调频发射机课程设计
高频课程设计调频发射机
高频课程设计调频发射机一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解调频发射机的基本原理，掌握调频调制技术的基本概念。
2. 学生能够描述高频课程设计调频发射机的结构组成及其工作原理。
3. 学生能够掌握调频发射机参数调整对发射信号质量的影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，进行调频发射机的组装与调试。
2. 学生能够通过实际操作，分析并解决调频发射过程中出现的问题。
3. 学生能够利用调频发射机进行信号的传输，具备实际应用的能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习，培养对无线电通信技术的兴趣，激发创新意识。
2. 学生在学习过程中，树立团队协作意识，提高沟通与协作能力。
3. 学生能够认识到无线电通信技术在生活中的应用，增强社会责任感和使命感。
课程性质分析：本课程为高年级电子技术课程，以实践操作为主，理论联系实际，注重培养学生的动手能力与创新能力。
学生特点分析：高年级学生对电子技术有一定的基础，具备一定的自学能力和动手能力，对新鲜事物充满好奇心。
教学要求：1. 教师应注重理论与实践相结合，引导学生通过实践掌握理论知识。
2. 教师应关注学生的个体差异，因材施教，提高学生的创新能力。
3. 教师应注重培养学生的团队协作能力，提高学生的综合素质。
二、教学内容1. 理论知识：- 调频发射机原理：包括调频调制技术、发射机结构及其工作原理。
- 调频发射机关键参数：如频率、带宽、调制指数等对信号质量的影响。
- 无线电发射法规与标准：了解国家对无线电发射设备的相关规定。
2. 实践操作：- 调频发射机的组装：学生根据原理图，自行组装调频发射机。
- 调频发射机调试：学生调整发射机参数，优化发射效果。
- 信号传输实验：利用调频发射机进行信号传输，测试传输距离和信号质量。
3. 教学大纲：- 第一周：调频发射机原理学习，包括理论知识讲解和案例分析。
- 第二周：调频发射机关键参数学习，进行实际操作训练。
- 第三周：无线电发射法规与标准学习，了解行业规范。
高频课程设计调频发射机
高频课程设计调频发射机一、教学目标本章节的教学目标是使学生掌握调频发射机的基本原理、结构和功能，能够运用所学知识分析和解决实际问题。
具体目标如下：1.知识目标：（1）了解调频发射机的工作原理和基本组成；（2）掌握调频发射机的各个部件的功能和作用；（3）了解调频发射机在通信领域的应用。
2.技能目标：（1）能够正确使用调频发射机进行通信；（2）能够分析调频发射机的工作状态，判断并解决问题；（3）能够根据实际需求，设计并制作简单的调频发射机。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对通信技术的兴趣和好奇心；（2）培养学生团队合作、动手实践的能力；（3）使学生认识到调频发射机在现代通信中的重要性，提高学生的社会责任感和使命感。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括调频发射机的基本原理、结构和功能，具体如下：1.调频发射机的工作原理；2.调频发射机的组成部分及其功能；3.调频发射机的应用领域；4.调频发射机的设计和制作。
三、教学方法为了提高教学效果，本章节将采用多种教学方法，如讲授法、讨论法、案例分析法、实验法等。
具体如下：1.讲授法：用于讲解调频发射机的基本原理、结构和功能；2.讨论法：用于探讨调频发射机的应用领域和发展趋势；3.案例分析法：分析实际案例，使学生更好地理解调频发射机的工作原理；4.实验法：让学生动手实践，制作和调试调频发射机，提高学生的实际操作能力。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，本章节将准备以下教学资源：1.教材：提供理论知识的学习；2.参考书：拓展学生的知识视野；3.多媒体资料：包括图片、视频等，用于直观展示调频发射机的工作原理和制作过程；4.实验设备：用于学生的实践操作和实验教学。
五、教学评估本章节的教学评估将采用多种方式，以全面、客观地评估学生的学习成果。
具体评估方式如下：1.平时表现：通过课堂参与、提问、讨论等环节，评估学生的学习态度和积极性；2.作业：布置与本章节相关的作业，评估学生的理解能力和应用能力；3.实验报告：评估学生在实验过程中的操作能力和问题解决能力；4.考试：设置选择题、填空题、简答题等题型，全面考察学生对调频发射机知识的掌握程度。
无线调频发射器FM调频发射器课程设计
湖北师范学院文理学院信息工程系2010级电子信息工程专业综合课程设计（一）无线调频发射器的设计1 设计目的1. 熟悉仿真软件的操作步骤，电路图的分析方法及调频发射器的工作流程。
2. 掌握无线调频发射器的工作原理。
3. 了解各器件参数的计算及高频振荡电路的设计方法。
2 设计思路1. 首先设计音频放大电路，对音频信号进行放大；2. 然后设计高频振荡电路，接受来自放大级的信号；3. 将放大级和振荡级进行合理的组合，设计出无线调频发射器的整体电路；4. 粗略计算有关参数。
3 设计过程3.1方案论证根据资料得知，调频可以分为直接调频和间接调频，根据设计要求，我们选择直接调频方式。
直接调频一种较为简单的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。
我们将电路设计为信号输入部分、音频放大部分和高频振荡调制部分，声音信号经过microphone转换成电信号，并经过放大级放大后再送至高频振荡级，经过振荡级的处理，形成所学要的FM调频信号，并经过天线发送出去。
结构框图如图1：图13.2电路设计音频放大电路如图2所示图2信号源由microphone担任，它拾取周围环境声波信号后即输出相应电信号，经C1输入到晶体管Q1，Q1担任音频放大器，对音频信号进行放大。
高频振荡电路如图3所示图3音频放大电路对音频信号进行放大后经C2送至Q2的基极进行频率调制。
Q2 组成共基极高频振荡器，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。
无线调频电路的整体电路图如图4所示图4音频放大器由射极晶体管Q1担任，增益约20至50，将放大的讯号送往振荡级的基极，振荡级Q2工作于约88MHz的频率，此频率由振荡线圈（共5圈）和47pF电容器C4调整的，该频率也决定于晶体管Q2、18pF可调电容器C5及少数偏压元件，例如470Ω射极电阻R5和22K基极电阻R5。
高频课程设计报告_调频发射机
调频发射机课程实验报告姓名：班别：学号：指导老师：组员：小功率调频发射机课程设计一、 主要技术指标：1. 中心频率：012f MHz =2. 频率稳定度 40/10f f -∆≤3. 最大频偏10m f kHz ∆>4. 输出功率 30o P mW ≥5. 天线形式 拉杆天线（75欧姆）6. 电源电压 9cc V V =二、 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，并画出电路图。
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 三、 设计提示：通常小功率发射机采用直接调频方式，并组成框图如下所示：其中，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。
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.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。
关于该电路的设计参阅《高频电子线路实验讲义》中实验六内容。
克拉泼（clapp ）电路是电容三点式振荡器的改进型电路，下图为它的实际电路和相应的交流通路：实用电路 交流通路如图可知，克拉泼电路比电容三点式在回路中多一个与C1 C2相串接的电容C3，通常C3取值较小，满足C3《C1 ，C3《C2，回路总电容取决于C3，而三极管的极间电容直接并接在C1 C2上，不影响C3的值，结果减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响，且C3较小，这种影响越小，回路的标准性越高，实际情况下，克拉泼电路比电容三点式的频稳度高一个量级，达451010--。
