最新小功率调幅发射机设计

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(课程设计)小功率调幅发射机设计

(课程设计)小功率调幅发射机设计

毕业设计说明书系:电子信息工程系专业:电子信息工程题目:小功率调幅发射机设计小功率调幅发射机设计摘要:调幅发射机目前正广泛应用于无线电广播系统中,课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景,通过查阅大量教学文献,并结合专业基础课程教学需要,以原教学内容为基础,完成了小功率调幅发射机从设计、仿真到安装、调试等一系列完整设计工作。

文中系统的设计了振荡器、音频放大器、振幅调制器和谐振功率放大器等系统单元电路,并通过具有射频仿真模块的软件Multisim,试验和仿真优化了系统电路。

文中还简明介绍了调幅技术与调频技术各自的特点,认识了两者在原理与应用上的不同。

关键词:调幅发射机功率放大器 MultisimTitle Design Of Low Power AM TransmitterAbstractAM transmitters are now widely used in radio broadcasting systems, this thesis as the background of electronic circuit,Through access to a large number of teaching literature, combined with teaching needs, based on the original teaching, completed the low-power AM transmitters from the design, simulation to the installation and commissioning of a full range of design work.Oscillator, audio amplifier, power amplifier and resonant amplitude modulator is designed by the system,using software Multisim circuit simulation and optimization of the system.The thesis also briefly describes each characteristics of AM and FM , know the different both in applications and principle.Keywords:Low-power AM transmitters Power Amplifier Crystal oscillator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内外研究现状 (2)1.3 小功率相关技术及热点问题分析 (2)1.4 课题的研究任务和内容 (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 (16)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 (31)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 (33)5.2 音频信号输入级硬件电路以及示波器图像 (33)5.3 振幅调制级硬件电路以及示波器图像 (34)5.4 功率放大级硬件电路以及示波器图像 (35)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)河北工业大学城市学院2011届本科毕业设计说明书结论 (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)1 绪论当今时代,信息技术发展十分迅猛,产品更新换代步幅更是明显加快,尤其是无线技术创新非常活跃,各类技术加快发展和融合,新技术新应用层出不穷,向社会各部门各领域的渗透日益广泛深入。

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

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,简易发射机主要分为低频部分、高频部分、以及电源部分。

高频部分主要包括:主振荡器、缓冲放大级、中间放大级、功放推动级以及末级功放级。

低频部分主要包括:话筒、低频电压放大级、低频功率放大级以及末级低频功率放大级等。

3.2 小功率调幅发射机的工作原理一条调幅发射机的组成框图如下图图1所示,其工作原理是:第一本机振荡产生一个固定频率的中频信号,它的输出送至调制器;话音放大电路放大来自话筒的信号,其输出也送至调制器;调制器输出是已调幅了的中频信号,该信号经中频放大后与第二本振信号混频;第二本振是一频率可变的信号源,一般选第二本振频率fo2是第一本振f1与发射载频foc之和,混频器输出经带通或低通滤波器滤波,是输出载频fc=fo2-fo1;功放级将载频信号的功率放大到所需发射功率。

课程设计(论文)-小功率调幅发射系统

课程设计(论文)-小功率调幅发射系统

课程设计(论文)-小功率调幅发射系统引言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mz至儿百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。

调频发射机目前处于快速发展之中,在很多领城都有了很广泛的应用,可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领城。

小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系线中,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。

低频小功率调幅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,然后利用天线以电盈波的方式发射出去,覆盖一定的范围。

调幅发射机基本知识1.1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》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峰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。

振幅调制根据频谱结构的不同可分为普通调幅《AM)波,抑制裁波的双边带调幅(DSB-SCAM)波和抑制载波的单边带调幅SSB-SCAM)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。

