调幅发射机的设计
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课程设计报告--小功率调幅发射机的设计
课程设计报告--小功率调幅发射机的设计高频电子线路课程设计报告设计题目：小功率调幅发射机设计一、设计题目小功率调幅发射机的设计。
二、设计目的、内容及要求设计目的：《高频电子线路》是一门理论与实践密切结合的课程,课程设计是其实践性教学环节之一，同时也是对课堂所学理论知识的巩固和补充。
其主要目的是加深对理论知识的理解，掌握查阅有关资料的技能，提高实践技能，培养独立分析问题、解决问题及实际应用的能力。
(1)加深对高频电子线路理论知识的掌握，使所学的知识系统、深入地贯穿到实践中。
(2)提高同学们自学和独立工作的实际能力，为今后课程的学习和从事相应工作打下坚实基础。
任务及要求：小功率调幅发射机的设计(1)掌握小功率调幅发射机原理；(2)设计出实现调幅功能的电路图；(3)应用multisim软件对所设计电路进行仿真验证。
技术指标：载波频率f0=1MHz~ 10MHz；低频调制信号1KHz正弦信号；调制系数Ma=50％±5％；负载电阻R A=50Ω。
三、工作原理3.1 小功率调幅发射机的认识目前，虽然调频技术以及数字化技术突飞猛进，其应用范围覆盖了无线通信技术的80%以上，但是由于小功率调幅发射机具有调制解调电路简单、调试容易、信号带宽窄和技术成熟等优点，因此仍然使其能够在中短波通信中广泛得以应用。
课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景，在仿真软件与实验室中完成一个完整的调幅发射机，并实现无线电报功能。
发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制，将其变为在适合频率上具有一定的带宽，有利于天线发射的电磁波。
一般来说，简易发射机主要分为低频部分、高频部分、以及电源部分。
高频部分主要包括：主振荡器、缓冲放大级、中间放大级、功放推动级以及末级功放级。
低频部分主要包括：话筒、低频电压放大级、低频功率放大级以及末级低频功率放大级等。
3.2 小功率调幅发射机的工作原理一条调幅发射机的组成框图如下图图1所示，其工作原理是：第一本机振荡产生一个固定频率的中频信号，它的输出送至调制器；话音放大电路放大来自话筒的信号，其输出也送至调制器；调制器输出是已调幅了的中频信号，该信号经中频放大后与第二本振信号混频；第二本振是一频率可变的信号源，一般选第二本振频率fo2是第一本振f1与发射载频foc之和，混频器输出经带通或低通滤波器滤波，是输出载频fc=fo2-fo1;功放级将载频信号的功率放大到所需发射功率。
(课程设计)小功率调幅发射机设计
毕业设计说明书系：电子信息工程系专业：电子信息工程题目：小功率调幅发射机设计小功率调幅发射机设计摘要：调幅发射机目前正广泛应用于无线电广播系统中，课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景，通过查阅大量教学文献，并结合专业基础课程教学需要，以原教学内容为基础，完成了小功率调幅发射机从设计、仿真到安装、调试等一系列完整设计工作。
文中系统的设计了振荡器、音频放大器、振幅调制器和谐振功率放大器等系统单元电路，并通过具有射频仿真模块的软件Multisim，试验和仿真优化了系统电路。
文中还简明介绍了调幅技术与调频技术各自的特点，认识了两者在原理与应用上的不同。
关键词：调幅发射机功率放大器 MultisimTitle Design Of Low Power AM TransmitterAbstractAM transmitters are now widely used in radio broadcasting systems， this thesis as the background of electronic circuit，Through access to a large number of teaching literature, combined with teaching needs, based on the original teaching, completed the low-power AM transmitters from the design, simulation to the installation and commissioning of a full range of design work.Oscillator, audio amplifier, power amplifier and resonant amplitude modulator is designed by the system,using software Multisim circuit simulation and optimization of the system.The thesis also briefly describes each characteristics of AM and FM , know the different both in applications and principle.Keywords：Low-power AM transmitters Power Amplifier Crystal oscillator目次1 绪论 (1)1.1 小功率调幅发射机初步认识 (1)1.2 小功率调幅发射机国内外研究现状 (2)1.3 小功率相关技术及热点问题分析 (2)1.4 课题的研究任务和内容 (5)2 方案设计与单元电路形式选择 (6)2.1发射机的总体认识 (6)2.2单元电路的认识 (6)3 单元电路的设计与仿真 (8)3.1主振级与小信号放大级的设计 (8)3.2 缓冲隔离级的设计 (11)3.3 语音放大级的设计 (12)3.4 幅度调制电路的设计 (13)3.5 高频谐振功率放大器的设计 (16)3,6 谐振功率放大器的调整 (26)3.7天线的相关知识及设计 (27)4 单元电路调试与整机统调 (29)4.1 主振级调试 (29)4.2信号调制级调试 (29)4.3 功率放大级调试 (29)4.4整机统调 (30)4.5主要技术指标测试方法 (31)5 硬件电路调试过程及示波器影像图 (33)5.1 主振级硬件电路以及示波器图像 (33)5.2 音频信号输入级硬件电路以及示波器图像 (33)5.3 振幅调制级硬件电路以及示波器图像 (34)5.4 功率放大级硬件电路以及示波器图像 (35)6 另外一种调幅发射机设计方案 (38)6.1 主振级的选择与仿真波形 (38)6.2 语音放大级选择与仿真波形 (39)6.3 AM调至电路与仿真波形 (39)6.4 整机电路的连接与仿真 (40)河北工业大学城市学院2011届本科毕业设计说明书结论 (42)参考文献 (43)致谢 (45)附录 A 调幅技术与调频技术主要特点及区别 (46)附录 B 集成调幅与调频发射机设计 (47)附图 C 高频电路设计基本步骤 (54)附图 D 选择高频元器件的基本设想 (55)附图 1 整机所用元件列表 (56)附图 2 整机电路图 (57)附图3 整机电路PCB图 (58)附图 4 整机电路实体图 (59)1 绪论当今时代，信息技术发展十分迅猛，产品更新换代步幅更是明显加快，尤其是无线技术创新非常活跃，各类技术加快发展和融合，新技术新应用层出不穷，向社会各部门各领域的渗透日益广泛深入。
