哈工大高频调幅发射机课程设计
高频电子线路课程设计-调幅发射机与接收机整机设计
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高频电子线路课程设计报告
课题:调幅发射机与接收机整机设计
学院:信息科学技术学院
专业:通信工程
姓名:
组员: 5
二零一四年十一月
摘要
本次课程设计,我们利用高频载波的克拉泼震荡电路产生正弦波,利用共集电极调幅电路进行调幅,产生AM调幅波。然后将调幅波通过包络检波器进行包络检波,由于波形失真较严重,我们在后面添加了LC式集中选择性滤波器。借助Multisum12.0仿真软件进行仿真。得到了较理想的波形。
【关键词】Multisum AM波调制解调多级RC滤波器
一.设计目的
1.熟悉使用仿真软件Multisum1
2.0,掌握仿真操作;
2.加深对通信电子线路设计的认识;
3.加深对振荡器,调幅电路,解调的理解;
4.了解电路的工作原理以及参数变化所带来的影响;
二.设计的实现
1.系统概述
调幅波的设计可以分成两个主要的模块,高频载波信号采用了克拉泼震荡电路来产生;调幅电路由集电极调幅电路来产生。
克拉泼电路是西勒电路的进一步改进,提高了频率的稳定度,减少了外界的不稳定的因素,但是也存在少许误差。
集电极调制,调制信号控制集电极电源电压,以实现调幅。优点,集电极效率高,晶体管获得充分的利用,缺点是,已调波的边频带功率由调
制信号供给,因而需要大功率的调制信号源。
电路实现模块:如图
调制信号集电极调制调幅波
1、振荡电路
原理分析:
振荡电路一般分为两种工作原理,其一为反馈式振荡器,其二是负阻式振荡器,本实验中采用的是反馈式。
反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路。它由放大器和反馈网络两大部分组成。放大器通常以某种选频网络(如振荡回路)作负载, 是一种调谐放大器;反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。
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。
哈工大高频课程设计讲课讲稿
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
哈工大通信专业高频课程设计--高频发射机和超外差接收机
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 。
高频课程设计方案调幅发射机8
说明书目录一.设计总体思路,基本原理和框图6
1. 调幅发射机系统设计6
<1)点频调幅发射机框图7
<2)各部分的作用7
二.单元电路设计分析8
1.本机振荡8
2倍频电路9
3缓冲电路9
4.调制电路11
5.高频功率放大14
<1).集电极电源提供的直流功率14
<2).集电极输出基波功率15
<3).集电极效率ηc15
<4)、偏置电路18
6.匹配网络19
四.附录21
五.总结与体会22
六.参考文献24
七.整机原理图25
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。
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:-
教师评语:成绩评阅教师日期
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
(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。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。设计内容及要求小功率调幅发射机的设计掌握小功率调幅发射机原理;
设计出实现调幅功能的电路图;
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:
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,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。
哈工大高频课设
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E16483
3 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:
- 1 -
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)
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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