小功率调频发射机的设计

小功率调频发射机的设计

小功率调频发射机的设计一、设计原理1.调频器:负责将音频信号转换成频率调制信号。

在调频器中,我们可以使用电容或电感进行频率调制。

2.放大器:负责将调频器输出的调制信号放大到适合无线传输的功率水平。

放大器主要使用晶体管、场效应管或管子放大器等器件。

3.混频器:负责将振荡器产生的射频信号与调制信号进行混频,形成调频发射信号。

4.振荡器:用于产生稳定的射频信号,其频率由调频电路控制。

5.滤波器:用于滤除混频后产生的杂散分量,只保留感兴趣的射频信号。

6.功率放大器:负责将滤波器输出的射频信号放大到更高的功率水平,使其能够被天线辐射出去。

二、设计步骤1.确定应用场景和需求:首先需要确定该小功率调频发射机的应用场景和需求,包括工作频率范围、传输距离、功率要求等。

2.确定天线类型和参数:根据应用场景的不同,选择适合的天线类型和参数,如定向天线、全向天线、增益、方向性等。

3.确定调制方式:根据应用需求,选择合适的调制方式,如频率调制、相位调制、脉冲调制等。

4.按照电路图设计电路:根据设计需求,绘制出整个调频发射机的电路图。

根据电路图,选择合适的器件和数值进行电路设计。

5.PCB设计和制作:将电路图转化为PCB图,设计并制作出电路板。

在设计电路板时,需要注意布局合理性和信号线的走向,以避免干扰和噪声。

6.组件的选择和安装:根据设计需求,选择合适的器件和元件,并进行焊接和安装。

7.调试和测试:将制作完成的发射机进行调试和测试,确保其可以正常工作并满足设计需求。

8.优化和改进:根据测试结果,对发射机进行优化和改进,提高其性能和稳定性。

小功率调频发射机的设计需要一定的电子技术和通信原理的基础,对器件的选择和电路设计也需要一定的经验和专业知识。

在设计过程中,需要考虑信号传输的稳定性、抗干扰性和功率效率等因素,以保证发射机的性能和可靠性。

总结:小功率调频发射机的设计是一个综合性较强的工程项目,它需要掌握多种电子技术和通信原理知识,并进行电路设计、PCB制作和调试等工作。

小功率调幅发射机

小功率调幅发射机

课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目:小功率调幅发射机设计初始条件:(1)可选元件:MC1496、 A741、3.597MHz晶振、3DG130、NXO-10磁环(2)可用仪器:万用表,毫伏表(3)仿真软件:Protuse要求完成的主要任务:(1)设计小功率调幅发射机的各单元电路(2)使用EDA仿真软件对电路原理图经行仿真(3)根据所设计的电路原理图做出实物时间安排:1、理论讲解,老师布置课程设计题目,学生根据选题开始查找资料;2、课程设计时间为1周。

(1)确定技术方案、电路,并进行分析计算,时间1天;(2)选择元器件、安装与调试,或仿真设计与分析,时间2天;(3)总结结果,写出课程设计报告,时间2天。

指导教师签名: 2009年 12 月 30 日系主任(或责任教师)签名: 2009年 12月 30 日目录中文摘要 (I)Abstract (II)1 对调幅发射机的认识和了解 (2)1.1 总体认识 (2)1.2 电路型式选择 (2)1.2.1 主振器 (2)1.2.2 高频电压放大器 (3)1.2.3 振幅调制器 (3)1.2.4 高频功率放大器 (4)2 调幅发射机的设计选择、及其原理框图 (5)2.1方案的选择 (5)2.1.1设计选择的原因 (5)2.1.2 功率分配及电源电压的确定 (5)2.1.3 各级晶体管的选择 (6)2.1.4 放大级管子的选择: (6)2.2 调幅发射机方框图 (6)2.3 调幅发射机的电路形式及工作原理 (7)2.3.1 高频振荡器电路 (7)2.3.2 隔离放大电路 (8)2.3.3 受调放大级电路 (9)2.3.4 话筒和音频放大电路 (9)2.3.5 传输线与天线 (10)3 调幅发射机各级电路的计算及调试 (11)3.1 各级电路的计算 (11)3.1.1 被调级参数的计算 (11)3.1.2 放大级的计算 (11)3.1.3 振荡级的计算 (11)3.2 电路的调试 (12)3.2.1 本振级调试 (12)3.2.2 放大级调整 (12)3.2.3 末级调试 (12)3.2.4 统调 (13)4 总结 (14)参考文献 (15)附录1:发射机电路原理图 (16)附录2:元件清单 (17)中文摘要高频电子线路课程设计是继《通信电子线路》理论学习和实验教学之后又一重要的实践性教学环节。

