合工大通信电子线路课程设计报告

通信电子线路课程设计设计报告学院：计算机与信息学院：学号：班级：通信工程14-2班指导老师：正琼目录键入章标题(第1 级)1键入章标题(第2 级) 2键入章标题(第3 级) 3 键入章标题(第1 级)4键入章标题(第2 级) 5键入章标题(第3 级) 6设计课题一 LC 正弦波振荡器的设计1. 设计容和主要技术指标要求● 设计容：设计一个LC 正弦波振荡器 ● 已知条件：三极管 负载● 主要技术指标要求： ① 谐振频率ƒ0 = 5MHz ② 频率稳定度ocf f ≤510–4/小时 ③ 输出峰峰值2. 设计方案选择 ● 方案选择 ① 电感三点式振荡器优点：由于1L和2L之间有互感存在，所以容易起振。

其次是频率易调（调C）。

缺点：与电三点式振荡器相比，其输出波形差。

这是因为反馈支路为感性支路，对高次谐波呈现高阻抗，波形失真较大。

其次是当工作频率较高时，由于1L和2L上的分布电容和晶体管的极间电容均并联于1L与2L两端，这样，反馈系数F随频率变化而变化。

工作频率愈高，分布参数的影响也愈严重，甚至可能使F减小到满足不了起振条件。

因此，优先选择的还是电容反馈振荡器。

电容三点式振荡器优点：高次谐波成分小，输出波形好，其次振荡频率可以做得很高，因而本电路适用于较高的工作频率。

缺点:频率不易调（调L,调节围小），调1C 或2C 来改变震荡频率时，反馈系数也将改变。

但只要在L 两端并上一个可变电容器，并令1C 与2C 为固定电容，则在调整频率时，基本上不会影响反馈系数。

克拉波振荡器优点：频率可调，,其次改变F 不受影响，与无关，故比较稳定。

缺点：频率不能太高，波段围不宽，波段覆盖系数一般约为1.2~1.3，波段输出幅度不平稳，实际中常用于固定频率振荡器。

○4 西勒振荡器优点：振荡频率可以很高，且在波段振幅比较稳定，调谐围比较4C宽，克拉波电路中是改变来调节频率，而的改变会影响接入系数P,从而可能停振。

但西勒电路中，改变来调节频率，而的改变不会影响接入系数P。

⑤最终选择方案通过对以上的几种电路的分析，可以看出：电感三点式振荡器：容易起振，调频方便，但波形失真较大；电容三点式振荡器：波形好，频率稳定性好，但调频不方便；克拉泼振荡器：调频方便但可调围小；西勒振荡器：频率稳定性高，振幅稳定，调频方便。

所以，在本设计中拟采用并联改进型的西勒电路振荡器。

●设计电路图●工作原理振荡器是不需外信号激励、自身将直流电能转换为交流电能的装置。

LC 振荡器是一种能量转换器，由晶体管等有源器件和具有选频作用的无源网络及反馈网络组成。

正弦波振荡器的原理框图如下：振荡器原理框图放大器的增益: 反馈系数: 振幅起振条件:相位起振条件:振幅平衡条件:相位平衡条件:西勒电路是一种改进型的电容反馈振荡器，是在克拉泼电路上改进的来的，有效的改善了克拉泼电路可调围小的缺点。

其基本电路图如下：放大电路 选频网络正反馈网络输出提供直流偏压；作为耦合电容，直流开路，交流短路；组成谐振回路，作为晶体管放大器的负载阻抗。

反馈信号从电容两端取得，送回放大器的基极b上。

，振荡频率,与无关，故比较稳定。

3．电路参数计算、元器件选择偏置电阻值的计算与选择偏置电阻决定静态工作点，所以，要先确定振荡器的静态工作电流I CQ。

一般小功率振荡器的静态工作电流为，取=2 ，在实验室取得的三极管的值用万用表测得为。

则：一般取实验中则,则；由,一般取确定=-=;由流过的电流,确定==;由,确定=；综上，，=，，根据以上计算出的各电阻值，我选取了最接近的标称电阻值，为了便于调整静态工作点，在实际电路中用固定值的电阻与电位器串联。