调频(fm)发射机课程设计
调频(fm)发射机课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握调频(FM)发射机的基本原理、工作方式和应用场景。
通过本课程的学习，学生将能够：1.描述调频(FM)发射机的基本原理和工作方式。
2.分析并解决调频(FM)发射机在实际应用中可能遇到的问题。
3.设计和搭建简单的调频(FM)发射机电路。
4.了解调频(FM)发射机在我国无线电通信领域的应用和发展趋势。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.调频(FM)发射机的基本原理：介绍调频(FM)发射机的工作原理、调频信号的产生和调频解调的基本概念。
2.调频(FM)发射机的组成及功能：讲解调频(FM)发射机的各个组成部分，如射频振荡器、调制器、功率放大器等，以及它们的功能和作用。
3.调频(FM)发射机的应用场景：介绍调频(FM)发射机在无线电通信、广播、导航等领域的应用实例。
4.调频(FM)发射机的调试与维护：讲解调频(FM)发射机的调试方法、注意事项以及日常维护保养。
三、教学方法为了提高教学效果，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学：1.讲授法：通过讲解调频(FM)发射机的基本原理、组成及应用等内容，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生了解调频(FM)发射机在实际应用中的工作原理和操作方法。
3.实验法：学生进行调频(FM)发射机的搭建和调试实验，培养学生动手能力和实际操作技能。
四、教学资源为了支持本课程的教学，我们将准备以下教学资源：1.教材：选用国内权威出版的《调频(FM)发射机原理与应用》作为主要教材。
2.参考书：提供相关领域的经典著作和论文，供学生深入学习和研究。
3.多媒体资料：制作课件、教学视频等，以形象、生动的方式展示调频(FM)发射机的相关知识。
4.实验设备：准备调频(FM)发射机实验套件，供学生进行实验操作。
五、教学评估本课程的教学评估将采用多元化的评价方式，全面客观地评价学生的学习成果。
基于Multisim的调频发射机课程设计
图9借助于调相器得到调频波
图10变容二极管直接调频电路的Multisim仿真结果
【3】锁相环调频电路
锁相环路是一种反应控制电路，简称锁相环（PLL）.锁相环的特点是：利用外部输入的参考信号控制环路内部振荡信号的频率和相位.因锁相环可以实现输出信号频率对输入信号频率的自动跟踪，所以锁相环通经常使用于闭环跟踪电路.锁相环在任务的进程中，当输出信号的频率与输入信号的频率相等时，输出电压与输入电压保持固定的相位差值，即输出电压与输入电压的相位被锁住，这就是锁相环名称的由来.
二、设计任务及要求
1.学习Multisim仿真软件的使用办法，以及锻炼电路仿真的能力；
2.设计调频发射机各模块的电路，正确设计与计较发射机的各单元电路；
3.用Multisim软件对设计的电路进行仿真，验证设计是否正确；
4.模拟仿真，输出结果.
三、设计陈述的内容
1.设计题目与设计任务（设计任务书）
本次课程设计的题目为调频发射机的设计.旨在通过调频发射电机路的设计，成立无线电发射机的整机概念，了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计较发射的各单元电路.
图4 LC振荡器电路的Multisim原理图
仿真结果：
图5 LC振荡电路产生高频载波的仿真结果
【2】办法二：由西勒振荡电路或克拉泼电路产生高频载波
通常按照载波频率的凹凸和频率稳定度来确定电路形式.在频率稳定度要求不高的情况下，可以采取电容反应三点式振荡电路，如下图所示的克拉泼、西勒电路.
（a)西勒振荡器（b)克拉泼振荡器
（4）各级电路接在一起时相互搅扰.
4.结束语（设计的收获、体会等）
通过这次设计调频发射机的课程设计，收获良多，作为通信工程专业的学生，信号的接收调制传送接收理应是好生掌握的看家本领.但这次最大的收获便是意识到自己在知识运用上的不扎实.
高频课程设计报告_调频发射机
高频课程设计报告_调频发射机目录1. 内容概述 (2)1.1 课程背景 (3)1.2 报告目的 (3)1.3 报告结构 (4)2. 调频发射机概述 (5)2.1 调频通信原理 (6)2.2 调频发射机组成 (7)3. 调频发射机设计要求 (8)3.1 系统指标 (10)3.2 性能要求 (11)4. 设计方案与实现 (11)4.1 发射机结构设计 (13)4.2 高频电路设计 (14)4.3 调制和解调电路设计 (15)4.4 电源模块设计 (17)5. 调试与优化 (19)5.1 测试方法 (21)5.2 调试过程 (22)5.3 性能优化 (23)6. 测试结果与分析 (25)6.1 发射功率 (26)6.2 频谱纯度 (27)6.3 调制质量 (28)6.4 系统稳定性 (30)7. 结论与展望 (31)7.1 设计总结 (32)7.2 存在问题 (34)7.3 未来改进方向 (35)1. 内容概述本报告详细介绍了调频发射机的高频课程设计，围绕其工作原理、设计要点、实现路径以及未来改进方向展开深入探讨。
从调频发射机的基本原理出发，我们讨论了信号调制、载波频率的调整以及功率放大等关键技术点。
报告紧密结合实际工程需求，详尽阐述了调频发射机的工作著魔步骤和各个模块的功能设计，包括射频前端、调制器、功率放大器等核心部件。
在分析过程中，我们考虑了复杂信号环境下的抗干扰性设计，确保信号传输的稳定性和清晰度。
通过对调频发射机的仿真和数据分析，本报告优化了不同负载条件下的性能表现，为实际生产提供了有效的理论支持。
本课程设计报告还包括了项目实施过程中的遇到的挑战和解决方案，同时讨论了调频发射机在现代无线通信技术中的应用及其市场潜力。
报告最后展望了的未来科技发展趋势，提出了进一步提升调频发射机性能的潜在技术和创新方向。
通过本报告的学习与应用，读者能够获得关于高频调频发射机设计过程的全面了解，并为后续相关研究提供有益的参考和指导。
发射机课程设计调频发射机设计
发射机课程设计--调频发射机设计高频课程设计课程：高频课程设计课题：调频发射机设计专业：电子信息类班级：座号：姓名：指导老师：目录摘要 (1)一、设计题目 (2)1.1 进程安排 (3)1.2 设计内容 (3)二、调频发射机原理及方案选择 (3)2.1 FM调频原理 (3)2.2.系统框图 (5)2.3调频方案选择 (5)三、设计步骤和调试过程 (6)3.1总体设计电路 (6)3.2电路工作状态说明 (7)3.3发射机的主要技术指标 (7)四、模块说明 (9)4.1 音频输入模块 (9)4.2 振荡模块 (9)4.3音频放大模块 (10)4.4 放大和发射模块 (11)五、设计电路的性能评测 (12)六、结论及心得体会 (13)七、参考资料 (14)附件1：调频发射机电路原理图 (14)附件2：调频发射机发射机PCB图 (14)附件3：元器件清单 (15)摘要调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。
目前它广泛的用于生产、保安、野外工极管完成语音信号对载波信号的频率调制，并通过LC并联谐振网络选出三倍频信号；最终利用两级功率放大，使已调制信号功率大大提高，经过串联滤波网络滤除高次谐波，最程等领域的小范围移动通信工程中。
本课题重点在于设计能给发射机电路提供稳定频率的振荡调制电路。
课题首先用两级电压并联负反馈放大电路，适当放大语音信号，以配合调制级工作；然后用石英晶体构成振荡电路为发射机提供稳定的基准频率载波，接着通过变容二后通过拉杆天线发射出去。
通过后续的电路仿真和部分电路的调试，可以证明本课题的电路基本成熟，基本能完成语音信号的电压放大、频率调制和功率放大，达到发射距离的要求。
发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。
