小功率调频发射机的设计
小功率调频发射机(工程)
高频课程设计一、题目小功率调频发射机的设计与制作二、主要技术指标1.中心频率f=12MHzf >10kHz2.最大频偏mP≥30mW3.输出功率o4.电源电压 Vcc=9V三、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。
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,内容包括:●任务及性能指标要求●电路和方案选择的依据,元件的理论计算和选择●调试方法和步骤,调试中问题的分析及解决●测试仪器,实验结果及分析●改进设想,实验心得四、设计提示通常小功率发射机采用直接调频方式,它的组成框图如图1所示。
其中调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,以提供未级所需的激励功率,同时还对前后级起有一定的隔离作用,为避免未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。
图1调频发射机组成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.调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。
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。
对该级管子的要求是f T≥(3-5)foV(BR)CEO≥2Vcc至于谐振回路的计算,一般先根据fo计算出LC的乘积值。
然后选择合适的C再求出LC。
根据本课题的频率可取100pF-200pF 。
3.功放输出级为了获得较大的功率增益和较高的集电极效率,该级可采用共发射极电路,且工作在丙类状态。
输出回路用来实现阻抗匹配并进行滤波,从结构简单、调节方便起见,本课题可采用π型网络,计算元件参数时通常取Qe1在10以内,计算公式请参阅教材。
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课程设计课程名称通信电子线路课程设计课题名称小功率调频发射机设计专业电子信息工程班级学号姓名指导教师20XX年09 月08 日课程设计任务书课程名称通信电子线路课程设计题目小功率调频发射机设计专业班级电子信息工程班0881 学生姓名学号10指导老师审批任务书下达日期:20XX 年08 月29 日设计完成日期:20XX 年09 月08 日目录一.设计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。
二.基本原理与方案比较2.1FM 调制原理载波()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 tf 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。
2.1.1 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:(1)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。
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。
小功率调频发射机的设计与制作.
小功率调频发射机的设计和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:2、频率稳定度3、最大频偏4、输出功率5、电源电压二、原理及图1、小功率调频发射机原理: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,以减小级间的相互感应、干扰和自激。
在实际应用中,很多都是采用调频方式,与调幅相比较,调频系统有很多的优点,调频比调幅抗干扰能力强,频带宽,功率利用率大等。
调频可以有两种实现方法,一是直接调频,就是用调制信号直接控制振荡器的频率,使其按调制信号的规律线性变化。
另一种就是间接调频,先对调制信号进行积分,再对载波进行相位调制。
两种调频电路性能上的一个重大差别是受到调频特性非线性限制的参数不同,间接调频电路提供的最大频偏较小,而直接调频可以得到比较大的频偏。
所以,通常小功率发射机采用直接调频方式,它的组成框图如图1所示。
小功率调频发射机的设计和制作图1 调频发射机组成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,为避免末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。
(1)振荡级振荡电路主要是产生频率稳定且中心频率符合指标要求的正弦波信号,目前应用较为广泛的是三点式振荡电路和差分对管振荡电路。
三点式振荡电路又可分为电感和电容三点式振荡电路,由于是固定的中心频率,因而采用频率稳定度较高的克拉拨振荡电路来作振荡级。
