高频课程设计说明书 福建工程
高频课程设计
调频无线话筒1 概述通信的主要任务就是传输消息,最早的无线通信出现在工业化时期,随着无线电通信技术迅速发展,各种无线电通信设备广泛应用于人们生产、生活等各个领域。
1.1无线话筒准用的频段无线电波可以在空间自由传播,不受用途和地域限制,因此造成各种无线电设备的频率交叉重叠。
如果不加以规定和约束,不可避免地会产生相互干扰,影响正常的通信。
为此,世界上无线频率管理部门对无线电频率的使用范围作了统一规定,使它们之间的相互影响降到最低。
无线话筒使用频率为88MHZ-108MHZ。
1.2各频段无线电波的传播特性自由空间电磁波的传播衰减包括距离衰减(衰减量与距离的平方成正比)、传播媒体的吸收(空气、人体和墙体等)和金属结构物的反射。
频率越高,传播媒体的吸收越大,金属物体的反射越强(即阻止电磁波传播的能力越强)。
金属物体对电磁波都有反射作用。
阻挡电磁波传播的能力与电磁波的波长和金属物体的大小有关。
电磁波的波长小于金属物体的尺寸时,会被全部反射,传播受阻。
或者说,频率越高,金属物体对电磁波的反射越强。
相反,如果电磁波的波长大于金属物体的尺寸时,部分电磁波会绕过金属障碍物继续传播(电磁波的绕射特性)。
电磁波对金属网格(或金属孔板)有穿透能力。
电磁波的波长小于金属网格孔的直径时,则会被通过。
也就是说,波长越短,通过金属网格的穿透能力越强。
非金属物体(人体、墙壁等)对电磁波的吸收作用,电磁波的频率越高,非金属物体对它的吸收越大,电磁波的传播衰减也越大。
无线电通信系统的基本组成框图:信源输入换能器发射机无线信道接收机噪声图1.1 无线电通信系统框图1.3 无线话筒无线话筒是一个简单的发送设备,由输入换能器和发射机构成。
输入换能器将待发送的信息变换为基带信号,如果信息表现为声音,那么换能器便是将声音变换为电信号的话筒。
发射机将基带信号变换成其频带适合在信道中传播的信号,并送入信道。
这种变换称为调制。
用来对载波进行调制的基带信号称为调制信号。
高频课程设计
⾼频课程设计1 总体设计⽅案与要求1.1 设计任务的⽬的(1)掌握⾼频电⼦电路的基本设计能⼒及基本调试能⼒,并在此基础上设计⼀个可实现调频,调幅功能的晶体正弦波振荡器。
(2)提⾼电⼦电路的理论知识及较强的实践能⼒,能够正确使⽤实验仪器进⾏电路的调试与检测。
1.2 设计任务的性能指标根据已知条件,完成通过基于⽯英晶体的正弦波振荡器的设计、连接与仿真。
该振荡器须符合以下要求:(1)采⽤晶体三极管构成⼀个正弦波振荡器;(2)额定电源电压12.0V ,电流1~3mA;其中本振的输出频率为16.455MHz;振荡器的输出频率为10MHz;(3)振荡器输出信号幅度≥0.5 V (P-P)。
2 设计课题总体⽅案及⼯作原理说明2.1 设计⽅案本次设计⾸先以NPN型晶体管9014/9013和标称频率为10MHz/16.455MHz的⽯英晶体为基础分别设计出16.455MHz本振信号振荡器和10MHz的晶体振荡器,然后根据⽯英晶体振荡器的输出要求设计电路,然后根据电路图的基本形式和设计的要求计算出各元件的参数和性能要求。
根据仿真后的电路原理图进⾏调试,从⽽完成整个正弦波振荡器的设计。
2.2 设计⽅案晶体管的介绍和⼯作原理2.2.1 ⽯英晶体的详细介绍⽯英晶体作为滤波、振荡元件已⼴泛应⽤在⼴播通讯、电⼦测量、航空、航天等⽅⾯。
其发展历史只有短短⼏⼗年,美国是发展⽯英晶体最早的国家,⽽像CORNIGN这样的⽼牌公司也只是在1941年才注册成⽴。
最近⼀、⼆⼗年来,由于PCS、GSM、GPS、PDC、CDMA等诸多移动通讯技术的需求,⽯英晶体振荡器中的⽯英晶体谐振器不再是单⼀元件,它已发展成为组件,⽽且⼏乎全部以集成化、全集成化、全数字化形式展现出来,体积⽐过去缩⼩了数倍乃⾄数⼗倍。
⽯英晶体振荡器是⾼精度和⾼稳定度的振荡器,被⼴泛应⽤于彩电、计算机、遥控器等各类振荡电路中,以及通信系统中⽤于频率发⽣器、为数据处理设备产⽣时钟信号和为特定系统提供基准信号。
高频课程设计
一、任务书二、报告正文一、课程设计目的1.掌握电子通信系统的基本组成及各部分的作用;2.进一步理解各种调制、解调和混频的基本理论和实现方法;3.学会应用LabVIEW软件进行仿真;4.提高依据所学知识及查阅的课外资料来分析问题解决问题的能力二、设计内容及要求内容:1.调幅与检波(1)高频DSBFC信号产生与检波(2)DSBSC信号产生与检波2.FM波产生与解调要求:1.调制信号均为5kHz的正弦波,高频DSBFC信号载波频率取500kHz-1600kHz (在该范围内可调),其他载波频率均取100kHz;2. 以上1中的DSBFC和DSBSC检波不可用相同的方法;3. 明确设计任务,合理选择设计方案;4. 利用LabVIEW进行仿真;三、设计原理(一)调制与解调概述调制电路与解调电路是通信系统中的重要组成部分。
