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高频电子线路课程设计报告小功率调幅发射机

高频电子线路课程设计报告小功率调幅发射机
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吉林建筑大学

电气与电子信息工程学院

高频电子线路课程设计报告

设计题目:小功率调幅发射机

专业班级:电子信息工程

学生姓名:

学号:

指导教师:

设计时间:2014.12.08-2014.12.19

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:

2.1 设计目的

(1)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,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。

2.2 设计内容及要求

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RA=50Ω。

三、工作原理:

由振荡器产生一个固定频率的载波信号,载波信号经缓冲级送至振幅调制电路,缓冲级将振荡级与调制级隔离,减小调制级对晶体振荡级的影响,放大级将低频信号放大至足够的电压后送到振幅调制电路,振幅调制电路的输出信号经高频功率放大器,高放级将载频信号的功率放大到所需的发射功率。

调幅发射机常用于通信系统与其他无线电系统中,在中短波领域应用极为广泛,由于调幅简便,占用频带窄,设备简单等优点,因此在发射机系统中应用非常广泛。

在实际的广播发射系统中,中波调幅的频率范围为535 ~ 1605 千赫,音频信号中的高音频率应该被限制在 4.5 千赫以下,发射功率需要达到300W以上才能使空间覆盖面达到比较好的状态,此次设计需要在实验室环境中研究发射机的工作原理与原件选择,因此,根据实验室条件适当降低技术指标,载波频率采用实验室较为常用的6MHz,单音频调制信号选择1KHz,发射机功率初步定为1W。

四、总体方案:

1、调幅发射机的设计方案

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。根据设计要求,载波频率

f 0=1MHz~ 10MHz ;低频调制信号1KHz 正弦信号。其总体电路结构可分为主振级,缓冲级,放大级,振幅调制电路和音频放大电路 。 2、调幅发射机的原理框图

所谓调幅,就是按照调制信号的变化规律去改变载波的幅度,使输出信号的频谱搬移到高频波段,而输出信号的振幅携带调制信号的相关信息。调幅发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的幅度调制,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,调幅发射机包括三个部分:高频部分,低频部分,和调制部分。 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。为了提高频率稳定性,主振级往往采用石英晶体振荡器或LC 振荡电路,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。

低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。

调制部分即振幅调制电路,它将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。

调幅发射机的原理框图如图1示:

图1 调幅发射机原理框图

3、主振级

(1)三点式振荡器:电容三点式振荡器的输出波形比电感三点式振荡器的输出波形好。为提高频率稳定度,可采用改进三点式振荡电路,如克拉波振荡电路、西勒振荡电路。

主振荡

隔离放大

低频信号

低频功放

调制器

(2)晶体振荡器:晶体振荡器频率稳定度高,振荡频率不易受外界因素(温度湿度、电压变化等)影响。

频率稳定度是振荡器的一项十分重要的技术指标,它表示在一定时间范围内或一定温度、湿度、电压、电源等变化范围内振荡频率的相对变化程度,振荡频率的相对变化量越小,则表明振荡期的频率稳定度越高。

改善振荡器频率稳定度,从根本上来说就是力求减小振荡频率受温度、负载、电源等外界因素影响的程度,振荡回路是决定振荡频率的主要部件。因此改善振荡频率稳定度的最重要措施是提高振荡回路在外界因素变化时保持频率不变的能力,这就是所谓的提高振荡回路的标准性。提高振荡回路标准性除了采用稳定性好和高Q的贿赂电容电感外,还可以采用与正温度系数电感作相反变化的具有氟温度系数的电容,以实现温度补偿作用。

因此,RC振荡器不符合要求,可以采用西勒振荡器或者晶体振荡器,由于multisim软件没有10Mhz晶振,为便于进行仿真,所以这次设计采用西勒振荡器。

4、低频放大器

生活中音频信号的频率范围是300Hz~3400Hz,所以对音频信号的放大一般采用低频放大器即可。低频信号放大器的作用就是放大音频信号,使其达到调制电路输入信号的要求。

低频信号放大电路可以用三极管来实现,也可以用集成的运算放大器来实现。本次设计采用LM741的芯片来实现放大功能。

5、振幅调制

(1)低电平调幅电路输出功率小,适用于低功率系统。它的电路形式有多种,如斩波调幅、平衡调幅器、模拟乘法器调幅等,比较常用的是采用模拟乘法器形式制成的集成调幅电路,即集成模拟乘法器调幅。这种集成电路的出现,使产生高质量调幅信号的过程变得极为简单,而且成本很低。

(2)高电平调幅电路输出功率大,一般在系统末级直接产生满足发射要求的调幅波。它的电路形式主要有集电极调幅和基极调幅两种。集电极调幅电路的优点是效率高,晶体管获得充分的应用;缺点是需要大功率的调制信号源。基极调幅电路的优缺点正好与之相反,它的平均集电极效率不高,但所需要的调制功率很小,有利于调幅发射系统整机的小型化。

6、高频功率放大器

高频功率放大器是调幅发射机的末级,它的任务是要给出发射机所需要的输出功率。本设计研究的是小功率调幅发射系统,通过前面的电路以后,进入功率放大级的是已调信号。但由于信号的功率太小,发射出去存在很大衰减,影响信号的传送,所以要进行功率放大。末极放大可以采用高频小信号谐振放大器电路。