(2)缓冲级因为本次实验对该级有一定的增益要求,而中心频率是固定的,因此用LC并联回路作负载的小信号谐振放大器电路。
缓冲放大级采用谐振放大,L2和C10谐振在振荡载波频率上。
若通频带太窄或出现自激则可在L2两端并联上适当电阻以降低回路Q值。
小功率调频发射机设计
课程名称通信电子线路课程设计课题名称小功率调频发射机设计专业XXXXXXXXXXXXXXX班级 XXXXX XXX学号200713020123姓名 XXX XXXX指导教师XXXXXXX2010年1月7日XXXX学院课程设计任务书课程名称通信电子线路课程设计题目小功率调频发射机设计专业班级电子信息工程0781学生姓名XXXXXX学号200713020123指导老师XXXX审批任务书下达日期:2010年12月26日星期一设计完成日期:2011 年1月7 日星期五率目录一、调频发射机及其主要技术指标 (6)1.1发射机的组成方框图 (6)1.2主要技术指标 (6)二、单元电路设计与调试 (7)2.1 LC正弦波振荡器 (7)2.2单元电路设计 (8)2.2.1 LC调频振荡级 (8)2.2.2电路原理分析 (8)2.2.3 变容二极管的Cj-v 特性曲线 (9)2.2.4 缓冲隔离级 (11)2.2.5 高频功率放大级 (12)三. 参数计算及分析 (14)3.1LC调频振荡器 (14)3.2高频功率放大器 (15)四、总原理图及元器件清单 (20)4.1总原理图 (20)4.2元件清单 (21)五、总结与体会 (22)一、调频发射机及其主要技术指标1.1 发射机的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PA 不大,工作中心频率f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,组成框图如图1所示,各组成部分的作用是:图1 发射机组成方框图1.2 主要技术指标●发射功率一般是指发射机输送到天线上的功率。
●工作频率或波段发射机的工作频率应根据调制方式,在国家或有关部门所规定的范围内选取。
● 总效率 发射机发射的总功率 与其消耗的总功率P’C 之比,称为发射机的总效率 。
自制小功率调频广播发射机
自制小功率调频广播发射机笔者采用手头现有的元器件,综合参考<<北京电子报>>等报刊相关的制作文章,做了一台远距离调频广播发射机,工作于88--108MHZ频段内,业余时间用来播放音乐。
电路原理现见附图。
图(1) 为电源部分,将市电降压整流后再加以稳压,获得稳定的12V直流电供射频电路使用。
射频电路由高频振荡器、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88--108MHZ内,并完成频率感量即可改变发射频率。
射频信号由VT1的发射极输出,送到VT2、L2、C22、R4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。
末级为高频率丙窄带放大,对射频功率再进一步放大,经C25耦合到发射天线向周围空间辐射。
所驳接的音源若输出信号幅度过大时,需串入衰弱电阻,以免声音失真。
电路板可用敷铜板制作,布线时要注意分布电容影响。
图中电容无单位标注的数字,一律以“pF”为单位,要和高频瓷片电容。
VT1--VT3用超高频NPN型硅管,如9018,B>60、Icm=50mA.fr>=600MHZ.VT3还可用中功率发射管C2053、BF96S 等,发射距离可能会更远。
L1-L3用00.8mm的漆包线在04mm的螺丝笔上密绕4圈脱出而成。
天线为拉杆天线,其长度为频率波长的1/4(或者1/2)。
如发射频率为100MHZ时,天线长0.7m(或1.5m)制作时应逐级安装。
射频部分先装振荡器、缓冲器放大器、调节L1的匝间距离使频点落在无台处,用指针型万用表的黑表笔接触VT2的集电极,调节L2使指针偏转幅最大,(即功率最大)。
若发现有打表现象,可将表笔缠绕在一起,直到不打表为止。
再用同样方法调节L3,使末级输出功率最大。
用FM收音机在距发射机10米以上的地方搜寻发射信号,大约估计出发射频率,再接上天线,适当调节长度,即可投入使用。
实测该机电源电压12V时(其实6-15V内均可正常工作,电压愈高,距离愈远),工作电流仅45mA左右,发射频率约104MHZ,将其置于三楼阳台,在无过高建筑物阻挡的情况下,用普及机(内部芯片CXA1019M)接收,距离竟达1000米。
小功率无线调频立体声发射机毕业设计
小功率调频发射机
课程设计任务书
学生姓名:吴启发专业班级:电信0906班
指导教师:李景松工作单位:信息工程学院
题目:小功率调频发射机设计
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:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)
1、集成电路完成一个小功率调频发射机的设计。