调制是在发射端将调制信号从低频段变换到高频段, 便于天线发送或实现不同信号源、不同系统的频分复用;解调是在接收端将已调波信号从高频段变换到低频段, 恢复原调制信号。
在模拟系统里, 按照载波波形的不同, 可分为脉冲调制和正弦波调制两种调制方式:一、脉冲调制是以高频矩形脉冲为载波, 用低频调制信号分别去控制矩形脉冲的幅度、宽度或位置三个参量, 分别称为脉幅调制(PAM), 脉宽调制(PDM)和脉位调制(PPM)。
二、正弦波调制是以高频正弦波为载波, 用低频调制信号分别去控制正弦波的振幅、频率或相位三个参量, 分别称为调幅(AM)、调频(FM)和调相(PM)。
根据设计要求,本课程设计均采用正弦波调制,具体如下:调幅:使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。
调频:使载波的瞬时频率随调制信号的大小而变,而幅度保持不变的调制方式。
调相:利用原始信号控制载波信号的相位。
这三种调制方式的实质都是对原始信号进行频谱搬移,将信号的频谱搬移到所需要的较高频带上,从而满足信号传输的需要。
而解调则是相反的过程,即从已调制信号中恢复出原信号。
高频课程设计报告
《调频收音机制作及调试》课程设计报告专业:通信工程班级:0802姓名:XXX指导教师:XX XX XXX2010 年12 月22 日目录1课程设计目的 (3)2实验仪器 (3)3课程设计内容......................................................3~6 3.1实验原理图及具体原理阐述..........................................3~5 3.2安装工艺要 (6)3.3调试过程 (6)4个人总结 (7)1.课程设计目的1.掌握收音机的工作原理及组成。
2.学会超外差式收音机的安装与调试。
2.实验仪器晶体管超外差教学收音机零件一套工具组(万用表、电烙铁、松香、焊锡丝、镊子等)3.课程设计内容3.1实验原理图及具体原理阐述电路原理图(a)电路板(b)3.1.1输入电路又称输入调谐回路或选择电路,其作用是从天线上接收到的各种高频信号中选择出所需要的电台信号并送到变频级。
输入电路是收音机的大门,它的灵敏度和选择性对整机的灵敏度和选择性都有重要影响。
3.1.2变频电路又称变频器,由本机振荡器和混频器组成,其作用是将电路选出的信号(载波频率为fs的高频信号)与本机振荡器产生的振荡信号(频率为fr)在混频器中进行混频,结果得到一个固定频率(465kHz)的中频信号。
这个过程称为“变频”,它只是将信号载波频率降低了,而信号的调制特性并没有被改变,仍属于调幅波。
由于混频管的非线性作用,fs与fr在混频过程中,产生的信号除原信号频率外,还有二次谐波及两个频率的和频和差频分量。
其中差频分量(fr-fs)就是我们需要的中频信号,可以用谐振回路选择出来,而将其它不需要的信号滤除掉。
因为465kHz中频信号的频率是固定的,所以本机振荡信号的频率始终比接收到的外来信号频率高出465kHz,这就是“超外差”的由来。
3.1.3中频放大电路又叫中频放大器,其作用是将变频级送来的中频信号进行放大,一般采用变压器耦合的多级放大器。
高频频率及课程设计
高频频率及课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解高频频率的概念,掌握其计算方法,并能在实际问题中进行运用。
2. 学生能掌握频率分布表的制作方法,通过数据分析,发现数据分布的特点。
3. 学生能运用统计学知识,对高频频率的数据进行合理的解释和推断。
技能目标:1. 学生能运用计算器或统计软件进行高频频率的计算和分析。
2. 学生能通过小组合作,共同完成频率分布表的制作,提高团队协作能力。
3. 学生能运用所学知识,解决实际问题,提高解决问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 学生通过学习高频频率的知识,培养对数据分析的兴趣和热情。
2. 学生在小组合作中,学会倾听他人意见,尊重他人,培养合作精神。
3. 学生通过对高频频率的实际应用,认识到数学知识在生活中的重要性,增强学习的积极性。
课程性质:本课程属于数学学科,以统计学为基础,重点在于培养学生的数据分析能力。
学生特点:学生处于初中年级,具有一定的数学基础,对新鲜事物充满好奇,但需要引导激发学习兴趣。
教学要求:结合学生特点,注重理论与实践相结合,提高学生的实际操作能力和解决问题的能力。
在教学过程中,关注学生的情感态度,培养良好的学习习惯和合作精神。
通过具体的学习成果,对课程目标进行有效评估。
二、教学内容本节课依据课程目标,选定以下教学内容:1. 高频频率的概念与计算方法:- 频率的定义与性质- 高频频率的计算公式- 实际问题中的高频频率分析2. 频率分布表及其制作:- 频率分布表的概念与作用- 制作频率分布表的步骤与方法- 频率分布表的解读与应用3. 统计数据分析与推断:- 数据分布的特征参数- 高频频率数据的统计分析- 数据推断与预测教学大纲安排如下:第一课时:高频频率的概念与计算方法,引入频率的定义,讲解计算公式,结合实际例子进行讲解和练习。