实际使用的标称电阻值为，=，，振荡回路元件值的计算根据西勒振荡器的原理，，回路的振荡频率主要由、和L决定，即,一般谐振回路的电感L 与电容，其中+。

反馈系数,=,为了便于起振，取=,取=，由，得到。

综上，==，。

实际使用的标称值为==200，为。

●旁路电容值的选取一般应使旁路电容C b的容抗为与其并联的电阻值的1/20～1/10。

但是，当与其并联的电阻值较大时，应当使C b的容抗为几十欧姆甚至几欧姆。

这里选取标称值。

4.电路的安装和调试●主要技术指标测量○1静态工作点电极射极e 基极b 集电极c电压值/V 1.93 2.57 8.58○2谐振频率实验实际测得谐振频率=4.99MHz,接近于所设计的标称频率，满足频率的要求。

③输出峰峰值在未接负载时，输出峰峰值为，为减小接入负载的影响，与负载串联一的电容后与电感并联，接入负载后输出峰峰值有所减小，后调节滑动变阻器获得满足要求的输出峰峰值，在示波器上测得其输出峰峰值,满足幅度要求。

④频率稳定度在一分钟，用频率计测得实际工作频率最大偏离标称频率的数值如下图：频率稳定度=,满足频率稳定度的要求。

调试中的所遇到的问题以及解决方法(调整电路参数直至满足要求)问题○1：在没有接负载的情况下，示波器上没有显示出正弦波，没有起振。

解决方法：在设计电路时，计算出的上拉电阻值但是在实验室并没有相对应的电阻，于是我用电阻与电阻进行串联，但是输出没有显示出正弦波，说明没有起振，说明可能是没有设置合适的静态工作点，将上拉电阻设为固定值不能够调整静态工作点，于是我将上拉电阻换为固定电阻与电位器的串联，适当调节电位器后，示波器上有了符合要求的输出波形。

问题○2：在接入负载后，振荡器不能够起振，示波器上没有显示正弦波。

解决方法：在没有接入负载时振荡器的负载为无穷大，在接入负载后，负载从无穷大减小，电导增大，增益减小，若小于1则停振，在西勒振荡器与负载之间串联一个的小电容之后，减小了负载对振荡器的影响，振荡器能够起振，适当调节电位器，输出峰峰值满足要求。

附录：LC振荡器的定制电路图和PCB图及元件明细表●LC振荡器定制电路图●LC振荡器PCB图元件明细表标志符元件参数/型号元件类型电阻电阻电位器电阻电阻电阻电容电容电容可变电容电容电容电感三极管设计课题二AM和DSB调制电路的设计1.设计容和主要技术指标要求●设计容：设计一个由构成的调幅器●主要技术指标：载波频率载波幅度峰峰值调制信号频率调制信号幅度峰峰值=输出峰峰值●已知条件：负载2.设计方案选择●设计电路图●工作原理振幅调制就是使载波信号的振幅随调制信号的变化规律而变化的技术。

通常载波信号为高频信号，调制信号为低频信号。

设载波信号表达式为, 调制信号的表达式为则调幅信号的表达式为,式中，为调幅系数,;为载波信号；为上边带信号；为下边带信号。

它们的波形及频谱如下图所示：调幅波波形调幅波频谱由图可见，调幅波中载波分量占有很大比重，因此，信息传输效率较低，称这种调制为有载波调制。

为提高信息传输效率，广泛采用抑制载波的双边带或单边带振幅调制。

双边带调幅波的表达式为。

由MC 1496u Ω1108612514234R 1C 2C 4RP 1C 1C 5C 3R 10R 2R 3R 4R 5R 6R 7R 8R 9+V ccR e-V EEu cu o其中，载波信号○10脚输入，为高频旁路电容，使○8脚交流接地；调制信号经低频耦合电容从○1脚输入，为低频旁路电容，使○4脚交流接地。

调幅信号从○12脚单端输出。

脚○2与脚○3间接入负反馈电阻，以扩展调制信号的线性动态围；增大，线性围增大，但乘法器的增益随之减小。

3. 电路参数计算及元器件选择 静态偏置电压的设置静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集-基间的电压应大于或等于，小于或等于最大允许工作电压。

对于所设计的电路，在应用时，静态偏置电压应满足下列关系：电阻及 提供静态偏置电压，保证乘法器部的各个晶体管工作在放大状态，因此阻值的选取应满足静态偏置电压的关系。

