哈工大高频课设报告
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课程设计报告(结题) 题目:中波电台发射和接收系统设计专业电子信息工程学生XXX学号11305201XX授课教师赵雅琴日期2015-05-24哈尔滨工业大学教务处制目录一、仿真软件介绍 (1)二、中波电台发射系统设计2.1 设计要求 (1)2.2 系统框图 (1)2.3 各模块设计与仿真 (2)2.3.1 主振荡器设计与仿真 (2)2.3.2 缓冲级的设计与仿真 (3)2.3.3 高频小信号放大电路的设计与仿真 (5)2.3.4 振幅调制电路的设计与仿真 (6)2.3.5 高频功率放大器与仿真 (8)2.3.6 联合仿真 (9)三、中波电台接收系统设计3.1 设计要求 (10)3.2 系统框图 (11)3.3 各模块设计与仿真 (11)3.3.1 混频电路设计与仿真 (11)3.3.2 中频放大电路设计与仿真 (13)3.3.3 二极管包络检波的设计与仿真 (14)3.3.4 低频小信号电压放大器 (16)四、总结与心得体会 (17)五、参考资料 (17)一、仿真软件介绍Multisim是美国国家仪器(NI)有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具,适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式,具有丰富的仿真分析能力。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图,并对电路进行仿真。
PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
二、中波电台发射系统设计2.1 设计要求设计目的是要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计与安装调试。
技术指标:载波频率535-1605KHz,载波频率稳定度不低于10-3,输出负载51Ω,总的输出功率50mW,调幅指数30%~80%。
调制频率500Hz~10kHz。
本设计可提供的器件如下(也可以选择其他元器件来替代),参数请查询芯片数据手册。
高频电子线路课程设计学院:电子与信息工程学院专业班级:姓名:学号:日期:目录高频电子线路课程设计 (1)一问题重述与分析 (3)1.1 调幅发射机分析 (3)1.2 超外差接收机分析 (3)二中波电台发射系统的设计 (4)2.1 模块电路设计与仿真 (4)2.1.1正弦波振荡器及缓冲电路及仿真 (4)2.1.2高频小信号放大电路及仿真 (8)2.1.3.振幅调制电路及仿真 (9)2.1.4功率放大电路及仿真 (11)2.2整体电路设计及仿真 (11)三中波电台接收系统设计 (12)3.1混频器电路及仿真 (12)3.2 检波电路及仿真 (14)3.3 低频功率放大器及仿真 (15)四心得与体会 (17)五参考文献 (18)一:问题重述与分析本次设计中的两个系统,第一个是中波电台发射系统,设计目的是要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计与安装调试。
本设计中试用是基本调幅发射机。
第二个是中波电台接收系统,设计目的是要求掌握最基本的超外差接收机的设计与调试。
1.1调幅发射机系统系统框图如下图图一:调幅发射机系统框图本设计将声电变换部分,及其之后的前置放大器,低频放大器都省略,用一个低频的正弦波交流电源表示,输出部分的天线模块也用规定的输出负载代替。
现在结合题目所给性能指标进行分析:载波频率535-1605KHz ,载波频率稳定度不低于10-3:正弦波振荡器产生的正弦波信号频率f 为535 KHz 到1605KHz ,当震荡波形不稳定时,最大波动频率范围f ∆与频率f 之比的数量级应该小于10-3 。
输出负载51Ω :输出部分,即电路最终端的输出负载为51Ω。
总的输出功率50mW :即输出负载上的交流功率,调幅指数30%~80% :设A 为调幅波形的峰峰值,B 为谷谷值,则由调幅指数计算公式有100%a A B m A B-=⨯+。
在振幅调制电路中可通过更改调制信号振幅和外加直流电源实现此指标。