第二课时:频率分布表及其制作,指导学生动手制作频率分布表,分析数据分布特点。
第三课时:统计分析与推断,运用频率分布表进行数据分析,引导学生进行数据推断和预测。
高频课设
调幅发射机 1.课程设计的目的
NO.1
无线电发射与接收设备室高频电子线路的综合应用, 是现代化通信系统、 广播电视系统、 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。希望通过此次的课程设计可以了解其工作的原理、过程。并可以用软件熟 练的对其进行仿真,更直观的理解调幅发射机的工作。
图5
放大电路
图 6 西勒电路
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NO.5
图7
振幅调制级电路
模拟乘法器可以用 MC1496 或 MC1596G
图 8 调幅发射机的调制电路
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2.2.3 电路设计 综合上述,可以利用 MC1596G 电路集成块进行设计如下
NO.6
图 9 MC1596G 电路集成块设计图
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NO.13
对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固,通过这次课程设计之后,一定把以 前所学过的知识重新温故。有时间多看看各方面书籍,拓宽知识面,不断充实自我。
5.参考文献
[1]王卫东. [2]王松武. 高频电子电路[M]. 电子工业出版社. 2008.8 :30-36. 2007.11 :39-54. 常用电路模块分析与设计指导[M]. 清华大学出版社.
2.设计方案论证
2.1 调幅概念及其分类 2.1.1 调幅的概念 在时域上,可以认为调幅的实现是以代表信息的基带信号(调制信号) ,去控制不含信 息的高频载波振幅为基础来实现的。 2.1.2 调幅分类: (1)普通调幅,简记为 AM ; (2)双边带调幅,简记为 DSB ; (3)单边带调幅,简记为 SSB ; (4)残留边带调幅,简记为 VSB 。 2.2 本设计任务总体实现方案的确定 2.2.1 调幅电路的两种方案 下图为最基本的调幅发射系统框图。主要由主振荡器、缓冲级、高频小信号放大器、调 制器、高频功率放大器、低频电压放大器等电路组成。
高频课设(调频接收机设计方案)
目录中文摘要第一章概述第二章调频接收机原理介绍2.1 接收系统原理框图2.2 高频小信号放大原理2.3 混频原理2.4 晶体振荡器原理2.5 鉴频原理第三章设计要求3.1 目的及意义3.2主要技术指标和要求3.3 内容和要求第四章开发平台简介第五章详细设计及仿真5.1 高频小信号放大器电路设计及仿真5.2混频电路5.3 晶体振荡电路5.4鉴频电路5.5单片窄带调频接收电路设计与实验验证总结参考文献附录 MC3361介绍中文摘要无线电信号是用天线将接收到的电磁波转变为已调波电流,然后从已调波电流中检出原始的信号。
随着现在社会的快速发展,人们都电子产品的要求越来越高,因而电子产品无论从制作上还是从销售上都要求很高。
要制作一个应用性比较好的电子产品就离不开高频电路,大到超级计算机、小到袖珍计算器,很多电子设备都有高频电路。
高频电路大部分应用于通信领域,信号的发射、传输、接收都离不开高频电路。
通信技术在我们的生活中广泛应用,而我所学的是电子信息工程,有一部分涉及的是通信技术,所以对于这次设计,我选择了超外差式调频接收机。
在以前应用最广泛的是调频接收机,随着科学技术的发展,出现了超外差式调频接收机。
现在接收机几乎全是超外差接收机。
关键字:高频放大混频鉴频调频第一章概述本次课程设计,其目的就是得到一个超外差式的调频接收机。
所谓超外差,是指将所要接收的电台在调谐电路里调好以后,经过电路本身的作用,就变成另外一个预先确定好的频率,然后在进行放大和鉴频。
这个固定的频率,是由差频的作用产生的。
超外差接收机的设计,将其分为输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频放大等六部分。
其优点是大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。
第二章调频接收机原理介绍2.1 接收系统原理框图一般调频接收机的工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大级放大进入混频级。
本机振荡器输出的另一高频f2 亦进入混频级,则混频级的输出为含有f1、f2、<f1+f2)、<f2-f1)等频率分量的信号。
课设说明书高频..
