哈尔滨工业大学高频课程设计中波电台发射系统与接收系统设计及仿真
哈工大高频课设
通信电子线路课程设计课程名称:咼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_________________、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51 Q,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, 高频小功率晶体管 高频小功率晶体管 集成模拟乘法器 高频磁环 运算放大器 集成振荡电路 3设计原理发射机包括高频振荡、 个频率稳定的幅度较大的,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:参数请查询芯片数据手册。
3DG6 3DG12 XCC MC1496 NXO-100 卩 A74I E16483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 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■号,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。
哈工大高频电路课设
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:1105102 班姓名:苏新学号: 1111900211日期:2013 年11 月9 日一设计要求1.1 设计内容1.中波电台发射系统设计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。
2.中波电台接收系统设计本课题的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。
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。
1.2 设计要求必做任务(针对每个系统):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。
选作任务(针对每个系统):这部分完成有额外的加分4.对整个电路进行ADS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。
二中波电台发射系统的设计与仿真2.1小功率调幅发射机的系统设计系统原理图如图2.1所示:图2-1 小功率调幅发射机的系统设计框图2.2工作原理及说明图2-1中,各组成部分的的作用如下:正弦震荡器:产生频率为MHz 的载波信号。
缓冲级:将正弦振荡器与调制电路隔离,减小调制级对正弦振荡器的影响。
低频放大级:将话筒信号电压放大到调制级所需的调制电压。
调幅级:将话音信号调制到载波上,产生已调波。
功放及天线: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。
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f ∆与频率f 之比的数量级小于10-3 。
高频电子线路课程设计
高频课程设计姓名:学号:1110510227班级:1105102本课程设计包括中波电台发射系统和中波电台接受系统。
其中发射系统包括主振级、缓冲级、音频放大、AM调制、输出网络几个部分;接受系统包括高频小信号放大、混频器、本地振荡、包络检波、放大几个部分。
本设计分别介绍了系统框图中的每一个模块的电路及仿真结果,然后再仿真。
关键词:中波超外差接收机调制检波一、中波电台发射系统设计1.1设计目的与任务:学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题,巩固和运用在《通信电子线路》中所学的理论知识和实验技能,掌握通信电子系统的一般设计方法,提高设计能力和实践动手能力,为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
技术指标要求: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。
1.2、功能框图电路图如图:C4C5Vcc=12V 选择的晶体管型号是3DG12B (仿真是实选与其相近的D42C12),其放大倍数β=50,ICQ=3mA ,VCEQ=6V,VEQ=0.2VCC.依据电路计算:R3= (VCEQ- VEQ)/ ICQ=(12-6-0.2×12)V/3×310-mA=1.2K Ω, R4=VEQ/ICQ=0.2×12V/3×310-mA=800Ω. IBQ=ICQ/β=3mA/50=0.06 mA,R1=VBQ/10IBQ=(VEQ+0.7)V/10×0.06×310-mA=5.1K Ω, R2=VCC-VBQ/10IBQ=(12-3.1)V/0.6×310-mA=15K Ω, 因为 4331211114C C C C C C C +≈+++=C5为旁路电容,取C5=33 nF ,又12C C 不能太小,Rp 变大,振幅增大,波形受限,会增加输出波形的高次谐波,12C C 太大,又不能完全补偿振荡电路损耗,而停振,故取12C C =2。
中波调幅发射接收系统高频电路课程设计完整Word
高频电路课程设计中波调幅发射接收系统摘要通过本课题的设计、调试和仿真,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,了解发射机各单元之间的关系以及相互影响,从而能正确设计、计算调幅发射机的各单元电路:主振级、推动级、功率放大级、输出匹配网络等。
进一步掌握所学单元电路以及在此基础上,培养自己分析、应用其他电路单元的能力。