【无线传输技术】第六章 调幅发射机-1
7
6.1 板极调幅( AM)
为消除调幅变压器的直流磁化，电路中接入了隔 直流电容器CM和音频阻流圈LM。
CM的作用：防止电源通过变压器次级绕组而短路 ，阻止Ia0T从变压器次级绕组通过，能使音频电流 通过；
LM的作用：是Ia0T的通路，但对音频来说，有很 大的阻抗，不会经LM和电源而短路。
8
16
脉宽调制器原理框图
17
音频信号幅度决矩形脉冲宽度，而音频
6.2信号脉的频冲率宽决定度矩形调脉冲制持续P期D变M化周 期的频率。
• 在载波状态下，脉宽调制器输出超音频等幅等宽的脉冲序列； • 在调制状态下，它输出超音频等幅调宽的脉冲序列。
18
6.2 脉冲宽度调制PDM
在全世界范围内得到应用的PDM发射机，按照调 制级与被调级联接方式的不同，可分为两大类。
无线传输技术
第六章 调幅广播发射技术
第六章 调幅广播发射技术
掌握板极调幅的基本原理；掌握PDM、PSM、 DM、3D广播发射机的基本原理和基本组成；了 解调幅广播使用的天馈线系统的特点。
主要内容：
6.1 板极调幅广播发射机 6.2 脉冲宽度调制广播发射机 6.3 脉冲阶梯调制广播发射机 6.4 数字调制发射机 6.5 3D型发射机 6.4 调幅广播天馈线系统
13
第六章 调幅广播发射技术
6.2 脉冲宽度调制( PDM，Pulse Density Modulation)
PDM发射机是为克服乙类板调板调机的缺点而开 发的新的调制方式，从20世纪70年代起在世界范 围内得到广泛应用。
PDM发射机是一种改进的板调发射机，它用脉宽 调制器及其解调器代替乙类板调机的调幅器完成 音频转换，产生被调级进行板极调幅时所需要的 音频调制功率。
6.1 板极调幅( AM)
为消除调幅变压器的直流磁化，电路中接入了隔 直流电容器CM和音频阻流圈LM。
CM的作用：防止电源通过变压器次级绕组而短路 ，阻止Ia0T从变压器次级绕组通过，能使音频电流 通过；
LM的作用：是Ia0T的通路，但对音频来说，有很 大的阻抗，不会经LM和电源而短路。
8
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脉宽调制器原理框图
17
音频信号幅度决矩形脉冲宽度，而音频
6.2信号脉的频冲率宽决定度矩形调脉冲制持续P期D变M化周 期的频率。
• 在载波状态下，脉宽调制器输出超音频等幅等宽的脉冲序列； • 在调制状态下，它输出超音频等幅调宽的脉冲序列。
18
6.2 脉冲宽度调制PDM
在全世界范围内得到应用的PDM发射机，按照调 制级与被调级联接方式的不同，可分为两大类。
无线传输技术
第六章 调幅广播发射技术
第六章 调幅广播发射技术
掌握板极调幅的基本原理；掌握PDM、PSM、 DM、3D广播发射机的基本原理和基本组成；了 解调幅广播使用的天馈线系统的特点。
主要内容：
6.1 板极调幅广播发射机 6.2 脉冲宽度调制广播发射机 6.3 脉冲阶梯调制广播发射机 6.4 数字调制发射机 6.5 3D型发射机 6.4 调幅广播天馈线系统
13
第六章 调幅广播发射技术
6.2 脉冲宽度调制( PDM，Pulse Density Modulation)
PDM发射机是为克服乙类板调板调机的缺点而开 发的新的调制方式，从20世纪70年代起在世界范 围内得到广泛应用。
PDM发射机是一种改进的板调发射机，它用脉宽 调制器及其解调器代替乙类板调机的调幅器完成 音频转换，产生被调级进行板极调幅时所需要的 音频调制功率。
AM调制与解调
海南大学高频电子线路课程合计报告小功率调幅发射机及超外差式调幅接收机设计专业班级:姓名：学号：小功率调幅发射机一、系统设计发射机的主要作用是完成有用的低频信号对高频信号的调制，将其变为在某一个中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射出去的电磁波。
调幅发射机通常由主振级、缓冲级、中间放大级、振幅调制、音频输入和输出网络组成。
根据设计要求，载波频率f=4MHz ，主振级采用西勒振荡电路，输出的载波的频率可以直接满足要求，不需要倍频器。
系统原理图如下图所示：图中，各组成部分的的作用如下：振荡级：产生频率为4MHz的载波信号。
缓冲级：将晶体振荡级与调制级隔离，减小调制级对晶体振荡级的影响。
放大级：增大载波输出功率。
AM调制级：将话音信号调制到载波上，产生已调波。
输出网络及天线：对前级送来的信号进行功率放大，通过天线将已调高频载波电流以电磁波的形式发射到空间。
二、各部分电路的具体设计和分析1、主振级主振级是条幅发射机的核心部件，主要用来产生一个频率稳定、幅度较大、波形失真小的高频正弦波信号作为载波信号。
该电路通常采用晶体管LC正弦波振荡器。
常用的正弦波振荡器包括电容三端式振荡器既考毕兹振荡器、克拉泼振荡器、西勒振荡器。
本级用来产生4MHz 左右的高频振荡载波信号，由于整个发射机的频率稳定度由主振级决定，因此要求主振级有较高的频率稳定度，同时也要有一定的振荡功率（或电压），其输出波形失真较小。
为此，这里我采用西勒振荡电路，可以满足要求。
西勒振荡器电路所示R 1、R 2、R 4提供偏置电压使三极管工作在放大区，C 3起到滤波作用。
输出电路的总电容：545424332432C C C C C C C C C C C C C +≈+++=∑振荡频率MHzC C L LC f 410)5.8715(105.1314.321)(21211265410≈⨯+⨯⨯⨯⨯=+==--∑ππ主振级电路图如下：图1. 主振级电路图主振级输出波形：图2. 主振级输出波形输出频率：图3. 输出频率2、缓冲级为了减少后级对主振级振荡电路振荡频率的影响，采用缓冲级。
调幅发射机安装调试指导-实验-元器件认识-对应实验指导书
态范围，5管脚与地之间的电阻决
定了电流大小。
JP2
1管脚和4管脚之间的电阻和
电位器RP3为输入的调制信号附
12管脚为调幅信号输出端，其后连接了射极
加了一个直流电压，通过调节电
跟随器用于隔离下一级功率放大端。
位器可以改变调幅波的调幅度。
三 、振幅调制电路
JP1
JP2
如果出现过调幅，则要增大载波幅度， 适当减小调制信号幅度。
1 2 倍乘 精度
2）五色环电阻表示法
1 2 3 倍乘 精度
3）色环说明
五环 电阻
常用
第1色环 第1位数
颜Hale Waihona Puke 数字黑0棕1
红2
橙3
黄4
绿5
蓝6
紫7
灰8
白9
第2色环 第2位数
颜色 数字
黑
0
棕1
红2
橙3
黄4
绿5
蓝6
紫7
灰8
白9
第3色环 如果使用
颜色 数字
黑
0
棕1
红2
橙3
黄4
绿5
蓝6
紫7
灰8
白9
倍成数
VEE
R22 51 R24 C24
