99SE软件进行原理图和PCB图的绘制。
实践收音机具有时钟、闹钟功能的调频收音机,内部采用3片集成电路。
CD2003GP它包含了FM波段电磁波从天线输入到音频输出的全部功能,TDA2822功能是音频功率放大;SC3610D具有频率显示、时钟、闹钟功能。
电路上的其它器件为一些调节器件、耦合器件和滤波器件,主要有电阻、电感、电容、晶体三极管、晶体二极管和液晶显示器等。
4.对收音机进行焊接、装配和调试。
5.完成成果说明书的撰写。
三.时间安排实习共两周,为本学期的第14-15周,即2013年12月16日到2013年12月29日,其中12月18日、19日、25日、26日到实验室进行实际操作,其余时间为自学和写报告的时间。
四.设计工作要求1、注意安全,增强自我保护意识;2、爱护公物,工具不得转借、不得丢失;3、注意卫生,不得随意丢弃杂物;4、遵守实习室操作规程,对号入座;5、不准缺课;实验室老师无权给学生批假。
6、不准迟到;迟到5分钟就扣5分成绩、迟到40分钟就很难及格,并且累计迟到时间。
7、收音机器件不要损坏和丢失,部分器件有配件,损坏和丢失可登记领取。
但丢失的重要器件是要扣成绩的。
通信电子线路课程设计说明书三极管混频器系、部:电气与信息工程系学生姓名:指导教师:贾雅琼职称讲师专业:电子信息工程班级:电子0902班完成时间:2011.12.2摘要混频器在通信工程和无线电技术中,应用非常广泛,在调制系统中,输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。
在解调过程中,接收的已调高频信号也要经过频率的转换,变成对应的中频信号。
特别是在超外差式接收机中,混频器应用较为广泛,如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号,电视接收机将已调48.5M一870M 的图象信号要变成38MHZ的中频图象信号。
移动通信中一次中频和二次中频等。
在发射机中,为了提高发射频率的稳定度,采用多级式发射机。
用一个频率较低石英晶体振荡器做为主振荡器,产生一个频率非常稳定的主振荡信号,然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频,所以必须使用混频电路,又如电视差转机收发频道的转换,卫星通讯中上行、下行频率的变换等,都必须采用混频器。
由此可见,混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。
人们一直都在寻求快速远距离通信的手段。
但是,直到十八世纪中叶才有了现代意义上的快速远距离通讯手段,这归功于无线电的发明。
一个多世纪以来,通信的方式和内容不断更新发展,从最初的莫尔斯电码到现在的卫星通讯,现代通讯技术正成为人们日常生活中越来越重要的角色。
作为无线传输体系中不可缺少的重要环节,混频技术,如晶体管混频,二极管混频以及场场效应管混频等,被广泛应用于各种通讯设备中,实现信号频谱的搬移。
混频的用途是广泛的,它一般用在接收机的前端。
除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载波振荡,也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中,微波中继站的接收机把微波频率变换为中频,在中频上进行放大,取得足够的增益后,在利用混频器把次中频变换为微波频率,转发至下一站此外,在测量仪器中如外差频率计,微伏计等也都采用混频器。
通信电子线路第四版课程设计一、课程设计目的本课程设计旨在通过对通信电子线路知识的学习和实践,提高学生的实验能力和工程实践能力,培养学生的团队协作精神和创新思维,以及加深学生对通信电子线路原理和应用的认识。
二、课程设计内容1. 实验环境建设本课程设计要求学生建立完整的通信电子线路实验环境,涉及到硬件和软件环境两个方面。
硬件环境硬件环境包括实验仪器和元器件等。
实验仪器要求:信号发生器、示波器、频谱分析仪、信号调理器、滤波器、差分电路等。
元器件要求:电容、电阻、二极管、三极管、FET管、光耦等。
软件环境软件环境包括电路仿真软件和PCB绘制软件两个方面。
电路仿真软件要求:Multisim、PSpice等。
PCB绘制软件要求:Protel、Altium Designer、EasyEDA等。
2. 课程设计内容本课程设计内容包括两个方面,一是模拟电路的设计、仿真和实验,二是数字电路的设计、仿真和实验。
模拟电路设计1.多级放大电路设计2.滤波器电路设计3.信号调理电路设计4.混频器电路设计数字电路设计1.逻辑门电路设计2.计数器电路设计3.模数转换器电路设计4.数字电平检测电路设计3. 课程设计流程1.确定课程设计题目:老师将分配不同的题目给学生组成小组,每个小组需要完成指定的课程设计内容。
2.调研和文献综述:学生需要通过查找相关文献了解通信电子线路的原理和应用,并进行综述和展示。
3.电路设计和仿真:学生在完成课程设计前,需要在电路仿真软件中进行电路设计和仿真,并汇报模拟电路和数字电路设计方案。
4.PCB绘制和电路实验:学生在完成电路设计和仿真后,需要进行PCB绘制和实验,并记录实验数据和分析实验结果。
5.打印和提交课程设计报告:学生需要将电路设计和实验结果记录在报告中,并在规定时间前提交。
4. 课程设计评分标准1.电路设计和仿真:30分2.PCB绘制和实验:40分3.课程设计报告:30分三、总结通过本课程设计的学习和实践,学生不仅可以掌握通信电子线路的设计和实验技能,还可以培养创新思维和团队协作精神,为未来的工程实践打下坚实的基础。