通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分，和电源部分。
简易调频发射机(话筒)课程设计
通信电子线路课程设计说明书简易调频发射机（话筒）系、部：学生姓名：指导教师：专业：班级：完成时间：摘要调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。
目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。
最后通过拉杆天线发射出去。
通过后续的电路仿真和部分电路的调试，可以证明本课题的电路基本成熟，基本能完成语音信号的电压放大、频率调制和功率放大，达到发射距离的要求。
本课题结合Multisim软件来对调频发射机电路的设计与调试方法进行研究。
Multisim软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证和设计数据管理。
使用Multisim等计算机软件对产品进行辅助设计在很早以前就已成为了一种趋势，这类软件的问世也极大地提高了设计人员在机械、电子等行业的产品设计质量与效率。
本课题的设计目的是掌握最基本的调频发射机系统的设计与安装，对各级电路进行详细地探讨，并利用Multsitim软件仿真设计一个简单调频发射机关键词调频发射机、调频、高频放大、功率放大、输出滤波、MultisimABSTRACTFM transmitter, as a kind of simple communication tools, because it does not require station and ground switch stand support, can effectively mobile communications, so deeply the welcome of people. At present it widely used for production, security, field in the construction of small areas of the mobile communication engineering. Finally, through bars antenna emitted. Through subsequent circuit simulation and part of the circuit, commissioning, can prove this topic circuit basic mature, basic can finish the speech signal voltage amplifier, frequency modulation and power amplifier, to launch the distance of the request.This class set combination of small power Multisim software to FM transmitter circuit design and debug method were studied. Multisim software can realize from the electrical design concepts to output data, and the physical production of all analysis, validation, and design data management. Today is not purely Multisim software design tools, but a system by simulation, it covers all the physical design as the core. Use of computer software, etc Multisim assistant design products in long ago has become a trend of this kind of software, and greatly improve the design in mechanical and electronic industries of product design quality and efficiency.This task requires knowledge of the design purpose is the most basic of small power FM transmission system design and installation of various circuits are discussed in detail, and the software design using Multisim a small power FM transmitter.Keywords FM transmitter； FM；high frequency amplifier； power amplifier；output filter； Multisim目录1课程设计任务书 (4)1.1 设计课题任务 (4)1.2 功能要求说明 (4)2 工作原理及方案选择 (5)2.1 设计课题总体方案介绍 (5)2.1.1直接调频发射系统的组成框图 (5)2.1.2实用发射电路方框图 (5)2.2 工作原理说明 (5)2.2.1调频振荡级 (6)2.2.2缓冲隔离级 (8)2.2.3高频功率放大级 (8)3 设计课题的仿真分析 (11)3.1 设计课题的参数选择 (11)3.1.1高频功率放大器的设计 (11)3.1.2、缓冲隔离级电路设计 (12)3.1.3调频振荡器设计 (13)3.2 设计课题的仿真结果 (16)3.2.1调频振荡级仿真结果 (16)3.2.2缓冲隔离级仿真结果 (18)3.2.3高频功率放大级仿真结果 (19)3.3 设计课题误差分析 (20)心得体会 (21)参考文献 (22)致谢 (23)附录 (24)1课程设计任务书1.1 设计课题任务学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《通信电子线路》中所学的理论知识和实验技能，掌握通信电子系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
高频课程设计报告_调频发射机
调频发射机课程实验报告姓名：班别：学号：指导老师：组员：小功率调频发射机课程设计一、 主要技术指标：1. 中心频率：012f MHz =2. 频率稳定度 40/10f f -∆≤3. 最大频偏10m f kHz ∆>4. 输出功率 30o P mW ≥5. 天线形式 拉杆天线（75欧姆）6. 电源电压 9cc V V =二、 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，并画出电路图。
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 三、 设计提示：通常小功率发射机采用直接调频方式，并组成框图如下所示：其中，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。
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.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。
关于该电路的设计参阅《高频电子线路实验讲义》中实验六内容。
克拉泼（clapp ）电路是电容三点式振荡器的改进型电路，下图为它的实际电路和相应的交流通路：实用电路 交流通路如图可知，克拉泼电路比电容三点式在回路中多一个与C1 C2相串接的电容C3，通常C3取值较小，满足C3《C1 ，C3《C2，回路总电容取决于C3，而三极管的极间电容直接并接在C1 C2上，不影响C3的值，结果减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响，且C3较小，这种影响越小，回路的标准性越高，实际情况下，克拉泼电路比电容三点式的频稳度高一个量级，达451010--。