高频小信号谐振放大器的主要性能指标有:

(1)中心频率0f 指放大器的工作频率。它是设计放大电路时,选择有源器件、计算谐振回路元器件参数的依据。

(2)增益 指放大器对有用信号的放大能力。通常表示为在中心频率上的电压增益和功率增益。

电压增益 o i vo A V V = 功率增益 po o i A P P = 式中,o V 、i V 分别为放大器中心频率上的输出、输入电压;o p 、i p 分别为放大器中心频率上的输出、输入功率。

通频带 指放大电路增益由最大值下降3dB 时所对应的频带宽度,用0.7BW 表示。它相当于输入不变时,输出电压由最大值下降到0.707倍或功率下降到一半时对应的频带宽度。

五、 单元电路设计:

1、主振级

主振级是调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点式振荡器即考毕兹振荡器、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。

为了解决频率稳定度和振荡幅度的矛盾,常采用部分接入方式。由前述可知,为了保证振荡器有一定的稳定振幅及容易起振,当静态工作点确定后,晶体管内部参数f Y 的值就一定,对于小功率晶体管可以近似认为26f m CQ Y g I mV ==,反馈系数大小应在0.15~0.5范围内选择。

如图2西勒振荡器电路所示1R 、2R 、4R 提供偏置电压使三极管工作在放大区,4C 起到滤波作用。

输出电路的总电容:

23

4

545233424

C C C C C C C C C C C C C =+≈+++

振荡频率为:

()

14522c f LC

L C C ππ∞=

+

在此西勒振荡器电路中,由于5C 和L 并联,,所以5C 变化不会影响回路的接入系数,如果使4C 固定,可以通过改变5C 来改变振荡频率,因此,西勒振荡器可用作波段振荡器,适用于较宽波段工作。

图2 西勒振荡器

西勒振荡电路仿真如下:

图3 载波频率

图4西勒振荡器的输出波形

4、放大级

这里选用高频小信号放大器最典型的单元电路如下图5所示,这里由1L 、2

C 构成LC 单调谐回路,由LC 单调谐回路作为负载构成晶体管调谐放大器。晶体管基极为正偏,工作在甲类状态,负载回路调谐在输入信号频率0f 上,能够对输入的高频小信号进行反相放大。由LC 调谐回路的作用主要有两个:一是选频滤波,选择放大f =0f 工作信号频率,抑制其他频率的信号;二是提供晶体管集电极所需的负载电阻,同时进行匹配交换。

设计的推动级采用高频小信号谐振放大器电路。由于推动级还起到隔离缓冲的作用,故它的电路一般用谐振放大器加一级射随器组成。

高频小信号谐振放大器的主要性能指标有:

(1)中心频率0f 指放大器的工作频率。它是设计放大电路时,选择有源器件、计算谐振回路元器件参数的依据。

(2)增益 指放大器对有用信号的放大能力。通常表示为在中心频率上的电压增益和功率增益。

电压增益 o i vo A V V = 功率增益 po o i A P P =

式中,o V 、i V 分别为放大器中心频率上的输出、输入电压;o p 、i p 分别为(3) 通频带 指放大电路增益由最大值下降3dB 时所对应的频带宽度,用0.7BW 表示。它相当于输入不变时,输出电压由最大值下降到0.707倍或功率下降到一半时对应的频带宽度

(4)选择性 指放大器对通频带之外干扰信号的衰减能力。通常有两种表征方法:

1)用矩形系数说明邻近波道选择性的好坏。 矩形系数0.1r K 定义为

0.10.10.722r K f f =??

理想矩形系数应为1,实际矩形系数均大于1。

2)用抑制比来说明对带外某一特定干扰频率n f 信号抑制能力的大小,其定义为中心频率上功率增益()0p A f 与特定干扰频率n f 上的功率增益()p n A f 之比。

()()

0p p n A f d A f =

用分贝表示,则为:

()()

010lg

p p n A f d A f =

图5 放大级

图6 音频信号与放大

3、音频放大

音频放大是将信号放大到调制电路所需要的调制电压,经过放大后的信号送入调制级对高频载波信号进行调制,音频信号源由图中所示电压源代替,采用3554BM对输入的语音信号进行不失真的放大。

图7音频放大电路

仿真结果如图9所示

图8 音频放大级仿真

5、AM调制电路

调幅是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬时变化而变化。也就是说,通过用调制信号来改变高频信号的幅度大小,使得调制信号的信息包含入高频信号之中,通过天线把高频信号发射出去。调幅器可分为高电平调幅和低电平调幅:大功率广播和通信多采用高电平调平,这种调幅机输出功率大、效率高;载波电话机和各种电子仪器多采用低电平调幅,它们对输出功率和效率要求不高,可以选用调幅特性较好的电路中。