调制频率500Hz~10kHz :调制信号频率,由输入信号的频率来决定。
1相位鉴频器1.1电路原理及用途鉴频是调频的逆过程,广泛采用的鉴频电路是相位鉴频器。
其鉴频原理是:先将调频波经过一个线性移相网络变换成调频调相波,然后再与原调频波一起加到一个相位检波器进行鉴频。
因此实现鉴频的核心部件是相位检波器。
相位检波又分为叠加型相位检波和乘积型相位检波,利用模拟乘法器的相乘原理可实现乘积型相位检波。
调频波的特点是振幅保持不变,而瞬时频率随调制信号的大小线形变化,调制信号代表所要传送的信息,我们在分析或实验时,常以低频正弦波为代表。
鉴频的目的就是从调频波中检出低频调制信号,即完成频率—电压的变换作用。
能完成这种作用的电路被称为鉴频器。
相位鉴频器是利用双耦合回路的相位-频率特性将调频波变成调幅调频波,通过振幅检波器实现鉴频的一种鉴频器。
它常用于频偏在几百KHz以下的调频无线接收设备中。
常用的相位鉴频器根据其耦合方式可分为互感耦合和电容耦合两种鉴频器。
调相波的解调电路,是从调相波中取出原调制信号,即输出电压与输入信号的瞬时相位偏移成正比,又称为鉴相器。
对于调频波的解调电路来说,是从调频波中取出原调制信号,即输出电压与输入信号的瞬时频率偏移成正比,又称为鉴频器。
与调幅接收机一样,调频接收机的组成也大多采用超外差式的。
在超外差式的调频接收机中,鉴频通常在中频频率上进行。
在调频信号的产生、传输和通过调频接收机前端电路的过程中,不可避免地引入干扰和噪声,它们对FM信号的影响,主要表现为调频信号出现了不希望有的寄生调幅和寄生调频。
要消除由寄生调幅所引起的鉴频器的输出噪声,通常在末级中放和鉴频器之间设置限幅器。
就功能而言,鉴频器是将输入调频波进行特定的波形变换,使变换后的波形包含反映瞬时频率变化的平均分量,然后通过低通滤波器取出所需解调电压。
乘积型相位鉴频器是由模拟乘法器MC1496和低通滤波器组成,下面分别介绍模拟乘法器的内部结构和低通滤波器的组成。
1.2 模拟乘法器MC1496(a) MC1496内部结构(b)MC1496引脚图图2-1MC1496内部电路图和引脚图MC1496 是双平衡四象限模拟乘法器。
高频电子线路课程设计学院:电子与信息工程学院专业班级:姓名:学号:日期:目录高频电子线路课程设计 (1)一问题重述与分析 (3)1.1 调幅发射机分析 (3)1.2 超外差接收机分析 (3)二中波电台发射系统的设计 (4)2.1 模块电路设计与仿真 (4)2.1.1正弦波振荡器及缓冲电路及仿真 (4)2.1.2高频小信号放大电路及仿真 (8)2.1.3.振幅调制电路及仿真 (9)2.1.4功率放大电路及仿真 (11)2.2整体电路设计及仿真 (11)三中波电台接收系统设计 (12)3.1混频器电路及仿真 (12)3.2 检波电路及仿真 (14)3.3 低频功率放大器及仿真 (15)四 心得与体会 (17)五 参考文献 (18)一:问题重述与分析本次设计中的两个系统,第一个是中波电台发射系统,设计目的是要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计与安装调试。
本设计中试用是基本调幅发射机。
第二个是中波电台接收系统,设计目的是要求掌握最基本的超外差接收机的设计与调试。
1.1调幅发射机系统系统框图如下图图一:调幅发射机系统框图本设计将声电变换部分,及其之后的前置放大器,低频放大器都省略,用一个低频的正弦波交流电源表示,输出部分的天线模块也用规定的输出负载代替。
现在结合题目所给性能指标进行分析:载波频率535-1605KHz ,载波频率稳定度不低于10-3:正弦波振荡器产生的正弦波信号频率f 为535 KHz 到1605KHz ,当震荡波形不稳定时,最大波动频率范围f ∆与频率f 之比的数量级应该小于10-3 。
输出负载51Ω :输出部分,即电路最终端的输出负载为51Ω。
总的输出功率50mW :即输出负载上的交流功率,调幅指数30%~80% :设A 为调幅波形的峰峰值,B 为谷谷值,则由调幅指数计算公式有100%a A B m A B-=⨯+。
在振幅调制电路中可通过更改调制信号振幅和外加直流电源实现此指标。
调制频率500Hz~10kHz :调制信号频率,由输入信号的频率来决定。