哈工大通信电子线路课程设计模版7
通信电子线路课程设计
设计题目:中波电台发射与接收系统_ 院系:电信学院
班级: 1205201 姓名:
学号:
1. 发射系统
1-1功能框图
中波电台发射系统功能框图
1、本地振荡器:
用来产生高频载波,在本设计中采用频率稳定度较高的西勒振荡器。其中还包含一个射极跟随器,他是一个共集电极放大电路,只能放大电流,不能放大电压,而且经过特定设置输入阻抗很大输出阻抗很小,这样就能尽量减小两极之间的相互影响。 2、缓冲器:
利用设计跟随器,起到缓冲作用,减小后级电路对振荡器的影响
3、模拟乘法器:
利用MC1496构建幅度调制电路。
4、高频小信号放大器:
由于模拟乘法器是一个低电平调幅,适用于小信号,出来的信 号达不到所要求的功率,因此需要一个功率放大器使得电路达到设计所要求的发射功率。
1-2电路组成 1-2-1 西勒振荡电路
西勒振荡器原理电路图如下:
西勒振荡电路原理图
首静态工作点的设置:
由R1、R2、R3和R4为三极管提供偏置电压和电流,同时要考虑到避免底部失真和削顶失真的出现,经调试,取mA I CQ 1=,V V CEQ 9=,对应的偏置电阻R1、R2、R3、R4分别取Ωk 40、Ωk 7、Ωk 2、Ωk 1,三极管放大倍数约为60倍。
电感L2为高频扼流圈,颖应采用较大的电感,这里取20mH 。 谐振回路的计算:
谐振频率计算公式:54
342324
32C C C C C C C C C C f o +++=
当C2>>C4,C3>>C4时,54C C f o +≈
起振条件是:AF>1, 其中F=C3/C4。
高频课程设计
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振幅Ucmmax=11V,可得集电极谐振电阻为
(4)地线是否可靠连接和是否合理连接都非常重要,否则可能导致电路不能正常工作,自激,信号失真等。因此,必须十分重视地线的接法。电源线和地线必须接可靠,不能采用扭在一起这种连接方式。地线不可在电路板中形成闭合回路,以防电磁感应产生干扰。数字地狱模拟地要分开。大信号部分与小信号部分要避免用公共地线。接地时综合兼顾以下原则:同一单元电路所有地线接在一起,然后将该点单独接到直流电源地端:不同单元的地尽量不要交错连接:应尽量就接地和缩短与电源地的距离;电源线和地线尽量利用面包板中的专用电源线和地线条。
(2)信号线应避免近距离平行走线,若将小信号线与大信号线平行走线,极易形成大信号对小信号的耦合干扰。
(3)大信号部分和小信号部分应分开布局;模拟部分与数字部分应分开布局。具有较强的电磁干扰的部分应远离小信号部分,必要时,应对小信号部分和大信号部分加以屏蔽。需要将有电流流通的信号线引出电路板时,应采用屏蔽线连线,并将屏蔽层的一端接地
AM发射接收系统设计与仿真---哈工大高频电子线路课程设计
通信电子线路课程设计中波发射及接收机设计
专业:通信工程
学生姓名:默迪
学号:1110510404
班级:通信四班1105104
一、课程设计目的及要求 ................................................................... - 1 -
1、中波电台发射系统 (1)
2、中波电台接收系统设计 (1)
二、日程安排 ....................................................................................... - 1 -
三、元器件参数 ................................................................................... - 2 -
1、2N2222 (2)
2、1N4148 (3)
3、ΜA741 (4)
4、MC1496 (6)
5、BAT85 (7)
6、TDA2030 (8)
7、1N4001 (9)
四、相关理论 ....................................................................................... - 9 -
五、工作原理及框图 ......................................................................... - 13 -
六、各功能电路设计及参数计算 ..................................................... - 15 -
哈工程高频课程设计报告
哈工程高频课程设计报告
一、课程目标
知识目标:
1. 理解并掌握高频电子电路的基本原理,包括振荡器、放大器、滤波器等关键组件的工作原理和性能指标。
2. 学会分析高频电路的频谱特性,理解信号传输与接收过程中噪声的影响及抗干扰措施。