目录1 课程目的 (1)2 原理介绍 (1)3 具体实施方案 (1)3.1 方案设计与论证 (1)3.1.1 整机电路方案的设计 (1)3.1.2 各部分电路方案的设计 (2)3.2 硬件电路部分 (3)3.2.1 接收机电路 (3)3.2.2 数字锁相环路部分 (5)3.2.3 显示电路 (12)3.2.4 键盘电路 (12)3.2.5 掉电数据存储电路 (12)3.2.6 程序运行监视电路 (13)3.2.7 电源部分 (14)3.2.8 单片机部分 (14)3.3 软件电路部分 (15)3.3.1 主程序 (15)3.3.2 功能键查询程序 (15)3.3.3 掉电数据存储程序 (16)3.3.4 程序运行监视部分 (16)4 结论 (16)附图 (17)参考文献资料1 课程目的通过本课程设计,巩固已学理论知识,提高动手能力,了解调频接收机的组成及各单元电路之间的关系及相互影响,了解集成电路单片接收机的性能及应用。
从而能正确设计、计算调频接收机的各单元电路。
通过本设计,要求掌握、基本的调频接收机电路的组装和调试方法,了解集成电路单片接收机的性能及应用。
2 原理介绍本文利用数字锁相频率合成技术构成收音机的电调谐部分,完成收音机的调台、选台、搜索与存储等功能。
本文着重介绍了SONY公司生产的收音机集成芯片CXA1019S构成的FM 调频电路、频率合成器芯片BU2614构成的锁相环电路和MCS-51系列单片机及其外围电路组成的键盘、显示和存储电路。
由于锁相环具有跟踪特性、窄带滤波特性和琐定状态无剩余频差存在。
因此在频率合成技术中采用锁相环路可以产生频率度和准确度很高的振荡信号源。
现在利用这种振荡信号源产生的频率作为收音机电路的调谐频率和本振频率,则可以实现数字化收音。
利用单片机控制锁相环路中的分频数就可以改变振荡信号源的输出频率,以达到调台的目的。
本设计的要求主要包括以下几个方面:(1)接收频率范围:88MHz~ 108MHz;(2)调制信号频率范围100Hz~15000Hz,最大频偏75kHz;(3)最大不失真输出功率≥100mw(负载电阻8Ω);(4)能够正常收听FM广播。
《高频课程设计》指导书
高频电子线路课程设计指导书通信工程教研室目录1.1 概论 (3)1.1.1课程设计的目的与要求 (3)1.1.2课程设计的教学过程 (4)1.2 高频电子线路设计的一般方法与步骤 (5)1.2.1总体方案的设计与选择 (5)1.2.2单元电路的设计与选择 (7)1.2.3单元电路之间的级联设计 (10)1.2.4画出总体电路草图 (12)1.2.5总体电路试验 (13)1.2.6绘制正式的总体电路图 (14)2.1高频电子线路课程设计内容 (14)2.2课程设计说明书要求 (14)2.3课程设计题目 (15)高频电子线路课程设计指导书“高频电子线路”是电子、通信课程的实践性教学环节,是对学生学习高频电子线路的综合性训练,通过学生独立对某一课题进行设计、调试使学生能够将理论与实践相结合,培养学生的设计能力动手能力。
然而,要完成一个课题将涉及到多方面的知识,既要涉及到许多理论知识(设计原理与方法),还要涉及到许多实践知识与技能(安装、调试与测量技术)。
本指导书将把高频课程设计所涉及到的主要基础知识作一全面的介绍,以帮助学生解决入门之-难。
1.1 概论1.1.1 课程设计的目的与要求实验课、课程设计和毕业设计是大学阶段既相互联系又互有区别的三大实践教学环节。
实验课着眼于通过实验验证课程的基本理论,并培养学生的初步实验技能。
而课程设计则是针对某一门课程的要求,对学生进行综合性训练,培养学生运用课程中所学到的理论与实践紧密结合,独立地解决实际问题。
毕业设计虽然也是一种综合性训练,但它不是针对某一门课程,而是针对本专业的要求所进行的更为全面的综合训练。
高频电子线路课程设计应达到如下基本要求:(1)综合运用高频课程中所学到的理论知识去独立完成一个设计课题。
(2)通过查阅手册和文献资料,培养学生独立分析和解决实际问题的能力。
(3)进一步熟悉常用电子器件的类型和特性,并掌握合理选用的原则。
(4)学会电子电路的安装与调试技能。
高频课设资料
一、课程设计目的由于高频振动器所产生的高频振动信号的功率很小,不能满足发射机天线对发射机的功率要求,所以在发射之前需要经过功率放大后才能获得足够的功率输出。
本次课程设计使通过已学的电路基础知识,模拟高频振动功率放大器,使发射机内部各级电路之间信号功率能有效传输,这就要求放大器输入端和输出端都能实现阻抗匹配。
即放大器输入端阻抗和信号阻抗匹配,放大器输出端阻抗和负载阻抗匹配。
我们知道能量是不能放大的,高频信号的功率放大,其实质在输入高频信号的控制下将电源直流功率转换为高频功率,因此除要求高频功率放大器产生符合要求的高频功率外,还应要求有尽可能高的转换率。
主要是根据已知数据设计一个丙类高频功率放大器。
二、课程设计题目描述和要求设计一高频功率放大电路; 1.要求三极管工作在丙类状态;2. 主要技术指标:输入已调波的峰值为100mV;载波频率为6.5MHz,输出功率≧1w,负载50Ω,效率≧80%;3.用相关仿真软件画出电路并对电路进行分析与测试。