MC1496
R25
1K 51 10uF
6.8K
56uH
R31
R35
10K
C32 C33
10K
0.01uF 0.01uF
C25
T3
9018
0.022uF
R32 10K
R33 500
C31 0.022uF
R36 3K
Tr1
T4 9018
R37 51
小功率调频发射机的设计 亮
东北石油大学课程设计课程高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07-7班学生姓名陈厚亮学生学号070901140736指导教师2011年3月4日东北石油大学课程设计任务书课程高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陈厚亮学号070901140736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06.5M Hzf=；(2) 发射功率100m WAP>；(3) 负载电阻75LR=Ω；(4) 调制灵敏度25kH z/VfS≥；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28日-3月4日指导教师专业负责人2011 年 2 月25 日一、电路原理1．电路原理及用途小功率调频发射机在日常生活中是不可缺少的。
小功率发射机采用直接调频方式，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，且其频率受到外加音频信号电压调变；缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大，以提供末级所需的激励功率，同时还对前后级起有一定的隔离作用，为避免级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度；，功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率，并馈送到天线进行发射。
小功率发射机采用直接调频方式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，且其频率受到外加音频信号电压调变；缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大，以提供末级所需的激励功率，同时还对前后级起有一定的隔离作用，为避免级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度；，功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率，并馈送到天线进行发射。
电子线路课程设计报告
电子线路课程设计报告小功率调幅AM发射机设计（理论设计仿真报告）班级：姓名：学号：指导教师：日期：小功率调幅发射机的设计与仿真1.设计内容及要求1.1设计内容1.经过方案比较，确定小功率调幅发射机的设计方案，根据设计指标对既定方案进行理论设计及分析，并给出各单元电路的理论设计方法2.利用multisim仿真软件，对设计电路进行仿真和分析，依据设计指标对电路参数进行调整直至满足设计要求1.2设计要求载波频率MHz 10=cf输出功率mW 2000 ≥P负载电阻Ω =50AR输出信号带宽kHz 9=BW残波辐射dB 40≤单音调幅系数8 .0=am ；平均调幅系数 3 .0≥am发射效率% 50≥η2.设计方案及论证2.设计方案及论证2.1系统框图说明：调幅发射机主要包括四个组成部分:载波振荡器、音频放大器、振幅调制器和功率放大器四部分。
总体思路为：10MHz的载波信号与1KHz的音频信号经过缓冲器以及电压放大后输入到振幅调制器进行调幅得到调幅波，然后经过高频功率放大后输出。
2.2各单元电路设计方案论证2.2.1 主振器电路载波振荡电路是调幅发射机的核心部分，作用是产生高频载波信号用以调制信号。
载波的频率稳定度和波形的稳定度直接影响到已调信号的质量。
因此，载波振荡电路产生的载波信号必须有较高的频率稳定度和较小的波形失真度。
载波振荡电路可以有多种设计方案，方案一：LC三点式正弦波振荡电路方案二：克拉泼振荡器电路方案三：石英晶体振荡器克拉泼振荡器（Clapp oscillator）又称为电容反馈改进型振荡器，它是一种电容三点式振荡器的改进型线路。
电容三点式振荡器，当需要改变频率而调节振荡回路的电容参数时，也会影响电路的起振，为此，把一个电容C3串入振荡回路的电感支路中，这样改变电容C就可以调节振荡频率，而不影响电路的起振。
这种振荡器频率相比LC振荡器来说更加稳定2.2.2 音频放大器音频放大器是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号的设备，其重建的信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。
dx-200全固态数字调幅中波发射机天调网络的设计和实践
耋推进剑叛理论探索剑籀实践羹瑟◇粼愆黝焱瓣霪麴瓣氨麓器◇业务研究一技术园地D X一200全固态数字调幅中波发射机天调网络的设计和实践【内容提要】本文详细介绍了发射机的输出阻抗变换器和天馈线调配网络的设计与实施，以及在天线调配网络上所采取的防雷措施。
【关键词】数字调幅阻抗转换天调网络防雷福建省广播电视传输发射中心102台前不久引进一部美国哈里斯公司生产的D×一2∞全固态数字调幅中波广播发射机，用于播出广播新闻综合频率(882K H z)的节目，实现了我省中波大功率发射机的更新换代。
由于原有的天调网络系统不能满足该机的技术要求，在该机安装、调试过程中，发射机输出阻抗变换器和天馈线调配网络均系自行设计、加工和调试。
历时一年多的满功率播出考验表明，发射机、调配网络及天馈线系统等运行稳定、可靠，各项技术指标优良，顺利地通过了验收考核，一、为使D X一200发射机稳定运行必须解决的一些问题由于只引进D X一200发射机主设备，根据全固态数字调幅发射机的特点，必须解决好以下几个方面的问题，方能确保发射机安全、稳定、高效运行：1、解决发射机与馈线的阻抗匹配D×一200发射机的末级输出阻抗为50Q，而该机使用的馈线末级输出阻抗为150Q，两者不匹配，为此，必须在发射机的末级输出与馈线入口之间安装一个阻抗转换器，实现发射机与馈线的阻抗匹配。
2、抑制本台其它发射机产生的高频回馈对固态机的影响D×一200全固态发射机与电子管发射机相比，对邻近发射机所产生的高频回馈较为敏感，轻者可使发射机无法正常工作，重者可造成发射机的损坏。
而该机所在的发射台除了本机播出的882K H z外，还有播出585K H z的200K W发射机、播出1089K H z的150K W发射机、播出1404K H z的50K W发射机，故该机处于其它发射机可产生高频回馈的环境中，必须采取措施，在天馈回路对其它频率作陷波处理。
调幅发射机
(1)表达式
SDSB(t)=m(t)cosct
(2)频谱
(3)带宽
为基带信号最高频率fH的二倍。BAM=2fH
