(完整word版)调频发射机设计.
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调频发射机和接收机设计、制作与测试一、调频发射机设计制作与测试1、电路原理图及工作原理工作原理:1脚和22脚为左右声道信号输入端。
2脚和21脚连接预加重电路,可由外接的电路改变时间常数(T=22.7KΩ×C)。
3脚和20脚为低通滤波器的可调端,外接150pF 的电容可限制15KHz以上信号的输入。
4脚为滤波端,外接电容可改善参考电压的波纹系数。
5脚是立体声复合信号的输出端。
6脚接地,7脚为PLL鉴相器输出。
8脚为电源端,连接+5V 电源。
9脚为RP振荡器端,由其与外围元件构成压控振荡电路。
10脚为RF接地端。
11脚为RF信号输出端,经带通滤波器连接至天线或后级功放。
12脚为PLL电源端。
13、14脚外接-7.6MHz晶振。
15~18脚为并行数据设置端,由它们控制发射器的输出频率,19脚为导频信号调整端。
图1调频发射机设计电路原理图2、电路板设计制作过程 (1)PCB 图设计要求和注意事项○1压控振荡器电路尽量靠近芯片相应的引脚 ○2地线处理有以下几种方式: 集中地 分地线1 分地线2 分地线3 总地线 取电源地 母线接地方式 最后接电源地 一点接地方式 本电路可采取一下两种接地方式,要注意安全距离。
集中地 取电源输入地一点接地方式 各地线集中独立连接后铺铜接地 ○3要注意贴片芯片安装与焊接,不要搞错方向,以免多次拆焊烧坏芯片。
○4由于电路元件参数误差,发射频率和接收频率在 MHz 05.0均属正常。
○5本电路在高频段起振过程中需要一段时间,这是锁相环锁频需要一定时间。
如果无法锁频,即不起振或频率偏离设定值过大,可将7.5T 的电感L2稍微拉长些,但不能太长,太长后低频端的频率就无法锁频。
当然可能还有其他原因。
○6 如果低频噪声较大,主要是供电电压不稳定和布线等原因,在布线已经定型情况下,可采用以下方法减小低频噪声:1、采用蓄电池供电。
2、在发射端加一个30P 或33P 电容。
注:这样接入电容时,发射功率减小一些。
目录1 绪论 (2)2总体设计框图 (2)2.1电路工作原理 (2)2.2元器件选择 (3)2.2.1三端稳压器7806的有关信息 (3)2.2.2 2SC3357三极管的有关信息 (3)2.3安装与调试 (4)3转印、腐蚀、焊接及调试 (4)3.1 转印腐蚀 (4)3.2焊接及调试 (4)3.3 焊接调试的注意事项: (4)3.4 整体调试中出现的问题 (5)4心得体会 (5)5设计总结 (6)5.1 经验总结 (6)5.2展望未来 (6)参考文献 (8)附录一 (9)附录二 (10)无线调频FM 发射器摘要 论文设计了一个FM 调频发射机,它由专用的高性能高频发射管D40,专用的88—108MHz 的调频发射皮天线(30cm ),配以必要的外围电路组成。
电路由音频信号处理、调频调制和功率放大发射三部分组成。
音频信号可以由麦克风或者音频线输入,经过音频信号处理电路的预加重、限幅、低通滤波和混合后,得到立体声复合信号。
复合信号经调频调制电路调制后,通过功率放大器放大,经发射电路,从天线发射出去。
关键词 调频发射,2SC3357三极管,专用调频发射天线1 绪论简单实用无线调频FM 发射器,电路取材容易,工作稳定可靠,发射距离远,安装调试方便,很适合广大城镇地区使用,也可用于通信、报警、防汛等。
工作频率为88—108MHz 。
2总体设计框图图 1 总体设计框图2.1电路工作原理无线调频FM 发射机的电路,如附录图1所示。
电路由稳压电路、音频放大电路和高频振荡电路三部分组成。
三极管V2为高性能高频发射专用管。
三极管V1等组成共射极音频放大器,在其输入端可连接话筒、音响等,也可以输入警报信号。
放大后的音频信号输送至由V2组成的高频振荡电路,警告频调制后的FM 信号,在经天线W 向天空中发射出去,有远方的FM 收音机接收,并释放出音频信号。
为了使电路工作稳定,电路中设臵了稳压电路,使整机工作电压保持在6V 。
BH1417F立体声调频发射机的制作今天笔者要介绍的是一款容易DIY的FM调频发射器,采用FM 调频发射技术对立体声音频信号进行发射,使用普通的具有FM调频收音功能的接收器(如无线耳机或收音机)就可以接收。
而且使用了控制频率稳定电路,使频率不再漂移.如果在DIY过程中选件和加工稍微用心一点,此FM立体声发射器发射出的立体声信号分离度可以达到50dB,失真小于0。
