小功率调频发射机设计

合集下载

小功率调频发射机的设计

小功率调频发射机的设计

********************校高频电子线路课程设计报告设计题目:小功率调频发射机的设计系部:专业:班级:学生姓名:学号:成绩:2011年月“高频电子线路”课程设计任务书1.时间:2011年06月6日~2011年06月10日2. 课程设计单位:****************3. 课程设计目的:掌握“高频电子线路”课程的基本概念、基本原理,加深对高频电子系统的工作原理和电路调试方法的理解。

4. 课程设计任务:①了解电路图绘制软件的相关常识及其特点;②熟悉电路图绘制软件的使用方法;③理解高频电子系统的布局布线规则;④作好实习笔记,对自己所发现的疑难问题及时请教解决;⑤联系自己专业知识,熟练设计高频电子线路的,总结自己的心得体会;⑥参考相关的的书籍、资料,认真完成实训报告。

⑦作好笔记,对自己所发现的疑难问题及时请教解决;⑧联系自己所学知识,总结本次设计经验;⑨认真完成课程设计报告。

高频课程设计报告前言:结合这次课设的要求:运用模电知识,利用晶体管设计电路,我的选题是小型功率发射机,在小型发射机的设计中,根据晶体管结构和工作原理,进行放大电路,射极跟随器设计,小型功率放大电路,还有在设计中占主要地位的振荡电路的设计。

其中振荡电路的设计结合了模电以及高频电子线路中晶体管综合应用。

设计跟随其实必不可少的,因为起到前后级电路的隔离作用。

产生的信号很小,需要通过放大电路的放大才能达到要求,发大电路的的设计最为复杂,考虑到前后及电路的匹配,以及波形的失真与否。

本次课设论文分为以下几个部分:通过技术指标从后级电路依次往前级电路设计,包括元件参数,器件的选择,电路仿真,PCB印刷版的制作,和最终实物的制作和调试。

课设中。

设计仿真和实物调试很有差别,因为振荡频率为6到7兆赫兹,已经属于高频范围,很容易受到杂波信号的影响,所以在调试中为保证电路的稳定性会改变电路的某些参数。

小功率发射机主要包括以下几个部分: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。

小功率调频发射机(工程)

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。

小功率调频发射机高频课设报告

小功率调频发射机高频课设报告

课程设计报告——小功率调频发射机的设计与制作一、框图及原理图图1.1 调频发射机组成框图图1.2 调频发射机组成原理图二、原理一、震荡级 震荡级电路常见的是三点式,电容三点式和电感三点式。

虽然电容三点式的频偏大,但频率稳定度较低。

因此选用电容三点式的改进型电路——克拉泼振荡电路。

克拉泼电路的主要部分是电感和与它串联的小电容C3,要求这个小电容C3远小于另两个电容C1和C2,这样三个电容串联的值主要取决于小电容C3,从而减小了三极管极间电容对振荡频率的影响。

一般来说,这个小电容越小,振荡频率越稳定,但过小的电容会减小开环增益,引起起振困难,所以综合考虑,C3去220p 比较合理。

三极管采用分压式偏执,以提高电路的稳定度。

Rb1、Rb2、Re 、Rc 为偏置电阻,使得三极管工作在放大区。

Cb 为高频旁路电容,使得交流通路可实现射同它反。

调 频 震荡级 缓 冲 放大级 功 率 输出级图2.1 震荡级电路二、缓冲级缓冲级作为前级振荡器与末级功率放大部分的桥梁,一方面它将前级信号放大到足以激励功率放大级的程度,另一方面它将两级隔离,避免相互影响。

本电路采用L1和C1组成的网络实现滤波和阻抗匹配。

由于频率固定在12M ,根据)2/(10LC f π=可以确定相应的电感和电容,这里采用100p 的电容和可调电感组合可以达到最好的效果。

其中可调电感通过圈数粗调电感值,通过转动中心磁芯细调电感值。

R1、R2、R3为偏置电阻,将三极管的静态工作点调在放大区。

C1和C3为前后级耦合电容,这两个电容的取值不能太大也不能太小。

如果取值过大,则前后级耦合效果虽然增强,但相互影响也增大;相反,如果取值太小,则导致前后级的容抗较大,影响耦合效果。

综合考虑,取值在100p 到200p 较好。

图2.2 缓冲级三、功率放大级功率放大级做为最后一级,其最主要的任务是提供较大的放大倍数和发射功率,以保证信号较远距离的传输。

放大倍数受Re(即图中R2)和Rc(即LC回路的谐振阻抗)影响较大,其中放大倍数与Re成反比,而与Rc成正比。

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

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 。

小功率调频发射机

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

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。

小功率调频发射机的设计6页word文档

小功率调频发射机的设计6页word文档

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。

小功率调频发射机的设计 (1)