(4)功率与效率
平均功率：
效率：ηDSB=1
2.3
2.3.1二极管双平衡环形调幅器
用双平衡环形调幅器可实现DSB，其结构如下图所示。电路由相乘器和带通器组成。相乘器中四个二极管特性相同，起开关作用。当载波为正半周时D1、D3导通，D2、D4截止，相乘器输出信号极性与K(t)相同，相当K(t)乘+1；当载波为负半周时D2、D4导通，D1、D3截止，相乘器输出信号极性与K(t)相反，相当K(t)乘-1。
波形不失真条件： 或A+m(t)0
(2)频谱
(3)调幅指数
设调制信号为单频余弦信号m(t)= AmcosΩt，则调幅信号为
SAM(t)=[A+ AmcosΩt ]cosct =A[1+βAMcosΩt]cosct
βAM= Am/ A——调制指数，百分比表示为调制度。
m(t)为一般信号时，
βAM<1正常调制，一般在30-60%之间；
βAM=1 满调制
βAM>1 过调制
(4)带宽
为基带信号最高频率fH的二倍。BAM=2fH
(5)功率与效率
平均功率：
设 ，此外cos2ωCt=1/2(1+cos2ωCt)，
效率：
如单频余弦调制信号m(t)= AmcosΩt， ，则
当βAM=1时，ηAM=1/3。常规调制效率很低，因载波不含信息。
2）抑制载波双边带调幅（DSB-SC）
采用图4的集电极、发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。注意变压器的同名端，在调制信号正半波时，虽然集电极电源电压提高，但同时基极偏压也随之变正，这就防止了进入欠压工作状态；在调制信号负半波时，虽然集电极电压降低，但基极度偏压也随之变负，不致进入强过压区，从而保持在临界、弱过压状态下工作。
SDSB(t)=m(t)cosct
(2)频谱
(3)带宽
为基带信号最高频率fH的二倍。BAM=2fH
(4)功率与效率
平均功率：
效率：ηDSB=1
2.3
2.3.1二极管双平衡环形调幅器
用双平衡环形调幅器可实现DSB，其结构如下图所示。电路由相乘器和带通器组成。相乘器中四个二极管特性相同，起开关作用。当载波为正半周时D1、D3导通，D2、D4截止，相乘器输出信号极性与K(t)相同，相当K(t)乘+1；当载波为负半周时D2、D4导通，D1、D3截止，相乘器输出信号极性与K(t)相反，相当K(t)乘-1。
波形不失真条件： 或A+m(t)0
(2)频谱
(3)调幅指数
设调制信号为单频余弦信号m(t)= AmcosΩt，则调幅信号为
SAM(t)=[A+ AmcosΩt ]cosct =A[1+βAMcosΩt]cosct
βAM= Am/ A——调制指数，百分比表示为调制度。
m(t)为一般信号时，
βAM<1正常调制，一般在30-60%之间；
βAM=1 满调制
βAM>1 过调制
(4)带宽
为基带信号最高频率fH的二倍。BAM=2fH
(5)功率与效率
平均功率：
设 ，此外cos2ωCt=1/2(1+cos2ωCt)，
效率：
如单频余弦调制信号m(t)= AmcosΩt， ，则
当βAM=1时，ηAM=1/3。常规调制效率很低，因载波不含信息。
2）抑制载波双边带调幅（DSB-SC）
采用图4的集电极、发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。注意变压器的同名端，在调制信号正半波时，虽然集电极电源电压提高，但同时基极偏压也随之变正，这就防止了进入欠压工作状态；在调制信号负半波时，虽然集电极电压降低，但基极度偏压也随之变负，不致进入强过压区，从而保持在临界、弱过压状态下工作。
第三次试验-实验十六-中波调幅发射机组装及调试
实验十六中波调幅发射机组装及调试标准实验报告一、实验室名称科A402二、实验项目名称中波调幅发射机组装及调试三、实验原理图16-1 中波调幅发射机该调幅发射机组成原理框图如图16-1所示，发射机由音频信号发生器，音频放大，AM调制，高频功放四部分组成。
实验箱上由模块4，8，10构成。
四、实验目的1.在模块实验的基础上掌握调幅发射机整机组成原理，建立调幅系统概念。
2.掌握发射机系统联调的方法，培养解决实际问题的能力。
五、实验内容完成调幅发射机整机联调六、实验器材（设备、元器件）1.高频实验箱 1台2.双踪示波器 1台七、实验步骤在做本实验前请调试好与本实验相关的各单元模块1.将模块10的S1的2拨上，即选通音乐信号，经U4放大从J6输出，调节W2使J6处信号峰-峰值为200mV左右，连接J6和模块4的J5将音频放大信号送入模拟乘法器的调制信号输入端。
同时将1MHz （峰-峰值500mV左右）的载波从模块4的J1端输入。
2.调节W1使得有载波出现，调节W2 从J3处观察输出波形，使调幅度适中。
3.将AM调制的输出端（J3）连到集成线性宽带功率放大器的输入端J7，从TH9处可以观察到放大的波形。
4.将已经放大的高频调制信号连到模块10的天线发射端TX1,并按下开关J2，这样就将高频调制信号从天线发射出去了，观察TH3处波形。
八、实验数据及结果分析1.画出调幅发射机组成框图和对应点的实测波形并标出测量值大小。
图1.蓝色为音频信号放大后波形，黄色为AM调制后波形图2.高频功率放大后的波形图3.发射前天线信号波形图4. 发射时天线信号波形九、实验结论实验通过对音频信号进行放大，AM调制处理，将语音信号调制到载波信号中发射出去。
让接收机能够接收到语音信号并进行解调，但在实验过程中，仪器工作正常，但是接收机无法接收到信号。
原因：实验室内电磁环境复杂，天线拉的太长，接收到了过多的噪声。
解决方法：用导线连接两者的天线，或者讲天线收短。
数字调幅中波广播发射机天线调配网络的设计
台节 目。采用 Ｌ１ １ 、Ｃ 组成 ７ ２ ｚ并联 ０ ｋＨ 谐振 网络．对 ７ ２ Ｈ ０ ｋ ｚ加以阻塞 。为防止 ｉ ３ ｋ ｚ剿送 ，用 Ｌ 、Ｃ 组成 １３ ｋ ２３ Ｈ ２ ３ ２ ３ Ｈｚ 串联 谐振网 络作陷 波处理 ， 可将审人 的 １３ｋ ２ ３ Ｈｚ泄放人地 。为使串联谐振网络的 接八 尽量 不影响 工怍频 率 ，再 用 Ｃ ４与
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ天线等效 阻抗为 ：
Ｚ ． ．３３ ３ ） ８） ）１ （ ２４ ５２３ ７ ＋．
诲 天线的 基本 参数如 下 ：天线高 度 墨放 火隙 装置 。这是基 于其 有极好 的放 为 ７ ｍ，工作频率为 １ ５ ｋ 。在该频 电特 性 ．其放 电电压的 变化随 放 电面税 ６ ９ Ｈｚ ３ 下的天线阻抗为 ３ ３ ｊ ８ ７ ＋ ２ ４ ｎ，发射帆额 的 增加而 减少 。另外 在防 火隙接地 铜管 ０ Ｏ 定输出功率为 １ ｋ ，发射机输出阻抗为 上穿 套４ — ５ 只磁环 ，在发射机正常工 ０Ｗ
５０ ‘ 。 ｊ
该 天线 所在地域雷 电活动较为频繁 。