3%,而且电路的稳定性大大加强. 就收发效果而言,已基本接近正规的FM电台。
一、立体声调频发射电路图解析为了降低DIY的难度,我们可以选择专用的调频发射集成电路来完成此发射器,笔者重点推荐东洋公司(ROHM)的调频立体声发射专用芯片BH1417F。
BH1417F是一款集立体声调制、FM 调制、频率合成和RF放人器等功能于一体的大规模集成电路,仅仅需要很少的外围元器件就能够获得优异的立体声调频信号,其内部功能框图和引脚功能如图1所示。
应用BH1417F打造立体声调频发射器的应用电路如图2所示.该电路大致分为互个部分:由BH1417F 的22、21、20、19、1、2、3、4管脚配合与其连接的分立元件组成立体声信号输入和立体声调制部分;15、16、17、18管脚设定载波频率;BH1417F的5、7、9、10、12管脚配合于其连接的分立元件,构成调频载波的频率振荡和射频调制部分;13、14管脚外接晶体振荡器形成系统时钟;6、8为电源部分;11脚与外部连接的元件构成调频信号发射部分.立体声信号通过1、22脚输入,配合2、3、20、21这几个管脚外部的阻容组合,完成立体声信号的低通、预加重和调制,调制后的复合信号通过5脚输出.15、16、17、18脚输入的频率代码经过解码和鉴相后,由7脚输出PLL振荡器的控制信号VCO。
此VCO控制外部的分立元件组成的高频振荡电路产生FM 调频的载波信号,并通过一个达林顿三极管2SD2142对5脚输出的复合立体声信号进行FM 频率调制。
通信电子线路课程设计小功率调频发射机的设计与制作设计报告姓名:学号:专业:指导教师:20 年月日小功率调频发射机的设计与制作一、设计任务与要求1、主要技术指标:1、中心频率: 012f MHz =2、频率稳定度 40/10f f -∆≤3、最大频偏 10m f kHz ∆>4、输出功率 30o P mW ≥5、电源电压 9cc V V =二、 原理及图1、 小功率调频发射机原理:通常小功率发射机采用直接调频方式,并组成框图如下所示:高频振荡级:产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号; 缓冲级:对调频振荡信号进行放大,提供末级所需的激励功率,起一定隔离作用,避免功放级的工作状态影响振荡频率稳定度; 功放级:确保高效率输出足够大的高频功率,馈送到天线发射。
1.频振荡级:由于是固定的中心频率,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,下图为它的实际电路和相应的交流通路:调频震荡级 缓冲级 功率输出级小功率调频发射机的设计和制作3实用电路 交流通路如图可知,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,接入C3后,虽然反馈系数不变,但接在AB 两端的电阻RL ’=RL//Reo 折算到振荡管集基间的数值减小。
因而,放大器的增益亦即环路增益将相应减小,C3越小,环路增益越小。
减小C3来提高回路标准是以牺牲环路增益为代价的,如果C3取值过小,振荡器就会因不满足振幅起振条件而停振。
2.缓冲级: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。
并联谐振回路如图所示如图,Rs RL 分别为输入信号源内阻和输出负载电阻,Rp 为L 中心损耗电阻,回路中总导纳为 Y (jw )=1/Re+j(wc-1/wL) 式中,Re=Rp//Rs//RL.令回路总导纳为0时回路电压达到最大,且与()S o I j 同相 并联谐振回路的幅频和相频特性曲线如下图:幅频特性相频特性至于谐振回路的计算,一般先根据f0算出LC的乘积值,然后选择合适的C,再求出L。
实习报告课程:课题:调频发射机设计专业:班级:座号:姓名:指导老师:2011年1月18日目录前言一、设计内容 (3)1.1进程安排 (3)1.2设计目的 (3)1.3设计要求 (4)二、发射机原理 (4)2.1 设计整体思路 (4)2.2 基本原理 (4)2.3 调频发射机的原理图 (8)2.4、各个元器件说明 (8)三、模块说明 (9)3.1 输入信号模块 (9)3.2 振荡模块 (9)3.3 放大和发射模块 (9)3.4 调频发射机的主要技术指标 (10)四、PCB板的制作 (10)五、电路的调试及调试结果结果 (11)5.1 电路的调试 (11)5.2 调试结果 (11)六、实验总结及心得体会 (12)元器件清单附页前言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。