2、机频率f0=72MHz,最大频偏 = 20KHZ。
3、电阻R L= 75Ω时,输出功率P A=100mW,效率ηA>50%。
4、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:
二十周一周,其中4天硬件设计与制作,3天调试及答辩。
参考书目:
[1]市川裕一、青木胜.高频电路设计与制作.科学出版社,2006
[2]高金玉.高频电子技术与应用.西安电子科技大学出版社,2009
[3]张肃文.高频电子线路(第5版).高等教育出版,2009
指导教师签名:年月日
系主任(或责任教师)签名:年月日。
高频电子线路课程设计小功率调频发射机的设计与实现
小功率调频发射机的设计与实现目录一、摘要二、设计目的三、设计要求四、给定条件五、设计框图六、元器件值七、工作原理八、调试过程九、验证过程十、课设总结十一、附录摘要小功率调频发射机的原理组成框图:只有当发射机的天线长度与发射频率的波长可比拟时,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 。
音频的范围一般为10Hz~10kHz,对应的波长为30,000Km~ 30Km。
调频振荡级信号还需放大到一定的功率,功放级一般输出较大,当其工作状态发生变化,会影响振荡频率的稳定性,会使波形产生失真,或减小振荡器的输出。
为减少级间影响,应插入缓冲隔离级。
功率激励的作用:(1)提高发射频率,(2)提高发射机的稳定性,(3)提高调制灵敏度。
为避免一级功放增益太大而产生自激。
加一级功率放大器为末级功放提供激励信号,也称推动级。
在功率激励后还应加一级倍频,使负载(天线)上获得满足要求的功率。
设计目的通过具体的电路设计和调试安装实践,进一步加深对基础电路,高频电路的了解,理解所学的专业知识,提高动手能力,提高解决实际问题的综合能力,培养创新能力。
设计要求1.理解并掌握本课程设计所涉及的知识;2.熟悉工程设计方法;3.设计并理解调频发射机的调频和发射过程;4.掌握高频电路的调试方法;5.连接本系统硬件电路;6.完成本系统的调试和测试。
给定条件1、发射功率为100mW,负载电阻51欧姆。
2、工作中心频率5MHz,最大频偏kHz∆f。
=10η。
3、总效率%50>4、在实现工作中心频率5MHz调频发射机的基础上,设计完成工作中心频率5MHz调频发射机。
系统框图元器件值三极管:3DG100 1个;3DG130 3个;电感:10μH色环电感1个47μH电感3个;电容(单位F):20p 33p 100p 330p 510p 2000p 5100p0.01μ×6 0.022μ0.047μ 4.7μ电阻(单位欧姆):8.2k ×3 28k 2k 1k ×2 150k 20k 10k ×2 3k 360 5 51 20工作原理f=5MHz的高频振荡信号。
毕业设计73济南大学小功率调频发射机
小功率调频发射机模电课程设计报告学院 __理学院_专业 __应用电子技术_年级__2006____班级____0601_____姓名 ___张建华_ 学号20060905071老师 _任志远_2007年6月28日小功率调频发射机课程设计一、题目小功率调频发射机的设计和制作 二、主要技术指标1.中心频率 012f MHz = 2.频率稳定度 0/10f f +∆≤3. 最大频偏10m f KHz ∆=±4.输出功率 30A p mW ≥ 5. 天线形式 拉杆天线(75欧姆) 6. 电源电压 9cc V V = 三、参考电路图3—1 小型调频发射机参考电路四、制作调试自制前应先集齐所有元件,并对其质量及参数进行细心的检测,再根据所需的体积设计一款合适的线路板。
总而言之,良好的元件质量、合适的印板布局是有效提高自制成功率的保证,主要调试步骤如下:1.排版电路板,然后将所有元件连同天线一并按设计好的电路焊在万能板上,对安装焊接工艺要求是:尽量缩短高频部分元件引线;电阻、电容尽可能卧式安装,并无虚焊、脱焊现象。
2.给发射机通电,电压为9V。
天线接示波器与频率计,反复调节L1、L2、L3匝间距离以使场强计示数增至最大,必要时对各级的谐振电容进行调节,使输出频率达到要求,并出现不失真的正弦波。
3.不起振或振荡弱;若输出功率小,若能保证元件的质量,以下步骤可助你排除故障:1,在CC两端并联一个7pF电容(注意:该电容不可过大,否则你会发现调制失效);2,调振荡级偏置电阻;3,改变C6容量一试,如果上述方法不能解决,也有可能是元件布局不合理引起,可重新对电路板进行布线。
4.连接频偏仪测出角频偏五、测试结果六、个人电路设计采用间接调频的方式,其组成如图2所示。
其正弦波振荡器一般采用高频稳度的晶体振荡器,产生的载波通过调相器后引入一个可控的附加相移,从而达到间接调频的目的。
考虑到电路的复杂度故采用直接调频的方案。
小信号调频发射器电路设计
小功率FM发射机电路的设计小功率FM发射机电路设计作者姓名:XXXXX专业名称:通信工程指导教师:XXXX- I -摘要1933年,世界上第一台发射机诞生。