通信电子线路第二版课程设计1. 简介本课程设计主要针对通信电子线路的学习,旨在加深学生对通信电子线路理论基础和实际应用的理解以及实验能力的培养。
适合通信电子工程、电子信息工程及相关专业的本科生进行学习。
2. 理论部分2.1 理论知识本课程设计需要掌握以下理论知识:•通信电子线路的基本概念和原理;•通信电子线路中的放大器、滤波器、调制解调器、数字电路等关键模块的设计和应用;•常用通信信号的特性及其应用。
2.2 理论实践为了提高学生的理论应用能力,本课程设计将通过以下实践环节来加深学生对理论知识的掌握:•学生自主设计一款通信电子线路原理,给出设计方案、参数选择和算法流程;•学生对课上讲解的几个重要关键模块进行仿真设计,并对仿真结果进行分析,检验电路的性能;•学生对一些典型的通信信号进行实验,如AM、FM调制,给出实验记录、分析图和结论。
3. 实验部分本课程设计将从以下几个方面进行实验:3.1 实验类型通过与相关行业合作,本课程设计将实现以下实验类型:•硬件实验:由学生手动搭建通信电子线路,学生需要对线路的每一个细节进行调试,通过实验得出实际的结果;•软件仿真实验:学生可以在电子仿真环境下进行仿真实验,对硬件实验的结果进行模拟和验证;•项目实践:学生将提供一个工程案例,并依据实际情况对其进行设计、开发、调试和测试。
3.2 实验流程本课程设计最终的实验流程如下:•学生自主设计通信电子线路原理,提出设计方案和算法流程;•通过软件仿真,对关键模块进行仿真设计,得出仿真结果并进行分析;•基于硬件实验平台,学生手动搭建通信电子线路,对每一个细节进行调试,得出实际结果;•学生对各个实验结果进行对比分析,得出实验结论,形成实验报告。
4. 结论通过本课程设计,学生将加深对通信电子线路理论基础和实际应用的理解,同时提高自身实验能力。
使学生在理论和实践中获得双倍的收获,为今后的学习和工作提供良好的基础。
《通信电子线路》课程设计------------------------------------------作者xxxx------------------------------------------日期xxxx摘要随着广播技术的发展,无论是发射机还是接收机都在不断更新换代。
尤其以接收机的发展更为明显,目前的无线电接收机不单能收音,且还有可以接收影像的电视机、数字信息的电报机等。
其中,调幅接收机由天线回路、高频放大电路,混频电路、中频放大电路、检波器、低频放大电路等六部分组成,经过电路本身的作用,就变成另外一个预先确定好的频率(在我国为465KHz),然后再进行检波和放大。
关键词:混频,检波,功放。
目录一、前言 (1)二、设计指标 (1)单元电路设计及仿真 (1)2.2 调幅接收系统整机电路设计 (1)高频实验平台整机联调 (1)三、系统总述 (2)射频功率放大器的工作原理 (2)混频电路工作原理 (2)中频放大电路工作原理 (3)解调电路(检波电路)工作原理 (3)低频功率放大电路工作原理 (3)本地振荡电路工作原理 (3)四、单元电路设计及仿真 (4)高频功率放大器 (4)混频电路 (5)中频放大电路 (6)检波电路 (7)低频功率放大电路 (8)本地振荡电路 (9)五、整机电路设计图 (11)六、高频实验平台整机联调 (12)七、设计总结 (13)八、参考文献 (14)一、前言调幅接收的功能与发射的相反,它是将已调调信号进行处理,使其恢复处于发送端相应的基带信号。
高频放大是将输入信号进行放大,需要调谐于接收机的工作频率;解调是将已调信号还原成低频信号;本机振荡则是为解调器提供与输入信号载波同频的信号;最后的低频功放则是将声音信号放大。
本文主要对包络检波的原理进行了详细的讲述,并用Multisim 软件对整个系统的各个部分进行了设计仿真。
二、设计指标1)设计电容三点式振荡器本振电路设计指标:用差分式振荡器产生一个频率为5MHz 的本地载波,作为接收系统混频部分的本地载波。
通信电子线路第三版教学设计一、课程简介本课程主要介绍通信电子线路的基本原理和设计方法。
通过学习本课程,学生将深入了解通信电子线路的基本部件、常见电路、设计原则等内容,为未来从事通信电子线路领域的工作打下夯实基础。
二、课程目标1.了解通信电子线路的基本概念和基础知识,理解其在通信领域中的应用;2.熟悉通信电子线路的常用电路及其设计方法;3.掌握通信电子线路设计的一般流程和方法;4.能够独立设计出符合通信电子线路设计要求的电路。
三、教学内容1. 通信电子线路的基本概念和基础知识•通信电子线路的概念和分类;•通信信号的特点和表征方法;•通信电路中常用元器件和符号。
2. 通信电子线路的常用电路及其设计方法•放大器电路的基本原理和常见类型;•滤波器电路的基本原理和常见类型;•混频器电路的基本原理和常见类型;•功率放大器电路的基本原理和常见类型。
3. 通信电子线路设计的一般流程和方法•通信电子线路设计的基本流程;•通信电子线路设计的要点与注意事项;•通信电子线路设计的实例分析。
四、教学方法1.讲授法:通过讲授理论知识、示范计算等方式引导学生掌握理论知识;2.实验教学:通过实验、应用、设计等方式加深学生对理论知识的理解和掌握;3.讨论教学:以课堂讨论、小组讨论等为主要方式,提高学生综合运用理论知识、分析问题和解决问题的能力。
五、教材《通信电子线路(第3版)》六、考核方式考核方式采用闭卷笔试和实验考核相结合的形式,其中闭卷笔试占总评成绩的70%,实验考核占总评成绩的30%。