常见的调幅方法主要有乘法器调幅、开关型调幅电路、晶体管调幅电路,其中晶体管调幅又分为基极调幅、集电极调幅。本课程设计采用二极管平衡电路进行调幅,二极管平衡电路也是最简单的调制电路。音频信号和载波信号分别通过变压器T1、T3输入到调制电路,然后经二极管进行调制,最后经LC谐振回路输出调制结果。

图9 二极管平衡调制电路调制电路仿真调试结果如下图所示:

图10 音频信号

图11 高频载波信号

图12 调制信号

六、系统设计与仿真分析

调幅发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的幅度调制,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。由振荡器产生一个固定频率的载波信号,载波信号经缓冲级送至振幅调制电路,缓冲级将振荡级与调制级隔离,减小调制级对晶体振荡级的影响,放大级将低频信号放大至足够的电压后送到振幅调制电路,振幅调制电路的输出信号经高频功率放大器,高放级将载频信号的功率放大到所需的发射功率。

将主振级电路、缓冲级电路、放大级电路、AM调制电路以及音频放大电路依次连接就构成了小功率调幅发射机整体电路原理图(见附录2)。

小功率调幅发射机由主振级产生一个载波信号,由缓冲级将主振级与调制电路隔离开,以减小调制电路对振荡电路的影响,再有放大级将信号放大,送至调制级,由调制电路进行调制。

由于工作频率的升高,分布参数及各种耦合与干扰对高频电路的影响比对低频电路更加明显。因此高频电路的调试过程与其设计过程同样重要。

电路的调试顺序一般从前级单元电路开始,向后逐级进行。即先将各单元电路彼此断开,从第一级开始调整单元电路的静态工作点,以及交流状态下的性能指标;然后与下一级连接,进行逐级联调,直到整机调试。

在逐级调试时,还会出现这样的现象:单独加测试信号调试合格的单元电路,在与前级或下级电路连接后,没有输出或输出信号不正常。这时要考虑,各级相连的电路对其输入信号幅度及功率的要求是否达到,也就是说,单元电路仅仅有输入信号是不够的,还要保证其输入信号的参数满足本级电路的要求。例如调幅接受机中的二极管大信号包络检波器,就要求输入调幅波的幅度达到几百mV以上。在单独调试单元电路时,可借助测试仪器(如信号发生器、示波器等)确定电路达到最佳工作状态所需的输入信号幅值及频率参数等。主振级与缓冲级联调时缓冲级输出电压明显减小或波形失真的情况。产生的主要原因是缓冲级的输入阻抗不够大,使主振级负载加重。这可通过增大缓冲级的射极电阻来提高缓

C,即减小主振级与缓冲级的耦合来实现。冲输入级输入阻抗,也可通过减小

6

本机振荡级、缓冲级、放大级以及调制级联调时,往往会出现过调幅现象。产生的原因可能是经射级跟随器输出的本振电压偏小或者是话音放大级输出的调制

M=50%的技术指标要求。

电压过大。调整放大级增益,以满足调幅度

a

总体电路图的仿真结果如图13所示:

图13 总体仿真图

七、总结与体会

本次课程设计通过对高频知识的运用,初次利用Multisim仿真软件设计了一个小功率调幅发射机。调幅发射机的设计分为四个模块,主振荡器模块、低频放大模块、调制模块和高频放大模块,设计时先将各部分电路设计出来,并且单独进行仿真和调试,然后再将各模块连接起来进行调试并且仿真。

在设计各个环节中都遇到了很多问题:首先,参数的选定很难,课堂上基本上是分析电路的原理功能和计算电路的性能指标,很少亲自选定器件的参数,从资料或网上得到的数据很多都有问题;必须经过修正和调试才能确定出器件的参数,只有正确的参数,才能够设计出我们所想要的输出结果,参数的正确性可以说决定着设计成功的50%;其次,有些时候理论上符合要求的电路,仿真后却得不到相应的结果,尤其是整机联接的时候出现了更多问题,也花费了很多时间(其实差不多一半的时间都在进行整机调试和修正),比如主振级与缓冲级联调时缓冲级输出电压明显减小并且波形失真严重,开始的时候,主振级甚至起振不起来,还有就是调幅失真,问题更加复杂。当然也正是由于问题的出现,我才学到了更多的知识,以及设计的技巧,对Multisim软件的应用也更加熟练了。出现问题的时候,首先思考出现问题的环节,然后借助于从图书馆借的几本书,有时候直接上网查询,也请教其他同学,在这个过程中对以前学的知识有了更深刻的了解,也明白了所学知识的应用范围,收获颇丰。这次课程设计使我不但进一步掌握了高频电子线路的基础知识,还学会了Multisim仿真软件的基本操作,刚开始接触到这个题目时还不知怎么下手,绘制原理图元器件怎么找怎么连接都得请同学帮助。这次课程设计真的样我学到了很多知识。也让我懂得一个道理,遇到困难不要退缩,只要你有决心你就能做的到。这次课程设计培养了我自己分析、应用单元电路的能力。也使我更加的看清了自己,明白了凡事要认真,要有耐心,只要你肯做就一定能做到。其次通过这次课程设计样也知道了自己学习的知识还是很少,致使设计过程中总出现一些问题。我会在以后更加努力学习,学习更多知识。

在学习中,老师严谨的治学态度、丰富渊博的知识、敏锐的学术思维、精益求精的工作态度以及侮人不倦的师者风范是我终生学习的楷模,老师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神,将永远激励着我。这四年中还得到众多老师的关心支持和帮助。在此,谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意!

