振荡器课程设计

一、 设计题目：振幅调制器设计
二、 摘要
在当今时代，电子科技已经十分发达，而通信和广播等领域也随之高速发展。

有时为了提高通信质量和处理信号方便，需要将语音、图象等有用信息经过调制
才能发送出去。

现代通信中常用调制方式有调幅、调相和调相，三种调制方式各
有优缺点，所以要根据具体条件要求确定适当调制方式。

当需要将调制信号通过
调幅后再发送出去时，这就无疑需要一种振幅调制电路来实现。

下面介绍一种简
易的振幅调制电路，该电路的载波由高频信号发生器产生，经放大后和调制信号
经乘法器后，输出抑制载波的双边带调幅波，输出的双边带调辐波与放大后的载
波再经过相加器后，即可产生普通调幅波，本电路的设计思路十分清晰，原理较
为易懂，结构简单明了，使用起来方便、稳定且实用价值较高。

本设计主要涉及模拟电子线路中的放大器工作原理、通信电子线路中高频功率
放大器的工作原理，以及对振幅的普通调制和双边带调制原理。

对电路基础、模
拟电子线路、通信电子线路中的一些基础知识要求较高，是对以往学过的知识一
次全面的复习。

同时也将理论知识应用到设与计与实践中。

三、 系统总体设计结构
1、整体方案分析
本设计的原理框图（图1）如下：
图1设计原理图
载波由高频信号源直接产生，然后经过高频功率放大器进行放大，作为调
幅波的载波，调制信号由低频信号源产生，二者经过乘法器后即可产生双边带的
调幅波，为了得到质量更好的信号，也经常在输出端加上一个加法器，使调幅波
与一个幅度相当的载波相加，得到标准调幅波。

工作原理如图2。

调幅波
图2双边带调幅信号产生原理图
2、部分电路方案分析
（1）放大部分方案分析
根据设计要求，放大部分需要由丙类放大器才能满足其技术指标，原理框图如图3。

第一级由甲类放大器进行输入信号的第一级放大，第二级采用丙类放大，其最大优点是效率比较高。

如图4。

图3 功率放大器的原理框图
（2）调幅电路的方案分析
常用的电路有两种，一是采用模拟集成运放构成的加法器，但由于输入的是频率高的信号，这样会导致输出的波形会严重失真，而且电路极其不稳定；二是采用乘法器、加法器部分直接采用集成乘法器和集成的加法器，其优点是效率较高而且输出稳定。

通过理论上推证和实践比较，第二个方案更具有可行性，故选择此方案。

四、主要电路环节电路及理论分析
本设计主要电路由高频功率放大部分和条幅电路部分组成，下面就两部分的电路图和工作原理作简要分析。

1、高频功率放大器部分
（1）工作原理（电路图见图4）
第一级甲类放大器先将输入信号放大，然后通过一个LC选频网络选择有用的频率信号，抑制无用的谐波，通过一个耦合电容输出给下一。

，其中，静态工作点是由滑变和电阻分压，通过滑变来调节，发射极与地之间接直流反馈电阻和交流反馈电阻，以保证静态工作点的稳定。

第二级为丙类放大器，是典型的基极为无直流偏置电压的丙类放大器。

只有载波的正半周且幅度足够大时才能使功率管导通，其集电极负载为LC选频谐振回路，谐振回路以选出有用的基波信号，因此可获得较大的功率输出。

通过发射极所接滑变可调节丙类放大器的功率增益。

图4高频放大部分电路图
（2）电路的主要器件选择及分析
在本电路中直流供电电压Vcc选择12V，然后可根据输入信号的频率、电路的稳定性和频率特性，以及上、下限截止频率来选择第一级放大器和第二级放大器的三极管。