作时 ， 它不超 任何作用 。但 当天线 遭受 雷 电侵 扰而 发射 机 保护 动作 发生 之前 ， 可 以提高 发射机 的短路 阻抗 ，从而 保护 发射机 。 １ ２２ 、 、 在天线底部串接微 亨级 电礤Ｌ ０ 人地 。用微 亨级 电感取代 电子管发射机天 调网络 系统 中的毫亨级 电感能使雷电脉冲 前 沿 更陡 ，使 雷电泄 放 更侠 。 Ｉ 、３刚络中接隔直流电容 Ｃ 。由 ．２ Ｏ 于雷 电中的大部分 成分为直流和低频 ，因 此 用电容能 进一 步阻隔雷 电。
Ｚ ０ ｊ１ ｏ ｊ ．５ ０ Ｘ ６ 。 Ｌ 【 Ｌ ２ｎ Ｘ １ ３ ９Ｘ １ ０。 ） 。 ｊ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ天线等效 阻抗为 ：
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诲 天线的 基本 参数如 下 ：天线高 度 墨放 火隙 装置 。这是基 于其 有极好 的放 为 ７ ｍ，工作频率为 １ ５ ｋ 。在该频 电特 性 ．其放 电电压的 变化随 放 电面税 ６ ９ Ｈｚ ３ 下的天线阻抗为 ３ ３ ｊ ８ ７ ＋ ２ ４ ｎ，发射帆额 的 增加而 减少 。另外 在防 火隙接地 铜管 ０ Ｏ 定输出功率为 １ ｋ ，发射机输出阻抗为 上穿 套４ — ５ 只磁环 ，在发射机正常工 ０Ｗ
５０ ‘ 。 ｊ
该 天线 所在地域雷 电活动较为频繁 。
作时 ， 它不超 任何作用 。但 当天线 遭受 雷 电侵 扰而 发射 机 保护 动作 发生 之前 ， 可 以提高 发射机 的短路 阻抗 ，从而 保护 发射机 。 １ ２２ 、 、 在天线底部串接微 亨级 电礤Ｌ ０ 人地 。用微 亨级 电感取代 电子管发射机天 调网络 系统 中的毫亨级 电感能使雷电脉冲 前 沿 更陡 ，使 雷电泄 放 更侠 。 Ｉ 、３刚络中接隔直流电容 Ｃ 。由 ．２ Ｏ 于雷 电中的大部分 成分为直流和低频 ，因 此 用电容能 进一 步阻隔雷 电。
Ｚ ０ ｊ１ ｏ ｊ ．５ ０ Ｘ ６ 。 Ｌ 【 Ｌ ２ｎ Ｘ １ ３ ９Ｘ １ ０。 ） 。 ｊ
小功率调幅发射机的设计、安装和调测
小功率调幅发射机的设计、安装和调测一．设计目的训练学生对高频电子元器件及电路的应用能力、高频电路的设计与调测能力，高频电子小系统的设计与调测能力，提高综合应用高频知识的能力、分析解决问题的能力。
二．设计任务设计一个小功率调幅发射机，指标为：中心频率6MHz;频率稳定度≤10-4;输出AM波峰包功率≥200mW；调制系数ma≥50%；包络基本不失真，用短波调幅收音机收听到的声音清晰且不失真。
限定条件：天线阻抗50Ω，话筒为驻极体话筒XD-18。
三．方案的确定与电路图（—）系统方案的确定根据设计任务要求，可选用图k1.1所示的典型小功率调幅发射机的方案。
图中，晶体振荡器的作用是产生频率稳定度≤10-5的基本不失真的6MHz的正弦波。
由于晶体振荡器频率稳定度通常可达10-6以上，因此一般满足频率稳定度≤10-5的要求。
缓冲放大器用于减小高电平调幅电路对振荡器工作的影响，并对振荡器输出信号进行放大，其增益应该合适而且可调，以便满足高电平调幅电路，不难达到发射机的功率和失真要求。
调制系数可以通过u B(t)和uΩ(t)的大小来满足，u B(t)的大小通过缓冲放大器的增益来调节，uΩ(t)的大小通过音频放大器的增益来调节。
音频放大器的作用是不失真地放大音频信号，其增益应该合适而且可调。
综上可见，高电平调幅电路是满足系统要求的关键，应首先设计该电路，然后根据该电路对信号u B(t)和uΩ(t)的要求确定其它电路。
图 k1.1 小功率调幅发射机系统框图（二）单元电路的设计1.高电平调幅电路的设计（1）电路及工作状态的选择。
高电平调幅电路主要有基极调幅、集电极调幅和集电极-基极双重调幅电路。
由于输出功率较小，故可选用效率虽较低但调制线性好、电路较简单的基极调幅电路。
导通角通常选择70o左右，采用自给偏置，电路如图k1.2所示。
为了提高调制线性度，应使电路工作在欠压区。
u BU（2）基本原件的选择。
图中，C B1、C B2、C C为隔直耦合电容，C1、C2为高频滤波电容。
调幅发射机
目录一、设计总体思路，基本原理和框图 (2)二、单元电路设计分析 (4)1、本机振荡 (4)2、倍频电路 (5)3、缓冲电路 (6)4、音频放大电路 (6)5、调制电路 (7)6、高频功率放大 (10)四、附录 (13)五、整机原理图 (14)六、总结与体会 (15)七、参考文献 (16)一、设计总体思路，基本原理和框图1. 调幅发射机系统设计通信系统中的发送设备是将信息发送者送来的非电量原始信息（信源）如语音、文字和图像等转变成电信号，再把信号处理成适合于信道传输的信号形式送至信道。
信源信号在通信系统中称为基带信号。
基带信号是频谱在零频附近的宽带信号，这种信号一般具有从零频开始的较宽的频谱，而且在频谱的低端分布较大的能量，所以称为基带信号，这种信号不宜直接在信道中传输。
如果将消息信号对频率较高的载波进行调制，就能使信号的频谱搬移到适合信道的频率范围内进行传输。
例如声音基带信号的频率范围是20Hz～20kHz，这样的基带信号是不能在无线信道上传输的。
即使在某些可以传输直流的有限信道上，为了提高信道的通信容量，基带信号的传输方式也很少采用。
一般是用基带信号去改变某个高频正弦电压（载波）的参数，使载波的振幅、频率或相位随基带信号而变化，这一过程称为调制。
在通信系统中，调制有三个主要作用：1调制的过程就是一个频谱搬移的过程，将原来不适宜传输的基带信号频谱搬移到适宜传输的某一个频段上，然后传输至信道；2调制的另一个重要作用是实现信道复用，即把多个信号分别安排在不同的频段上同时进行传输，以提高信道容量；3调制可以提高通信系统抗干扰的能力，例如将信号频率搬移，从而离开某一特定干扰频率。
而所谓振幅调制就是由调制信号去控制载波的振幅，使之按调制信号的规律变化，严格地讲，是使高频振荡的振幅与调制信号呈线性关系，其他参数（频率和相位）不变。
这是使高频振荡的振幅载有消息的调制方式。
由于发射功率小，一级末级功放就能达到要求。
10kW中波数字调幅广播发射机的实时数据采集系统设计
10kW中波数字调幅广播发射机的实时数据采集系统设计姚华摘要：利用计算机网络实现对中波广播发射机群的监控、故障诊断与处理等，其中一个关键问题是解决发射机实时数据采集；通过采用ISP1581芯片设计实时数据采集的硬件电路、设备固件程序、驱动程序、应用程序及其程序框图等，详细介绍了实现10kW中波数字调幅广播发射机的实时数据采集系统的设计;该系统对实时数据采集速度快和采集数据质量稳定，不仅非常适合中波数字调幅广播发射机这样复杂的工作环境，而且为实现中波广播发射机群网络远程实时监控、故障分析、查询数据等提供了一种高效可靠的数据采集解决途径。
关键词：实时数据采集；通用串行总线；ISP1581；单片机0引言随着中央大资金的投人，我国西部地区新建或改造了无线广播电视发射、传输设备。
我省也建立了覆盖全省的中小功率全固态中波广播发射机群的广播网络体系。
利用计算机网络对区域内的设备进行实时监控、故障诊断与处理十分重要(特别是技术力量相对薄弱的少数民族地区)。
本文重点介绍了10kW全固态中波数字调幅广播发射机的USB总线的实时数据采集系统设计，并简述在网络环境下以web方式提供远程实时监控、故障分析、查询数据等应用。