超外差接收机解调部分的设计,该设计主要分为三部分,即混频器设计、中频放大器设计、包络检波三个部分,混频器部分由模拟相乘器和带通滤波器组成,将接收到的高频调幅波和本机振荡变为频率为465KHz的中频信号。
中频放大部分采用单管小信号调谐放大器,对中频信号进行放大,以达到二极管包络检波的幅度要求。
包络检波部分由二极管包络检波完成。
对这几部分设计完成后,通过Multisim软件仿真,基本上完成了设计的任务目录高频电路课程设计 (1)摘要 (2)一、小功率调幅发射系统 (4)概述 (4)1. 主振级 (5)2. 缓冲级 (7)3. 音频信号 (7)4. AM调制 (7)5.联调仿真 (9)二、超外差接收机 (10)概述 (10)1. 本机震荡 (11)2. 混频 (11)3. 中频电路 (12)4. 包络检波 (14)5. 音频放大 (15)结语 (17)参考文献 (17)一、小功率调幅发射系统概述调幅发射系统原理图如下,分别由主振器,缓冲级,中频放大,振幅调制,高频放大几部分组成,通过给定基带信号,将其通过AM 调幅通过天线发射,天线发射部分不予设计,假定阻抗匹配。
图一 原理框图1. 主振级主振级的设计采用如图二所示的三点式电容振荡电路,选用2N2712晶体管,查询参数手册,取125,2 5.1,3 5.1,41R K R K R K R K ====1271.2,310,410,51C C nF C uF C uF C nF =====。
在输出端放置示波器观测波形和频率计采取样点图二主振级电路图通过仿真可得到示波器波形如图三所示:图三主振级仿真输出波形由频率计得到频率的20组数值,如表一:表一 频率样本1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 13141516 17 18 19 200660.822f f KHZ ==max min 660.896,660.714,f 0.172kHZ f KHZ f KHZ ==∆= 430f0.1722.6*1010660.822f --∆==< 满足频率稳定度要求。
哈工大高频课程设计讲解
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。
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 。
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。
中波电台发射系统与接收系统设计_本科论文
Harbin Institute of Technology中波电台发射系统与接收系统设计通信电子线路课程设计学生姓名:学号:班级:专业:任课教师:所在单位:年月目录中波电台发射系统设计 (1)一、设计目的 (1)二、技术指标 (1)三、工作原理与框图 (1)四、各部分功能电路设计 (2)1.西勒振荡器及射极跟随器 (2)2.AM调制电路 (4)3.高频小信号放大器 (8)4.高频功率放大器 (9)五、发射机联合调试 (11)超外差接受机系统设计 (12)一、设计目的 (12)二、技术指标 (12)三、工作原理与框图 (12)四、各部分功能电路设计 (13)1.本机振荡器 (13)2.乘法器混频器 (14)3.中频放大器 (16)4.检波电路 (17)5.低频电压放大 (19)五、接收机机联合调试 (20)参考文献 (22)中波电台发射系统设计一、设计目的掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计与安装调试。
二、技术指标表格1:发射机技术指标三、工作原理与框图图1:发射机原理框图主振器提供频率稳定的载波信号,缓冲器为主振器提供合适负载,并使主振器与下级隔离,减小后级对主振器的反馈的影响。
由于振荡器输出的电压幅度较小,而采用乘法器调幅电路是也要求输入电压幅度小,刚好满足条件。
振幅调制器完成将调制信号与载波信号混频的功能,使载波幅度随着调制信号变化而变化,并通过带通滤波器将不需要的频率分量滤除,之后由于已调信号电压幅值过小,姑送入高频放大器先放大电压,再通过高频功率放大器放大信号功率。
四、 各部分功能电路设计1. 西勒振荡器及射极跟随器由于技术指标中要求频率稳定度较高,不低于10-3,姑采用频率稳定度较高的西勒振荡器,原理图如下:图 2:西勒振荡器原理图西勒震荡器的主要特点是电感上并联一个电容C4,用它改变震荡频率,而p1、p2不受其影响,整个波段中振幅平稳,且频率稳定度高,而且可以在较宽的范围内调节频率。
哈尔滨工业大学高频课程设计中波电台发射系统与接收系统设计及仿真
通信电子线路课程设计中波电台发射系统与接收系统设计学院:电信学院专业:通信工程姓名:学号:日期:2013年11月1 引言随着科学技术的不断发展,我们的生活越来越科技化。
正是这些科学技术的进步,才使得我们的生活发生了翻天覆地的变化。
这学期,我们学习了《通信电子线路》这门课,让我对无线电通信方面的知识有了一定的认识与了解。
通过这次的课程设计,可以来检验和考察自己理论知识的掌握情况,同时,在本课设结合Multisim软件来对中波电台发射机与接收机电路的设计与调试方法进行研究。
既帮助我将理论变成实践,也使自己加深了对理论知识的理解,提高自己的设计能力。
1.1 发射机原理概述及框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、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。
超外差式调幅发射机系统原理框图如图1.1所示。
1.2 接收机原理概述及框图接收机的主要任务是从已调制AM波中解调出原始有用信号,主要由输入电路、混频电路、中放电路、检波电路、低频放大器、低频功率放大电路和喇叭或耳机组成。