三、课程设计报告内容 3.1 设计方案的论证高频功率放大器的主要功用是放大高频信号,并且以高效输出大功率为目的,它主要应用于各种无线电发射机中。
发射机中的振荡器产生的信号功率很小,需要经多级高频功率放大器才能获得足够的功率,送到天线辐射出去。
高频功率放大器输出功率范围,可以小到便捷式发射机的毫瓦级,大到无线电广播电台的几十千瓦,甚至兆瓦级。
目前,功率为几百瓦以上的高频功率放大器,其有源器件大多为电子管,几百瓦已下的高频功率放大器则主要采用双极晶体管和大功率场效应管。
如图所示是一个采用晶体管的高频功率放大器的原理线路,除电源和偏置电路外,它是由晶体管、谐振回路和输入回路三部分组成的。
高频功放中常采用平面工艺制造的NPN高频大功率管,它能承受高电压和大电流,并有较高的特征频率fT。
由先修课程可知,低频功率放大器可以工作在甲类状态,也可以工作在乙类状态,或甲乙类装态,乙类状态要比甲类状态效率高(甲类效率最大可达到50%;乙类效率最大可达78.5%),为了提高效率,高频功率放大器多工作于丙类状态。
《高频课程设计报告》
通讯设备安装与调试实习报告专业:电子信息工程班级:电子 0802姓名:吴浪学号:0308102228指导老师:郑文斌、蔡志明设计时间:2010/2011(2)学期第 1 周福建工程学院电子信息与电气工程系通信教研室2010.12摘要随着社会的发展和科技的进步,越来越多的家用电器进入了人们的生活,这些家用电器给人们的生活带来了很多的方便和享受,同时随着电话在家庭的普及,电话机的功能将进一步得到开发和利用。
利用电话实现家用电器遥控是家电未来的发展方向之一。
本文介绍了一种由单片机AT89C51、DTMF解码芯片 MT8870组成的家电远程控制系统。
本作品是针对电话遥控方式的双工通信特点进行了较大改进,采取单片机智能控制,利用电话系统完成远程遥控。
电话智能遥控器由单片机构成主控部分,进行主要的信息处理,接收外部操作指令形成各种控制信号,并完成对于各种信息的记录;接口电路提供单片机与电话外线的接口。
该系统能够接收电话线上的DTMF信号,用户可通过拨打固定电话或移动电话,实现对家电的远程控制。
关键词:电话网远程控制单片机MT8870 DTMF信号A REMOTE CONTROL SYSTEM OF HOUSEHOLDAPPLIANCES BASED AT89C51Abstract:This paper proposes a remote control system of household appliances, which contains AT89C51 MCU and the DTMF decoder MT8870. This article designs the multi-channel hospital bed call communications system use special-purpose chip transmission, uses the monolithic integrated circuit multiple address code technology, each extension telephone establishment use different address code, when call the error rate is low, calls the main engine time does not disturb mutually. This ringing system isone kind uses the address to arrange the decoding transmission mode, uses the monolithic integrated circuit to make the controller, the automatic storage newest call hospital bed number, and circulates the demonstration, the historical number use elimination key eliminates, has made the very big improvement on the traditional ringing system, is the advanced medical multi-channel hospital bed correspondence ringing system. The system receives DTMF signal through a phone line and remote-controls the electric switches, the fixed telephone or mobile telephone. Thus it remote controls the household appliance or other equipments.Keywords:Telephone Network Remote Control Single-Chip Microcontroller MT8870一、前言近十年来,中国的固定电话业务呈现出举世瞩目的快速增长。