八、参考文献

[1]张肃文.高频电子线路.(第三版) 高教出版社.2009

[2]曾兴雯.高频电路原理与分析.西安:西安电子科技大学出版社.2002.

[3]康光华.电子技术基础.模拟部分(第五版).北京:高等教育出版社.2006

[4]李新平.实用电子仿真技术.北京:机械工业出版社.2003

[5]谢自美.电子线路设计.实验.测试(第三版).武汉:华中科技大学出版社.2000

[6]王尧.电子线路实验. 南京:东南大学出版社.2000.

[7]曹才开.高频电子线路原理与实践.湖南:中南大学出版社.2010

附录1:元器件清单

附录2:系统原理图

XSC1

XSC2

50 %

小功率调幅发射机

课程设计任务书 学生:专业班级:电子0903 指导教师:工作单位:理工大学 题目: 小功率调幅发射机设计 初始条件: 具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力;对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力;能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。 要求完成的主要任务: 1. 采用晶体管或集成电路完成一个小功率调幅发射机的设计。 2. 电源电压+V cc=+10V,-V EE=-10V; 3. 工作频率f=16MHz,调幅度=50%; 4. 负载电阻R L=75Ω时,发射功率P0≥100mW,整机效率η>40% 5. 完成课程设计报告(应包含电路图,清单、调试及设计总结)。 时间安排: 1.2013年1月4日分班集中,布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课设答疑事项。 2.2013年1月5日至2013年1月10日完成资料查阅、设计、制作与调试;完成课程设计报告撰写。

3. 2013年1月11日提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。 指导教师签名:年月日

目录 摘要................................................................................................................................. I Abstract......................................................................................................................... I I 1 调幅发射机的相关知识 .. (1) 1.1基本知识及性能指标 (1) 1.2调幅发射机的工作原理 (1) 2 小功率调幅发射机的设计 (3) 2.1 设计要求 (3) 2.2确定电路设计方案 (3) 2.2.1拟定调幅发射机的工作原理框图 (3) 2.2.2 单元电路设计方案选择 (4) 2.3单元电路设计 (5) 2.3.1本机振荡电路和话音放大电路 (5) 2.3.2调制电路 (6) 2.3.4功率放大级电路 (8) 2.3.5整体电路设计 (8) 3 调试与仿真 (9) 3.1晶体振荡器的调试 (9) 3.2调制器的测试 (10) 3.3整机联调及其常见故障分析 (11) 4心得与体会 (12) 参考文献 (13)

调频发射机设计

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≥A η; 7频率稳定度:小时/10/4 00 -≤?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

调幅发射机(单电源改进)

高频课程设计报告 题目:调幅发射机的设计与实现 班级: 姓名:张俊卿 学号:26 指导教师:侯长波 日期: 摘要 高频调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。原因是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。 文中的系统设计了振荡器、振幅调制器和谐振功率放大器,匹配网络等系统单元电路组成。振荡器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性,主振级往往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。在经过乘法器MC1496进行振幅调制输出调幅波,输入到甲类功放级进行

推动,最后进过匹配网络是发射功率达到最理想。再结合Multisim软件来对小功率调幅发射机电路的设计与调试方法进行研究。 关键词:调幅,震荡,调制,功率放大

调幅发射系统的设计报告 一、实验目的 1、了解一个典型调幅发射机的构成和工作原理; 2、掌握幅度调制、功率放大器的原理及设计与调试; 3、掌握调幅发射机技术指标的定义及测试方法; 4、掌握系统设计和调试技能,培养综合工程能力。 二、实验原理与电路 1、调幅发射系统总体设计 图1-1为调幅发射系统的基本组成框图,表示的是直接调幅发射机。本实验项目主要研究直接调幅发射系统,电路总体原理图如附录1所示,总体PCB图如附录2所示。

主振器缓冲器振幅调制高频功放 音频信号 图1-1 直接调幅发射系统组成框图 调幅发射机是利用振幅调制器将音频信号加入到主振器产生的高频载波信号中,去控制高频载波的幅度,再经过高频功放将已调信号进行功率放大,最后由天线辐射到空间进行传播。 2、单元电路设计 主振器及缓冲器电路设计 主振器有多种电路实现形式,如LC 三点式正弦波振荡器、石英晶体振荡器等,由于系统要求有较高的频率稳定度,因此选用石英晶体振荡器来实现,缓冲器采用射极跟随器,振幅调制部分的工作状态的变化会影响振荡器的频率稳定度或波形失真或输出电压减小。为减小级间相互影响,通常在中间插入缓冲隔离级。。主振器及缓冲器电路如图1-2所示。 图1-2 主振器及缓冲器电路 图1-2中,Q1为振荡级,电路形式为共集极组态考毕兹型石英振荡电路,Q2为缓冲级,缓冲器的负载为50欧电阻。 振荡级中,Q1的静态工作点由电阻R3、R7、R10决定。振荡器的静态工作电流CQ I 通常选在~4mA 。CQ I 越大,可使输出电压幅度增加,但波形失真会增大; CQ I 偏小,会使振荡器停振。C6、C10、C13、C14为晶体的负载电容,为使晶体 能够起振,负载电容范围一般在10~30pF 。