原理框图如图1.2所示。
输入电路把空中许多无线电广播电台发出的信号选择其中一个,送给混频电路。
混频将输入信号的频率变为中频,但其幅值变化规律不改变。
不管输入的高频信号的频率如何,混频后的频率是固定的,我国规定为465KHZ。
中频放大器将中频调幅信号放大到检波器所要求的大小。
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
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合用标准文案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 -- 1 -二、日程安排 .......................................................................................- 2 -三、元器件参数 ...................................................................................1、2N2222 .............................................................................................................- 2 -2、1N4148 .............................................................................................................- 3 -3、Μ A741 ..............................................................................................................- 4 -4、MC1496 ............................................................................................................- 6 -5、BAT85 ..............................................................................................................- 7 -6、TDA2030 ..........................................................................................................- 8 -7、1N4001 .............................................................................................................- 9 -- 9 -四、相关理论 .......................................................................................五、工作原理及框图.........................................................................-13 -六、各功能电路设计及参数计算 (15)1、AM 调幅发射机 (15)〔 1〕当地振荡器〔即整体电路中的HB1 〕 (15)〔 2〕射极随从器〔即整体电路中的HB2 、 HB7 〕 (17)〔 3〕高频小信号放大器〔即整体电路中的HB3 〕 (18)〔 4〕单二极管开关状态调幅电路〔即整体电路中的HB4 〕 (19)〔 5〕音频放大器〔即整体电路中的HB5 〕 (20)〔 6〕高频功率放大器〔即整体电路中的HB6 〕 (21)2、超外差式接收机 (22)〔 1〕当地振荡器〔即整体电路中的HB2 〕 (22)〔 2〕缓冲器〔即整体电路中的HB4 〕 (23)〔 3〕混频器〔即整体电路中的HB1 〕 (23)〔 4〕带通滤波〔即整体电路中的HB3 〕 (25)〔 5〕低频射极随从器〔即整体电路中的HB6 、8、 11、 12〕 (25)〔 6〕中频放大器〔即整体电路的HB7 、 10〕 (26)〔 7〕包络检波〔即整体电路的HB5 〕 (26)〔 8〕圆滑滤波器〔即整体电路的HB13) (28)〔 9〕音频功放〔即整体电路的HB9 〕 (29)-29-七、电路仿真及解析 .........................................................................1、系统整机各节点和最后输出的波形解析....................................................- 29 -〔 1〕AM 发射机 .. (29)〔 2〕超外差接收机 (31)2、频率特点解析 (37)〔 1〕AM 调幅发射机 (37)〔 2〕超外差式接收机 (40)3、主要功能电路输入输出电阻解析 (42)〔 1〕射极随从器的输入输出电阻 (42)〔 2〕高频小信号放大器 (44)〔 3〕高频功率放大器 (44)4、指标要求 (44)〔 1〕AM 发射机 (44)〔 2〕超外差式接收机 (45)八、结语 (45)中波调幅发射及接收机设计一、课程设计目的及要求1、中波电台发射系统设计目的是要求掌握最根本的小功率调幅发射系统的设计与安装调试。
课程设计--中波电台发射、接收系统