美国发明家阿姆斯特朗发明了短波(FM)收音机。
1939年,FM发射机的发明者阿姆斯特朗在美国建立了第一个FM广播的发射站。
同年,调幅收音机开始在美国出售。
从此FM发射机技术开始迅速发展。
在各行各业中得到应用,尤其是小功率FM发射机的应用更为广泛。
.论文是关于小功率调频发射机电路的设计。
通常小功率发射机采用直接调频方式,其中调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,同时对前后级起有一定的隔离作用,为避免末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。
本设计采用DSP+锁相环技术,频率更加稳定,频率不会随环境变化而产生频飘。
关键词:小功率调频发射机直接调频调频振荡锁相环Abstract1933, the world's first transmitter was born. American inventors Armstrong invented the short-wave (FM) radio. 1939, the inventor of FM transmitters Armstrong of the United States established the first FM radio transmitters. The same year, the AM radio began sale in the United States. Since then FM transmitter technology has begun to develop rapidly. In all walks of life to be applied, particularly in low-power FM transmitters of more extensive. .The paper is about the low power frequency modulated transmitter electric circuit design. The usual low power transmitter selects the direct-frequency modulation method, frequency modulation vibrates the level mainly is has the frequency to be stable, the center frequency conforms to the target request sine wave signal, also its frequency receives the sur- tonic train signalling voltage regulation, the buffer mainly is vibrates the signal to the frequency modulation to carry on the enlargement, by provides the grid-driving power which the last stage needs, at the same time plays to the around level has the certain isolation role, for avoids the working mode active status change which the last stage merit puts but affecting the vibration level directly the frequency stability. The merit puts the level the duty guarantees the high efficiency output enough big high frequency power, and presents to the antenna carries on the launch.This design USES the DSP + phase locked loop technique, frequency more stable, frequency will not change with the environment and produce frequency wave.Keywords: Small power FM transmitter, Direct FM, FM oscillation, Phase locked loop technique目录摘要 (II)ABSTRACT (III)目录 (IV)前言 (1)1 调频发射系统 (2)1.1调频发射机的性能指标概念 (2)1.2调频发射机性能指标及设计要求 (3)1.3调频发射机基本原理方框图 (4)1.4发射机系统各部分波形图 (4)1.5调频发射机系统方框图各部分简介 (5)1.6调频发射机的工作原理 (6)2 锁相环路(PLL) (8)2.1锁相环路作用及原理 (8)2.2锁相环路的各组成部分及具体工作过程 (9)3 高频振荡电路的选取 (11)3.1高频振荡电路的设计要求及选取 (11)3.1.1 方案一:变压器反馈式LC正弦波振荡器 (11)3.1.2 方案二:石英晶体振荡器 (12)3.2振荡器的选择 (15)4 频率调制 (16)4.1频率调制的性能指标 (16)4.2频率调制方案选取 (16)4.2.1 方案一:变容二极管直接调频电路 (16)4.2.2 方案二:变容二极管间接调频电路 (18)4.3 所选变容二极管直接调频电路参数的估算 (19)5 高频功率放大器 (21)5.1高频功率放大器概述 (21)5.2谐振功率放大电路 (22)6 整机电路分析与调试 (23)6.1液晶显示控制电路 (23)6.2实验整机电路图及相关程序 (24)6.3整机主要元器件选用及简介 (25)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录A (32)附录B (33)附录C (34)小功率FM发射机电路的设计前言自20世纪90年代以来,无线通信在全球范围内取得了突飞猛进的发展。
高频电子线路小功率调频发射机
目录第1章前言 (1)第 2章总体方案设计 (2)2.1总设计框图 (2)2.2 总体电路设计 (3)第3章主要器件介绍 (4)3.1电容 (4)3.1.1电容的符号 (4)3.1.2电容的结构 (4)3.2 三极管 (5)3.2.1 三极管的结构 (5)3.2.2 三极管的类型 (5)第4章单元电路设计 (6)4.1 LC振荡与调频电路 (6)4.1.1 LC振荡电路器件选择 (6)4.1.2 LC振荡电路参数计算 (6)4.2高频功率放大电路设计 (7)4.3 FM调制电路设计 (8)4.4音频放大电路设计 (9)第5章总结与体会 (11)附图 (12)参考文献 (14)第1章前言随着社会的发展, 通讯工具在我们的生活中的作用越来越重要。
高频电子线路的学习对我们来说也异常重要。
为了更好地会的发展, 增强自己对知识的理解和对理论知识的把握, 我们都知道发射机的功能是将原始信号调制成频率携带消息的信号, 该过程称作调制过程, 实现这一功能的电路称作调频电路。
调频电路是使受调波的瞬时频率随调制信号而变化的电路。
调频器分为直接调频和间接调频两类。
直接调频是用调制信号直接控制自激振荡器的电路参数或工作状态, 使其振荡频率受到调制, 变容二极管调频、电抗管调频和张弛调频振荡器等属于这一类。
在微波波段常用速调管作为调频器件。
间接调频是用积分电路对调制信号积分, 使其输出幅度与调制角频率成反比, 再对调相器进行调相, 这时调相器的输出就是所需的调频信号。
间接调频的优点是载波频率比较稳定, 但电路较复杂, 频移小, 且寄生调幅较大, 通常需多次倍频使频移增加。
对调频器的基本要求是调频频移大, 调频特性好, 寄生调幅小。
调频器广泛用于调频广播、电视伴音、微波通信、锁相电路和扫频仪等电子设备。
调频广播具有抗干扰性能强、声音清晰等优点, 获得了快速的发展。
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。
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东 北 石 油 大 学课 程 设 计2019年 3月 4日 一、电路原理 1.电路原理及用途 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。
晶体管器件课程设计是电子科学与技术专业学科实践性课程,其任务是使学生运用模拟电路等电路课程中所学的知识,利用晶体管等器件,设计出一些完成一定功能的电路,并对电路进行分析和调试。
掌握设计和调试电路的一些方法和技巧。
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.2.主要技术指标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0 6.5MHz f =;(2) 发射功率100mW A P >;(3) 负载电阻75L R =Ω;(4) 调制灵敏度25kHz/V f S ≥;二、设计步骤和调试过程1、总体设计电路课 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 学生姓名学生学号 指导教师输出功率级缓冲级 调频震荡级2、电路工作状态或元件参数的确定实际功率激励输入功率不高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,各组成部分的作用是:(1)LC调频振荡器:产生频率f0=6.5MHz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。
小功率调频发射系统的设计.