静态时（0c v v Ω==），测量器件各引脚的电压如下：引脚 ○8 ○10 ○1 ○4 ○6 ○12 ○2 ○3 ○5 ○7 ○14 电压/V6.0 6.0 0.0 0.0 8.6 8.6 -0.7 -0.7 -6.8 0.0 -8.0与电位器RP 组成平衡调节电路，改变RP 的值可以使乘法器实现抑制载波的振幅调制或有载波的振幅调制。

静态偏置电流的确定静态偏置电流主要由恒流源0I 的值确定。

当器件为单电源工作时，○14脚接地，○5脚通过电阻5R 接正电源CC V +（CC V +的典型值为+12V ），由于0I 是5I 的镜像电流，所以改变5R 可以调节0I 的大小，即0550.7500CC V VI I R -≈=+Ω当器件为双电源工作时，○14脚接负电源EE V -（一般接-8V ），○5脚通过电阻5R 接地，因此，改变5R 也可以调节0I 的大小，即0550.7500EE V VI I R --≈=+ΩMC1496构成的振幅调制器电路如设计电路图所示。

采用双电源供电方式，所以○5脚的偏置电阻5R 接地，由上式可计算静态偏置电流由上式可计算静态偏置电流，即根据MC1496的性能参数，器件的静态电流应小于4mA 。

一般取器件的总耗散功率可由下式估算：561455142()()D P I V V I V V ≈-+-4. 电路的安装和调试 主要技术指标测量○1当输出为普通调幅波时 输出峰峰值为500○2当输出为双边带调幅波时输出峰峰值为328调试中的所遇到的问题以及解决方法问题：电路连接完成后，加入调制信号以及载波信号后示波器上没有显示输出解决方法：一开始以为是电路搭建错了，于是对照参考书将面包板上的电路又检查了一遍，但是再三检查也没有发现连错，后我又检查了各个电阻的阻值，又更换了几个元器件，再次连接示波器还是没有输出，然后又用万用表测量了每一个引脚的电压值，与书上的理论的电压值相对照，结果发现除了○7脚与○14脚的电压值没有问题以外，其他引脚的电压值全部与理论值相差很多，最后怀疑可能是芯片的问题，结果换了芯片后示波器上就有了输出，每个引脚的电压也都正确了，输出的峰峰值也能够达到指标要求。

附录：AM和DSB调制电路的定制电路图和PCB图及元件明细表●AM和DSB调制电路的定制电路图●AM和DSB调制电路的PCB图元件明细表元件参数标志符元件类型20uF 电解电容20uF 电解电容0.1uF 电容0.1uF 电容0.1uF 电容10kΩ电位器750Ω电阻750Ω电阻51Ω电阻51Ω电阻6.8kΩ电阻1kΩ电阻51Ω电阻1kΩ电阻3.3kΩ电阻3.3kΩ电阻1kΩ电阻级联调试1.设计容和主要技术指标要求将第一级电路与第二级电路级联，加入相应的调制信号，示波器上输出调幅波（AM或DSB），输出峰峰值均大于0.3V。

2.设计方案选择设计电路电路图3.电路的安装和调试主要技术指标测量○1当输出为普通调幅波时，输出峰峰值为316,符合指标要求○2当输出为双边带调幅波时，调滑动变阻器，输出峰峰值为312（幅度峰峰值仍为，后增大幅度峰峰值到时，）●调试中的所遇到的问题以及解决方法问题：输出的调幅波出现上下不对称的波形解决方法：在同学的建议下，我在输出调幅波的之前加一个LC滤波电路，由电容电感并联而成，频率为5MHz,实际使用的电容电感及其连接如下图所示：C1 100p L110µH输出附录：级联的定制电路图和PCB图及元件明细表●级联的定制电路图级联的PCB图元件明细表标志符元件参数元件类型电阻电阻电位器电阻电阻电阻电容电容电容可变电容电容电容电感T9013 三极管20uF 电解电容20uF 电解电容0.1uF 电容0.1uF 电容0.1uF 电容100pF 电容L 10uH 电感10kΩ电位器750Ω电阻750Ω电阻51Ω电阻51Ω电阻6.8kΩ电阻1kΩ电阻51Ω电阻1kΩ电阻3.3kΩ电阻3.3kΩ电阻1kΩ电阻课程设计的收获及心得体会这次的高频课程设计过程还是有些坎坷的，但是却也让我收获了很多。