课程设计--中波电台发射、接收系统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课程设计论文课程名称:通信电子线路设计题目:中波电台发射、接收系统院系:班级:设计者:学号:指导教师:设计时间:2013.10. 24-11.08哈尔滨工业大学哈尔滨工业大学课程设计任务书摘要: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;接收机的任务是将接收到的高频已调幅信号进行解调,将其变为低频的信号。
通常,发射机包括高频振荡、低频信号、调制和功放四大部分;超外差调幅接收机包括本地振荡、混频器、解调和功放四大部分。
关键字:调幅、发射机、解调、接收机一、中波电台发射系统设计1.1 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。
1.2 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E164831.3 设计原理发射机包括高频振荡、低频信号、调制和功放四大部分。
载波信号振荡器主要产生谐振射机系统原理框图如图1.1所示。
图 1.1 调幅发射机系统原理框图1.4 设计方案1.4.1 载波信号振荡器载波信号振荡电路的输出是发射机的载波信号源,要求它的振荡频率应十分稳定。
一般简单的LC 振荡器其振荡频率在2110~10--之间,经过改进的电容三点式反馈振荡器希勒振荡器具有较好的频率稳定度,而且可以在较宽范围内调节频率。
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 。
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。
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:5434232432C 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。
根据任务要求,这里振荡频率取1MHz ,L2取100uH ,根据LC21π=o f ,可以的得出C4+C5=252pF 。
仿真时,得出的频率有些偏差,又稍微调整下,最终频率稳定在1.001MHz 左右。
西勒振荡器输出波形及其频率如下图:1-2-2.缓冲器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,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。
哈工大高频电路课设概述
Course design of high frequency electronic circuitSchool: School of Electronic and Information Engineering.Class: Class 1105102Name: Su *inNo.: 1111900211Date: November 9, 2013I design requirements1.1 design content1.Design of transmitting system of medium wave radio stationThe purpose of the design is to master the design, installation and debugging of the most basic low-power AM transmitting system.Technical specifications: the carrier frequency is 535-1605KHz, the carrier frequency stability is not less than 10-3, the output load is 51Ω, the total output power is 50mW, an d the amplitude modulation inde* is 30%-80%. The modulation frequency is 500Hz~10kHz.2.Design of medium wave radio receiving systemThe purpose of this project is to master the design and debugging of the most basic superheterodyne receiver.Task: Main technical indicators of AM AM amplitude modulation receiving system design: carrier frequency 535-1605KHz, intermediate frequency 465KHz, output power 0.25W, load resistance 8 ω, sensitivity 1mV.1.2 design requirementsRequired tasks (for each system):1.Detailed functional block diagram of system design is given for each system.2.According to the technical indicators and requirements of the task and the functional block diagram ofthe system, the detailed calculation process of parameter calculation, scheme