小功率调幅发射机

小功率调幅发射机

课程设计任务书之五兆芳芳创作学生姓名:专业班级:电子0903指导教师:任务单位:武汉理工大学题目: 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根本设计能力及根本调试能力;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. 采取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+Vcc=+10V,-VEE=-10V;3. 任务频率f=16MHz,调幅度=50%;4. 负载电阻RL=75Ω时,发射功率P0≥100mW,整机效率η>40%5. 完成课程设计陈述(应包含电路图,清单、调试及设计总结).时间安插:1.2013年1月4日分班集中,安插课程设计任务、选题;讲授课设具体实施筹划与课程设计陈述格局的要求;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;完成课程设计陈述撰写.3. 2013年1月11日提交课程设计陈述,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 (II)1 调幅发射机的相关知识 (1)1.1根本知识及性能指标 (1)1.2调幅发射机的任务原理 (1)2 小功率调幅发射机的设计 (3)2.1 设计要求 (3)2.2确定电路设计筹划 (3)2.2.1拟定调幅发射机的任务原理框图 (3)2.2.2 单元电路设计筹划选择 (4)2.3单元电路设计 (5)2.3.1本机振荡电路和话音缩小电路 (5)2.3.2调制电路 (6)2.3.4功率缩小级电路 (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整机联调及其罕有毛病阐发 (11)4心得与体会 (12)参考文献 (13)摘要小功率调幅发射机经常使用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在中短波播送通信的领域里更是得到了普遍应用.原因是调幅发射机实现调幅简洁,调制所占的频带窄,并且与之对应的调幅接收设备复杂,所以调幅发射机普遍地应用于播送发射.本次课程设计的任务是完成小功率调幅发射机的设计,这在实际生活中有很普遍的应用.小功率调幅发射机由高频振荡器、低频缩小器、振幅调制电路以及高频功率缩小器组成,这些模块电路涵盖了高频电子线路课程的主要学习内容,对加深理论知识的理解有很大帮忙.本课题的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装置对各级电路进行详细地探讨,并利用Multisim软件仿真设计了一个小功率调幅发射机.关头字:小功率调幅发射机、MULTISIM仿真、振荡电路、调制电路、功率缩小器.AbstractSmall power modulation transmitter is often used in communication system and other radio system, especially in medium short wave radio communication field is a wide range of applications. The reason is am transmitter realize amplitude modulation is simple, modulation of the band of narrow, and the corresponding modulation receiving equipment simple, so am transmitter widely used in radio emission.The curriculum design task is to achieve low power modulation transmitter design, this in real life have a wide range of application. Small power modulation transmitter by high frequency oscillator, low frequency amplifier, amplitude modulation circuit as well as the high frequency power amplifier composition, these module circuit covers the high frequency electronic circuit course mainly studies the content, to deepen the understanding of the theoretical knowledge is of great help.This topic design purpose is the most basic requires knowledge of small power modulation launch system design and installation of all circuit detailed study, and use Multisim softwaresimulation design a small power modulation transmitter.Keywords: low-power AM transmitters, MULTISIM simulation, oscillation circuit, modulation circuit, power amplifier.1 调幅发射机的相关知识由于调幅发射机实现调幅简洁,调制所占的频带窄,并且与之对应的调幅接收设备复杂,所以调幅发射机普遍地应用于播送发射.所谓调幅,就是指,使振幅随调制信号的变更而变更,严格的讲,就是指载波振幅与调制信号的大小成线性关系,而它的频率和相位不变.振幅调制分为4种方法:AM(普通调幅)、DSB(抑制载波双边带调幅)、SSB(单边带条幅)、VSB(残存边带调幅).本设计调幅发射机指的是AM调幅.在设计调幅发射机时,主要遵循如下性能指标:任务频率规模:调幅制一般适用于中、短波播送通信,其任务频率规模为300kHz~30MHz.发射功率:一般是指发射机送到天线上的功率.只有当天线的长度与发射频率的波长可比较时,天线才干有效地把载波发射出去.调幅系数:调幅系数ma是调制信号控制载波电压振幅变更的系数,ma的取值规模为0~1,通常以百分数的形式暗示,即0%~100%.非线性失真(包络失真):调制器的调制特性不克不及跟调制电压线性变更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%.线性失真:保持调制电压振幅不变,改动调制频率引起的调幅度特性变更称为线性失真,噪声电平:噪声电平是指没有调制信号时,由噪声产生的调制度与信号最大时间的调幅度比,播送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%.所谓调幅,就是依照调制信号的变更纪律去改动载波的幅度,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,将其变成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,调幅发射机包含三个部分:高频部分,低频部分,和调制部分.高频部分一般包含主振荡器、缓冲缩小、倍频器、中间缩小、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,主振级往往采取石英晶体振荡器或LC振荡电路,并在它前面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响.低频部分包含发话器、低频电压缩小级、低频功率缩小级与末级低频功率缩小级.低频信号通过逐渐缩小,在末级功放处取得所需的功率电平,以便对高频末级功率缩小器进行调制.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)信号上去的进程.