高频课程设计---调频(FM)发射机的设计
高频课程设计论文题目：高频(FM)发射机的设计系别：电子信息与电气工程系专业：通信工程摘要：作为通信系统的重要组成部分，无线电技术越来越重要。
本文研制一种调频发射机，介绍了调频发射机的制作方法及其工作原理，同时给出了系统的组成框图及系统各部分功能，设计了PCB电路板，并且对所设计的发射机的功能进行了安装与调试。
本文中的发射机发射的频率可在66-109MHz频段内进行调制，并可用普通的调频收音机接收。
关键词：小功率调频发射机音频信号调制波载波目录1设计课题2实践目的3设计要求4基本原理4.1 系统方案选择4.2 整体系统描述4.3 单元电路设计4.3.1 音频放大电路4.3.2 高频振荡电路4.3.3 高频功率放大电路5系统调试5.1 PCB板的设计5.2 系统调式6结论7参考文献8附录1设计课题调频发射机设计2实践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。
本次设计要求达到以下目的：1.进一步认识射频发射与接收系统；2.掌握调频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。
3设计要求1.发射机采用FM的调制方式；2.发射频率覆盖范围为88-108MHz，传输距离大于10m；3.为了加深对调制系统的认识，发射机采用分立元件设计；4.已调信号采用通用的AM/FM多波段收音机进行接收测试。
4 基本原理4.1 系统方案选择方案一：以晶体振荡器做成高精度高稳定度的调频发射机以晶体振荡器做成高精度高稳定度的调频电路，这完全可以达到我们的要求，但是这种方案比较复杂，能过搜索我们有另外一种方案，见方案二。
方案二：以调频方式做成三级发射机这种方案的性能是比较好的，这种发射机主要由三个模块组成，第一级是音频放大电路；第二级是高频振荡电路；第三级是高频功率放大电路。
4.2 整体系统描述本调频发射机的总体电路如下：声--电转换、音频放大、高频振荡调制和高频功率放大等。
高频课程设计报告材料_调频发射机
调频发射机课程实验报告：班别：学号：指导老师：组员：小功率调频发射机课程设计一、 主要技术指标：1. 中心频率：012f MHz =2. 频率稳定度 40/10f f -∆≤3. 最大频偏 10m f kHz ∆>4. 输出功率 30o P mW ≥5. 天线形式 拉杆天线（75欧姆）6. 电源电压 9cc V V =二、 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，并画出电路图。
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 三、 设计提示：通常小功率发射机采用直接调频方式，并组成框图如下所示：其中，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。
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.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。
关于该电路的设计参阅《高频电子线路实验讲义》中实验六容。
克拉泼（clapp ）电路是电容三点式振荡器的改进型电路，下图为它的实际电路和相应的交流通路：实用电路 交流通路如图可知，克拉泼电路比电容三点式在回路中多一个与C1 C2相串接的电容C3，通常C3取值较小，满足C3《C1 ，C3《C2，回路总电容取决于C3，而三极管的极间电容直接并接在C1 C2上，不影响C3的值，结果减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响，且C3较小，这种影响越小，回路的标准性越高，实际情况下，克拉泼电路比电容三点式的频稳度高一个量级，达451010--。
毕业设计---调频发射机设计
毕业设计---调频发射机设计随着现代通信技术的不断发展，调频发射机已成为现代通信网络中必不可少的设备。
调频发射机以其频率稳定、覆盖面广等特点，被广泛应用于广播电视、物联网、移动通信等领域。
本文就调频发射机的设计原理及其实现过程进行详细介绍。
一、设计原理调频发射机主要由信号源、功率放大器、频率变化部分、传输机构等四部分组成。
其中信号源部分主要是产生高频信号的振荡器，频率在88-108 MHz之间。
功率放大器部分主要是将低功率信号放大，达到发射所需的功率。
频率变化部分主要是调节信号频率，实现调频发射。
传输机构则是将信号送到天线进行传输。
二、实现过程1、信号源设计信号源部分主要是实现高频信号的产生，实现起来比较简单，目前常用的是压控振荡器（VCO）作为高频信号源。
VCO可以通过改变输入电压的大小控制振荡频率，从而实现对信号的调谐。
VCO主要由振荡电路、稳压电路、滤波电路及功率放大器组成，在进行设计时需要根据具体的要求来选取不同的参数。
2、功率放大器设计功率放大器可以将低功率的信号放大到一定程度，达到发射所需的功率输出。
常见的功率放大器有晶体管功率放大器和集成电路功率放大器两种。
晶体管功率放大器比较常见，可根据所需的功率选择不同型号的晶体管。
3、频率变化部分设计变频部分主要是通过调节电容或电感的大小来改变信号的频率，实现高、中、低不同频率的选择。
根据不同的要求可以采用LC振荡电路，其具有频率稳定、调谐灵活等特点。
4、传输机构设计传输机构主要是将信号从信号源部分传输到天线，通常采用同轴电缆传输。
同轴电缆具有传输效率高、干扰小、传输距离远等优点，是目前广泛应用的一种电缆传输方式。
总之，调频发射机的设计包括信号源、功率放大器、频率变化部分以及传输机构，其实现过程应根据具体要求进行具体设计，选择适合自己的电路方案，实现调频发射。
调频发射机课程设计
目录1 前言 (2)1.1调频发射机的发展 (2)1.2 开发软件介绍 (2)2 工程概况 (2)3 正文 (3)3.1设计的目的和意义 (3)3.2目标与总体方案 (3)3.3设计方法和内容 (4)3.3.1主要技术指标 (4)3.3.2各级的选取 (4)3.3.3电路的逐级调试仿真 (9)3.4设计创新与关键技术 (11)3.5结论 (12)心得 (12)致谢 (13)参考文献 (13)附录一：整机电路图 (13)附录二:原器件清单 (14)1 前言高频电子线路系统地介绍了通信系统，特别是无线通信系统中的最基本电路及他们的功能，给出了定性及定量分析这些电路性能的方法.这些电路包括了发射机及接收机中的选频放大电路、混频电路、功放电路、振荡电路、调制及解调电路、锁相环电路、自动增益控制电路及频率合成电路.1.1调频发射机的发展随着人类的文明不断进步，科学技术不断的发展，人们之间的交流越来越多，相互交换的信息也日益剧增，要传送的信息类型也是越来越多样化.科技的进步也使得通信的技术得到了发展，特别是无线电波的使用，使我们的通信更加实时、高效.科技的快速发展，将使人们的通信更方便快捷.随着科技的发展和人民生活水平的提高，无线电发射机在生活中得到广泛应用，最普遍的有电台、对讲机等.人们通过无线电发射机可以把需要传播出的信息发射出去，接收者可以通过特制的接收机接受信息，最普通的模式是：广播电台通过无线电发射机发射出广播，收听者通过收音机即可接收到电台广播.调频发射机目前处于快速发展之中，在很多领域都有了很广泛的应用.它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域.1.2 开发软件介绍Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作.它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力.NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证.凭借NI Multisim中完整的器件库，可以快速创建原理图，并利用工业标准SPICE仿真器仿真电路.借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环.