demonstration and device selection is given.3.The detailed circuit schematic diagram is given, the input and output of the circuit module are marked,and the detailed mathematical model and calculation process are given.Selected task (for each system): this part of the completion has e*tra points.4.The whole circuit is simulated by ADS and other computer software, and the input and outputsimulation waveforms and analysis of function nodes and system are given.Design and simulation of the transmitting system of the second medium wave radio station2.1 System design of low-power AM transmitterThe system schematic diagram is shown in Figure 2.1:Figure 2-1 System Design Block Diagram of Low Power AM Transmitter2.2 working principle and descriptionIn Figure 2-1, the functions of each component are as follows:Sinusoidal oscillator: generates a carrier signal with a frequency of MHz.Buffer stage: the sine oscillator is isolated from the modulation circuit to reduce the influence of the modulation stage on the sine oscillator.Low frequency amplification stage: amplify the microphone signal voltage to the modulation voltage required by the modulation stage.Amplitude modulation: modulating the voice signal onto the carrier wave to produce the modulated wave.And the power amplifier antenna: amplifying the power of the signal sent by the previous stage, and transmitting the modulated high -frequency carrier current into space in the form of electromagnetic waves through the antenna.Now, combine the performance indicators given in the title for analysis:The carrier frequency is 535-1605KHz, and the stability of the carrier frequency is not less than 10-3: the frequency of sine wave signal generated by sine wave oscillator is 535 KHz to 1605KHz. When the oscillation waveform is unstable, the magnitude of the ma*imum fluctuation frequency to frequency ratio is less than 10-3.f 为f ∆与频率f 之比的数量级小于Output 51Ω: The output load of the output part, that is, the high -frequency power amplifier, is 51.Ω。
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2. 信号传输与接收:分析信号传输过程中的噪声与干扰,介绍抗干扰措施及信号接收技术。
教材章节:第5章 信号传输与接收,第6章 噪声与干扰3. 高频电路设计方法:讲解高频电路设计的基本流程、方法及注意事项,结合实例进行分析。
教材章节:第7章 高频电路设计方法,第8章 设计实例分析4. 动手实践与项目实施:分组进行高频电路设计与搭建,进行仿真测试,解决实际操作中遇到的问题。
中波电台发射系统设计和中波电台接收系设计
高频电子线路课程设计电信学院班一、问题重述本次课程设计分两个部分,分别是中波电台发射系统设计和中波电台接收系统设计。
前者的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,技术指标见下表:表格1:发射机技术指标后者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。