七、教学进度安排章节讲授内容学时第一章通信电子线路基础知识 4章节讲授内容学时第二章放大器电路8第三章滤波器电路8第四章混频器电路8第五章功率放大器电路8第六章通信电子线路设计流程8第七章通信电子线路设计实例分析8八、教学评价标准教学评价采用成绩和教学评估相结合的形式。
其中成绩分为笔试成绩和实验成绩两部分,教学评估包括学生的课堂表现、作业完成情况、实验操作技能、课程评价等方面。
通信电子线路课程设计说明书题目简易调频发射机(话筒)系、部:电气与信息工程系学生姓名:指导教师:职称专业:电子信息工程班级:完成时间:2010.12.15摘要调频发射机是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而深受人们欢迎。
目前广泛应用于生产、保安、野外工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的振荡调制电路。
首先用放大电路适当放大语音信号,以配合调制级工作;然后用LC振荡电路为发射机提供稳定的频率载波,并通过变容二极管完成语音信号对载波信号的频率调制;接着通过缓冲隔离级以减小下一级功放级对振荡级的影响;再者通过功率激励级为末级功放提供激励功率;最后采用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。
关键词调频发射机;LC振荡;变容二极管;缓冲隔离;功率放大ABSTRACTFM transmitter is a simple communication tools, because it does not require station and ground switch stand support can effectively mobile communication and welcome by people. It is used widely in production, security, field in the construction of small areas of the mobile communication engineering. This subject focuses design can give transmitter circuits provide stable oscillation modulation circuit. Firstly with amplifier circuit appropriate amplification speech signal, to match the modulation level; Then use LC oscillating circuit for transmitter provide stable frequency carrier, and through the transfiguration diode speech signal to complete the carrier signal frequency modulation, Then through the buffer isolation level to minimize the next level of the oscillation level of power amplifier level influence; Moreover through power incentive level for the last stage amplifier provides incentive power; Then using the last stage amplifier will preamp brought signal power amplifier makes load (antenna) won the required transmission power.Key words :FM transmitter, LC oscillation, Transfiguration diode, Buffer isolation, Power amplifier.目录1课程设计任务书 (4)1.1 设计课题任务 (4)1.2 功能要求说明 (4)2 工作原理及方案选择 (5)2.1 设计课题总体方案介绍 (5)2.2 工作原理说明 (5)3 设计课题的仿真分析 (8)3.1 设计课题的参数选择 (8)3.2 设计课题的仿真结果 (13)3.3 设计课题的误差分析 (14)4 心得体会 (15)参考文献 (16)致谢 (17)附录 (18)1课程设计任务书1.1 设计课题任务学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题,巩固和运用在《通信电子线路》中所学的理论知识和实验技能,掌握通信电子系统的一般设计方法,提高设计能力和实践动手能力,为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
1.2 功能要求说明设计一个简易调频发射机(话筒),载频为4MHz,最大频偏为kHz±,天75线阻抗为75Ω,输出功率大于200mW,中心频率稳定度不低于310-。
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。