1数据采集和处理1.1数据采集10kW全固态中波数字调幅广播发射机的对外接口电路提供了外部监测与控制设备的接口。
该接口不仅包括遥控设备和附加控制与监测面板上的信号，而且还为控制器与外部设备之间提供了隔离。
二极管阵列在瞬间非正常电压突然加到对外接口端殿时，对电路进行保护。
接口电路包括光隔离输出、模拟电压“监测”输出、集电极开路“状态”输出和对低压电源的外部监测电阻电压分压器，齐钠二极管防止瞬间过压冲击。
齐钠二极管稳压器在板上提供±15VDC给板上的集成电路电源。
三端稳压器输出的±15VDC电源供USB总线的实时数据采集系统使用。
1.2数据处理由于10kW全固态中波数字调幅广播发射机工作环境比较复杂，实时高速数据采集极易受干扰而导致采集数据的失真。
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RE2=(VBQ-VBEQ)/ICQ-RE1=(8.8V-0.7V)/3mA-510Ω≈2.2kΩ
LC为通直流阻交流的扼流圈，可取10mH。
2）CE、C5的确定。CE为旁路电容，其值太小则旁路作用不佳，太大则易产生见习振荡，通常按下式选取
CE≥（10~20）/（2πfoscRE2）
故可选CE=0.01μF。
图 k1.1 小功率调幅发射机系统框图
（二）单元电路的设计
1.高电平调幅电路的设计
（1）电路及工作状态的选择。高电平调幅电路主要有基极调幅、集电极调幅和集电极-基极双重调幅电路。由于输出功率较小，故可选用效率虽较低但调制线性好、电路较简单的基极调幅电路。导通角通常选择70o左右，采用自给偏置，电路如图k1.2所示。为了提高调制线性度，应使电路工作在欠压区。
1块 1 台 1台 1 台 1 台
五、安装调测举例
（一）看样板，确定总电路布局和电源、地、输入端、输出端的位置。
（二）单元电路的安装与调测
1. 调幅电路（设载波频率为6MHz）
(1) 在合适的位置安装调幅电路，仔细检查，确保安装正确可靠。用万用表的“x1Ω”档测量电源和地间的电阻，以保证电源未被短路。
Re=U2cmmax/(2Pomax)≈100Ω
考虑到功放匹配电路中Qe1、Qe2不宜太大，否则谐振曲线太尖锐，不易调整，而且传输效率降低，故取Qe1=2。由于Qe1=wcReC4,因此得
C4=2/(6×106×2π×100)=530PF
实际可取560PF，然后根据实验调整。
由于 Re/（1+Q2e1）=RA/（1+Q2e2）
小功率调幅发射机的设计、安装和调测
一．设计目的
训练学生对高频电子元器件及电路的应用能力、高频电路的设计与调测能力，高频电子小系统的设计与调测能力，提高综合应用高频知识的能力、分析解决问题的能力。
二．设计任务
设计一个小功率调幅发射机，指标为：中心频率6MHz;频率稳定度≤10-4;输出AM波峰包功率≥200mW；调制系数ma≥50%；包络基本不失真，用短波调幅收音机收听到的声音清晰且不失真。限定条件：天线阻抗50Ω，话筒为驻极体话筒XD-18。
11kΩ 1个 0.01μF 2个 51 mH 1个
20 kΩ 1个 0.033μF 2个
30 kΩ 3个 1μF 2个
10μF 2个
其它器件
电位器 三极管 集成运放 晶振
1kΩ 1个 9013 2个 LM741 1个 6MHz 1个
430kΩ 1个
面包板 直流稳压电源 示波器 高频信号发生器 万用表
4）选管。因为管子甲类工作，为保证管子安全工作，应选择
PCM＞ICQUCEQ=3mA×(12v-8.1v)=11.7mW
ICM＞2ICQ=6Ma
U(BR)CEQ＞2VCC=24V
应选择特征频率fT≥（3~10）fosc =(3~10)MHz。根据前面所诉的9013参数可知可选用9013。
综上所诉，可得集体振荡器电路及其电路参数如图k1.6所示。
（2）谐振功放的调谐、调整与测量
1)调谐：将直流稳压电源调为+5v,然后接入电路。在uB（t）端输入6MHz、幅值1V的正弦波，用双通道示波器同时观察uB（t）端、输出端uo的波形。调节信号发生器的频率，观察uo大小、失真情况的变化。当uo最大且基本不失真时，就调好了。若谐振频率偏离6MHz较多，则需调整电路，使谐振频率为6MHz；若谐振频率为1MHz，则记录该频率f0=
4．晶体振荡器的指标要求：fosc=6MHz,频率稳定度优于10-5波形大小稳定，失真小，故可按频率指标设计，然后通过实验确定幅度。
(1) 电路形式的选择。采用应用较广的并联型晶体振荡电路。由于频率不高，故用共发射极组态就可以了。为便于调节fosc，采用类似于改进型电容三点式的结构，如图k1.6所示。
VBQ≈RB2/(RB1+RB2)XVCC
即 8.8V≈30kΩ/(RB1+30KΩ) X12V
可得 RB1=11KΩ
RE1主要用作交流电流负反馈电阻改善波形，其取值一般比较小，现取RE1=510Ω，采用1kΩ电位器实现之。
通常小功率振荡器的ICQ=1~5mA，现取ICQ=3mA，故可得直流电流负反馈电阻RE2为
（3）滤波匹配网络的设计。L、C4和C5构成π型滤波匹配网络,为确定它们的值,需要先确定集电极谐振电阻Re。态时的最大输出功率
POmax>1.5倍输出峰包功率=1.5×220mW=330mW
故选择POmax=0.6W。设集电极饱和压降UCES=1V，电源电压VCC=12V,则临界状态时的高频信号幅度为Ucmmax=11V，可得集电极谐振电阻为
三．方案的确定与电路图
（—）系统方案的确定
根据设计任务要求，可选用图k1.1所示的典型小功率调幅发射机的方案。图中，晶体振荡器的作用是产生频率稳定度≤10-5的基本不失真的6MHz的正弦波。由于晶体振荡器频率稳定度通常可达10-6以上，因此一般满足频率稳定度≤10-5的要求。缓冲放大器用于减小高电平调幅电路对振荡器工作的影响，并对振荡器输出信号进行放大，其增益应该合适而且可调，以便满足高电平调幅电路，不难达到发射机的功率和失真要求。调制系数可以通过uB(t)和uΩ(t)的大小来满足，uB(t)的大小通过缓冲放大器的增益来调节，uΩ(t)的大小通过音频放大器的增益来调节。音频放大器的作用是不失真地放大音频信号，其增益应该合适而且可调。综上可见，高电平调幅电路是满足系统要求的关键，应首先设计该电路，然后根据该电路对信号uB(t)和uΩ(t)的要求确定其它电路。
。这样得到使功放欠压工作的输入信号范围Ubmmin~Ubmmax。
Rf400kΩ
oA
C610μfR120KΩ 7 +12V
68KΩ uΩin 2 - fduu 6 o uo
+12V 3 LM741
+12vOR230 KΩ 4
R330 kΩ C710μf
图 k1.4 音频放大电路
NC VCCOUT 调零端1
调零端1 IN-IN+VSS
图 k1.5 LM741 管脚排列
故可得 Qe2≈1.22
C5=Qe2/(wcRA)=650PF
C5可取680PF，然后根据实验调整。
L=L1+L2=(Qe1/wc)×(Re/(1+Q2e1))+ (Qe2/wc)×(Re/(1+Q2e1))
=1.72μH
故L取为1.8μH.