高频课程设计报告_调频发射机目录1. 内容概述 (2)1.1 课程背景 (3)1.2 报告目的 (3)1.3 报告结构 (4)2. 调频发射机概述 (5)2.1 调频通信原理 (6)2.2 调频发射机组成 (7)3. 调频发射机设计要求 (8)3.1 系统指标 (10)3.2 性能要求 (11)4. 设计方案与实现 (11)4.1 发射机结构设计 (13)4.2 高频电路设计 (14)4.3 调制和解调电路设计 (15)4.4 电源模块设计 (17)5. 调试与优化 (19)5.1 测试方法 (21)5.2 调试过程 (22)5.3 性能优化 (23)6. 测试结果与分析 (25)6.1 发射功率 (26)6.2 频谱纯度 (27)6.3 调制质量 (28)6.4 系统稳定性 (30)7. 结论与展望 (31)7.1 设计总结 (32)7.2 存在问题 (34)7.3 未来改进方向 (35)1. 内容概述本报告详细介绍了调频发射机的高频课程设计,围绕其工作原理、设计要点、实现路径以及未来改进方向展开深入探讨。
从调频发射机的基本原理出发,我们讨论了信号调制、载波频率的调整以及功率放大等关键技术点。
报告紧密结合实际工程需求,详尽阐述了调频发射机的工作著魔步骤和各个模块的功能设计,包括射频前端、调制器、功率放大器等核心部件。
在分析过程中,我们考虑了复杂信号环境下的抗干扰性设计,确保信号传输的稳定性和清晰度。
通过对调频发射机的仿真和数据分析,本报告优化了不同负载条件下的性能表现,为实际生产提供了有效的理论支持。
本课程设计报告还包括了项目实施过程中的遇到的挑战和解决方案,同时讨论了调频发射机在现代无线通信技术中的应用及其市场潜力。
报告最后展望了的未来科技发展趋势,提出了进一步提升调频发射机性能的潜在技术和创新方向。
通过本报告的学习与应用,读者能够获得关于高频调频发射机设计过程的全面了解,并为后续相关研究提供有益的参考和指导。
高频电子线路课程设计报告班级姓名指导教师日期前言:课程设计是电子技术课程的实践性教学环节,是对学生学习电子技术的综合性训练,该训练通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成。
学生通过动脑、动手解决若干个实际问题,巩固和运用在高频电子线路课程中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验技能,为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。
本文设计了包括选频网络的设计、超外差技术的应用和三点式振荡器在内的基础设计以及振幅调制与解调电路的设计。
选频网络应用非常广泛,可以用作放大器的负载,具有阻抗变换、频率选择和滤波的功能;超外差技术是指利用本地产生的振荡波与输入信号混频,将输入信号频率变换为某个预定的频率的电路,主要指混频电路;三点式振荡器用于产生稳定的高频振荡波,在通信领域应用广泛;振幅调制解调都属于频谱的线性搬移电路,是通信系统及其它电子线路的重要部件。
在设计过程中查阅了大量相关资料,对所要设计的内容进行了初步系统的了解,并与老师和同学进行了充分的讨论与交流,最终通过独立思考,完成了对题目的设计。
实验过程及报告的完成中存在的不足,希望老师给予纠正。
目录摘要 (4)设计内容 (5)设计要求 (5)一、基础设计 (6)1、选频网络的设计 (6)2、超外差技术的设计 (9)3、三点式振荡器的设计 (11)二、综合设计:调幅解调电路的设计 (15)1、调幅电路的设计: (15)2、解调电路的设计 (20)结束语 (26)参考文献: (26)心得体会 (27)高频电子线路课程设计摘要本次课程设计主要任务是完成选频网络的设计、超外差技术的应用、三点式振荡器的设计这三个基础设计以及调幅解调电路的综合设计。
其中采用LC并联谐振回路实现谐振频率为8.2MHz,通频带为600KHZ的选频网络;对超外差技术原理进行了学习并针对其主要应用收音机进行详细的说明;对三点式振荡器的构造原则和主要类型进行简明扼要地介绍,采用电容串联改进型电容三点式振荡电路完成一定振荡频率的振荡器的设计;充分了解了调幅解调的原理并进行详细说明,在此基础上设计幅度调制和解调电路。