2 工作原理及方案选择2.1 设计课题总体方案介绍通常小功率发射机采用直接调频方式,其组成框图如图2.1所示图2.1 调频发射机组成框图其中,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,本课题中选用LC 振荡电路中的克拉泼电路,且其频率受到外加音频信号电压调变,用变容二极管实现;缓冲级主要起隔离作用;功率输出级包括功率激励级和末级功放两部分电;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;末级功放将前级送来的信号进行功率放大,因而使负载(天线)上获得满足要求的发射功率。
2.2 工作原理说明2.2.1 LC 振荡电路原理振荡器是一种能自动将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路,无需外加激励信号,就能产生具有一定频率、一定振幅的交流信号。
在本课题中振荡器作为载波信号源使用。
由于要求稳定的中心频率,可考虑采用频率稳定度较高的克拉泼振荡电路。
克拉泼电路是电容三点式振荡器的改进型电路,它的实际电路和相应的交流通路如图2.2所示。
由图可知,克拉泼电路比电容三点式在回路中多一个与C1 C2相串接的电容C3,通常C3取值较小,满足C3《C1 ,C3《C2,回路总电容取决于C3,而三极管的极间电容直接并接在C1 C2上,不影响C3的值,结果减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响,且C3较小,这种影响越小,回路的标准性越高,实际情况下,克拉泼电路比电容三点式的频稳度高一个量级,达451010--图2.2 克拉泼实际电路和相应的交流通路2.2.2 调频原理调频信号产生有两种方法,一种是直接调频,一种是间接调频。
为了获得较大的频偏,选择直接调频法。
这种方法一般是用调制电压直接控制振荡器的振荡频率,常采用压控元件为变容二极管的压控振荡器。
在直接调频法中,振荡器与调制器合二为一。
2.2.3 缓冲隔离电路原理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。
2.2.4 功率激励电路原理功率激励级放大器为末级功放提供激励功率,给输出级提供较大的功率信号以推动功率输出级放大输出,因而使末级功放最终的输出功率达到设计要求。
由于对该级有一定增益要求,考虑到中心频率固定,因此可采用以LC并联回路作负载的小信号谐振放大器电路。
2.2.5 末级功放电路原理为了获得较大的功率增益和较高的集电极效率,该级可采用共发射极电路,且工作在丙类状态,输出回路用来实现阻抗匹配并进行滤,图2.3即为谐振功率放大器的原理电路图。
图2.3 谐振功率放大器的原理电路图其中Zl为外接负载,Lr Cr 为匹配网络,它们与外接负载共同组成并联谐振回路,调Cr使回路谐振在输入信号上,为实现丙类功放,基极偏置电压Vbb 应该设在功率管的截至区内。
另外利用谐振回路的选频作用,可以将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的余弦电压,同时还可以将含有电抗分量的外接负载变换为谐振电阻Re,而且调节Lr Cr,还能保持回路谐振时使Re等于放大管所需的集电极负载,实现阻抗匹配,因此在谐波功率放大器中,谐振回路起了选频和匹配的双重作用。
3 设计课题的仿真分析3.1 设计课题的参数选择整机电路的实际计算顺序一般是从末级单元电路开始,向前逐级进行。
3.1.1 功率输出电路参数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。
本课题功率激励级采用小信号谐振放大器,末级功放采用丙类谐振功率放大器。
(1) 末级功放电路从输出功率Po≥200mW 一项指标来看,可采用丙类功放。
参考电路如图3.1所示。
图3.1 丙类功放参考电路由图可知,L3、C15和C16构成π型输出回路用来实现阻抗匹配并进行滤波,即将天线阻抗变换为功放管所要求的负载值,并滤除不必要的高次谐波分量。
功率管应满足以下:C M o P P ≥ max CM c I i ≥ ()2B R C E O V Vcc ≥ (35)o f f γ≥- 在本课题中选用型号为2N2222的通用三极管。
丙类功率放大器的基极偏置电压-V BE 是利用发射机电流的分量I e0在射极电阻R 14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V i 为正弦波时,集电极的输出电流i C 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u c 、电流i C1。
基本关系式:1.集电极基波电压的振幅Ucm= I cm1R P ……………………………………3.1式中,I cm1为集电极基波电流的振幅;R P 为集电极负载阻抗。
2.输出功率PoPo= Ucm.I cm1= Ucm 2/(2 R P ) …………………………3.23.直流功率Pv Pv= Vcc.I c0……………………………………3.34.集电极耗散功率P TP T = Pv- Po ……………………………………3.4 5.集电极的效率ηη= Po/ Pv ………………………………… 3.56.集电极电流分解系数α(θ)αn (θ)= I cmn /i cmmax …………………………… 3.6(2) 功率激励电路本课题中采用以LC 并联回路作负载的小信号谐振放大器电路。
参考电路如图3.2所示。
图3.2 小信号谐振放大器参考电路由图可知,L2和C11应谐振在振荡载波频率上。
如果发现通过频带太窄或出现自激可在L2两端并联上适当电阻以降低回路Q 值。