最新小功率调幅发射机设计

小功率调幅发射机设 计

一、设计题目 小功率调幅发射机 二、设计目的、内容及要求 2.1 设计目的 (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。 2.2 设计原理 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f =1MHz~ 10MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调 制系数 =50Ω。 Ma=50%±5%;负载电阻R A 2.3 设计要求 根据原理,要求设计一个小功率调幅发射机, (1)主要参数:

已知+Vcc=+10V、-VEE=-10V;话音放大级输出电压为5mV;负载电阻R A=50Ω (2)主要元器件:主要元件有MC1496、3DG100、3DG130、4MHz晶振、NXO-10磁环; =8MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调制系数 (3)技术指标:载波频率f Ma=50%;发射功率P0=300mW 三、调幅发射机的原理与分析 3.1调幅发射机的原理框图 所谓调幅,就是按照调制信号的变化规律去改变载波的幅度,使输出信号的频谱搬移到高频波段,而输出信号的振幅携带调制信号的相关信息。调幅发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的幅度调制,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,调幅发射机包括三个部分:高频部分,低频部分,和调制部分。 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。为了提高频率稳定性,主振级往往采用石英晶体振荡器或LC振荡电路,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。 低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。 调制部分即振幅调制电路,它将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。

高频课程设计---调频(FM)发射机的设计

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。声--电转换由驻极体话筒担任,它拾取周围环境声波信号后即输出相就应电信号,经电容C2输入到晶体管Q1,Q1担任音频放大功能,对音频信号进行

AM调幅发射机课程设计

淮海工学院 课程设计报告书 课程名称:电子技术课程设计 题目: AM调幅发射机设计 学院:电子工程学院 学期:2012-2013 第二学期 专业班级:通信工程 112 姓名: 学号: 2011120721

小功率调幅高频发射机的设计 1 引言 本学期学习了《通信原理》、《电子线路》等理论学习和高频电子线路实验和通信原理实验,此次高频电子线路课程设计是一次重要的实践性教学环节。主要任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后,让学生综合运用高频电子线路知识,进行实际高频系统的设计、安装和调测,利用mutisim、protel等相关软件进行电路设计。通过课程设计,使同学们增强对通信电子技术的理解,学会查寻资料、比较方案,学会通信电路的设计、计算;进一步提高分析解决实际问题的能力、创造一个动脑动手、独立开展电路实验的机会,锻炼分析、解决通信电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化;通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强实践能力。在课程设计期间,要求学生对模拟通信系统有较详细的理解。 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。 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。目前调频式或调幅式收音机,一般都采用超外差式,它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。我们要研究的是调幅发射机。 2 课程设计目的及要求 2.1 设计目的

(1)巩固所学理论知识,加强综合能力,提高实验技术,起到启发创新思思维的效果。 (2)通过课程设计,使学生增强对通信电子技术的理解,学会查寻资料、比较方案,学会通信电路的设计、计算。 (3)进一步提高分析解决实际问题的能力、创造一个动脑动手、独立开展电路实验的机会,锻炼分析、解决通信电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化。 (4)通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强实践能力。 2.2调幅发射系统要求 此设计思路为将调幅发射机分成主振级、隔离级、、调制级、输出级等几个 个部分。主要性能指标要求:载波频率MHz f 100=,载波频率稳定度不低于10-3, 发射功率W 200m P A ≥,发射效率%50>A η,调幅度%30≥a m ,调频围 kHz Hz F 10~500=。 3 调幅发射系统的各模块介绍及电路图 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、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,主振级采用电容三点式震荡电路,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。 低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。因此,末级低频功率放大级也叫调制器。 调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。所以末级高频功率放大级则成为受调放大器 根据课程设计要求,其工作频率为10MHz 。基于以上要求,可选用最基本的发射机结构。该结构由主振、隔离、振幅调制和谐振功率放大器构成。

电子线路课程设计小功率调幅发射机

电子线路课程设计总结报告 学生姓名: 学号: 专业:电子信息工程 班级:电子111 报告成绩: 评阅时间: 教师签字:

河北工业大学信息学院 2014年2月24日~2014年3月7日 课题名称:小功率调幅发射机的设计 内容摘要:本次课程设计实现小功率发射机的理论设计,本文介绍了设计的理论和步骤。根据设计指标、要求和可行性,选择适合设计方案,并对设计方案进行必要的论证。设计具体包括以下几个步骤:一般性理论设计、具体电路的选择、根据指标选定合适器件并计算详细的器件参数、用multisim 进行设计的仿真、根据仿真结果检验设计指标并进行调整。小功率调幅发射级主要包括四个单元电路:载波发生电路、低频调制信号发生器、调制电路、高频放大电路。先完成各单元电路设计及仿真,然后将各单元连接进行调试仿真完成设计指标的要求。最后对整个设计出现的问题,和心得体会进行总结。 关键字:调幅发射机、理论设计、multisim 仿真 一、设计内容及要求 1.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分析,并给出各单元电路的理论设计方法和实用电路设计细节,其中包括元器件的具体选择、参数调整。 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。 3.小功率调幅发射机设计的技术指标:载波频率010f MHz =,输出功率0200P mW ≥,负载阻抗 50A R =Ω,输出信号带宽9WB KHz =,单音调幅系数0.8a m =,平均调幅系数0.3a m ≥,发射效 率50%η≥。 二、方案选择及系统框图 1.设计方案概述和系统框图: 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,并通过天线向外辐射携带有有用信号、具有一定带宽和满足功率要求的已调信号。 调幅发射机主要包括三个部分:载波发生器(主振级)、音频部分和调制电路。此外本系统依然用到了射随器(缓冲级)以满足隔离条件,用放大器以满足载波电压和末级发射功率的要求。对于实现相同功能的单元电路,实现方法不唯一:载波发生器可以利用克拉泼电路、西勒电路、晶体振荡电路等;音频部分可以使用集成运放电路、三极管低频放大电路;AM 调制部分可以使用高电平调制(三极管集电极调幅电路等)、低电平调制(乘法器)两种不同方法。 无论各单元电路使用何种方法,小功率调幅发射机的系统框图大同小异,如下图所示:

《调频发射机》高频课程设计报告

高频课程设计 报告 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 设计时间: 福建工程学院电子信息与电气工程系 通信教研室 2010.1

目录 1. 设计题目 (3) 2. 实践目的 (3) 3. 设计要求 (3) 4. 基本原理 (3) 5. 系统调试 (9) 6. 心得体会 (9) 7. 参考文献 (10) 附录 (10)

高频课程设计 一、设计题目 调频发射机 二、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(或调幅)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。 三、设计要求 1. 发射机采用FM 、AM 或者其它的调制方式; 2. 若采用FM 调制方式,要求发射频率覆盖范围在88-108MHz,传输距离>20m; 3. 若采用AM 调制方式,发射频率为中波波段或30MHz 左右,传输距离>20m ; 4. 为了加深对调制系统的认识,发射机建议采用分立元件设计; 四、基本原理 本设计图采用FM 调制。 载波()t w U t u c cm c cos )(=,调制信号()t u Ω;通过FM 调制,使得)(t u c 频率变化量与调制信号()t u Ω的大小成正比。即已调信号的瞬时角频率 ()()t u k w t w f c Ω?+= 已调信号的瞬时相位为 ()()t d t u k t w t d t w t t f c t ''+=''=??Ω )(0 ? 实现调频的方法分为直接调频和间接调频两大类,本设计图采用直接调频: 直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率,使其反映调制信号变化规律。要用调制信号去控制载波振荡器的振荡频率,就是用调制信号去控制决定载波振荡器振荡频率的元件或电路的参数,从而使载波振荡器的瞬时频率按调制信号变化规律

高频电子线路课程设计报告-小功率调幅发射机

提供全套毕业设计,欢迎咨询 吉林建筑大学 电气与电子信息工程学院 高频电子线路课程设计报告 设计题目:小功率调幅发射机 专业班级:电子信息工程 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:2014.12.08-2014.12.19

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: 2.1 设计目的 (1)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,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。 2.2 设计内容及要求 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RA=50Ω。 三、工作原理: 由振荡器产生一个固定频率的载波信号,载波信号经缓冲级送至振幅调制电路,缓冲级将振荡级与调制级隔离,减小调制级对晶体振荡级的影响,放大级将低频信号放大至足够的电压后送到振幅调制电路,振幅调制电路的输出信号经高频功率放大器,高放级将载频信号的功率放大到所需的发射功率。 调幅发射机常用于通信系统与其他无线电系统中,在中短波领域应用极为广泛,由于调幅简便,占用频带窄,设备简单等优点,因此在发射机系统中应用非常广泛。 在实际的广播发射系统中,中波调幅的频率范围为535 ~ 1605 千赫,音频信号中的高音频率应该被限制在 4.5 千赫以下,发射功率需要达到300W以上才能使空间覆盖面达到比较好的状态,此次设计需要在实验室环境中研究发射机的工作原理与原件选择,因此,根据实验室条件适当降低技术指标,载波频率采用实验室较为常用的6MHz,单音频调制信号选择1KHz,发射机功率初步定为1W。 四、总体方案: 1、调幅发射机的设计方案 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。根据设计要求,载波频率

高频课程设计报告_调频发射机

调频发射机课程实验报告 姓名: 班别: 学号: 指导老师: 组员:

小功率调频发射机课程设计 一、 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. 天线形式 拉杆天线(75欧姆) 6. 电源电压 9cc V V = 二、 设计和制作任务: 1. 确定电路形式,选择各级电路的静态工作点,并画出电路图。 2. 计算各级电路元件参数并选取元件。 3. 画出电路装配图 4. 组装焊接电路 5. 调试并测量电路性能 6. 写出课程设计报告书 三、 设计提示: 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: 其中,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。 上述框所示小功率发射机设计的主要任务是选择各级电路形式和各级元器件参数的计算。 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。关于该电路的设计参阅《高频电子线路实验讲义》中实验六内容。 克拉泼(clapp )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: 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,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4 51010--。 可是,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(设为RL ’’)减小,其值变为 ''2' 22 3( )31,2 L L L L C R n R R C C ≈=+ 式中,C1,2是C1 C2 和 各极间电容的总电容。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。