一条调幅发射机的组成框图如下图图1所示,其任务原理是:第一本机振荡产生一个固定频率的中频信号,它的输出送至调制器;话音缩小电路缩小来自发话器信号,其输出也送至调制器;调制器输出是已调幅了的中频信号,该信号经中频缩小后与第二本振信号混频;第二本振是一频率可变的信号源,一般选第二本振频率fo2是第一本振f1与发射载频foc之和,混频器输出经带通或低通滤波器滤波,是输出载频fc=fo2-fo1;功放级将载频信号的功率缩小到所需发射功率.图1 调幅发射机组成框图2小功率调幅发射机的设计2.1 设计要求按照以上的原理,要求设计一个小功率调幅发射机,主要参数:已知+Vcc=+10V、-VEE=-10V;负载电阻RL=75Ω.主要元器件:主要元件有MC1496、3DG100、3DG130、16MHz晶振、NXO-10磁环;主要技巧指标:任务频率 f=16MHz,发射功率P0>=100mW,调制度ma=50%,整波效率大于40%.实验仪器设备:函数信号产生器∕计数器EE164B 一台调制度丈量仪器HP8901A或BD5 一台高频信号产生器一台超高频毫伏表DA-36A一台双踪示波器(COS5020)或数字存储示波器数字万用表一台筹划按照调幅发射机的任务原理和给定的技巧指标要求画出组成框图,如下图2所示:图2 拟定调幅发射机组成框图图中,各组成部分的的作用如下:本机振荡:产生频率为16MHz的载波信号.缓冲隔离级:将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;将功率鼓励级与调制级隔离,减小功率鼓励级对调制级的影响.话音缩小级:将发话器信号电压缩小到调制级所需的调制电压.调制级:将话音信号调制到载波上,产生已调波.功率鼓励级:为末级功放提供鼓励功率.末级功放:对前级送来的信号进行功率缩小,在负载上取得满足要求的发射功率.2.2.2 单元电路设计筹划选择(1)本机振荡器本机振荡器就是高频振荡器,按照载波频率的凹凸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,可以采取电容反应三点式振荡电路,如克拉泼、西勒电路等.而在频率稳定度要求高的情况下,可以采取晶体振荡器,也可以采取单片集成振荡电路.本机缩小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.一般的LC 振荡电路,其日频率稳定度约为10-2~10-3,晶体振荡电路的Q值可达数万,其日频率稳定度可达10-5~10-6.因此,在本设计中本机振荡电路采取晶体振荡器.(2)语音缩小器语音缩小器主要是对语音信号进行缩小和限频,经过缩小的音频信号送到调制器对高频载波进行调制.本机语音缩小器采取uA741.(3)调制电路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,如斩波调幅器、平衡调幅器、模拟乘法器调幅等,比较经常使用的是采取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进程变得极其复杂,并且成本很低.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,晶体管取得充分的应用;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,但所需的调制功率很小,有利于调幅发射系统整机的小型化.本设计中,采取模拟乘法器MC1496组成调幅电路.(4) 功率鼓励级由于在本电路中,经模拟乘法器调制电路输出的调制信号较小,不克不及满足末级功放的输入要求,因此,本电路中采取功率鼓励级来缩小调制信号功率.(5)功率缩小器功率缩小器主要有甲类、甲乙类或乙类(限于推挽电路)、丙类功放,按照功放的输出功率和效率来确定选择哪一种.采取低电平调幅电路的系统,由于调制器输出信号为调幅波,其后的功率缩小器必须是线性的(如甲类、甲乙类或乙类功放);而采取高电平调幅电路的系统,则在末级直接产生达到输出功率要求的调幅波,多以丙类缩小器作为此时的末级电路.晶体振荡器和话音缩小电路的电路图如图3所示.其中,晶体、C1、C2、C3与T1组成改良型电容三点式振荡电路(克拉泼电路),振荡频率由晶振的等效电容和电感决定,电路中T1组成静态任务点由R4、R5、R6决定.在设置静态任务点时,应首先设定晶体管的集电极电流ICQ,一般取0.5mA~4mA,ICQ太大会引起输出波形失真,产生高次谐波.设晶体管β=60,Icq=2mA,VEQ=(1∕2~1∕3)Vcc,则可算出R4,R5、R6.如图所示.图3 晶体振荡器和话音缩小电路按照题意及给定的主要元件,选定模拟乘法器MC1496组成的调幅电路如图4所示.图4 调幅电路图图5 MC1496模拟乘法器是完成两个模拟量(电压或电流)相乘的电子器件.高频电子线路中的振幅解调,同步检波,混频,倍频,鉴频,鉴相等调制息争调的进程,均可视为两个信号相乘或包含相乘的进程.采取集成模拟乘法器实现上述功效比采取分立器件要复杂得多,并且性能优越.课设运用Multisim软件对电路进行设计,因此MC1496需要自己搭建,其原理电路图如图5所示.通过前面的电路以后,进入功率缩小级的是已调信号.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,所以要进行功率缩小.功率缩小电路如下图6所示:图6 功率缩小级电路将以上各级单元电路一次连接就组成了小功率调幅发射机整体电路原理图,如图7所示:图7 小功率调幅发射机整体电路3 调试与仿真调晶体振荡器时,应先断开晶振,使振荡器不振荡,再用万用表测三极管的各极电压.VEQ应满足VEQ∕(R5+R6)≈Icq=2mA,若不满足则可调整R5的值.将三极管的静态任务点调试正确以后,再接上晶振,丈量振荡器的振荡频率和输出电压幅度,如图8所示:图8 晶体振荡器的调试测调制器电路静态任务点时,应使本振信号V0=0.先测MC1496五角的电压Vs,调整R5的值,是V5∕R5=I0;然后丈量各点静态任务电压,其值应与设计值大致相同.加本振电压v0=100mV,使调制电压vΩ=0,调节RP3使mc1496输出信号为最小值,再使vΩ=100mV,这时测得的输出波形应为载波被抑制的双边带信号波形,在调节RP3使输出波形为ma=50%的调幅波,如图9所示:图9 调制器测试晶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敷大,使晶振级负载减轻.这可通过增大缓冲级的射极电阻RP1来提高缓冲输入级输入阻抗,也可通过减小C4,即减小晶振级与缓冲级的耦合来实现.本机振荡级、缓冲级、话语缩小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从器输出的本振电压v0偏小或是话音缩小级输出的调制电压vΩ过大.可以调节RP2使v0=100~150mV,并丈量调制器输出的波形.调整话音缩小级增益,以满足调幅度ma=50%的技巧指标要求.功率鼓励级与功率缩小级联调时,往往会出现低频调试、高频自激、输出功率小、波形失真大等现象.产生的原因可能是级间通过电源产生串扰或是甲类功放与丙类功放的阻抗不匹配,级间相互影响.这可在每一级单元电路的电源上加低、高频去耦电路,以消除来自电源的串扰,也可以重新调整谐振回路,使回路谐振.4心得与体会经过近一周的高频电子线路课程设计,我越来越认识到了,在学习、任务中独立思考问题,解决问题的重要性,刚开始我拿到这个题目完全一头雾水,底子不知道从哪里下手,做的效率也很低,感到学到的知识不知道从哪里用,只有请教同学,在同学复杂的指点之下,我逐渐认清了标的目的,最终完成了这个课程设计.虽然完成了课程设计,也取得较好的效果,但也发明了自己的良多问题,不但仅是知识的掌握方面,还有自己思维办法、独立解决问题能力方面.由于自己对知识掌握的不是很全面,在计较元件的参数、设计电路图时,遇到了很大的困难;在思维方法方面,由于对自己的心里原因,并没有在很短的时间里对设计有个整体的框架,进而很快进入状态.当然,在发明自身一系列问题的同时,通过这次课程设计,我稳固了自己的课本知识,提高了自己独立发明问题、阐发问题、解决问题的能力,提高了自己的综合能力.在以后的学习任务中,我要抓住这样的机遇,进一步提高自己独立解决问题的能力.参考文献[1]《高频电子线路实验与课程设计》杨翠娥主编,哈尔滨工程大学出版社[2]《高频电路设计与制作》何中庸译,科学出版社[3]《高频电子线路》第三版张肃文主编,高教出版社[4]《高频电子线路教导》曾兴雯,陈健,刘乃安主编,西安电子科大出版社[5]《高频电子线路实验与综合设计》杨霓清主编,机械产业出版社[6]《高频电路实验与仿真》于海勋,郑长明主编,科学出版社本科生高频电子线路课程设计成绩评定表指导教师签字:年月日。