小功率调频发射系统的设计目录目录 .................................................................................................................................1 摘要 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
第一章绪论 (4)1.1 小功率调频发射机研究意义 (4)1.2 调频发射机研究现状 (4)第2章方案设计 (6)2.1 方案比较与论证 (6)2.2 方案选择 (6)第3章单元电路设计 (8)3.1 功率激励与末级功放电路设计 (8)3.1.1 末级功放电路设计 (9)3.1.2 激励级宽带功放电路设计 (12)3.2 缓冲隔离级电路设计 (14)3.3 LC调频振荡器设计 (16)3.3.1 间接调频电路设计 (16)3.3.2 LC振荡器的设计 (18)3.3.3 调频电路的设计 (19)3.3.4 计算调制信号的幅度 (21)第4章电路的彷真 .........................................................................................................234.1电路仿真 (23)4.1.1仿真软件介绍 (23)4.1.2 Multisim中调试运行 (23)4.2仿真结果 (24)总结 ...............................................................................................................................25 致谢 ............................................................................................... 错误!未定义书签。
小功率高频(FM)发射机的设计要点
课题:小功率高频(FM)发射机的设计系别:专业:班级:姓名:学号:指导老师:目录1、引言 (3)2、摘要 (4)3、设计课题 (4)4、设计报告正文 (5)4.1 方案比较与选择 (5)4.1.1直接调频 (5)4.1.2间接接调频 (6)4.2 总体方案设计 (7)4.2.1系统框图 (7)4.2.2方案原理分析 (7)5、各单元模块说明 (8)5.1 获取音频信号电路 (8)5.2 前级音频放大电路 (8)5.3 高频振荡电路 (9)5.4 末级功率放大电路 (10)6、系统安装于调试 (11)6.1 原理设计图纸 (11)6.2 PCB设计图纸 (12)6.3 系统调试 (12)7、设计总结 (13)8、参考文献 (14)9、附录 (14)1、引言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。
发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置。
广泛应用与电视,广播,雷达等各种民用,军用设备。
主要可分为调频发射机、调幅发射机、光发射机、哈里斯发射机等多种类型。
调频发射机,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放大、激励、功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,并将信号发送出去的装置.高频信号的产生现在有频率合成、PLL等方式.现在我国商业调频广播的频率范围为88-108MHZ,校园为76-87MHZ,西方国家为70-90MHZ。
2、摘要本次课程设计围绕人们熟悉的调频发射机进行展开,随着经济的飞速发展,调频发射机也进行着高速的更新与换代,性能明显提升,性价比也有所下降,同时在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
这次我们主要来设计一个小功率调频发射机,它主要是由前级音频放大、西勒振荡器和一级功率放大器组成,各单元电路共同作用,最终将音频信号通过天线辐射到空间。
2013级『通信电子线路』课程设计范例
高频课程设计报告——小功率调频发射机的设计与制作学院 ___专业 ___年级 ___班级 ___姓名 ______ 学号___同组 ____ 学号___指导老师 _年月目录一、题目 (1)二、实验目的 (1)三、主要技术指标 (1)四、设计和制作任务 (1)五、设计思路及工作原理 (2)六、方案的选择与论证 (2)七、总电路的设计 (7)八、电路的焊接与调试 (8)没做就不写九、性能测试 (10)十、课程设计总结与体会 (10)十一、参考资料 (11)十二、附件 (12)小功率调频发射机课程设计一.题目:小功率调频发射机的设计与制作二.实验目的:1.学习小功率调频发射机的电路设计及制作过程,掌握小功率调频发射机及其音频调制的工作原理和调试过程,进一步理解非线性电子线路的实际应用。