高频振荡器课程设计高频电子线路课程设计说明书
高频电子线路课程设计说明书题目:振荡器的设计学生姓名:学号:院(系):专业:电子信息工程指导教师:***2015年1月5日目录1 选题背景 (3)2 课程设计目的 (3)3 课程设计题目描述和要求 (3)3.1 课程设计题目描述 (3)3.2 课程设计要求 (4)4 课程设计报告内容 (4)4.1 设计方案的论证: (4)4.2 元器件参数的计算 (12)4.3 仿真结果与分析 (14)4.4 仿真注意事项 (20)5 结论 (21)附录 (23)参考文献 (26)振荡器设计1 选题背景振荡器(Oscillator)是一种能量转换装置。
它的能量来源一般是直流形式(振荡器电路的直流供电电源)。
经过振荡器转换后,此直流能量转换为一定频率、一定幅度和一定波形的交流能量输出。
这种电能的“转换”过程被称作“振荡”(Oscillation)。
振荡器的作用是产生特定的输出信号,因此也常常被称为信号发生器(signal creator)。
振荡器的类型繁多,按照振荡过程是否依赖于外部激励信号的参与,可以分为他激振荡器和自激振荡器;按照波形分类有正弦波振荡器和非正弦波振荡器;按照振荡器振荡频率的高低,可以分为低频振荡器、高频振荡器、超高频振荡器等;按照振荡器的选频元件分类,则有RC振荡器、LC振荡器、石英晶体振荡器等。
晶体振荡器作为电子设备的重要器件,对电子设备的总体性能指标起着非常重要的作用。
本文介绍高频高精度正弦波振荡器的研制,高频高精度振荡器具有体积小、中心频率稳定、输出幅度稳定、频率稳定度高、非线性失真小的特点。
振荡器是一种能自动的将直流能量转换成有一定波形的振荡器信号能量的转换电路。
它与放大器的区别在于无需外加激励信号就能产生具有一定频率,一定波形和一定振幅的交流信号。
振荡器输出的信号频率、波形、幅度完全由电路自身的参数决定。
振荡器在现代科学技术领域中有着广泛的应用。
例如,在无线电通信、广播、电视设备中用来产生所需的载波信号和本地振荡信号;在电子测量和自动控制系统中用来产生各种频段的正弦波信号等。
高频课程设计
1总体设计方案选择:频率调制是高频振荡的振幅U cm保持不变,而频率却随调制信号uΩ(t)的变化做线性变化,已调波成为调频波。
这中调制称为频率调制,常用FM 表示。
产生调频信号的电路叫做调频器,对他有4个主要的要求:1 已调波的瞬时频率与调制信号电压的大小成比例变化。
2 未调制时的载波频率即已调波的中心频率具有一定的稳定度。
3 最大频偏与调制频率无关。
4 无寄生调幅或寄生调幅尽量小。
产生调频的方法主要归纳为两类:1 用调制信号直接控制载波的瞬时频率——直接调频。
2先将调制信号积分,然后对载波进行调相,结果得到调频波。
即由调相变调频——间接调频。
变容二极管调频的主要优点是能够获得较大的频移(相对于间接调频而言),线路简单,并且几乎不需要调制功率,其主要缺点是中心频率的稳定度低。
在满足设计的各项参数的基础上尽量简化电路,因此本次课程设计采用2CC1C变容二极管进行直接调频电路设计。
电路包括二部分LC正弦波振荡器和变容二极管调频电路。
2变容二极管调频电路设计原理2.1 FM 调制原理:FM 调制是靠信号使频率发生变化,振幅可保持一定,所以噪声成分易消除。
设载波t w Vcm Vc c cos =,调制波t w Vsm Vs s cos =。
t w w w w s c m cos ∆+=或t f f f f s c m π2cos ∆+=,此时的频率偏移量△f 为最大频率偏移。
最后得到的被调制波m cm m V V θsin = , V m 随V s 的变化而变化。
⎰∆+==ts s c m m t w w w t w dt w 0sin )/(θ)sin sin(]sin )/(sin[sin t w m t w V t w w w t w V V V s c cm s s c cm mcm m +=∆+==θss f fw w m ∆=∆=为调制系数 2.2 变容二极管直接频率调制的原理:2.2.1 变容二极管的特性:变容二极管是利用半导体PN 结的结电容随反向电压的改变而变化这一特性制成的一种半导体二极管,它的集间结构和伏安特性与一般检波二极管没有多大差别。