小功率调幅发射机课程设计

小功率调幅发射机课程设计

小功率调幅发射机课程设计
今天,我们将谈论一个课程题目:小功率调幅发射机课程的设计。

门课程的目的是帮助学生们更加深入地理解小功率调幅发射机,以及调幅调制的原理和技术。

小功率调幅发射机是一种用于发射信号的设备,可以用于无线电广播、移动通信、无线控制系统,以及电力系统中的通信和遥测信号传输。

功率调幅发射机由一系列组成,包括发射机模块、调制机模块、收发机模块、功率放大器模块、电缆等。

课程的设计应包括以下方面的内容:首先,要讲授小功率调幅发射机的原理和结构,深入讲解小功率调幅发射机的各个模块的功能和原理;其次,介绍调幅调制的技术,以及用于调制的信号的特点和分类;第三,探讨常用的小功率调幅发射机的设计方法;第四,介绍小功率调幅发射机的试验和调试方法;最后,安排课程实验,以帮助学生更加深入理解小功率调幅发射机的设计、测试和调试技术。

同时,课程的设计还应考虑到学生的体会和思维的培养。

例如,可以安排学生分组研讨小功率调幅发射机的设计问题,引导学生分析问题,分析技术难点,给出解决方案;可以安排学生设计实验,试验不同参数调整,观察信号调制后的不同变化;也可以安排学生完成调制信号传输模拟实验,数字信号调制和传输及其在通信系统中的应用。

上述就是小功率调幅发射机课程的设计方案,最后要说的是,尽管这是一门理论性的课程,但是课程的设计应该结合当今实际的技术发展,为学生提供有用的知识和技能,为他们今后的发展做好准备。

小功率调幅发射机

小功率调幅发射机

测量方法与步骤●1、AT-801D频率合成信号发生器频率设置为1000MHz和最小衰减量,AT6030设置为:CENTER FREQUENCY=1000MHz,SPAN=1MHz,参考电平-30dBm,微带传输线模块不接负载(近似开路),按图2-2连接实验装置:图2-2阻抗匹配实验装置连接图●2、移动探头,测量负载开路时微带线上的波的分布,必要时可调节信号发生器衰减量或频谱分析仪的参考电平,在保证信号不超出屏幕顶端的情况下,参考电平越小越好,尽量使信号谱线的峰值显示在屏幕的第一格和第二格之间。

记录探头位置读数和对应的频谱分析仪上显示的频谱幅值,以便绘出负载开路时微带线上驻波分布图。

●3、接短路器将负载短接,即负载短路的情况下,移动探头,记录探头位置读数和对应的频谱分析仪上显示的频谱幅值,以便绘出负载短路时微带线上驻波分布图。

●4、改接50欧的匹配负载,移动探头记录探头位置读数和对应的频谱分析仪上显示的频谱幅值,以便绘出负载匹配时微带线上驻波分布图。

●5、改变AT-801D频率合成信号发生器频率设置为800MHz,重复步骤2~4。

2.5 结果分析与实验报告2.5结果分析与实验报告●详细记录所测量的原始数据。

●分别绘出两种频率下三种阻抗情况的驻波分布图。

●对上述驻波分布图进行分析,分别算出它们的驻波比等参数.并绘制曲线。

通过对曲线的现察,看是否负载匹配的状态下损耗较小。

●开路许可的测量结果是否与理论完全一致?为什么?●讨论阻抗匹配、驻波比和反射系数三者之间的相互联系。

●讨论试验是否实现了完全的阻抗匹配以及如何才能更好的完成阻抗匹配。

●讨论其它理论与试验不完全符合之处并分析可能的原因。

实验3双口网络[s]的测量3.1 实验设置的意义在射频和微波器件中,有很多器件是单端口网络或双端口网络或多端口网络。

在许多场合下,这些器件的性能指标只用幅度参数表征已经能够满足工程应用要求,标量网络参数分两种:即标量反射参数11S 、22S 和标量传输参数12S 、21S 。

最新版小功率调幅发射机的设计

最新版小功率调幅发射机的设计

电子线路课程设计总结报告学生姓名:王翠红学号: 108005专业:电子信息工程班级:电子C102报告成绩:评阅时间:教师签字:河北工业大学信息学院2013年3月课题名称:小功率调幅发射机理论设计王翠红电子C102 108005摘要小功率调幅发射机具有实现调幅简便,调制所占的频带窄,并且与之对应的调幅接收设备简单的优点,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得到了广泛应用。

本次课程设计采用PROTEl99SE软件对小功率条幅发射机电路进行设计与绘制,从理论上对电路进行分析,选择适合的元器件,设计出满足技术指标的小功率调幅发射机。

此设计思路为将调幅发射机分成本机震荡、高频放大、缓冲、振幅调制、高频功放等几个个部分。

低频信号采用音频放大器对调制信号进行放大,以便对高频末级功率放大器进行调制;高频部分包括主振荡器、缓冲放大、末级功放三部分,主振器采用频率稳定度高的石英晶体振荡器,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响,经过音频放大后的信号在高频部分的末级功放实现对载波信号的调幅。

关键词:晶体振荡器,振幅调制一、设计内容及要求1.1 内容:本次课程设计内容为小功率振幅发射机的设计1.2技术指标:载波频率:f0 =10MHZ,载波频率稳定度不低于10-3;输出负载:RL=50Ω;总的输出功率:500mW≥PA≥200mW;调幅系数平均值:ma≥30%,单音调制ma≥80%;调制频率:f = 20Hz~10kHz;输出信号带宽:BW=9kHz (双边带)残波辐射:不要求二、方案选择及系统框图2.1方案论证与比较(1)本级振荡模块方案一:RC正弦波振荡器。