通信电路课程设计一、题目小功率调频发射机的设计和制作二、实验目的:学习小功率发射机的设计方法和设计电路了解小功率调频发射机的工作原理及其音频调制的原理增强理论联系实际的能力,增强动手能力,完成电路的制作和调试三、主要技术指标1.中心频率 012f MHz = 2.频率稳定度 4010/-≤∆f f 3. 最大频偏k H z f m 10>∆4.输出功率 mW P o 30≥5. 天线形式 拉杆天线(接100欧姆电阻)6. 电源电压 9cc V V =四、设计思路及实验原理小功率发射机采用直接调频的方式,采用三级电路,它的组成框图如图。
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,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。
五、各级电路分析:第一级:调频振荡级由于是固定的中心频率,考虑采用平率稳定度较高的克拉波振荡电路。
其电路图如下:如图,T 应该工作在甲类状态,其静态工作点不应设的太高,工作点太高振荡管工作范围易进入饱和区,输出阻抗的降低将使振荡波形严重失真,但工作点太低将不易起振。
电路中C1,C2受三极管级间电容Cce ,Cbe ,Ccb 的影响。
因此在电容的取值上应满足C4≤C1,C4≤C2.(C1=220p C2=220p C4=100p )1(2f = 1111124C C C C =++L ≈3.5uH第一级电路图如下:考虑到变容二极管偏置电路简单起见,采用共基电路。
因要求的频偏不大(kHz f m 10>∆),故采用变容二极管部份接入振荡回路的直接调频方式。
C1为高频旁路电容,R1、R2、R3、R4、R5为T1管的偏置电阻。
采用分压式偏置电路既有利于工作点稳定,且振荡建立后自给负偏置效应有振荡幅度的稳定。
高频电子线路设计报告设计题目:AM波调制解调电路设计班级: 11电子信息工程指导老师:设计时间:2013年1月一、课程设计的目的调制在通信系统中至关重要,所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上,再由天线发射出去。
本次课程设计,我组以AM波调制解调电路设计为课题,借助Multisim仿真软件,利用基极调幅和包络检波达到信号的调制和解调要求。
二、设计思路及总体方案我组的设计思路为,以电容三端式反馈振荡器(即考毕兹振荡电路)产生高频交流电信号作为载波,通过基极调幅电路将调制信号附加在高频载波上调制,得到已调信号发送出去,然后经过包络检波电路解调和LC式集中选择性滤波器滤波,输出低频调制信号,最后通过低频放大电路放大,得到符合要求的低频信号。
总体方案分为两个模块,分别为发送模块和接收模块,其中一共有五个电路,分别为本地振荡电路,基极调幅电路,包络检波电路,LC低通滤波电路,以及低频放大电路。
无线发射模块的原理,以本地振荡器产生频率为1MHZ幅值为7.5V 的高频交流信号为载波,利用函数发生器产生频率为1kHZ幅值为1V 的调制信号(有用的信号),调整参数使放大器工作在欠压状态,通过基极调幅得到频率为1MHZ幅值随调制信号变化而变化的调幅波(AM波)发射出去。
无线接收模块的原理,利用二极管的单向导电性和RC充放电的过程对接收到的调幅波进行包络检波得到调制信号(含有其他频率),通过低通滤波器选出频率为1kHZ的信号(幅值很小),接着用低频功率放大器放大后得到我们需要的低频信号。
整体框图:三、电路设计及原理分析1.电容反馈式三端振荡电路1)电路图:2)原理:从输出信号中取出一部分利用电容反馈到输入端作为输入信号,无须外部提供激励信号,能产生持续等幅正弦波输出。
由于反馈主要是通过电容,所以可以削弱高次谐波的反馈,使振荡产生的波形得到改善,且频率稳定度高,又适于较高频段工作。
3)参数计算:LC 振荡器由基本放大器、选频网络和正反馈网络三个部分组成。
通信电子线路课程设计课程名称:高频电子线路课程设计院系:电子信息工程班级: XXXXXXX姓名: XXXX学号: XXXXXXXXXXX 指导教师: XXXXXXXXX 时间: 2014年11月一、中波电台发射系统设计1设计目的要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计与安装调试,了解高频振荡器电路、高频放大器电路、调制器电路、音频放大电路的工作原理,学会分析电路、设计电路的方法和步骤。