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高频电子发射机设计设计课题:高频电子发射机系别:电子信息班级:电子xxx班学号: xxxxx姓名: xxx指导老师:蔡志明目录1.设计题目……………………………………………………………2.实践目的……………………………………………………………3.设计要求……………………………………………………………4.电路原理及方案选择………………………………………………4.1 FM调频原理……………………………………………………4.2调频方案选择………………………………………………………5.电路设计……………………………………………………………5.1总体电路设计介绍…………………………………………………5.2单元电路……………………………………………………………6.系统调试及测试结果………………………………………………7.设计拓展…………………………………………………………8.参考文献……………………………………………………………9.附录………………………………………………………………附件1:调频发射机电路原理图……………………………………附件2:调频发射机发射机PCB图…………………………………附件3:元器件清单……………………………………………………1、设计题目调频(或调幅)发射机设计2、实践目的无线电发射和接收设备是高频电子线路的综合使用,是现代化通信系统、广播和电视系统、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和接收系统;(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和调试。
3、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;(采用集成电路的设计方法建议作为备选方案;)(5) 已调信号通过AM/FM多波段收音机进行接收测试。
4、电路原理及方案选择4.1 FM调制原理4.1.1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 频率变化量和调制信号()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)(00ϕ实现调频的方法分为直接调频和间接调频两大类。
(1) 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线性地改变,就能够实现直接调频。
直接调频可用如下方法实现:a.改变振荡回路的元件参数实现调频在LC 振荡器中,决定振荡频率的主要元件是LC 振荡回路的电感L 和电容C 。
在RC 振荡器中,决定振荡频率的主要元件是电阻和电容。
因而,根据调频的特点,用调制信号去控制电感、电容或电阻的数值就能实现调频。
调频电路中常用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路。
常用的可控电感元件是具有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路,而可控电阻元件有二极管和场效应管。
b.控制振荡器的工作状态实现调频在微波发射机中,常用速调管振荡器作为载波振荡器,其振荡频率受控于加在管子反射极上的反射极电压。
因此,只需将调制信号加至反射极即可实现调频。
若载波是由多谐振荡器产生的方波,则可用调制信号控制积分电容的充放电电流,从而控制其振荡频率。
可控移相网络的实现方法如下图6所示。
将变容二极管接在高频放大器的谐振回路里,就可构成变容二极管调相电路。
电路中,由于调制信号的作用使回路谐振频率改变,当载波通过这个回路时由于失谐而产生相移,从而获得调相。
4.1.2.系统框图采用FM 调制的调频发射机其原理框图如下图所示,它由调制器、前置功放、末级功放和直流稳压电源等部分组成。
4.2调频方案选择 利用通信原理和高频电子线路的相关知识,为确保电路能高效率输出足够大的高频功率,并馈送到天线进行发射,可进行如下设计方案的选择:方案一:通过音频信号改变载波的幅值实现载波调幅发射,调幅发射机实现调制简便,调制所占的频带窄,并且和之对应的调幅接收设备简单,所以调幅发射机广泛地使用于广播发射,但是调幅发射机的信号容易失真且发射距离不远。
方案二:以晶体振荡器做成的高精度高稳定度的调频电路。
虽然是以晶体振荡器做成的高精度高稳定度的调频电路,很能达到我们的要求。
但考虑到元件使用问题,我们继而找寻更符合实际的方案。
方案三:通过音频信号改变载波的频率实现调频发射,调频发射机发射的频率带宽较宽,但其在高频段因所占的相对频带较调幅波发射更窄,发射距离远,信号失真小。
并且在要求传输距离不是很远的情况下,我们用直接载波调频很容易实现载波调频发射机的设计,在能满足我的课程设计的技术指标要求的情况下,我门选择直接载波调频的方案来设接调频发射机。
直接调频最常见有变容二极管调频,使用VCO 实现变容二极管直接调频。
许多中小功率的调频发射机都采用变容二极管直接调频技术,即在工作于发射载频的LC 振荡回路上直接调频,采用晶体振荡器和锁相环路来稳定中心频率。