其中RC振荡电路是用电阻与电容器组成的,因此并无调谐电路。

所以不能够抑制高谐波的产生,不适于当做高频的振荡电路。

方案二:石英晶体振荡器。

石英晶体振荡器具有很高的稳定度,可高达10-4~10-11量级。

频率稳定度要求高的情况下,可以采用晶体振荡器。

小功率调幅发射机的设计-(理工大)

小功率调幅发射机的设计-(理工大)

小功率调幅发射机的设计姓名:学号:班级:07电信2班级指导教师:目录摘要 (2)一、调幅发射机的主要性能指标 (2)二、调幅发射机的工作原理 (3)三、小功率调幅发射机的设计 (4)3.1、拟定调幅发射机的工作原理框图 (4)3.2、各组成部分的的作用如下: (4)3.3、主要参数: (5)3.4、增益分配 (6)四、设计电路图 (6)4.1、本机振荡电路和话音放大电路 (6)4.2、调制电路 (7)4.3、功率放大级电路 (10)4.4、整体电路设计 (11)五、调试与仿真 (12)5.1、晶体振荡器的调试 (12)5.2、调制器的测试 (13)六、整机联调及其常见故障分析 (14)七、心得与体会 (15)八、参考文献 (16)小功率调幅发射机的设计摘要:由于调幅发射机实现调制简便,调治所占的频带窄,并且与之对应的调幅接受设备简单,所以小功率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。

一、调幅发射机的主要性能指标调幅制一般使用于中短波广播通信,其工作频率范围为300KHZ~30MHZ。

发射功率:发射功率一般是指发射机输送到天线上的功率。

只有当天线的长度与发射机高频振荡的波长λ相比拟时,天线才能有效地把载波发射出去。

波长与频率的关系为:λ= c/f。

式中,c为电磁波传播速度,c=3×108m/s。

调幅系数:调幅系数ma是调制信号控制载波电压振幅变化的系数,ma的取值范围为0~1,通常以百分数的形式表示,即0%~100%。

非线形失真:调制器的调制特性不能跟随调制电压线形变化而引起已调波的包括失真为调幅发射机的非线形时针,一般要求小于10%。

线形失真:保持调制电压振幅不变,改变调制频率引起的调幅度特性变化称为线形失真。

噪声电平:噪声电平是指没有调制信号时,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%。

小功率调幅发射实验

小功率调幅发射实验
波形失真、输入电路匹配不佳,没有完全调谐
等都会造成自激。为了消除或预防自激,一般 电路调整时先将电源降低到正常工作旳1/3或 1/2使用,信号应调到较小旳数值。时刻调谐。 注意选择匹配状态。为了消除自激现象在功放 基极电路和集电极电路串小电阻,待电路正常 后慢慢旳升大电压和信号电压。总之要尽一切 可能消除自激。功放最终调整到等效负载75Ω 上得到一定旳电压值为止。
• 发射效率
η ≥50%
• 调幅度
m≥30%
• 谐波发射
r≤40dB
接受机指标:
• 载波频率:fC=10000KHz • 输出功率:P0=0.25W • 负载用8Ω扬声器 • 敏捷度优于1mV
a.给出主振级元件设计计算过程、成果,并进行 仿真分析;
b.依试验阐明及思绪提醒,调整各级电路频率及 幅度要求;
功放末级:该级是发射机旳主要构成部分,它 旳作用是以较高旳效率输出最大旳功率来满足 发射机输出功率旳要求,同步该级输出波形不
能失真,不然谐波发射严重,影响发射效果。
2.接受机旳构成份析
一般调幅接受机一般有直接放大式和超外差式 两种形式。因敏捷度、噪声等旳关系,当代接 受机都用超外差式。经典旳如收音机,电视接 受机及手机等,其基本构成框图如图2。
图1.调幅发射机构成框图如下:
调制级主要任务是产生调制信号。能够是单独 一级,也能够与功放级或堆动级共同完毕。一 般在功放级实现调制较多。本试验提议在功放 级实现。
调制器主要是提供音频调制信号。一般采用低 频电压放大器和功率放大电路把音频调制信号 送到受调级去完毕调幅功能。
推动级,它一般是在振荡器背面,一方面起隔 离缓冲作用,同步还要把高频信号加以放大推 动功放末级工作。所以该级还需有一定旳功率 输出。它旳电路一般用谐振放大器加一级射随 器构成。

小功率调频发射机的设计与制作

小功率调频发射机的设计与制作

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 =2、设计任务: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d 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。

2、小功率调频发射机电路图图1小型调频发射机原理图三、调频发射机调试步骤1、调试步骤及原理(1)第一级调试为了检查电路是否正确,应该对三极管Q1和变容二极管的静态工作点进行测量,然后调节中周L1,使振荡频率为12MHz,测量结果如表5.2-1所示表5.2-1E(v)B(v)C(v)C j负(v)f(MHz)Vpp(V)Q1 2.40 3.06 3.94 3.50 12.04 3.7 (2)第二级调试对三极管的各个静态工作点测量,然后调节中周L2,使该级的LC 谐振回路谐振在12MHz上,而且为了使第三级有更大的功率放大,该级的Vpp尽量调到靠近4V。