2.熟悉并温习相关仪器的使用和调试方法。
3.巩固和加强所学知识,将理论知识运用到实际的电路中去,加强实践动手和运用理论知识解决实际问题的能力。
三.主要技术指标:1、中心频率f=12MHz2、频稳度Δf/f≤10^-43、最大频偏Δfm≥10KHz4、输出功率Po≥30mW5、天线负载拉杆天线(75Ω电阻代替)6、电源电压Vcc=9V四.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,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。
五.设计思路及工作原理:小功率发射器通常采用直接调方式产生,它主要由调频振荡级,缓冲级和末级的功放级组成。
其中调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(在本设计中取12M Hz ),且其频率受到外加音频信号电压(调制信号)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,同时对前后级起有一定的隔离作用,为避免末级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度。
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一、电路原理1.电路原理及用途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。
晶体管器件课程设计是电子科学与技术专业学科实践性课程,其任务是使学生运用模拟电路等电路课程中所学的知识,利用晶体管等器件,设计出一些完成一定功能的电路,并对电路进行分析和调试。
掌握设计和调试电路的一些方法和技巧。
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.2.主要技术指标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06.5MHzf=;(2) 发射功率100mWAP>;(3) 负载电阻75LR=Ω;(4) 调制灵敏度25kHz/VfS≥;二、设计步骤和调试过程输出功率级缓冲级调频震荡级1、总体设计电路2、电路工作状态或元件参数的确定实际功率激励输入功率不高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,各组成部分的作用是:(1)LC调频振荡器:产生频率f0=6.5MHz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。
如果要求整机效率较高,应采用丙类功率放大器,若整机效率要求不高如≤50%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,故选用丙类功率放大器较好。
发射机的主要技术指标(1)发射功率发射功率指发射机发射到天线上的功率。
只有当天线的长度与发射信号的波长相比拟时,天线才能有效地把信号发射出去。
波长 与频率 的关系是 f /c =λ式中,c 为电磁波传播速度,c=3*108m/s 。
若接收机的灵敏度V A=2uV ,则通信距离s 与发射功率Po 间的关系为mW p o }{07.1s = 当发射功率为大于500mW 时通信距离为5.08Km 以上。
(2)工作频率或波段发射机的工作频率应根据调制方式,在国家有关部门规定的范围内选取。
对于调频发射机,工作频段一般选择在超短波范围内。
(3)总效率发射机发射的总功率PO 其所消耗的总功率PT 比,称为发射机的总效率,用 表示。
(4)调制灵敏度Kf是单位调制信号电压所引起的最大频偏,其值越大,说明调制信号控制作用越强,产生频偏越大。
整机电路的实际计算顺序一般是从末级单元电路开始,向前逐级进行。
而电路的组装和调试顺序一般是从前级单元电路开始向后级逐级进行。
发射机的输出应具有一定的功率才能将信号发射出去,但是功率增益又不可能集中在末级功放,否则电路性能不稳,容易产生自激。
因此要根据发射机的各组成部分的作用,适当地合理地分配功率增益。
如果调频振荡器的输出比较稳定,又具有一定的功率,则功率激励级和末级功放的功率增益可适当小些。
功率激励级一般采用高频宽带放大器,末级功放可采用丙类谐振功率放大器。
缓冲级可以不分配功率。
仅从输出功率Po≥100mW 一项指标来看,可以采用宽带功放或乙类、丙类功放。
由于还要求总效率大于50%,故采用一级宽带放大器加一级丙类功放实现。
如下图:从振荡器的什么地方取输出电压也是十分重要的。