技术指标见下表:表格2:接收机技术指标二、问题分析2.1中波发射机系统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:载波图1:发射机设计框图2.2中波接收系统接收机主要由输入电路、混频电路、中放电路、检波电路、低频放大电路、功率放大电路和扬声器或耳机组成。
其设计框图如下:图2:接收机系统框图三、系统设计与仿真3.1中波发射系统3.1.1西勒振荡电路在无线电技术中,采用振荡器来产生高频电流。
振荡器可以看做将直流电能转变为交流电能的换能器。
振荡器是无线电调幅发射机的基本单元。
常见的有三点式电容电路,克拉泼电路,西勒电路等。
根据指标要求,本次设计采用稳定度较高的西勒电路,其电路图如下:图 3:西勒振荡电路参数计算:首先选择合适的三极管,三极管的选择应满足:特征频率比系统要求的最大频率大,最大管耗比系统要求的输出功率大,三极管跨导要大。
为计算方便,本次设计采用理想晶体管。
直流电路分析:假设直流电源Vcc 为12V ,为了防止其他电路对电源的影响,给电源并联一个大电容。
西勒电路应具有合适的静态工作点,若静态工作点较低,正反馈较强则管子容易进入乙类,丙类放大状态。
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通信电子线路课程设计中波电台发射系统与接收系统设计学院:电信学院专业:通信工程姓名:学号:日期:2013年11月1 引言随着科学技术的不断发展,我们的生活越来越科技化。
正是这些科学技术的进步,才使得我们的生活发生了翻天覆地的变化。
这学期,我们学习了《通信电子线路》这门课,让我对无线电通信方面的知识有了一定的认识与了解。
通过这次的课程设计,可以来检验和考察自己理论知识的掌握情况,同时,在本课设结合Multisim软件来对中波电台发射机与接收机电路的设计与调试方法进行研究。
既帮助我将理论变成实践,也使自己加深了对理论知识的理解,提高自己的设计能力。
1.1 发射机原理概述及框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、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。
超外差式调幅发射机系统原理框图如图1.1所示。
1.2 接收机原理概述及框图接收机的主要任务是从已调制AM波中解调出原始有用信号,主要由输入电路、混频电路、中放电路、检波电路、低频放大器、低频功率放大电路和喇叭或耳机组成。
原理框图如图1.2所示。
输入电路把空中许多无线电广播电台发出的信号选择其中一个,送给混频电路。
混频将输入信号的频率变为中频,但其幅值变化规律不改变。
不管输入的高频信号的频率如何,混频后的频率是固定的,我国规定为465KHZ。
中频放大器将中频调幅信号放大到检波器所要求的大小。
由检波器将中频调幅信号所携带的音频信号取下来,送给低频放大器。
低频放大器将检波出来的音频信号进行电压放大。
再由功率放大器将音频信号放大,放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平。
由扬声器或耳机将音频电信号转变为声音。
2 调幅发射机电路设计与工作原理2.1 主振荡器的设计与仿真本机震荡电路的输出是发射机的载波信号,要求它的振荡频率应十分稳定。
本次设计频率稳定度要求为10-3,可采用西勒振荡器满足其要求。
电路原理图如下:静态工作点:由电阻R1,R2,R3,R4为三极管提供直流偏置工作点,考虑到要避免顶部失真和底部失真的出现,所以最终选定电阻阻值为R1=21k ,R2=5k ,R3=1k ,R4=1.8k,从仿真结果也可以看出波形较好。
电感L2为高频扼流圈,应该采用较大的电感值,查阅相关资料后初始设定为L2=20mhH 。
电容C1,C2为旁路电容,C7为耦合电容,应取较大值,这里取0.6uH 。
电容C3,C4,C5,C6与电感L1组成谐振回路,其中C6为可调电容,并且由C6和L1组成LC 谐振回路,并且使其呈感性。
此时主要考虑谐振频率是否能够符合要求,以及是否能够满足起振条件。
谐振频率计算公式:03456344535C C C f C C C C C C C =+++。
起振条件为:AF>1,其中F=C3/C4。
根据题目中所给的要求,经过反复调试取320,410000C pF C pF ==6470C pF =10.4L mH =510C pF =此时振荡频率可稳定在f 0=1.001MHz 比较理想。
任务书中给出三极管型号3DG6以及3DG12在软件中无法找到,故采用在与之效果类似的2N2222代替。
用Mulitisim仿真结果:波形图频率图2.2 缓冲放大器的设计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,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。
缓冲隔离级经常采用射极跟随器电路,如图所示。
调节射极电阻2E R ,可以改变射极跟随器输入阻抗,如果忽略晶体管基极体电阻b b r '的影响,则射极输出器的输入电阻''//L B i R R R β=输出电阻 ()0210//r R R R E E +=式中,0r 很小,所以可将射极输出器的输出电路等效为一个恒压源,电压放大倍数im i m V R g R g A +=1 一般情况下,1>>i m R g ,所以图示射极输出器具有输入阻抗高、输出阻抗低、电压放大倍数近似于1的特点。
晶体管的静态工作点应位于交流负载的中点,一般取CC CEQ V V 21=,()mA I CQ 10~3=,对于图示电路,若取V V CEQ 6=,mA I CEQ 4=,则Ω==+5.121CQ EQ E E I V R R取Ω=k R EQ 1电阻,Ω=k R E 12电位器()Ω=+-==k I V V V I V R CQ BE CEQ CC BQ BQB 1010102βΩ=-=k R V V V R B BQCC B 9.7212.3 振幅调制电路的设计与仿真MC1596模拟乘法器是一种能完成两个模拟量的相乘的电子元件。