测量结果如表5.2-2所示表5.2-2VppE(v)B(v)C(v)f(MHz)(V)Q2 3.30 4.01 8.62 12.05 5.30(3)第三级调试同样先对三极管的各个静态工作点测量,由于各级之间存在一定的影响,所以在调节中周L时,会对前面两级的频偏产生影响,结果如表5.2-3所示3表5.2-3VppE(v)B(v)C(v)f(MHz)(V)Q3 0.1 0.76 8.96 12.02 5.4(4)整机调试把1KHz,0.2V的调制信号加到调制信号输入端,把输出端的已调信号送到频偏仪进行解调,再把结果送到示波器,观察频偏大小和波形是否有失真,结果如表5.2-4所示表5.2-4解调后的f 频偏fm 有无失真1.003KHz 249KHZ 无失真2、调试过程(碰到的问题及解决方法)1)给电路板通电,电压为9V,不加音频信号,注意接地,测试三极管的静态工作点,看是否符合理论要求。

(整理)调幅发射机的设计、安装和调测

(整理)调幅发射机的设计、安装和调测

小功率调幅发射机的设计、安装和调测一.设计目的训练学生对高频电子元器件及电路的应用能力、高频电路的设计与调测能力,高频电子小系统的设计与调测能力,提高综合应用高频知识的能力、分析解决问题的能力。

二.设计任务设计一个小功率调幅发射机,指标为:中心频率6MHz;频率稳定度≤10-4;输出AM波峰包功率≥200mW;调制系数ma≥50%;包络基本不失真,用短波调幅收音机收听到的声音清晰且不失真。

限定条件:天线阻抗50Ω,话筒为驻极体话筒XD-18。

三.方案的确定与电路图(—)系统方案的确定根据设计任务要求,可选用图k1.1所示的典型小功率调幅发射机的方案。

图中,晶体振荡器的作用是产生频率稳定度≤10-5的基本不失真的6MHz的正弦波。

由于晶体振荡器频率稳定度通常可达10-6以上,因此一般满足频率稳定度≤10-5的要求。

缓冲放大器用于减小高电平调幅电路对振荡器工作的影响,并对振荡器输出信号进行放大,其增益应该合适而且可调,以便满足高电平调幅电路,不难达到发射机的功率和失真要求。

调制系数可以通过u B(t)和uΩ(t)的大小来满足,u B(t)的大小通过缓冲放大器的增益来调节,uΩ(t)的大小通过音频放大器的增益来调节。

音频放大器的作用是不失真地放大音频信号,其增益应该合适而且可调。

综上可见,高电平调幅电路是满足系统要求的关键,应首先设计该电路,然后根据该电路对信号u B(t)和uΩ(t)的要求确定其它电路。

图 k1.1 小功率调幅发射机系统框图(二)单元电路的设计1.高电平调幅电路的设计(1)电路及工作状态的选择。

高电平调幅电路主要有基极调幅、集电极调幅和集电极-基极双重调幅电路。

由于输出功率较小,故可选用效率虽较低但调制线性好、电路较简单的基极调幅电路。

导通角通常选择70o左右,采用自给偏置,电路如图k1.2所示。

为了提高调制线性度,应使电路工作在欠压区。

u BU(2)基本原件的选择。

图中,C B1、C B2、C C为隔直耦合电容,C1、C2为高频滤波电容。

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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RA2.3 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fMa=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。

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3.2调幅发射机的设计方案基本要求:输出功率P0=0.5W工作频率f0=5MHz调幅度ma=30%~100% 电源电压12v频率准确度△f/f0≤5×10-4;根据课程设计要求,其工作频率为5MHz,输出载波频率为0.5W。

由于输出功率小,所以可选用最基本的发射机结构。

该结构由主振荡器、缓冲放大电路、低频放大器、振幅调制电路和高频功率放大电路构成。

3.2.1 主振荡器主振器就是高频振荡器,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,如克拉泼、西勒电路。

频率稳定度要求高的情况下,可以采用晶体振荡器,也可以采用单片集成振荡电路。

1、电容三点式振荡器工作原理分析所谓三点式振荡器,是晶体管的三个电极(B、E、C),分别与三个电抗性元件相连接,形成三个接点,故称为三点式振荡器,其基本电路如图2示:图2 三点式振荡器的基本电路根据相位平衡条件,图 (a)中构成振荡电路的三个电抗元件,X1、X2必须为同性质的电抗,X3必须为异性质的电抗,若X1和X2均为容抗,X3为感抗,则为电容三点式振荡电路(如图 (b));若X2和X1均为感抗,X3为容抗,则为电感三点式振荡器(如图 (c))。

由此可见,为射同余异。

基于电容三点式振荡器原理的常用电路有克拉泼电路和西勒电路。

(1)串联型改进电容三端式振荡器(克拉波电路)电路组成如图3示:图3 克拉泼振荡电路电路特点是在共基电容三点式振荡器的基础上,用一电容C3,串联于电感L 支路。

功用主要是以增加回路总电容和减小管子与回路间的耦合来提高振荡回路x 3x 2x 1c b eLC 2c b eC 1L 2Cc b e L 1(a )(b )(c )的标准性。