与NI LabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较仿真数据及实际建模测量.通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程.Multisim可以进行复杂模拟/数字电路的仿真、简单的PCB板设计、简单的单片机仿真.2 工程概况调频发射机目前处于快速发展之中，在很多领域都有了很广泛的应用.它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域.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.前两年，世界范围内的经济危机席卷全球，中国在全球性经济萧条的形势下，经济发展速度迅速下滑，国内需求不振，进出口量急剧萎缩，实体企业受国际经济形势影响严重.2008年，我国经济发展速度放缓，全年GDP下滑到9.0%，2008年四季度中国经济同比增长6.8％，四季度进口同比下降8.8%，出口同比增长4.3%.2009年，国际经济形式进一步恶化，我国经济也将面临更多的不确定因素.虽然最近两年有所好转，但形势依然不容乐观.从发射机总行业特点出发，紧紧围绕小功率总成产品市场总量及增长速度、产品市场份额、市场供需情况、市场竞争格局、产品价格、进出口状况及趋势和小功率总成生产企业基本情况和经营状况、功率调频发射机成市场发展前景和趋势等众多市场发展因素进行研究，提供了大量有价值的信息和资料.本报告依据国家统计局、工商局、海关总署和行业协会提供的权威数据，结合市场调查的第一手资料，以严谨的内容、直观的图表和详实的数据进行研究，帮助业内企业、投资公司及政府部门准确把握行业发展趋势，洞悉行业竞争格局、规避经营和投资风险、制定正确竞争和投资战略决策.3 正文3.1设计的目的和意义通过调频发射机电路的设计，使得建立无线电发射机的整机概念，了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算发射的各单元电路；包括LC振荡电路、变容二极管调频电路、射级跟随电路、高频功放电路十设计、元器件选择.发射机是日常生活中常见的也是应用非常广泛的电子器件，研究本课题既可以了解小信号发射机电路，又可以提高对于Multisim的应用能力和运用书本知识的能力.3.2目标与总体方案利用Multisim软件仿真设计一个小功率调频发射机.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.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.所以，通常小功率发射机采用直接调频方式，它的总体组成框图如图3-1所示.图3-1 系统框图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，且其频率受到外加调制信号电压调变；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.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.3.3设计方法和内容3.3.1主要技术指标（1）中心频率=12MHz（2）频率稳定度≤0.1MHz（3）最大频偏>10kHz（4）输出功率≥30mW（5）电源电压Vcc=12V3.3.2各级的选取（1）振荡级电路的选取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.其电路原理图如图3-2所示.图3-2 克拉拨振荡电路(2)变容二极管调频变容二极管Cj 通过耦合电容C1并接在LCN 回路的两端，形成振荡回路总容的一部分. 因而，振荡回路的总电容C 为：j N C C C += （3.3.1）振荡频率为： )(2121j N C C L LC f +==ππ （3.3.2）加在变容二极管上的反向偏压为：()()()高频振荡，可忽略调制电压直流反偏O Q R V V υυ++=Ω （3.3.3）图3-3 克拉拨振荡电路变容二极管利用PN 结的结电容制成，在反偏电压作用下呈现一定的结电容（势垒电容），而且这个结电容能灵敏地随着反偏电压在一定范围内变化，其关系曲线称Cj ～Ur 曲线，如图3-4所示.图3-4 变容管调频原理由图可见：未加调制电压时，直流反偏VQ 所对应的结电容为ΩCJ .当调制信号为正半周时，变容二极管负极电位升高，即反偏增加时，变容二极管的电容j C 减小；当调制信号为负半周时，变容二极管负极电位降低，即反偏减小时，j C 增大，其变化具有一定的非线性，当调制电压较小时，近似为工作在j C ～R υ曲线的线性段，j C 调制电压线性变化，当调制电压较大时，曲线的非线性不可忽略，它将给调频带来一定的非线性失真. 我们再回到上图，并设调制电压很小，工作在Cj ～VR 曲线的线性段，暂不考虑高频电压对变容二极管作用.设图4.1-3 用调制信号控制变容二极管结电容t V V Q Q R Ω+=cos υ （3.3.4）由图3-4可见：变容二极管的电容随υR 变化.即： t C C C m jQ j Ω-=cos （3.3.5） 可得出此时振荡回路的总电容为t C C C C C C m jQ N j N Ω-+=+='cos （ 3.3.6）由此可得出振荡回路总电容的变化量为：()t C C C C C C m j jQ N Ω-=∆=+-'=∆cos （3.3.7）由式可见：它随调制信号的变化规律而变化，式中f ∆的是变容二极管结电容变化的最大幅值.我们知道：当回路电容有微量变化c ∆时，振荡频率也会产生f ∆的变化，其关系如下：C C f f ∆∙≈∆210 （3.3.8） 式中，是0f 未调制时的载波频率；0C 是调制信号为零时的回路总电容，显然jQ N o C C C += （3.3.9）由公式（3.2.2）可计算出中心频率0f ： )(210jQ N C C L f +=π （3.3.10）将（3.2.8）式代入（3.2.9）式，可得： t f t C C f t f m Ω∆=Ω=∆cos cos )/(21)(00 （3.3.11）频偏：m C C f f )/(2100=∆ （3.3.12）振荡频率：()()t f f t f f t f o o Ω∆+=∆+=cos （3.3.13）由此可见：振荡频率随调制电压线性变化，从而实现了调频.其频偏f ∆与回路的中心频率f0成正比，与结电容变化的最大值Cm 成正比，与回路的总电容C0成反比.图3-5 振荡变容二极管调频电路 如图3-5为本设计根据上述原理所采用的振荡变容二极管调频电路.其中V3为输入信号.C8为高频滤波电容L2给输入信号提供通路.R6、R7为变容二极管偏置电阻.其中偏置电压：VQ=（R7/R7+R6）vcc （3.3.14）（3）缓冲级的选取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.该极工作于甲类以保证足够的电压放大.对缓冲级管子的要求是()03-5f f ≥γ()2CC BR CEO V V ≥所以可选用普通的小功率高频晶体管，如9018等.另外，BQ EQ BE V V V =+CQ I I β=若取流过偏置电阻R9,R10的电流为110BQ I I =，则101/BQ R V I =81()/CC BQ R V V I =-所以选R10,R8均为10K Ω.为了减小缓冲级对振荡级的影响，射随器与振荡级之间采用松耦合，耦合电容C9可选为180pf.对于谐振回路C10,L2,由01122f MHZ LCπ== 故本次实验取C10为100PF ，210012 1.76(2)L H C f μπ==⨯ 所以，缓冲级设计电路为图3-6所示图3-6 缓冲级原理图（4）功率输出级的选取图3-7功率输出级原理图为了获得较大的功率增益和较高的集电极功率，设计中采用共发射极电路，同时使其工作在丙类状态，组成丙类谐振功率放大器．由设计电路图知L3、C12 和C13为匹配网络，与外接负载共同组成并谐回路．为了实现功率输出级在丙类工作，基极偏置电压VB3应设置在功率管的截止区．同时为了加强交流反馈，在T3的发射极串接有小电阻R14．在输出回路中，从结构简单和调节方便考虑，设计采用л型滤波网络，如右图.L3，C12，C13构成π型输出，Q3管工作在丙类状态，调节偏置电阻可以改变Q3管的导通角.