高频部分一般包括主振荡器、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。
FM调频发射机1系统设计一、硬件设计1. 主控芯片选择:选择一款适用于FM调频发射机的主控芯片,例如ATmega328P。
该芯片具有丰富的IO口和通用定时器,可以实现各种功能。
2.音频输入电路:设计一个音频输入电路,用于接收音频信号。
该电路应具有低噪声、高增益和宽频带。
3.调频电路:设计一个调频电路来调制音频信号。
该电路应该能够将音频信号从低频率转换成高频率。
4.功放电路:设计一个功放电路,将调制后的信号放大到合适的功率水平。
该电路应该有足够的输出功率,以便信号传播到远处。
5.天线设计:选择合适的天线,以便信号能够有效传播。
天线的设计应该考虑到频段,并具有一定的增益。
二、软件设计1.音频采样:通过主控芯片的ADC模块,将音频信号进行采样,然后将其保存到缓冲区中。
2.调频信号生成:通过主控芯片的定时器和PWM功能,生成调频信号。
根据音频信号的幅度和频率,调整PWM的占空比和频率,以实现FM调制。
3.功放控制:通过主控芯片的PWM功能和GPIO口,控制功放电路的开关,并调整其幅度,以控制输出功率。
4.显示和操作界面:设计一个人机界面,通过LCD显示屏和按钮,实现对FM调频发射机的设置和操作。
5.保护和报警机制:设计一套保护和报警机制,以防止发射机出现过载、过热等故障。
例如,设置过载检测电路和温度传感器,并通过主控芯片实时监测和处理。
6.通信接口:设计一个通信接口,使得FM调频发射机可以和计算机或其他设备进行数据通信。
这样可以实现对发射机的远程控制和监控。
以上是一个FM调频发射机系统的基本设计思路。
当然,在实际设计过程中,还需要对各个电路进行详细的设计和优化,并进行测试和调试。
同时,还需要考虑其他因素,如电源设计、防电磁干扰设计等。
最终设计出一个性能稳定、功能完善的FM调频发射机系统。
小功率调频发射机的设计与制作一、设计任务与要求1、主要技术指标:1、中心频率: 012f MHz =2、频率稳定度40/10f f -∆≤3、最大频偏 10m f kHz ∆>4、输出功率 30o P mW ≥5、电源电压 9cc V V =二、 原理及图1、 小功率调频发射机原理: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,以减小级间的相互感应、干扰和自激。
在实际应用中,很多都是采用调频方式,与调幅相比较,调频系统有很多的优点,调频比调幅抗干扰能力强,频带宽,功率利用率大等。
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,而直接调频可以得到比较大的频偏。
所以,通常小功率发射机采用直接调频方式,它的组成框图如图1所示。
图1 调频发射机组成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,为避免末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。
(1)振荡级振荡电路主要是产生频率稳定且中心频率符合指标要求的正弦波信号,目前应用较为广泛的是三点式振荡电路和差分对管振荡电路。
三点式振荡电路又可分为电感和电容三点式振荡电路,由于是固定的中心频率,因而采用频率稳定度较高的克拉拨振荡电路来作振荡级。
(2)缓冲级因为本次实验对该级有一定的增益要求,而中心频率是固定的,因此用LC 并联回路作负载的小信号谐振放大器电路。
高频课程设计论文题目:高频(FM)发射机的设计系别:电子信息与电气工程系专业:通信工程摘要:作为通信系统的重要组成部分,无线电技术越来越重要。
本文研制一种调频发射机,介绍了调频发射机的制作方法及其工作原理,同时给出了系统的组成框图及系统各部分功能,设计了PCB电路板,并且对所设计的发射机的功能进行了安装与调试。
本文中的发射机发射的频率可在66-109MHz频段内进行调制,并可用普通的调频收音机接收。