3. 掌握高频电路设计的基本流程和方法,能够阅读并理解相关电路图。
技能目标:
1. 能够运用所学知识,设计简单的射频通信电路,并进行仿真测试。
2. 培养学生动手实践能力,能够搭建并调试高频电路,解决实际操作中遇到的问题。
3. 提高学生的团队协作能力,通过分组讨论和项目实施,培养学生的沟通表达和协作解决问题的能力。
情感态度价值观目标:
1. 培养学生对高频电子技术的兴趣,激发学生的学习热情,形成积极向上的学习态度。
2. 培养学生的创新意识和探索精神,鼓励学生勇于尝试,面对挑战。
3. 强化学生的工程伦理观念,让学生认识到高频技术在实际应用中的重要作用,以及工程师应承担的社会责任。
本课程针对哈尔滨工程大学电子工程及相关专业的高年级学生,课程性质为专
业核心课程。结合学生特点,课程目标旨在帮助学生将理论知识与实际应用相结合,提高学生的实际工程能力。在教学过程中,注重理论与实践相结合,强化学生的动手实践能力,培养符合我国高频技术领域发展需求的高素质人才。通过本课程的学习,学生将能够具备高频电子电路设计与分析的基本能力,为后续深造和就业奠定坚实基础。
二、教学内容
1. 高频电路基础理论:包括高频电路的基本概念、特点、应用领域;振荡器、放大器、滤波器等关键组件的工作原理及性能分析。
教材章节:第1章 高频电路概述,第2章 振荡器,第3章 放大器,第4章 滤波器
哈工大高频课程设计报告
H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y
通信电子线路课程设计
课程名称:通信电子线路
院系:电子与信息工程学院
班级: 1305201
姓名:郭路鹏
学号:1130520103
教师:赵雅琴
哈尔滨工业大学
2015年5月
《通信电子线路》课程设计报告
一、概述
·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。
·设计任务
1、针对每个系统给出系统设计的详细功能框图。
2、按照任务技术指标和要求及系统功能框图,给出详细的参数计算及方案论证、器件选择的计算过程。
3、给出详细的电路原理图,标出电路模块的输入输出,给出详细的数学模型和计算过程。
4、对整个电路进行ADS、Multisim等计算机软件仿真,给出功能节点及系统的输入输出仿真波形及分析。
二、总体方案介绍,具体电路实现及仿真结果
(一)中波电台发射系统设计
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,主振级可以采用西勒电路,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。低频部分包括声电变换、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。电源部分需要采用稳压电源,以减少对系统稳定性的影响。设计框图如下:
1、主振荡器的设计与仿真
在无线电技术中,采用振荡器来产生535~1605 kHz 的高频电流。振荡器可以看做将直流电能转变为交流电
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选择差分电路对上述AM调幅波进行解调:令载波频率1MHZ,话音信号频率0.5KHZ
解调后的波形如图:
总结
通过这次课题的设计,使我掌握了课题设计的基本思路和方法;同时此次课题的设计使我对《高频电子线路》这门课程的基础知识和基本理论有了更加深刻的理解和掌握,并锻炼了综合运用所学知识的能力。在设计过程中,我通过查阅大量有关资料,与同学交流经验和自学,并向老师请教等方式,使自己在正确设计电路的方法和步骤、计算机应用方面得到了锻炼和提高,并培养了而严谨的学习态度。
3.1.2电路设计
1.本地振பைடு நூலகம்器:
选择电容三端式振荡电路:在工程估算中 ,通过改变电容 的大小,可以改变振荡器的频率为1MHZ。电路如图所示:
输出波形:
可见本地振荡器形成的波形良好,略有底部失真,输出的信号频率为1.01MHZ。
2.音频功放和调幅电路的设计
2.1低频小信号放大器
这里低频小信号放大器用uA741来做,图中R1=R2=10KΩ,直流源12V为UA741提供工作电流,因为运算放大器U+=U—,I+=I-=0,所以电压的放大倍数为Au=,所以Au=200,可以根据实际情况来调整R3,R4来调整电压放大倍数。
其电路图为:
仿真波形为:
其中较平坦的为放大前的波形,幅度略微变化的为放大后的波形。
2.2调幅电路
振幅调制电路是整个发射机的核心单元。这里采用高电平调幅中共集电极调幅电路。由高频实验报告的调制电路可得本设计调制电路如图:这里用两个信号发生器来代替载波信号和调制信号。选择载波频率1mhz。
集成模拟乘法器MC1496内部电路如下图所示:
2.缓冲级:通常采用射级跟随器,基本原理是利用它的输入电阻高和输出电阻低的特点的特点,在电路中起着阻抗变化的作用:
1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;
2将功率激励级与调制级隔离,减小功率激励级对调制级的影响。
3.话音放大级:将话筒信号电压放大到调制级所需的调制电压。
4.调制级:将所需传送的信息“加载”到高频振荡中,以调幅波的调制形式传送出去。通常采用低电平调制和高电平调制两种方式。
高频电子线路课程设计
报告
1105103班
1110510323
桂雨洋
中波电台发射与接收系统设计
发射机
一调幅发射机基本知识
1.1基础知识
用调制信号去控制载波的某个参数的过程,叫调制。用调制信号去控制高频振荡器的幅度,使其幅度的变化量随调制信号成正比的变化,这一过程叫做振幅调制。经过幅度调制后的高频振荡称为幅度调制波(简称调幅波)。
调制出的波形图:
发射机整体电路原理图:
接收机
任务:AM调幅接收系统设计主要技术指标:载波频率535-1605KHz,中频频率465KHz,输出功率0.25W,负载电阻8Ω,灵敏度1mV。
可用原件:
晶体三极管3DG6
晶体二极管2AP9
集成模拟乘法器xCC,MCl496
中周10A型
单片调幅接收集成电路TA7641BP
早期的VHF频段的移动通信电台大都采用调幅方式,由于信道快衰落会使模拟调幅产生附加调幅而造成失真,目前已很少采用。调频制在抗干扰和抗衰落性能方面优于调幅制,对移动信道有较好的适应性,现在世界上几乎所有模拟蜂窝系统都使用频率调制。由于高频信号的幅度很容易被周围环境所影响。所以调幅信号的传输并不十分可靠。在传输的过程中也很容易被窃听,不安全。所以现在这种技术已经比较很少被采用,但在简单设备的通信中还有采用。
三电路设计
3.1高频振荡器电路
3.1.1设计方案确定
本机振荡器就是高频振荡器,根据载波频率的高低和频率稳定度来确定电路形式。在频率稳定度要求不高的情况下,可以采用电容反馈三点式振荡电路,如下图所示的克拉泼、西勒电路等。而在频率稳定度要求高的情况下,可以采用晶体振荡器,也可以采用单片机集成振荡电路。
在本设计振荡电路采用西勒振荡器
振幅调制根据频谱结构的不同可分为普通调幅(AM)波,抑制载波的双边带调幅(DSB-SC AM)波和抑制载波的单边带调幅(SSB-SC AM)波。本设计的调幅发射机指的是AM调幅。
调幅发射机是由本机振级、缓冲级、调制级、功率激励与放大电路及音频放大器等组成。
1.2性能指标和实验设备
由于调幅发射机实现调幅简便,调制所占的频带宽,并且使与之对应的调幅接受设备简单,所以调幅发射机广泛应用于广播发射。
调幅制一般适用于中、短波广播通信,发射机的工作频率应根据调制方式,在国家或者有关部门所规定的范围内选取,对调幅发射机一般在中频(0.3-3MHZ)和高频(3-30MHZ)范围内。在功率选择上只有当天线的长度与发射频率的波长可以比拟时,天线才能有效地把载波发射出去。调制器的调幅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%。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%。
在这段高频电子线路设计的时间里,我认为收获还是很多的,不但进一步掌握了高频电子线路的基础知识及仿真软件的基本操作,还培养了自己分析、应用单元电路的能力。同时这次课题的设计,使我更加的看清了自己,明白了凡事要认真,要耐心,实践与理论要相辅相成的道理,设计的过程中我发现自己的理论知识明显的不足,致使拖延了设计的进程。这将有助于我以后的学习,端正自己的学习态度,从而更加努力的学习。
二调幅发射机方框图
2.1拟定调幅发射机的框图
根据调幅发射机的工作原理和给定的技术指标要求画出组成框图,如下图A所示:
图A拟定调幅发射机组成框图
图A中,各组成部分的的作用如下:
1.本机振荡:本机振荡就是高频振荡器,根据载波频率的高低,频率稳定度来确定电路形式。此课题设计本机振荡产生频率为1MHz的载波信号。
(1)低电平调幅调制过程是在低电平级进行的,因而需要的调制频率小。
(2)高电频调幅调制过程在高电平级进行,通常是在丙类放大器中进行调制,属于这一类的调制方法有:
1集电极调幅
2基极调幅
5.功率激励级与功放级:在负载上获得满足要求的输出功率。
2.2调幅发射机设计方框图
图B调幅发射机设计方框图
用最基本的发射机结构,系统框图如图B所示,由主振、放大和被调级构成。由石英晶体构成的振荡电路产生载频,通过隔离放大网络加载到受调放大电路上,同时将调制信号也加载到受调放大电路中,利用三极管集电极调幅进行调制,然后进行功率放大并通过天线辐射出去。
设计主要元器件:
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E16483
设计主要技术指标:
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。