导通角越小，效率越高,同时防止T3管产生高频自激而引成回路用来实现阻抗匹配并进行滤波，即将天线阻抗变换为功放管所要求的负载值，并滤除不必要的高次谐波分量.在选择功率管时要求0CM P P ≥max CM c I i ≥()2CC BR CEO V V ≥()03-5f f ≥γ综上可知，我们选择9018功率管.由于要使功放级工作在丙类，就要使1212139200.7520220CC B V R V v R R ⨯⨯===++，解得13128.3R R >，为了使功放的效率较大，可以减小Q3管的导通角，这里取R13=11R12，第二级集电极的输出电流已经扩大了几十倍，为防止第三级的输入电流过大而烧坏三极管，需要相应的增大第三级的输入电阻.取R13=220K ，R12=20K ，改变R14可调整放大倍数，取较小的反馈电阻有利于提高增益，因为选定1212139200.7520220CC B V R V v R R ⨯⨯===++，所以发射极电压VE 为0.05V ，因此R14可选为100Ω. 由于3e L L Q R ω⨯=，0312tf f L C π==⨯且12131213t C C C C C ⨯=+，一般取8~10e Q =,所以32121312131(2)()L C C f C C π=+.解得3 1.06L H μ=计算得，C13＝680PF ，C12＝220PF.功放级的电路设计如图3-8所示.图3-8 功放级原理图（5）总设计图根据前面的分析，还要考虑各级之间的隔离，以及滤波电路，可以设计出如下图3-9的原理图.图3-9 总电路原理图其中，C14,C16为滤波电容，选C14为0.1µF，C16为100µF.C1为基极高频旁路电容，R1,R2为Q1管的偏置电阻.采用分压式偏置电路既有利于工作点稳定，且振荡建立后有利于振荡幅度的稳定.调节C7/C8可使调频线性良好.R7,R8为变容二极管提供直流偏置.调制音频信号经C17,LC 加到变容二极管改变振荡频率实现调频.振荡电压经电容C9耦合加至Q2缓冲放大级.Q2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.该级工作于甲类以保证足够的电压放大.Q3管工作在丙类状态，有较高的效率同时防止Q3管产生高频自激而引起的二次击穿损坏.调节偏置电阻可改变Q3管的导通角.L3, C12和C13构成π型输出回路用来实现阻抗匹配并进行滤波，即将天线阻抗变换为功放管所要求的负载值，并滤除不必要的高次谐波分量.3.3.3电路的逐级调试仿真（1）振荡级仿真图3-10 震荡级原理图如图4.1.1所示，振荡器仿真.利用multisim仿真软件，画好电路图，设置好原件参数，按图接好示波器和频率器.仿真后可看到波形和频率.开始发现频率过大根据LC的计算公式将L1的值调大得到合适频率.图3-11 震荡级仿真输出波形（2）缓冲级仿真将振荡器调频电路接好输入到缓冲级，并输入合适的信号.测缓冲器前后波形.可以看到波形没有变化.示波器如图3-13所示.图3-12 缓冲级原理图图3-13 缓冲级输出波形（3）功率放大级仿真从缓冲器出来的信号接入C1.示波器接法如图示A通道解放大后的信号.B通道接缓冲器出来的信号.即接C1前面.运行仿真，发现功率放大器不放大.后发现是没注意输入信号和匹配网络.将L8 C19和C20 L7设置正确后.发现还是没放大.后面细调Q3的射极电阻（电位器调到0%）和偏置电阻（电位器调到98%）以及Q1丙放的射极电阻（电位器0%），发现大约能放大10倍.图3-14 功率输出级原理图图3-15 输出级输出波形与调制波对比3.4设计创新与关键技术因本设计全程都在Multisim软件环境下仿真，各条件都在理想的环境下测定，所以与实际情况有所差异.在仿真过程中刚开始出不了波形，经过原件的参数微调后才出现波形.如果要制作一个调频发射机实体，则要克服诸多困难.常见故障分析如前所述，高频电子线路由于受到分布参数以及各种耦合与干扰的影响，其稳定度比起低频电路来说要差些，因此调试工作比较复杂，特别是整机的调试，需要细致耐心，前后级要多次反复调整，直到满足技术指标为止.切记不要急躁，更不能盲目地更改参数，否则事倍功半，达不到预期的效果.整机联调过程中常见的故障分为以下两类：1）调频震荡级与缓冲级相联时的常见故障.调频震荡级与缓冲级相联时，可能出现震荡级的输出电压幅度明显减小或波形失真变大的情况.产生的主要原因可能是射级跟随器的输入阻抗不够大，使震荡级的输出负载加重，可通过改变射级电阻，提高射级跟随器的输入阻抗.2）功放级与前级级联时的常见故障1.输出功率明显减小，波形失真增大，产生的原因可能是级间的相互影响，使末级丙类功放谐振回路的阻抗发生变化，可以重新调谐，使回路谐振.2.主震级的振荡频率改变或停振.产生的原因可能是后级功放的输出信号较强，经公共地线、电源线或连接导线耦合至主振级，从而改变了振荡回路的参数或主振级的工作状态.可以加电源去耦滤波网络，修改振荡回路参数，或重新布线，减小级间相互耦合.由于功放运用的折线分析方法，其理论计算为近似值.在计算电感L1值时，由于并不清楚Cj的具体值，把它忽略了，此外单元电路的设计计算没有考虑实际电路中分布参数的影响，级间的相互影响，所以电路的实际工作状态与理论状态相差较大，因而元件参数在整机调整过程中，修改比较大，这是在高频电路整机调试中需要特别注意的.3.5结论此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.本次课程设计还是比较成功的，各个波形都比较理想.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，综合布线等提高了我们的动手能力，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！通过本次设计，使我们了解了无线调频发射机的基本工作原理，设计流程，进一步掌握了焊接工艺这一块.开拓了思路，锻炼了实践动手能力，提高了分工协作能力和分析问题,解决问题的能力,达到了本次设计的目的.心得经过一周左右的时间，我终于完成这次无线话筒的课程设计任务.首先我查阅了大量的书本资料，接着又上网搜集了许多有用信息，有时候为了找到一个合适的电路而苦恼，有时候又为取得一点成功而由衷的高兴.在让我体会到设计电路艰辛的同时，更让我体会到成功的喜悦和快乐.课程设计提高我的综合动手能力和工程设计能力，它使我的理论知识得到了综合应用，培养我综合运用所学理论的能力和解决较复杂的实际问题的能力.本次高频电子线路的课程设计，不像模电，基本可以不要借助电脑，这次的话，大部分任务是在电脑上完成，所以掌握好多种软件，也是一种必备的技能.其中一个就是multisim这个软件，通过此次设计，我基本熟悉了解了它的使用和功能用途，我是第一次接触到这个软件的，因为之前模电设计、实验都是用的ewb软件.很多东西都是要靠自己学，单片机课程中要用到protues软件，老师也没讲，但是我们必须要会使用，所以就需要我们有自学的能力.在大学，或许就是培养我们的各种自学能力和学习方法吧.这个软件功能确实很强大，我们只不过用到了它的一部分而已，在今后的学习工作中，我们依然要继续学习，继续进步，用知识去武装自己，永远让自己立于不败之地.致谢本次课设历经磨难最终在张老师的指导下终于成功了，在此非常感谢张老师的悉心教导.当初在选择这个题目时，没注意到课题的难度，只知道好玩，在经过查询资料之后也没太在意，最后仿真时波形图始终出不来，当时非常低沉，在接二连三的查询更多资料之后还是不理想，当时可急坏了.在仔细询问老师和同学后终于找到了问题的关键，张老师还不时为我出谋划策，最终完成了该次课程设计.在此非常感谢老师和同学们，没有你们的帮助看来我是不能独自完成这次课设的.在此我学到了团队合作的力量是非常巨大的，要合理利用团队力量.参考文献[1]《高频电子线路实验与课程设计》杨翠娥主编，哈尔滨工程大学出版社[2]《高频电路设计与制作》何中庸译，科学出版社[3]《模拟电子线路》Ⅱ主编：谢沅清出版社：成都电子科大[4]《高频电子线路》第四版主编：张肃文出版社：高教出版社[5]《高频电子线路辅导》主编：曾兴雯陈健刘乃安出版社：西安电子科大附录一：整机电路图附录二:原器件清单序号名称编号型号/大小1 电阻R1 10K2 电阻R2 10K3 电阻R3 1.2K4 电阻R4 125 电阻R5 1K6 电阻R6 1007 电阻R7 27K8 电阻R8 27K9 电阻R9 10K10 电阻R10 1011 电阻R11 47012 电阻R12 20K13 电阻R13 220K14 电阻R14 10015 电阻RL 10016 电容C1 10n17 电容C2 100p18 电容C3 220p19 电容C4 10n20 电容C5 10n21 电容C6 220p22 电容C7 220p23 电容C8 47u24 电容C9 180p25 电容C10 100p26 电容C11 100p27 电容C12 220p28 电容C13 680p29 电容C14 100n30 电容C15 220p31 电容C16 220u32 电感L1 1.9u33 电感L2 1.76u34 电感L3 1.0635 电感L4 1.9u36 三极管Q1 2N221937 三极管Q2 2N221938 三极管Q3 2N221939 变容二极管D1 D1MA840 忽略此处..。