关键词:小功率调频发射机音频信号调制波载波目录1设计课题2实践目的3设计要求4基本原理4.1 系统方案选择4.2 整体系统描述4.3 单元电路设计4.3.1 音频放大电路4.3.2 高频振荡电路4.3.3 高频功率放大电路5系统调试5.1 PCB板的设计5.2 系统调式6结论7参考文献8附录1设计课题调频发射机设计2实践目的无线电发射与接收设备是高频电子线路的综合应用,是现代化通信系统、广播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统、雷达系统、电子对抗系统、无线电制导系统等必不可少的设备。
本次设计要求达到以下目的:1.进一步认识射频发射与接收系统;2.掌握调频无线电发射机的设计;3.学习无线电通信系统的设计与调试。
3设计要求1.发射机采用FM的调制方式;2.发射频率覆盖范围为88-108MHz,传输距离大于10m;3.为了加深对调制系统的认识,发射机采用分立元件设计;4.已调信号采用通用的AM/FM多波段收音机进行接收测试。
4 基本原理4.1 系统方案选择方案一:以晶体振荡器做成高精度高稳定度的调频发射机以晶体振荡器做成高精度高稳定度的调频电路,这完全可以达到我们的要求,但是这种方案比较复杂,能过搜索我们有另外一种方案,见方案二。
方案二:以调频方式做成三级发射机这种方案的性能是比较好的,这种发射机主要由三个模块组成,第一级是音频放大电路;第二级是高频振荡电路;第三级是高频功率放大电路。
4.2 整体系统描述本调频发射机的总体电路如下:声--电转换、音频放大、高频振荡调制和高频功率放大等。
东 北 石 油 大 学课 程 设 计2019年 3月 4日 一、电路原理 1.电路原理及用途 通常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。
晶体管器件课程设计是电子科学与技术专业学科实践性课程,其任务是使学生运用模拟电路等电路课程中所学的知识,利用晶体管等器件,设计出一些完成一定功能的电路,并对电路进行分析和调试。
掌握设计和调试电路的一些方法和技巧。
与调幅电路相比,调频系统由于高频振荡输出振幅不变, 因而具有较强的抗干扰能力与效率.所以在无线通信、广播电视、遥控测量等方面有广泛的应用.2.主要技术指标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0 6.5MHz f =;(2) 发射功率100mW A P >;(3) 负载电阻75L R =Ω;(4) 调制灵敏度25kHz/V f S ≥;二、设计步骤和调试过程1、总体设计电路课 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 学生姓名学生学号 指导教师输出功率级缓冲级 调频震荡级2、电路工作状态或元件参数的确定实际功率激励输入功率不高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Po不大,工作中心频率f0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,各组成部分的作用是:(1)LC调频振荡器:产生频率f0=6.5MHz的高频振荡信号,变容二极管线性调频,最大频偏,整个发射机的频率稳定度由该级决定。
惠州学院HUIZHOU UNIVERSITY高频电子线路课程设计设计题目调频发射机系别专业班级姓名学号一、设计题目:调频发射机的设计 二、设计的技术指标与要求:1工作电压:Vcc =+12V ; (天线)负载电阻:R L =51欧; 3发射功率:Po ≥500mW ; 4工作中心频率:f 0=5MHz ; 5最大频偏:kHz f m 10=∆; 6总效率:%50≥Aη;7频率稳定度:小时/10/400-≤∆f f ; 8调制灵敏度S F ≥30KH Z /V ;三、设计目的:设计一个采用直接调频方式实现的工作电压为12V 、输出功率在500mW 以上、工作频率为5MHz 的无线调频发射机,可用于语音信号的无线传输、对讲机中的发射电路等。
四、设计框图与分析:(一)总设计方框图与调幅电路相比,调幅系统由于高频振荡输出振幅不变, 因而具有较强的抗干扰能力与效率.所以在无线通信、广播电视、遥控测量等方面有广泛的应用。