小功率调幅发射机毕业设计

小功率调幅发射机毕业 设计 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..................................................................1 6 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……………………………………………………………… 3 1 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…………………………………………………… 3 3 5.2 音频信号输入级硬件电路以及示波器图像………………………………………… 3 3 5.3 振幅调制级硬件电路以及示波器图像……………………………………………… 3 4 5.4 功率放大级硬件电路以及示波器图像……………………………………………… 3 5 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 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)

小功率调频发射机的设计课程设计报告正文.

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XXXXXXX班 学生姓名XX 学生学号XXXXXXXXXXXX 指导教师 2013年3月1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XX 学号XXXXXXXXX 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 06.5MHz f=; (2) 发射功率100mW A P>; (3) 负载电阻75 L R=Ω; (4) 调制灵敏度25kHz/V f S≥; 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25日-3月1 日 指导教师 专业负责人 2013 年 2 月22 日

一、电路基本原理 1. 总设计方框图 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。如图1所示: 图1 变容二极管直接调频电路组成方框图 2.电路基本框图 图2 电路的基本框图 实际功率激励输入功率为1.56mW 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,设组成框图如图2所示,各组成部分的作用是: (1)LC 调频振荡器:产生频率f0=6MHz 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。 (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 LC 调频振荡器缓冲隔离器 功率激励 末级功放 调制信号变容二极管直接调频电路调频信号 载波信号

电子线路课程设计am调幅发射机设计报告

电子线路课程设计 总结报告 学生姓名: 可行性,选择适合设计方案,并对设计方案进行必要的论证。本课题以小功率调幅发射机为设计对象,并对其主振级、低频电压放大级、调制级、高频功率放大级进行了详细的设计、论证、调试及仿真,并进行了整机的调试与仿真。设计具体包括以下几个步骤:一般性理论设计、具体电路的选择、根据指标选定合适器件并计算详细的器件参数、用multisim进行设计的仿真、根据仿真结果检验设计指标并进行调整。最后对整个设计出现的问题,和心得体会进行总结。 关键词调幅发射机;振荡器;multisim仿真设计

一、设计内容及要求 (一)设计内容:小功率调幅AM发射机设计 1.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分析, 并给出各单元电路的理论设计方法和实用电路设计细节,其中包括元器件的具体选择、参数调整。 根据设计要求,要求工作频率为10MHz,输出功率为1W,单音调幅系数 m。由于载波频率为10Mhz,大多数振荡器皆可满足,提供了较多的选择且不需要 8.0 = a 倍频。由于输出功率小,因此总体电路具有结构简单,体积较小的特点。其总体电路结构 可分为主振荡电路(载波振荡电路)、缓冲隔离电路、音频放大电路、振幅调制电路、功

(二)单元电路方案论证 1.主振荡电路 主振荡电路是调幅发射机的核心部件,载波的频率稳定度和波形的稳定度直接影响到发射信号的质量,因此,主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,主振荡电路可以有四种设计方案:RC正弦波振荡电路、石英晶体振荡电路、三点振荡电路、改进三点式(克拉泼)振荡电路。 2.振幅调制电路 振幅调制电路是小信号调幅发射机的核心组成部分,该单元实现将音频信号加载到载波上以调幅波形式发送出去,振幅调制电路要能保证输出的信号为载波信号的振幅随调制信号线性变化。

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

调频发射机课程设计

摘要 频率调制又称调频,它是使高频载波信号的频率按调制信号振幅的规律变化,即使瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系,而振幅保持基本恒定的一种调制方式。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。本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图,将调频发射机的电路分为了振荡器、调制器、混频电路、倍频电路和功率放大器几部分,分别讨论它们的原理及其特性。 关键字:调频振荡器混频倍频功放

一、前言 调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点,获得了快速的发展。主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。调频电台的频带通常大约是200~250kHz,其频带宽度是调幅电台的数十倍,便于传送高保真立体声信号。 调频发射机作为一种简单的通信工具,它首先将音频信号和高频载波调制为调频波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,再对所产生的高频信号进行混频,倍频,功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,发送出去的装置。本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图,将调频发射机的电路分为了载波振荡器、调制器、混频电路、倍频电路和功率放大器等部分组成,分别讨论它们的原理及其特性。 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:包括晶体振荡电路、变容二极管调频电路、二极管单平衡混频电路、三极管倍频电路、丙类谐振功率放大电路设计、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调频发射机电路,又可以提高对于Multisim的应用能力和运用书本知识的能力。

发射机课程设计--调频发射机设计

发射机课程设计--调频发射机设计

高频课程设计 课程:高频课程设计 课题:调频发射机设计专业:电子信息类 班级: 座号: 姓名: 指导老师:

目录 摘要 (1) 一、设计题目 (2) 1.1 进程安排 (3) 1.2 设计内容 (3) 二、调频发射机原理及方案选择 (3) 2.1 FM调频原理 (3) 2.2.系统框图 (5) 2.3调频方案选择 (5) 三、设计步骤和调试过程 (6) 3.1总体设计电路 (6) 3.2电路工作状态说明 (7) 3.3发射机的主要技术指标 (7) 四、模块说明 (9) 4.1 音频输入模块 (9) 4.2 振荡模块 (9) 4.3音频放大模块 (10) 4.4 放大和发射模块 (11) 五、设计电路的性能评测 (12) 六、结论及心得体会 (13) 七、参考资料 (14) 附件1:调频发射机电路原理图 (14) 附件2:调频发射机发射机PCB图 (14) 附件3:元器件清单 (15)

摘要 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。为了提高频率稳定性,主振级往往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。低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。因此,末级低频功率放大级也叫调制器。调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。所以末级高频功率放大级则成为受调放大器摘要。无线电技术诞生以来,信息传输和信息处理始终是其主要任务。要将无线电信号有效地发射出去,天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级,为了有效地进行传输。必须将携带信息的低频电信号调制到几十MHz至几百MHz以上的高频振荡信号上,再经天线发送出去,调频是信号发射必不可少的一个环节。 低频小功率调频发射机是将待传送的音频信号通过一定的方式调制到高频载波信号上,放大到额定的功率,然后利用天线以电磁波的方式发射出去,覆盖一定的范围。随着器件技术的发展,调频发射机的体积越来越趋于微型化,工作

无线调幅发射机课程设计

高频电子线路课程设计 ——无线调幅发射机 学号: 姓名: 专业班级: 指导老师: 完成日期: 摘要 高频电子线路系统地介绍了通信系统,特别是无线通信系统中的最基本电路及他们的功能,给出了定性

及定量分析这些电路性能的方法。这些电路包括了发射机及接收机中的选频放大电路、混频电路、功放电路、振荡电路、调制及解调电路、锁相环电路、自动增益控制电路及频率合成电路。 本课程的基本知识教学目标与能力目标是:通过理论和实践教学,使学生了解晶体管工作于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路,掌握高频单元电路的线路组成、基本工作原理、分析方法、技术要求及一些典型集成电路的实际应用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,以及使用先进仿真软件的能力,为进一步学习、掌握电子、通讯技术的专业知识和职业技能打下基础。 高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。学生通过本课程的学习,不但应该掌握必要的基础理论知识,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。对于这些能力的培养,理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合,才会取得比较好的效果。在本课程教学中应从以下几个方面来加强这些能力的培养: 1 .在分析问题的方法上,由常用基本电路入手,讲清基本原理,然后适当综合,再应用到实用电路的分析中去。 2 . 注意与实践课的配合,在理论课中讲清基本原理、典型电路和基本应用电路,在实践课中学习有关电路的测试、调整的原理和方法以及器件的参数选择等。 3 .增加必要的例题和实用电路的分析。例题着重于问题的分析过程和解题方法的介绍,对电路实例的分析则力求由浅入深。 无限调幅发射机由电路原理仿真和主振荡电路的设计与仿真,缓 冲放大电路的设计仿真,集电极调幅电路的设计与仿真。 目录 摘要 ......................................................................... 1 第一章 选题意义 .............................................................. 3 第二章 总体方案 .............................................................. 4 2.1 无线调幅发射机工作原理 ............................................... 4 2.2 无线调幅发射机方框图和系统仿真 ....................................... 4 第三章 各部分设计与原理分析 .................................................. 8 3.1 主振荡电路的设计与仿真 ............................................... 8 3.2 缓冲放大电路的设计与仿真 ............................................ 10 3.3 集电极调幅电路的设计与仿真 ........................................... 3 3.4 总电路图 ............................................................ 14 第四章 参数选择 .............................................................. 3 第五章 实验结果 .............................................................. 3 第六章 结论 ............................................第七章 心得体会 ........................................ 第八章 参考资料 ........................................致谢 ................................................... 第一章 选题意义 本课程设计是关于一个无线电调幅发射机电路的设计,通过本课程设计,可以巩固已学的高频电子线路理论知识,建立无线电发射机的整机概念,了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响,能够设计出符合设计目标的电路。通过课程设计,可以培养设计电路的能力,培养自主学习的能力,培养应用EDA 软件仿真的能力,培养严谨的学习态度,同时将激发自己学习通信的兴趣,将全面提升自己的能力。 无线电调幅发射机电路包括四个电路子模块:高频载波发生电路,音频信号放大电路,高频功率放大电路,集电极调幅电路。本课程设计的具体指标要求如下表1.1和表1.2所示: 表 1.1 高频载波发生电路设计指标 路的电源电压要求可由电源电路变换得到。第二章 总体方案 2.1 无线调幅发射机工作原理 该无线电调幅发射机的主要任务是完成音频信号(20Hz-20KHz)对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率(13.6MHz)上具有一定带宽、适合通过天线发射的 电磁波。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。为了提高频率稳定性,主振级可以 采用改进型的电容三端振荡器——克拉泼电路,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。 低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大,

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