一般尽可能从低阻抗点取出信号,并加入隔离、缓冲级如射极输出器,以减弱外接负载对振荡器幅度、波形以及频率稳定度的影响。
射极输出器的特点是输入阻抗高,输出阻抗低,放大倍数接近于1。
调频振荡电路的作用是产生频率的高频振荡f=6.5MHz 信号。
变容二极管为线性调频,最大频偏kHz f m 10=∆。
发射机的频率稳定度由该级决定。
调频振荡器电路如下图所示:R112KR123KR13360Re 10R1420Rl=51Ct 20pFC100.01uF C11100pFC120.01uF3DG1303DA112V47uH6:2N1N2N3RL1 5KR110KR24KR32KR41KR5150KR620KR710KC10.01uFC2510pFC32100pFC4100pFC633pFC75100p FC833pFC520pF3DG13047uHAC3、仿真及仿真结果分析通过仿真可以看出,电路在仿真条件下基本符合设计要求,这说明所设计的硬件电路和程序在理论上符合设计要求,因此可以进行实物搭建与调试,在实际电路中检验电路的工作状态是否与设计要求相符。
4、设计电路的性能评测电子电路调试技术包括调整和测试两部分。
调整主要是对电路参数的调整,如对电阻、电容和电感等,以及机械部分进行调整,使电路达到预定的功能和性能要求;测试主要是对电路的各项技术指标和功能进行测量与试验,并与设计的性能指标进行比较,以确定电路是否合格。
电路测试是电路调整的依据,又是检验结论的判断依据。
1.通电观察:通电后不要急于测量电气指标,而要观察电路有无异常现象,例如有无冒烟现象,有无异常气味,手摸集成电路外封装,是否发烫等。
如果出现异常现象,应立即关断电源,待排除故障后再通电。
2.静态调试:静态调试一般是指在不加输入信号,或只加固定的电平信号的条件下所进行的直流测试,可用万用表测出电路中各点的电位,通过和理论估算值比较,结合电路原理的分析,判断电路直流工作状态是否正常,及时发现电路中已损坏或处于临界工作状态的元器件。
通过更换器件或调整电路参数,使电路直流工作状态符合设计要求。
3.动态调试:动态调试是在静态调试的基础上进行的,在电路的输出端测试输出信号,若发现不正常现象,应分析其原因,并排除故障,再进行调试,直到满足要求。
按照以上调试方法与步骤对所搭建的实际电路进行调试,调试结果与仿真结果完全一致,也就是说本次课设所设计的抢答器基本符合设计要求,达到了本次课设的目的。
三、结论及心得体会设计我了解到了不少东西,小功率调频发射机的设计涉及到许多问题,包括电容三点式振荡器的设计,电容三点式振荡器的设计非常繁琐,需要计算好各电阻的值,再根据各电容的作用,确定电容的值。
不过本次设计总体上体现了对高频电子线路的应用熟练与否。
而且本次设计需要protel软件的应用,让我重新对这款软件有了新的认识。
所以今后的目标是积累实际应用经验已达到快速高效完成实验。
这个实验是关于小功率调频发射机工作原理分析及其安装调试,通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。
学会基本的实验技能,提高运用理论知识解决实际问题的能力。
在实验过程中,通过选取元件、确定电路形式、以及计算等等,提高我们的动手能力,同时通过调试来发现自己的错误并分析及排除这些故障,使我们对小功率放大器的知识得到了加深。
这次设计让我又重新接触了高频电子线路,对其设计有了进一步的认识。
这次实验是三人一组的实验,本次设计锻炼了我的团队配合设计能力,我想对我以后参加工作与人配合会更加熟练。
参考资料[1]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.2006[2]李庆武.电子技术基础实验(数字电子技术及其EDA)(下册)..北京:机械工业出版社.2006[3]施金鸿、陈光明.电子技术基础实验与综合实践教程..北京:航空航天大学出版社,2006[4]赵景波、王劲松、滕敦朋.Protel 2004电路设计:从基础到实践.北京:电子工业出版社2007[5]邱关源.电路(第四版).北京:高等教育出版社.1999年[6]童诗白.模拟电子技术基础(第三版).高等教育出版社.2001年[7]贾新章..电子电路CAD技术基于OrCAD9.2.西安电子科技大学出版社.2002年出版东北石油大学课程设计成绩评价表课程名称高频电子线路题目名称小功率调频发射机的设计学生姓名学号指导教师姓名职称序号评价项目指标满分评分1 工作量、工作态度和出勤率按期圆满的完成了规定的任务,难易程度和工作量符合教学要求,工作努力,遵守纪律,出勤率高,工作作风严谨,善于与他人合作。
202 课程设计质量课程设计选题合理,计算过程简练准确,分析问题思路清晰,结构严谨,文理通顺,撰写规范,图表完备正确。
453 创新工作中有创新意识,对前人工作有一些改进或有一定应用价值。
54 答辩能正确回答指导教师所提出的问题。
30 总分评语:指导教师:2011 年 3 月8 日。