较之中频调制和倍频方法,这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便,是一种较先进的频率调制方案。
另外一种更为简单的直接调频方法是用三极管直接调频。
原理是三极管组成共基极超高频振荡器,基极和发射极的电压随基极输入的音频信号变化而变化,从而改变高频振荡的频率,最终实现频率的调制。
由于采用变容二级管调频,对高频轭流圈的参数要求比较苛刻。
这样会使设计电路变得困难。
因此采用三极管直接调制的方法,这样不仅能够实现FM 调频,而且使电路变得非常简洁。
此方案也有以下三种方案选择:方案四:本方案的调频发射机主要由四个基本模块组成,第一级是由驻极体话筒构成的声-电转换电路;第二级是超高频振荡调制器;第三级音频放大电路;FM 调制前置功放 末级功放 直流稳压发射天图7 FM 发射机原理方第四级高频功率放大器;总体电路如下图(1),该电路由声--电转换、音频放大器、高频振荡调制器和高频功率放大器等部分组成。
声--电转换器由驻极体话筒M1担任,它拾取周围环境声波信号后即输出相应电信号,经C2送至Q1的基极进行频率调制,Q1组成共基极超高频振荡器,基极和集电极的电压随基级输入的音频信号变化而变化,从而改变高频振荡的频率,最终实现频率的调制。
再经C6输入到晶体管Q2,Q2担任音频放大器,对已调音频信号进行放大,再经过C10输入到晶体管Q3,Q3担任功率放大器,对信号再次放大,使信号功率足够大,达到发射远的目的。
且元件利用少,且成本低廉,接线简单。
具体方案和有关原理如下所述:5、电路设计5.1 总体电路设计介绍如图(1)所示,这个设计的声音调频电路采用常用分立元件构成的电路。
射频电路有高频振荡器,缓冲放大器,末级功率放大器及天线组成。
高频振荡器用来产生载频信号,频点落在60MHz内,通过改变电感量即可改变发射频率。
在音频信号的作用下,通过改变晶体管极间电容实现调频,产生相应的调频波,射频信号由Q1的发射极输出,送到Q2,L2,C8,R5等组成的缓冲放大器进行功率提升,并可减轻末级放大电路对振荡器的影响。
末级为高频丙类窄带放大,对射频功率再进一步放大,经C13耦合到发射天线向周围空间辐射。
由于高频电路受干扰严重,如果电源从前级接进去,干扰信号会经过每一级的放大,越来越强,所以Vcc应该从末级接入。
调频电路是通过改变晶体管极间电容实现调频的,由于任何PN结在输入电压时,输入电压的变化将会引起结电容变化,即所谓的变容效应。
因此,利用变容效应也可实现调频。
图(1)中,Q1,L1,C3,C5, C7, C4,Cb’c构成电容三点式振荡电路,其工作原理如下:对高频而言,Q1基极是接地的,所以是共基极电路。
基极-基极间的结电容Cb’c并联在L1C3谐振回路两端,能影响振荡频率。
调制电压加于Q1基极,可改变Q1的基极电压,使发射极和基极间的输入电压发生变化,从而使结电容Cb’c跟随调制电压而变化,这就实现了调频。
在经过Q2,Q3放大后由天线发射出去。
经查三极管9018的静态结电容Cb’c为2pF,取C3,C5,C7,C4的值分别为:15pF,10Pf,39Pf,102pf根据以下频率公式的计算电感值。
电路的中心频率计算公式如下:f0=1/(2∏(L1C∑)½)C∑=(C4C7/(C4+C7) +Cb’c )C5/((C4C7/(C4+C7) +Cb’c )+C5)+C3得 L1= 1/(2∏f0) ²/C∑在实际电路中,电感L1需要微调一满足中心频率的要求。
5.2单元电路设计(1)由于要接入麦克风,所以要给麦克风提供驱动电压,驱动电压要适当,防止直流电通过防止过大的电流将晶体三极管烧坏,但又不能太大,通过22k 的电阻R1实现, C1的作用是滤波减小干扰,C2为耦合电容有隔直通交的作用,准许音频信号加载到后一级。
图(3)(2)LC调频振荡器——主振级:是正弦波自激振荡器,用来产生频率为57MHz~80MHZ的高频振荡信号,由于整个发射机的频率稳定度由它决定,因此要求主振级有较高的频率稳定度,同时也有一定的振荡功率(或电压),其输出波形失真要小。
在调频振荡级可选用电感三点式,电容三点式和晶体振荡器产生正弦波电压。
具体电路如图(4)FM调制电路设计:FM调频电路原理是三极管组共基极高频振荡器,基极和发射极结电容随着输入电压的变化而变化,从而改高频振荡的频率。
本模块由三极管等元件构成电容点式振荡器,不仅能够产生稳定的载波,而且还能够实现调制功能。
本设计采用较为稳定的克拉泼电路如图5所示三极管T2应为甲类工作状态,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。
这是射频发射器的频率发生器,通过C3 、C4、 C5、 C7、L1组成改进型电容三点式(西勒振荡器),以为C3和L1并联,所以又称为并联型电容三点式振荡器。
由于C5、C7远大于C3,所以回路电容C计算公式如下:C=C3+C5C7C4/(C5C7+C5C4+C4C7) ≈C3+C4中心频率:f0=1/(L(C3+C4)) ½实际电路中通过调节电感值就可以得到所需要的频率。