（4）三极管的选择。设导通角θ≈70o,根据三极管临界工作状态时的高频信号振幅Ucmmax=11V，可求得临界状态时集电极电流为
查手册知：NPN高频中功率管9013的参数为fT≥300MHz，PCM=700Mw,ICM=300Ma,
U（BR）CEO=30V,所以满足上述要求。9013的管角如图k1.3（b）所示。
（5）载波电压幅值Ubm与调制电压幅值UΩm的选择。由于采用自给偏置，因此Ubm应大于0.5V。为便于调整、提高调幅性能，应使Ubm在0.5 ~3V内可调，UΩm在0.1~1v内可调，然后通过实验确定它们的合理取值。综上所述，确定高电平调幅电路如图k1.3(a)所示
2）将直流电源调为+12V，减小输入信号，直到uE端的余弦波脉冲刚刚消失，记录此时的信号幅值Ubmmin= ,此即功放工作需要的最小值。
3）调整与测量：根据指标Pomax≥220mV，可求得输出电压必须满足Uomax≥4.7V，因此应调节输入信号大小，观察发射极信号uE的变化，使功放工作于临界状态（临界时uE为最高尖脉冲），测量此时的uo的幅值，若uo幅值小于4.7V或波形失真，则需对电路作调整；若uo幅值大于4.7V且波形不失真，则记录Uomax= ,并测量、记录相应的输入幅值Ubmmax=
（2）工作状态的选择。甲类工作状态波形好、稳定度高，但效率低；乙类、丙类则反之。由于本方案中所需的输出功率不大，可选择甲类。
（3）元器件的选择
1）直流通路原件的确定。通常取VBQ=(5~10)UBEQ。由于本电路为甲类工作状态且uo大些好（当uo足够大时可省去缓冲放大器），故信号动态范围要大些，VBQ应取大，现取VBQ=8.8v。偏置电阻RB1、RB2一般取几十kΩ，现取RB2=30kΩ，则根据
icmax=Icmmax/α1(θ)=Ucmmax/Reα1(70o)=11/(100×0.44)=0.25A
临界状态时的管耗为
PC=PD-Pomax=icmaxα0(θ)Vcc-Pomax=0.25×0.25×12-0.6=150Mw
由于失谐管子的管耗大大增加，因此PCM的选择应有足够余量。
三极管的最大集电极电压为uCEmax≈2VCC=24V
除高电平调幅以外的电路，信号的大小和功率都比较小，且对电源无特殊要求，故可根据高电平调幅电路的电源要求将各电路的电源选为VCC=12V。
3. 音频放大电路的设计
音频放大电路的输入信号由驻极体话筒提供，其值较大，可达100mV，为使UΩm能在0.1~1V内可调且有一定的调节余量，可确定音频放大电路增益为0.1~20，带宽20Hz ~ 20kHz。音频放大电路的Ri应远大于Rs,由于驻极体话筒XD-18的Rs较高（约几KΩ），因此可取RI=20KΩ。
O+Vcc
C2C3Lc
+CCTAL TB
CB1C4C5RA
uB(t)
RE
+CB2LB1C1
U
LB2
图k1.2 高电平调幅电路方案
（2）基本原件的选择。图中，CB1、CB2、CC为隔直耦合电容，C1、C2为高频滤波电容。π由于载波频率fc=6MHZ,音频信号频率F≈20Hz~20KHZ,故取CB1=CB2=CC=0.033μf,C1=C2=1μf。C3为电源去耦电容，C3=10μf。扼流圈LC在该电路中主要起隔离高频信号、耦合电源的作用，通常取10mH。LB2=51Mh。LB1为高频扼流圈，其作用是隔离高频载波信号，耦合低频的音频信号，因此取LB1=470μH。RE为负反馈电阻，用以改善波形及测试工作状态，通常取10Ω。
LC为通直流阻交流的扼流圈，可取10mH。
2）CE、C5的确定。CE为旁路电容，其值太小则旁路作用不佳，太大则易产生见习振荡，通常按下式选取
CE≥（10~20）/（2πfoscRE2）
故可选CE=0.01μF。
图 k1.1 小功率调幅发射机系统框图
（二）单元电路的设计
1.高电平调幅电路的设计
（1）电路及工作状态的选择。高电平调幅电路主要有基极调幅、集电极调幅和集电极-基极双重调幅电路。由于输出功率较小，故可选用效率虽较低但调制线性好、电路较简单的基极调幅电路。导通角通常选择70o左右，采用自给偏置，电路如图k1.2所示。为了提高调制线性度，应使电路工作在欠压区。
1块 1 台 1台 1 台 1 台
五、安装调测举例
（一）看样板，确定总电路布局和电源、地、输入端、输出端的位置。
（二）单元电路的安装与调测
1. 调幅电路（设载波频率为6MHz）
(1) 在合适的位置安装调幅电路，仔细检查，确保安装正确可靠。用万用表的“x1Ω”档测量电源和地间的电阻，以保证电源未被短路。
Re=U2cmmax/(2Pomax)≈100Ω
考虑到功放匹配电路中Qe1、Qe2不宜太大，否则谐振曲线太尖锐，不易调整，而且传输效率降低，故取Qe1=2。由于Qe1=wcReC4,因此得
C4=2/(6×106×2π×100)=530PF
实际可取560PF，然后根据实验调整。
由于 Re/（1+Q2e1）=RA/（1+Q2e2）
小功率调幅发射机的设计、安装和调测
一．设计目的
训练学生对高频电子元器件及电路的应用能力、高频电路的设计与调测能力，高频电子小系统的设计与调测能力，提高综合应用高频知识的能力、分析解决问题的能力。
二．设计任务
设计一个小功率调幅发射机，指标为：中心频率6MHz;频率稳定度≤10-4;输出AM波峰包功率≥200mW；调制系数ma≥50%；包络基本不失真，用短波调幅收音机收听到的声音清晰且不失真。限定条件：天线阻抗50Ω，话筒为驻极体话筒XD-18。
11kΩ 1个 0.01μF 2个 51 mH 1个
20 kΩ 1个 0.033μF 2个
30 kΩ 3个 1μF 2个
10μF 2个
其它器件
电位器 三极管 集成运放 晶振
1kΩ 1个 9013 2个 LM741 1个 6MHz 1个
430kΩ 1个
面包板 直流稳压电源 示波器 高频信号发生器 万用表
4）选管。因为管子甲类工作，为保证管子安全工作，应选择
PCM＞ICQUCEQ=3mA×(12v-8.1v)=11.7mW
ICM＞2ICQ=6Ma
U(BR)CEQ＞2VCC=24V
应选择特征频率fT≥（3~10）fosc =(3~10)MHz。根据前面所诉的9013参数可知可选用9013。
综上所诉，可得集体振荡器电路及其电路参数如图k1.6所示。
（2）谐振功放的调谐、调整与测量