小功率调频发射机的设计 (1)

小功率调频发射机的设计主要内容、基本要求、主要参考资料等1、主要内容利用所学的高频电路知识,设计一个小功率调频发射机。

通过在电路设计、安装和调试中发现问题、解决问题,加深对高频电子线路课程理论知识的理解,提高电路设计及电子实践能力。

2、基本要求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≥;3、主要参考资料[1] 阳昌汉. 高频电子线路. 哈尔滨:高等教育出版社,2006.[2] 张肃文,陆兆雄. 高频电子线路(第三版). 北京:高等教育出版社,1993.[3] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试. 武汉:华中科技大学出版社,2000.[4] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计. 北京:电子工业出版社,2002.完成期限2月28日-3月4日指导教师专业负责人2011 年 6 月25 日一、电路原理1.电路原理及用途制定小功率调频发射机方框图的要求是,在满足技术指标要求的前提下,应该尽量要求电路简单、性能稳定并可靠。

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。

令一种就是间接调频,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,通常小功率发射机采用直接调频方式,它的框图如下所示:振荡电路的功能是在没有外加输入信号的条件下,电路自动将直流电源提供的能量转换为具有一定频率、一定波形和一定振幅的交变振荡信号输出。

小功率调频发射系统的设计.

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。

【毕业设计】小功率FM发射机电路的设计

【毕业设计】小功率FM发射机电路的设计
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
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
小功率FM发射机电路的设计 - I -
小功率FM调频发射机电路的设计
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
Armstrong invented the short-wave (FM) radio. 1939, the inventor of FM
transmitters Armstrong of the United States established the first FM radio
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

小功率调频发射机的设计.

小功率调频发射机的设计.

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f0=6.5MHz;(2) 发射功率PA>100mW;(3) 负载电阻RL=75Ω;(4) 调制灵敏度Sf≥25kHz/V;二、设计步骤和调试过程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。

小功率调频发射机(甲放) (2)

小功率调频发射机(甲放) (2)

在频偏较小时,f m与 CS的关系可采用下面近似公式,即
f m 1 CS
fo
2 CQS
∴ p↑- △f ↑ ,
C j↑- △f ↑。
调制灵敏度
Sf
fo 2CQS
CS VΩm
式中,CS 为回路总电容的变化量;
CQS 为静态时谐振回路的总电容, 即
CQS

C1

CCCQ CC CQ
b。 测试点选择
正确选择测试点,减小仪器对被测电路的影响。 在高频情况下,测量仪器的输入阻抗(包含电阻和电 容)及连接电缆的分布参数都有可能影响被测电路的 谐振频率及谐振回路的Q值,为减小这种影响,应 使仪器的输入阻抗远大于电路测试点的输出阻抗。
所有测量仪器如高频电压表、示波器、扫频仪、 数字频率计等的地线及输入电缆的地线都要与被测 电路的地线连接好,接线尽量短。
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PA与其消耗的总功率
P’C 之比,称为发射机的总效率 A。
1、单元电路设计与调试
整机电路的设计计算顺序一般是从末 级单元电路开始,向前逐级进行。而 电路的装调顺序一般从前级单元电路 开始,向后逐级进行。
交流电压的振幅,其表达 式为
VCm VCC I CQ RE1 VCES
(3) 功率增益
与电压放大器不同的是,功放应有一定的功率增益,对 于图4.3.1所示电路,宽带功放要为下一级丙类功放提供 一定的激励功率,必须将前级输入的信号进行功率放大, 功率增益 为
AP=PC / Pi 式中,Pi为功放的输入功率,它与功放的输入电压Vim及 输入电阻Ri的关系为
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

湖南工程学院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李科峰指导教师浣喜明2011年09 月08 日湖南工程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班0881 学生姓名李科峰学号10 指导老师浣喜明审批任务书下达日期:2011 年08 月29 日设计完成日期:2011 年09 月08 日目录一.设计目的 (6)二.基本原理与方案比较 (6)2.1FM调制原理 (6)2.2调频方式选择 (9)三.单元电路的设计 (10)四.总电路图 (17)五.心得体会 (18)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 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。

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。

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。

(2)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。

2.1.2间接调频如图1所示,不直接针对载波,而是通过后一级的可控的移相网络。

将Ωu 先进行积分()⎪⎭⎫ ⎝⎛⎰Ωt dt t u k 01,而后以此积分值进行调相,即得间接调频。

()()⎪⎭⎫ ⎝⎛''+=⎰Ωt f c cm FM t d t u k t w V t u 0cos图1 间接调频实现可控移相网络的实现方法如下图2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。