2设计要求技术指标:载波频率535-1605KHz,载波频率稳定度不低于10-3,输出负载51Ω,总的输出功率50mW,调幅指数30%~80%。
调制频率500Hz~10kHz。
本设计可提供的器件如下,参数请查询芯片数据手册。
高频小功率晶体管3DG6高频小功率晶体管3DG12集成模拟乘法器XCC,MC1496高频磁环NXO-100运算放大器μA74l集成振荡电路E164833 设计原理发射机包括高频振荡、音频信号、调制电路和功率放大器四大部分。
正弦振荡器产生一个频率稳定的幅度较大的,波形失真小的高频正弦波信号作为发射载频信号,该级电路通常采用LC谐振回路作为选频网络的晶体管振荡器。
选用西勒振荡器来产生所需要的正弦波。
在振荡器后加一缓冲级,缓冲级将的作用是前后两部分隔离开,减小后一级对前一级的影响而又不影响前级的输出。
音频处理器是提供音频调制信号,通常采用低频电压放大器和功率放大电路把音频调制信号送到调幅电路级去完成调幅。
振幅调制使用乘法器将高频振荡信号和低频语音信号相乘得到高频调制信号;再经高频功率放大器放大调制信号的功率,以达到发射机对功率的要求,调制电路和功率放大器要保证信号上下对称且不是真,否则影响发射效果。
发射机设计框图如下:4具体电路设计1.正弦振荡器设计要求频率稳定度10-3,采用频率稳定度较高的西勒振荡器,载波信号振荡电路的输出需要十分稳定的振荡频率,因此采用较电感三点式振荡器振荡频率稳定的电容三点式振荡器。
高频电子线路课程设计报告——收音机安装与调试专业:电子信息科学与技术班级:2011150学号:201115002姓名:王冬冬1、题目:博士208HAF收音机的安装与调试2、方案介绍收音机,由机械,电子,磁铁等构造而成,用电能将电波信号转换为声音,收听广播电台发射的电波信号的机器。
又名无线电、广播等。
其大致原理就是把从天线接收到的高频信号经鉴频或检波(解调)还原成音频信号,送到耳机或喇叭变成音波。
由于科技进步,天空中有了很多不同频率的无线电波。
如果把这许多电波全都接收下来,音频信号就会象处于闹市之中一样,许多声音混杂在一起,结果什么也听不清了。
为了设法选择所需要的节目,在接收天线后,有一个选择性电路,它的作用是把所需的信号(电台)挑选出来,并把不要的信号“滤掉”,以免产生干扰,这就是我们收听广播时,所使用的“选台”按钮。
选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号,利用它直接推动耳机(电声器)是不行的,还必须把它恢复成原来的音频信号,这种还原电路称为解调,把解调的音频信号送到耳机,就可以收到广播。
无线电广播的接收是由收音机实现的。
收音机的接收天线收到空中的电波;调谐电路选中所需频率的信号;检波器将高频信号还原成声频信号(即解调);解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率;最后经过电声转换还原出广播内容。
可见,在无线电广播和接收过程中,无线电波是信息传播的重要工具。
利用无线电波作为载波,对信号进行传递,可以用不同的装载方式。
在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。
目前调频式收音机多采用集成芯片并用天线接收。
在本次收音机整机电路实现和实践中采用的是CXA1191M集成芯片和其他的辅助电路,其整机具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。
集成电路收音机的特点是:结构比较简单,性能指标优越,体积小等优点。
收音机通过调谐回路选出所需的电台,送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频,然后选出差频作为中频输出(我国规定的AM中频为465KHZ,FM中频为10.7MHZ),中频信号经过检波器检波后输出调制信号(低频信号),调制信号(低频信号)经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压,即功率,再推动喇叭发出响的声音。