1)调谐：将直流稳压电源调为+5v,然后接入电路。在uB（t）端输入6MHz、幅值1V的正弦波，用双通道示波器同时观察uB（t）端、输出端uo的波形。调节信号发生器的频率，观察uo大小、失真情况的变化。当uo最大且基本不失真时，就调好了。若谐振频率偏离6MHz较多，则需调整电路，使谐振频率为6MHz；若谐振频率为1MHz，则记录该频率f0=
4．晶体振荡器的指标要求：fosc=6MHz,频率稳定度优于10-5波形大小稳定，失真小，故可按频率指标设计，然后通过实验确定幅度。
(1) 电路形式的选择。采用应用较广的并联型晶体振荡电路。由于频率不高，故用共发射极组态就可以了。为便于调节fosc，采用类似于改进型电容三点式的结构，如图k1.6所示。
VBQ≈RB2/(RB1+RB2)XVCC
即 8.8V≈30kΩ/(RB1+30KΩ) X12V
可得 RB1=11KΩ
RE1主要用作交流电流负反馈电阻改善波形，其取值一般比较小，现取RE1=510Ω，采用1kΩ电位器实现之。
通常小功率振荡器的ICQ=1~5mA，现取ICQ=3mA，故可得直流电流负反馈电阻RE2为
（3）滤波匹配网络的设计。L、C4和C5构成π型滤波匹配网络,为确定它们的值,需要先确定集电极谐振电阻Re。态时的最大输出功率
POmax>1.5倍输出峰包功率=1.5×220mW=330mW
故选择POmax=0.6W。设集电极饱和压降UCES=1V，电源电压VCC=12V,则临界状态时的高频信号幅度为Ucmmax=11V，可得集电极谐振电阻为
三．方案的确定与电路图
（—）系统方案的确定
根据设计任务要求，可选用图k1.1所示的典型小功率调幅发射机的方案。图中，晶体振荡器的作用是产生频率稳定度≤10-5的基本不失真的6MHz的正弦波。由于晶体振荡器频率稳定度通常可达10-6以上，因此一般满足频率稳定度≤10-5的要求。缓冲放大器用于减小高电平调幅电路对振荡器工作的影响，并对振荡器输出信号进行放大，其增益应该合适而且可调，以便满足高电平调幅电路，不难达到发射机的功率和失真要求。调制系数可以通过uB(t)和uΩ(t)的大小来满足，uB(t)的大小通过缓冲放大器的增益来调节，uΩ(t)的大小通过音频放大器的增益来调节。音频放大器的作用是不失真地放大音频信号，其增益应该合适而且可调。综上可见，高电平调幅电路是满足系统要求的关键，应首先设计该电路，然后根据该电路对信号uB(t)和uΩ(t)的要求确定其它电路。
。这样得到使功放欠压工作的输入信号范围Ubmmin~Ubmmax。
Rf400kΩ
oA
C610μfR120KΩ 7 +12V
68KΩ uΩin 2 - fduu 6 o uo
+12V 3 LM741
+12vOR230 KΩ 4
R330 kΩ C710μf
图 k1.4 音频放大电路
NC VCCOUT 调零端1
调零端1 IN-IN+VSS
图 k1.5 LM741 管脚排列
故可得 Qe2≈1.22
C5=Qe2/(wcRA)=650PF
C5可取680PF，然后根据实验调整。
L=L1+L2=(Qe1/wc)×(Re/(1+Q2e1))+ (Qe2/wc)×(Re/(1+Q2e1))
=1.72μH
故L取为1.8μH.
（4）三极管的选择。设导通角θ≈70o,根据三极管临界工作状态时的高频信号振幅Ucmmax=11V，可求得临界状态时集电极电流为
查手册知：NPN高频中功率管9013的参数为fT≥300MHz，PCM=700Mw,ICM=300Ma,
U（BR）CEO=30V,所以满足上述要求。9013的管角如图k1.3（b）所示。
（5）载波电压幅值Ubm与调制电压幅值UΩm的选择。由于采用自给偏置，因此Ubm应大于0.5V。为便于调整、提高调幅性能，应使Ubm在0.5 ~3V内可调，UΩm在0.1~1v内可调，然后通过实验确定它们的合理取值。综上所述，确定高电平调幅电路如图k1.3(a)所示
2）将直流电源调为+12V，减小输入信号，直到uE端的余弦波脉冲刚刚消失，记录此时的信号幅值Ubmmin= ,此即功放工作需要的最小值。
3）调整与测量：根据指标Pomax≥220mV，可求得输出电压必须满足Uomax≥4.7V，因此应调节输入信号大小，观察发射极信号uE的变化，使功放工作于临界状态（临界时uE为最高尖脉冲），测量此时的uo的幅值，若uo幅值小于4.7V或波形失真，则需对电路作调整；若uo幅值大于4.7V且波形不失真，则记录Uomax= ,并测量、记录相应的输入幅值Ubmmax=
（2）工作状态的选择。甲类工作状态波形好、稳定度高，但效率低；乙类、丙类则反之。由于本方案中所需的输出功率不大，可选择甲类。
（3）元器件的选择
1）直流通路原件的确定。通常取VBQ=(5~10)UBEQ。由于本电路为甲类工作状态且uo大些好（当uo足够大时可省去缓冲放大器），故信号动态范围要大些，VBQ应取大，现取VBQ=8.8v。偏置电阻RB1、RB2一般取几十kΩ，现取RB2=30kΩ，则根据
icmax=Icmmax/α1(θ)=Ucmmax/Reα1(70o)=11/(100×0.44)=0.25A
临界状态时的管耗为
PC=PD-Pomax=icmaxα0(θ)Vcc-Pomax=0.25×0.25×12-0.6=150Mw
由于失谐管子的管耗大大增加，因此PCM的选择应有足够余量。
三极管的最大集电极电压为uCEmax≈2VCC=24V
除高电平调幅以外的电路，信号的大小和功率都比较小，且对电源无特殊要求，故可根据高电平调幅电路的电源要求将各电路的电源选为VCC=12V。
3. 音频放大电路的设计
音频放大电路的输入信号由驻极体话筒提供，其值较大，可达100mV，为使UΩm能在0.1~1V内可调且有一定的调节余量，可确定音频放大电路增益为0.1~20，带宽20Hz ~ 20kHz。音频放大电路的Ri应远大于Rs,由于驻极体话筒XD-18的Rs较高（约几KΩ），因此可取RI=20KΩ。
O+Vcc
C2C3Lc
+CCTAL TB
CB1C4C5RA
uB(t)
RE
+CB2LB1C1
U
LB2
图k1.2 高电平调幅电路方案
（2）基本原件的选择。图中，CB1、CB2、CC为隔直耦合电容，C1、C2为高频滤波电容。π由于载波频率fc=6MHZ,音频信号频率F≈20Hz~20KHZ,故取CB1=CB2=CC=0.033μf,C1=C2=1μf。C3为电源去耦电容，C3=10μf。扼流圈LC在该电路中主要起隔离高频信号、耦合电源的作用，通常取10mH。LB2=51Mh。LB1为高频扼流圈，其作用是隔离高频载波信号，耦合低频的音频信号，因此取LB1=470μH。RE为负反馈电阻，用以改善波形及测试工作状态，通常取10Ω。