使振荡频率的稳定度得以提高。

因为C3远远小于C1或C2,所以电容串联后的等效电容约为C3。

电路的振荡频率为:31/2of LCπ=它有以下特点:1、振荡频率改变可不影响反馈系数。

2、振荡幅度比较稳定;但C3不能太小,否则导致停振,所以克拉泼振荡器频率覆盖率较小,仅达1.2-1.4;为此,克拉泼振荡器适合与作固定频率的振荡器。

(2)并联型改进电容三段式振荡器(西勒电路)电路组成如图4示:图4 西勒振荡电路电路特点是在克拉泼振荡器的基础上,用一电容C4,并联于电感L两端。

功用是保持了晶体管与振荡回路弱藕合,振荡频率的稳定度高,调整范围大。

电路的振荡频率为:特点:1.振荡幅度比较稳定; 2.振荡频率可以比较高,如可达千兆赫;频率覆盖率比较大,可达1.6-1.8;所以在一些短波、超短波通信机,电视接收机2(34)ofL C Cπ=+中用的比较多。

2 石英晶体振荡器把晶体作为一个感性元件置于反馈网络的振荡电路中,与其他回路元件一起构成三点式振荡器。

并联型石英晶体正弦波振荡电路的电路原理如图。

振荡电路的选频网络由石英晶体和电容C1、C2组成。

电路的交流等效电路如图(b)所示。

图中Rb=Rb1∥Rb2。

该等效电路类似于改进型电容三点式振荡器。

图 5 晶体振荡器电路石英晶体振荡器相当于一个高Q值的LC电路。

当要求正弦波振荡电路具有很高的频率稳定性时,可以采用石英晶体振荡器,其振荡频率决定于石英晶体的固有频率,频率稳定度可达10-6~10-8的数量级。

鉴于石英晶体在仿真时有一定的难度,本次设计选择了西勒电路作为调幅发射机的振荡级电路。

3.2.2 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。

3.2.3振幅调制器振幅调制器的任务是将所需传送的信息“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。

采用集电极调幅电路实现调制的方式属于高电平调制。

如果集电极调幅电路的输出功率能够满足发射功率的要求,就可以在调制级将信号直接发射出去。

集电极调幅的电路图如图6:图6 集电极调幅原理电路其基本工作原理是利用某一极的直流电压来控制集电极高频电压的振幅。

等幅载波由高频变压器T1输入到被调放大级的基极,调制信号通过低频变压器T2加到集电极回路且与电源电压串联,即集电极电源电压随调制信号而变。

采用模拟乘法器实现调制的方法是属于低电平调制,输出功率小,必须使用高频功率放大器才能达到发射功率的要求。

模拟乘法器是完成两个模拟量(电压或电流)相乘的电子器件。

高频电子线路中的振幅解调,同步检波,混频,倍频,鉴频,鉴相等调制和解调的过程,均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。

采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件要简单得多,而且性能优越。

模拟乘法器的电路原理图如图7示,常用集成芯片MC1496实现此功能。

图7 MC1496的引脚图MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。

其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大器,V5、V6组成的单差分放大器用以激励V1~V4。

V7、V8及其偏置电路组成差分放大器V5、V6的恒流源。

引脚8与10接输入电压x u ,1与4接另一 输入电压y u ,输出电压o u 从引脚6与12输出。

引脚2与3外接电阻RE ,对差分放大器V5、V6产生串联电流负反馈,以扩展输入电压y u 的线性动态范围。

引脚14为负电源端(双电源供电时)或接地端(单电源供电时),引脚5外接电阻R5。

用来调节偏置电流I5及镜像电流I0的值。

运用模拟乘法器进行调幅的电路图如图8示:841235接-E E 或接地IN R E R E IN BI -E EOUT IN y IN yx u y u图8 模拟乘法器调幅原理电路本次设计选用模拟乘法器的调制方式,完成音频信号的载波调幅。

3.2.4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o f 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••=io vo V V A 式5 功率增益 io POP P A = 式6式中,•oV、•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7.0BW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。

高频小信号的原理电路图如图9示:图9 高频小信号原理电路四、模块电路设计本次设计电路主要有四个模块:主振荡器模块、低频放大模块、调制电路模块和功率放大模块。

4.1主振荡器的电路设计主振荡器采用西勒电路,因为其振荡频率可以做得比较高,并且中心频率也相对稳定。

本次设计的调幅发射机,其主振荡器应输出2V,7MHz的正弦波信号。

根据高频课程的理论学习,设计出如下的电路原理图如图10示:图10 主振荡器模块在设置静态工作点时,应首先设定晶体管的集电极电流ICQ,一般取0.5mA~4mA,ICQ太大会引起输出波形失真,产生高次谐波。

为了减少后级对主振级振荡电路振荡频率的影响,采用缓冲级。

主振级与缓冲级联调时会出现缓冲级输出电压明显减小或波形失真的情况,可通过增大缓冲级的射极电阻来提高缓冲输入级输入阻抗,也可通过减小,如图所示。

4.2 低频放大模块设计话音放大信号用来对话音信号进行放大。

话音放大电路通过运放实现话音信号放大。

它的电路原理框图如下图所示。

实际电路通过话筒输入信号,在仿真时用一个电源代替。

因为话音信号频率在kHz左右,电压幅度很小,所以选择幅度为2KHz,幅值为8mv的正弦波信号代替。

此话音信号经过运放,实现了10倍放大。

如图11示:图11 低频信号放大模块4.3调制模块设计调制模块的主要部件是模拟乘法器,因为在软件中找不到这个集成元件,其内部电路需要自己画出。

模拟乘法器的内部电路如图12示:图12 乘法器内部结构电路运用模拟乘法器实现调制的电路图如图13示:图13 调制模块4.4 末极放大模块设计末极放大模块采用了常用的小信号放大器,输入为调制信号。

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