(二)实用发射电路方框图 ( 实际功率激励输入功率为 1.56mW)变容二极管直接调频电路 调制信号 调频信号 载波信号 图3-1 变容二极管直接调频电路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P o 不大,工作中心频率f 0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,设组成框图如图3-2所示,各组成部分的作用是:(1)LC 调频振荡器:产生频率f 0=5MHz 的高频振荡信号,变容二极管线性调频,最大频偏kHz f m 10=∆,整个发射机的频率稳定度由该级决定。
(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。
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。
(3)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。
(4)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。
若整机效率要求不高如%50≥A η而对波形失真要求较小时,可以采用甲类功率放大器。
但是本题要求%50≥A η,故选用丙类功率放大器较好。
五、设计原理图:1考虑到频率稳定度的因素,调频电路采用克拉泼振荡器和变容二极管直接调频电路。
电路的工作原理是:利用调制信号控制变容二极管的结电容,改变振荡器振荡回路的总电容,从而使调频振荡器输出信号的频率随调制信号的变化而变化,即实现调频。
调频后的信号经过缓冲隔离、宽放和功放后通过天线发射出去。
六、设计性能分析:(1)发射功率发射功率指发射机发射到天线上的功率。
只有当天线的长度与发射信号的波长相比拟时,天线才能有效地把信号发射出去。
波长λ与频率f 的关系是f c /=λ式中,c 为电磁波传播速度,c=3*108m/s 。
若接收机的灵敏度V A =2uV ,则通信距离s 与发射功率P o 间的关系为40}{07.1mW P s =当发射功率为大于500mW 时通信距离为5.08Km 以上。
(2)工作频率或波段发射机的工作频率应根据调制方式,在国家有关部门规定的范围内选取。
对于调频发射机,工作频段一般选择在超短波范围内。
(3)总效率发射机发射的总功率P O 其所消耗的总功率P T 比,称为发射机的总功率,用A η表示。
(4)调制灵敏度S F是单位调制信号电压所引起的最大频偏,其值越大,说明调制信号控制作用越强,产生频偏越大。
七、电路参数的计算与元件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。
而电路的组装和调试顺序一般是从前级单元电路开始向后级逐级进行。
【一】增益分配与功率放大器的设计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。
功率激励级一般采用高频宽带放大器,末级功放可采用丙类谐振功率放大器。
缓冲级可以不分配功率。
功率增益如图3-2所示。
仅从输出功率Po≥500mW 一项指标来看,可以采用宽带功放或乙类、丙类功放。
由于还要求总效率大于50%,故采用一级宽带放大(一)丙类功率放大器(末级功放)设计1、基本关系式 如图4-1所示,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Vi 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。
(1)集电极基波电压的振幅 Ucm= I cm1R P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)直流功率PvPv= Vcc.I c0(4)集电极耗散功率P TP T = Pv- Po (5)集电极的效率ηη= Po/ Pv (6)集电极电流分解系数α(θ) αn (θ)= I cmn /i cmmax (7)导通角θbm BBon U V U -=θcos (θ一般取o o 8060-)2、确定丙类放大器的工作状态为了获得较高的效率η和最大的输出功率Po ,选丙类放大器的工作状态为临界状态,θ=700,功放管为3DA1。
3DA1的参数如表4-1所示。