第一级放大器静态工作点可通过调整滑变电阻R1
定偏压形式。

而LC选频网络中的电感和电容的大小应由来确定。

此外其增益由R3的调节来控制。

C3为旁路电容，而C4为耦合电容。

R L后级等效负载阻抗，因此，计算出的放大倍数为估算值。

选取丙类放大器作为第二级放大器目的是为了提供大功率，因此LC选频回路是必不可少的，其谐振频率同样为6MHz左右，这样才能选出有用的基波分量，抑制无用的谐波。

但考虑到由于是第二级放大，无用的干扰比较大，所以采用部分接入法，来增加电路的Q值，提高选频回路的选择性，由于丙类只有载波的正半周且幅度足够才能使功率管导通，因此应选大电容来使波形的恢复失真最小，电路中元件的各个参数通过理论公式计算均已调试好，在此不再赘述。

2、调幅电路部分
在平常的通信应用中，常按功率电平的高低分为高电平调制和低电平调制两种，普通调幅波多用高电平调制电路，优点是不需要采用线性放大器，有利于提高电路工作效率；而低电平调制电路的优点是条幅功率小，电路简单。

结合本设计实际情况，此处采用低电平调幅电路。

工作原理如下：（电路原理图见图5）
图5低电平调幅电路图
经放大后的载波与调制信号经过乘法器MC1596后，即可得到双边带的调幅波。

其表达式为：
图中可变电阻RP是用来抑制载波信号的,若要得到双边带调幅波,在调制信号为0的基础上，调节RP，使输出端的载波信号电压值为0V，然后再加上调制
信号，此时输出的则是抑制载波的双边带调幅。

在本电路中，将输出端的载波信号幅度调成为6V。

然后再加上调制信号，经乘法器后，输出有载波的标准调幅波。

另外振荡器的总电路见附录。

五、设计心得体会
这次课程设计历时将近两个星期，通过这次的课程设计，我开始重新翻看已经学过的教材，与此同时我也明白了许多之前不懂的问题。

本次课程设计是通过自己所学，自行设计一个电路，给我的感触颇深。

在设计过程中我发现通信电子线路与模拟电子线路有着很大的差异与区别，在设计之初，通过计算得到的参数与最终确定的参数相差很大，而起决定性因素的并不是计算，而是通过定性分析，估算后，对电路的调整，这也让我深深的明白了通电子电路的这个特点，这同时也是通信电子线路与模拟电子线路之间所存在最大的差异与区别。

刚开始做时，有点找不到头绪，不知道首先该干什么，就胡乱的借了好多书，还去上网，就这样白忙活了两天。

静下心来以后想想，应该先确定一个方向，再沿着这个方向去搜资料。

于是我翻看课本确定了设计振荡器这个方向。

随后我就开始到学校网页上的图书馆上搜索资料。

这期间还有许多不懂不会的地方，多亏了同学的耐心指导。

做课程设计当然少不了画图，此次我主要使用Multisim2001进行画图。

因为以前从没使用过这个软件，所以用起来很生疏，当然最大的收获也是学会了使用Multisim软件。

当我看到自己画出来的电路图时，一种成就感油然而生。

另外，在设计过程中也暴露出了一些问题，如以前所学高频，模电知识的不扎实等，这也警示我要经常去翻课本，WORD和Multisim软件使用方面也有所欠缺，这都是以后需要改进的地方。

虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次课程设计的最大收获和财富。

高频课程设计虽然结束了，但通过设计所学到的东西将长久存在。

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。

让我知道了学无止境的道理。

我们每一个人永远不能满足于现有的成就，人生就像在爬山，一座山峰的后面还有更高的山峰在等着你。

挫折是一份财富，经历是一份拥有。

这次课程设计将成为我人生旅途上一个非常美好的回忆！最后，我要谢谢老师这一学期来对我的教导！
六、参考文献
[1]于红珍.通信电子电路北京：清华大学出版社2005
[2]康华光.电子技术基础（模拟部分）.北京：高等教育出版社2006
[3]高吉祥.高频电子线路设计.北京：电子工业出版社，2007
[4]铃木宪次.高频电路设计与制作.北京：科学出版社，2005
[5]李银华.电子线路设计指导.北京：北京航空航天大学出版社2005
附录：振荡器总电路图。