图2 单级回路变容管调相电路2.1.3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。

2.2调频方式选择实现调频的方法很多,大致可分为两类,一类是直接调频,另一类是间接调频。

直接调频是用调制信号电压直接去控制自激振荡器的振荡频率(实质上是改变振荡器的定频元件),变容二极管调频便属于此类。

间接调频则是利用频率和相位之间的关系,将调制信号进行适当处理(如积分)后,再对高频振荡进行调相,以达到调频的目的。

两种调频法各有优缺点。

直接调频的稳定性较差,但得到的频偏大,线路简单,故应用较广;间接调频稳定性较高,但不易获得较大的频偏。

考虑到电路的复杂度故采用直接调频的方案。

2.3直接调频方案选择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,基极与集电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。

方案一:以调幅方式形式做成的三级发射机其性能是比较好的,在实际中做成原品后其频率的稳定对不够高,在一般的情况下只能在68M—96M见跳动,而且还是调幅的不能变成调频,故而不能选用。

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,但是还有没有比这更优更简单的电路呢?答案是肯定的,见方案三。

方案三:本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;第二级超高频振荡调制器;第三级音频放大电路;第四级高频功率放大器;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,基极与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。

三.单元电路的设计1.由于要接入麦克风,所以要给麦克风提供驱动电压但又不能太大,通过22k的电阻R1实现,C1的作用是滤波减小干扰,C2为耦合电容防止过大的电流将晶体三极管烧坏。

2.LC调频振荡器:产生频率f0=88MHz左右的高频振荡信号,最大频偏Δfm=75kHz,整个发射机的频率稳定度由该级决定。

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。

FM调频电路原理是三极管组成共基极高频振荡器,基极与集电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。

本模块由三极管等元件构成电容三点式振荡器,不仅能够产生稳定的载波,而且还能够实现调制功能。

本方案采用较为稳定的克拉泼电路如图4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与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:中心频率;实际电路中通过调节电感值就可以得到所需要的频率。

这里C6是与下一级放大电路的耦合电容,作用是隔直流,保护电路图43.音频放大电路设计音频放大电路由共射放大电路构成。

由调制级转换过来的音频信号非常弱,因此必须再加上一级共射放大的电路。

然而要使共射放大电路工作在放大区,必须有合适的静态工作点Q 。

a 、静态工作点的测量测量放大器的静态工作点,应在输入信号 的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶体管的集电极电流Ic 以及各电极对地的电位UB 、Uc 、UE 。

一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压UE 或Uc ,然后算出Ic 的方法,例如,只要测出UE ,即可用:算出Ic(也可根据,由Uc 确定Ic)同时也能算出 ,图 5E E C E R U I I =≈C CCCC R U U I -==图 6b 、静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic (或UcE )的调整与测试。

静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。

如工作点偏高,放大器在加入交流信号以后易产生饱合失真,此时Uo 的负半周将被削底,如上图6所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即Uo 的正半周被削顶(一般截止失真不如饱合失真明显),如图7所示。

这些情况都不符合不失真放大的要求。

所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的输入电压Ui ,检查输出电压Uo 的大小和波形是否满足要求。

如不满足,则应调节静态工作点的位置。

图5是电路的一级放大,由于通过调制电路的信号很小所以要用甲类放大器,以防止失真或无法达到放大作用,这里负载采用L2、C8并联谐振回路达到选聘和匹配作用。

R5的作用是给基极提供偏图7 静态工作点对U0波形失真的影响置电压,设置三极管的静态工作点和设置放大倍数。

C12滤波减小干扰。

4.高频功率放大电路设计(1)基本关系式功率放大器的基极偏置电压VBE 是利用发射极电流的直流分量IEO (≈ICO )在射极电阻上产生的压降来提供的,故称为自给偏压电路。

当放大器的输入信号'i v 为正弦波时,集电极的输出电流iC 为余弦脉冲波。

利用谐振回路LC 的选频作用可输出基波谐振电压vc1,电流ic1。

图6画出了丙类功率放大器的基极与集电极间的电流、电压波形关系。

分析可得下列基本关系式:11R I V m c m c =式中,m c V 1为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅;m c I1为集电极基波电流振幅;R 为集电极回路的谐振阻抗。

02102111212121R V R I I V P mc m c m c m c C === 式中,PC 为集电极输出功率COCC D I V P =式中,PD 为电源VCC 供给的直流功率;ICO 为集电极电流脉冲iC 的直流分量。

放大器的效率η为CO mc CC m c I I V V 1121⋅⋅=η图8是最后一级,设为丙类放大,以提高发射功率使已调信号可以发射更远,集电极同样采用L3、C11并联谐振电路选频匹配。

后面通过旁路电容C14=220uF 的极性电容滤除无用的小信号,减小干扰。

再通过C13将调制信号耦合到天线上去。

相关文档
最新文档