(1) 最佳匹配负载pΩ=-=-=25.1105.0*2)5.112(2)(22Po V V R CES cc p(2)由Po=0.5 Ucm.I cm1= Ucm 2/(2 R P )可得:集电极最大输出电压Ucm=10.5V(3)集电极基波电流振幅:I cm1=95.24mA(4)集电极电流最大值I cm = I cm1/α1(700)=95.24/0.44=216.45mA (5)集电极电流直流分量I c0= I cm *α0(700)=216.45*0.25=54.11mA (6)电源供给的直流功率Pv= V cc * I c0=649.35mW(7)集电极的耗散功率P T =Pv-Po=649.35-500=149.35mW(小于P CM =1W)(8)总效率η=Po/Pv=500/649.35=77.00% (9)输入功率Pi=25mW若设本级功率增益Ap=13dB(20倍),则输入功率Pi=Po/Ap=25mW (10)基极余弦脉冲电流的最大值I bm (设晶体管3DA1的β=10)I bm = I cm /β=21.45mA(11)基极基波电流的振幅I bm1= I bm α1(700)=21.45*0.44=9.44mA (12)基极电流直流分量I b0= I bm α0(700)=21.45*0.25=5.36mA (13)基极输入电压的振幅U bm =2Pi/ I bm1=5.30V (14)丙类功放的输入阻抗Ω=-=-=8644.0*)70cos 1(25)()cos 1(01'θαθbb i r Z3、计算谐振回路及耦合回路的参数(1) 输出变压器线圈匝数比N5/N3(解决最佳匹配负载问题)68.011051235====p L L o R R Ucm R P N N取N5=2,N3=3。
(2) 谐振回路电容C11=100pF (3) 谐振回路电感LuH C f L 1010*100*)10*5*14.3*2(1)2(112261120≈==-π(4)输出变压器初级线圈总匝数比N=N3+N4高频变压器及高频电感的磁芯应采用镍锌(NXO)铁氧体,而不能采用硅钢铁芯,因其在高频工作时铁损耗过大。
NXO-100环形铁氧体作高频变压器磁芯时,工作频率可达十几兆赫兹。
若采用外径*内径*高度=Φ10mm*Φ6mm*Φ5mm 的NXO-100环来绕制输出耦合变压器,由公式HN l A L cm cm m H μμπ322/210*}{}{}{4-=式中,μ=100H/m 为磁导率;N 为变压器初级线圈匝数;A=25mm 2为磁芯截面积;l =25mm 为平均磁路长度。
计算得N=8,则N 4=5或 eR L W N N LO *=05则9225110528.650≈****=*O *=N e R L W N L ,e O 取值2~10,上述公式取2。
需要指出的是,变压器的匝数N3、N4、N5的计算值只能作为参考值,由于分布参数的影响,与设计值可能相差较大。
为调整方便,通常采用磁芯位置可调节的高频变压器。
4、基极偏置电路 (1)发射极电阻R 14 由公式bm BBon U V U -=θcos可得, V U U V obm on BB1.170cos 3.57.0cos -=*-=*-=θ V I I V c e BB 1.1R R 140140-=⋅-≈⋅-=Ω=33.20R 14取标称值Ω=20R 14(2)高频旁路电容C12=0.01uF 。
(3)高频扼流圈ZL 2=47uH 。
(4)可变电容CT=(5~20)pF 。
5、元件清单CT=(5~20)pF ZL 2=47uH Ω=20R 14 C12=0.01uFC11=100pF uH L 10≈ N3=5,N4=3, N5=2 、3DA1管子(二)宽带功率放大器(功率激励级)设计功率激励级功放管为3DG130。
3DG130的参数如表4-2所示。
表4-2 3DG130参数表(1)有效输出功率P H 与输出电阻R H宽带功率放大器的输出功率P H 应等于下级丙类功放的输入功率Pi=25mW ,其输出负载R H 等于丙类功放的输入的输入阻抗|Zi|=86Ω。
即P H =25mW R H =86Ω(2)实际输出功率P O设高频变压器的效率η=80%,则Po= P H /η=31.25mW(3)集电极电压振幅Ucm 与等效负载电阻H R ' 若取功放的静态电流I CQ =I Cm =7mA ,则Ucm= 2P o /I CQ =2P o /I Cm =8.93VΩ≈Ω==K 3.15.12752Po Ucm R'2H 约为1.3K Ω(4)高频变压器匝数比N1/N23'21==H HR R N N η取变压器次极线圈匝数N2=2,则初级线圈匝数N1=6。