高频电子线路中的振幅调制就是载波和调制信号相乘的过程,MC1596内部电路如下图所示:MC1596内部电路图由于在Multisim软件中没有现成的MC1596乘法器可用,所以只好自己用元件搭接MC1596乘法器,课本上给出的乘法器调幅的电路是双边带调幅,我就据此进行了改装。
首先先做出了MC1596的内部电路图,然后搭接其外围电路。
MC1596构成的振幅调制电路静态工作点的设定:静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态,即晶体管的集-基极间的电压应大于或等于2V,小于或等于最大允许工作电压。
在MC1596内部电路中,同样采用2N2222三级管,画出如上差分对管电路。
在外围电路中,两个10k电阻R4与R5构成的电路,通过调节50k的电位器,使1管脚电位比4管脚高V y,调制信号V与直流电压V y叠加后输入Y通道,调节电位器可改变V y的大小,可以调节Q6、Q8两端电位差,即改变调制指数Ma。
输入载波频率为1MHZ,调制信号频率1KHZ,输出端LC回路数值分别选用L=200uH,C=115pF,使谐振输出回路中心频率在1MHz左右。
用Mulitisim仿真结果:2.4低频放大器的设计与仿真本设计是将音频信号放大后输入调制电路,本次采用Ua741运算放大器完成本设计,放大倍数大约100倍。
电路原理图如下:用Mulitisim仿真结果:波形图频率图2.5 高频功率放大器的设计与仿真高频功率放大电路由宽带功放和丙类功放两级组成。
丙类谐振功率放大器是利用选频网络作为负载回路的功率放大器。
电路原理图如下:功率放大器是依靠激励信号对放大管电流的控制,起到把集电极电源的直流功率变换成负载回路的交流功率的作用。
在同样的直流功率的条件下,转换效率越高,输出的交流功率越大。
集电极瞬时电压为Vc =V cm )cos(wt +Vcc其最大值为Vcmax=V CM +V CC =Vcc (ma +1)当ma =0.8时Vcmax =21V高频一周的品均输出功率P o =p cmR U /*2/12=p cm R I **2/12=50mW, 当导通角为70时436.0)70(1=α,)70(*m ax 1αc m c I I =,所以)70(**220max αp c R P I ==0.1A 用Mulitisim 仿真结果:波形图可知其满足功率要求。
3 调幅接收机电路设计与工作原理3.1 本机震荡电路的设计为混频器产生fi,而且要求其必须是可调的,且能够跟踪fc,以实现变频功能。
本地振荡器原理图如下:3.2 混频电路的设计两个输入信号:fc为高频已调信号,fi为本振信号。
将fc不失真的变换为f=| fi-fc |混频电路的目的就是将调幅波的载波频率调至固定值465KHz。
参考课本电路图,并结合前面用到的由MC1596构成的调幅电路,这里选择MC1596构成的混频器。
故要改变输出端的谐振回路的参数,选取L=6mH,C=10pF,以使其调谐到465KHz,其他参数无需改变。
电路原理图如下:用m a为0.5,载波频率为1MHz,调制信号频率为1KHz的调幅波测试,仿真结果中波形不太规则,效果不甚理想。
3.3 中频放大电路的设计输入电台信号与本振信号差出的中频信号fI恒为某一固定值465kHz ,它可以在中频“通道”中畅通无阻,并被逐级放大,即将这个频率固定的中频信号用固定调谐的中频放大器进行放大。
而不需要的邻近电台信号和一些干扰信号与本振信号所产生的差频不是预定的中频,便被“拒之门外”,因此,接收机的选择性也大为提高。
中频放大器的设计指标为:中心频率f0=465KHZ,带宽为2Δf0.7=8KHZ。
负载ZL为下级一个完全相同的晶体管的输入阻抗。
3.4 检波电路的设计但本处采用二极管包络检波器,利用二极管包络检波时应注意防止惰性失真和负峰切割失真,电路原理图如下:如果不产生惰性失真,则需满足:m a=0.46, Ωmax=1KHz;如果不产生负峰切割失真,则需满足:R1=0.2R2,C1=C2,RC=(R1+R2)C1+R2C2,取C=0.010uF,所以R<<30.7KΩ,取R2=15KΩ,则R1=3KΩ,所以C1=C2=8nF,取C3=10uF,R L=45KΩ。
最后接谐振回路进行选频可得C4=200nF,L1=127mH。
检波后得到的波形也很好:3.5 低频功率放大电路的设计功率放大器的功能:将直流功率转化为交流功率,工作在非线性状态,即丙类。
功率放大器的特点:输入为大信号;要求输出功率尽可能大;管子工作在接近极限状态;效率要高;非线性失真要小;BJT的散热问题低频放大器原理图及仿真4.心得体会:本次课程设计可以说是对我自己的一个很大的挑战,不过经过多日忙碌以及数日的熬夜苦战,虽然还有很多不足和问题,但我终于在期限之前完成了,看着自己的劳动成果,心里感觉特别充实,此次课程设计,我学到了很多东西,并对以后的毕业设计有了一个初步的了解。
做好一个课程设计或毕业设计不仅需要具备扎实的书本知识并会善于应用,还要学会查阅资料,对以前学过的知识不清楚的地方还要进行复习,实在搞不懂的地方要向老师和同学请教,这样才能做出一个比较不错的课程设计。
同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,而且之前很少有过这样的经历,也通过这次课程设计,基本上把所学过的高频知识又重温了一遍,还预习了没有讲到的第九章变频电路的知识,通过课程设计,我理解到做任何事情都必须要具备耐心跟恒心,不能够半途而废,当遇到难题无法解决时要学会不耻下问,向身边的同学询问和请求帮助。