调频发射机课程设计报告
调频发射机课程设计报告
摘要：本课程设计旨在设计并实现一台基于调频技术的发射机。
通过此课程设计，学生将学习到调频发射机的基本原理、电路设计、调试及测试技能，培养学生的实践操作能力和解决问题的能力。
一、引言
调频发射机是广泛应用于无线通信领域的一种重要装置。
本课程设计将介绍调频技术的基本概念以及调频发射机的工作原理，通过仿真和实验，学生将掌握调频发射机的电路设计及测试技能。
二、调频技术的基本概念
调频技术是一种将信息信号转换为频率变化的技术。
常用的调频技术有频率调制（FM）和相位调制（PM）两种。
本课程设计将以频率调制为例进行讲解。
三、调频发射机的基本原理
调频发射机的主要部件包括振荡器、调频电路、功率放大器等。
振荡器产生基准频率信号，调频电路将信息信号转换为频率变化的调制信号，并与基准频率信号相加，通过功率放大器将调制信号放大后输出。
四、调频发射机的电路设计及实现
本课程设计将以CMOS技术为基础，设计并实现一台低功率调频发射机。
具体实现过程包括电路原理图绘制、PCB设计、元器件选择、电路调试等。
五、实验结果及分析
通过实验，我们得到了一台性能稳定、功耗较低的调频发射机。
实验结果表明，该发射机具有良好的调制指标和发射功率，可广泛应用于无线通信领域。
六、总结与展望
本课程设计通过设计及实现一台低功率调频发射机，使学生能够掌握调频技术的基本原理、电路设计及测试技能，提高学生的实践操作能力和解决问题的能力。
未来，我们将进一步完善课程内容，拓展调频技术的应用领域。
高频课程设计调频发射机
1.课程设计任务书1.1引言本文设计一个调频发射机，调频发射机由前级LC振荡电路，变容二极管调频，射级跟随器，甲放，和高频放大电路构成。
高频放大电路是调频发射基末级电路，其性能的优劣直接影响到发射机的好坏，稳定性和放大特性等指标。
因此本文设计对中频放大电路做了比较详细的介绍。
1.2 设计目的通过调频发射机电路的设计，使得建立无线电发射收机的整机概念，了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算发射的各个单元电路：包括LC振荡电路、变容二极管调频电路、射级跟随器电路、高频功放电路设计、元器件选择。
发射机是日常生活中常见的也是应用非常广泛的电子器件，研究本课题既可以了解小信号发射机电路，又可以提高对于Multisim和Protues的应用能力和运用书本知识的能力。
1.3 任务设计一个简易调频发射机（话筒），载频为4MHz，最大频偏为kHz75±，天线阻10-。
要求调试并测量主抗为75Ω，输出功率大于200mW，中心频率稳定度不低于3振级电路的性能，包括中心频率及其频率稳定度等。
1.4基本要求1.载频：4MHz2.最大频偏：kHz±，753.天线阻抗：75Ω，4.输出功率：>=200mW，10-5.中心频率稳定度：<=32总体方案2.1 方案选择直接调频发射机调频就是由高频振荡器产生的调频信号先由变容二极管调频，发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制，高频部分包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。
主振器的作用是产生频率稳定的载波。
为了提高频率稳定性，主振级采用石英晶体振荡器，并在它后面加上缓冲级，以削弱后级对主振器的影响。
2.2 工作原理调频发射机是由LC 振荡电路、缓冲级和高频功率放大电路构成。
由LC 振荡电路产生载波信号，送往缓冲级，然后由高频功率放大电路对信号进行放大，最后由天线发送出去。
2.3设计框图通常小功率发射机采用直接调频方式，它的组成框图如下所示。
小信号调频发射机设计与实现课程设计
小信号调频发射机设计与实现摘要调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人的欢迎。
目前它广泛用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信中。
本次设计的调频发射机是将单片机和调频发射机结合，用单片机PB0，PB1，PB2作为与BH1415F的通讯端口，通过改变PB0，PB1，PB2传送的高低电平从而改变BH1415F的发射频率。
同时又用单片机去控制四个数码管动态的去显示调频发射机所发送的频率。
调频发射机主要采用了一片BH1415F的芯片。
BH1415F具有提高信噪比（S/N）的预加重电路、防止信号过调的限幅电路、控制信号频率的低通滤波电路（LPF）、产生立体声复合信号的立体声调制电路、调频发射的锁相环电路（PLL）组成。
关键字：单片机数字化控制 BH1415F 调频发射AbstractFM Transmitter as a simple communication tool, because it does not need transit and ground stations to support the switch to mobile communications can be effective, it was welcomed by the people. It is widely used in current production, security, field engineering and other fields of small-scale mobile communication projects.The FM transmitter is designed microcontroller and FM transmitter combined with MCU PB0, PB1, PB2 and BH1415F as communication ports, by changing the PB0, PB1, PB2 high-low transfer thus changing the transmitting frequency BH1415F. At the same time with the microcontroller to control the dynamics of the four digital FM transmitter to display the transmit frequency. FM transmitters are mainly used a BH1415F chips. BH1415F with improved signal to noise ratio(S/N) of pre-emphasis circuit to prevent clipping the signal overshoot circuit , the control input signal frequency low-pass filter circuit(LPF), generating stereo composite stereo signal modulation circuit, FM launchphase-locked loop circuit(PLL) components.Key words: Single chip, Digital control , BH1415F, FM transmitter目录摘要 (I)Abstract ............................................................................................... I I 目录 (III)前言 (V)1 FM收音机概述 (1)1.1 发射系统和接收系统的简单概述 (1)1.2典型数字式调频发射机组成 (2)1.3 发射机的调制方案 (3)2 方案论证与硬件选择 (4)2.1 采用分立元件设计 (4)2.2 采用集成FM调制芯片设计 (5)2.2.1芯片简介 (6)2.2.2 特点 (6)2.2.3 电路应用说明 (6)2.3控制模块 (8)2.3.1 STC89C52外形和引脚 (8)2.3.2 STC89C52主要功能 (10)2.3.3 单片机总控制电路 (10)2.4电源模块 (14)2.4.1系统供电单元介绍 (14)2.5数码管显示器 (15)2.5.1 数码管的内部结构 (16)2.5.2 数码管的外部结构 (16)3 电路设计 (18)3.1 BH1415ＦＭ调制模块 (18)3.1.1 音频放大输入电路 (19)3.1.2调制电路 (20)3.1.3 选频以及功率放大 (21)3.1.4 电源电路 (22)3.2单片机电路 (22)4 程序设计 (24)4.1 程序流程图 (24)4.2 软件部分的调试 (25)4.3系统整体调试 (28)总结 (29)致谢 (30)参考文献 (31)附录 (32)附录I (32)附录II (32)前言随着现代电子技术的日新月异,各种电子产品层出不穷,人们在追求高科技现代化的同时,也越来越强调产品的方便携带性了，车载产品便是众多新型电子产品中很具有代表性的。
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摘要频率调制又称调频，它是使高频载波信号的频率按调制信号振幅的规律变化，即使瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系，而振幅保持基本恒定的一种调制方式。
调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。
目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。
本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图，将调频发射机的电路分为了振荡器、调制器、混频电路、倍频电路和功率放大器几部分，分别讨论它们的原理及其特性。
关键字：调频振荡器混频倍频功放一、前言调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。
主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。
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。
调频发射机作为一种简单的通信工具，它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混频，倍频，功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,发送出去的装置。
本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图，将调频发射机的电路分为了载波振荡器、调制器、混频电路、倍频电路和功率放大器等部分组成，分别讨论它们的原理及其特性。
通过调频发射机电路的设计，使得建立无线电发射收机的整机概念，了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算发射的各个单元电路：包括晶体振荡电路、变容二极管调频电路、二极管单平衡混频电路、三极管倍频电路、丙类谐振功率放大电路设计、元器件选择。
发射机是日常生活中常见的也是应用非常广泛的电子器件，研究本课题既可以了解调频发射机电路，又可以提高对于Multisim的应用能力和运用书本知识的能力。
二、设计指标1. 工作电压：Vcc=+12V；2. (天线)负载电阻：RL=51欧；3. 发射功率：Po≥500mW；4. 工作中心频率：f0=5MHz；5. 最大频偏：Δfm=10kHz；6. 总效率：§≥%50；7. 频率稳定度：Δf0/fo≤ 0.0001/小时；8. 调制灵敏度SF≥30KHZ/V；三、系统综述3.1.整体原理框图3.2.工作原理此次设计中采用变容二极管直接调频方式，其中高频振荡器主要用于产生频率稳定，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，将调制信号与载波信号输入调频波产生电路得到调频波，再对所产生的调频信号进行混频、倍频、功放和一系列的阻抗匹配，完成调频发射过程。
音频信号输入：这一部分主要是将声音信号加到电路中去，通过LPF 后在通过电感和电容的隔离和耦合后加到主振电路中。
用它改变载波频率。
主振级：是正弦波自激振荡器，用来产生频率为75MHz~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。
调频电路：本部分和主振在同一个电路单元中，本电路主要的作用是用音频信号去改变主振级产生的高频小信号的频率，使得载波信号的频率随着音频信号的幅值变化而变化。
这样就将音频信号所携带的信息加载到了载波中。
功率放大器：用于放大功率信号，由于功放级往往工作于效率高的丙类工作状态，其输出波形不可避免产生了失真，为滤除谐波，输出网络应有滤波性能因此主要由谐振电路完成。
四、单元电路设计与仿真4.1.晶体振荡电路石英晶体振荡器的基本原理：石英晶体振荡器的结构：石英晶体振荡器是利用石英晶体（二氧化硅的结晶体）的压电效应制成的一种谐振器件，它的基本构成大致是：从一块石英晶体上按一定方位角切下薄片（简称为晶片，它可以是正方形、矩形或圆形等），在它的两个对应面上涂敷银层作为电极，在每个电极上各焊一根引线接到管脚上，再加上封装外壳就构成了石英晶体谐振器，简称为石英晶体或晶体、晶振。
其产品一般用金属外壳封装，也有用玻璃壳、陶瓷或塑料封装的。
当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个PF到几十PF。
当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L 来等效。
一般L的值为几十mH 到几百mH。
晶片的弹性可用电容C来等效，C的值很小，一般只有0.0002～0.1pF。
晶片振动时因摩擦而造成的损耗用R来等效，它的数值约为100Ω。
由于晶片的等效电感很大，而C很小，R也小，因此回路的品质因数Q很大，可达1000～10000。
加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得精确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。
谐振频率：从石英晶体谐振器的等效电路可知，它有两个谐振频率，即（1）当L、C、R 支路发生串联谐振时，它的等效阻抗最小（等于R）。
串联揩振频率用fs表示，石英晶体对于串联揩振频率fs呈纯阻性，（2）当频率高于fs时L、C、R支路呈感性，可与电容C。
发生并联谐振，其并联频率用fd表示。
根据石英晶体的等效电路，可定性画出它的电抗—频率特性曲线。
可见当频率低于串联谐振频率fs或者频率高于并联揩振频率fd时，石英晶体呈容性。
仅在fs＜f＜fd极窄的范围内，石英晶体呈感性。
并联型晶体振荡电路仿真图并联型晶体振荡器就是用晶体振荡器代替电感三点式电路构成的振荡器。
在并联型晶体振荡电路中，R!，R2和R3构成分压式偏置电路，L1为高频扼流圈，C1为旁路电容，C5为耦合电容。
晶体在振荡器中起的是高Q电感的作用，振荡电路与克拉波振荡电路相似，这个电路的振荡频率就是晶体的标称频率。
4.2.变容二极管间接调频变容二极管间接调频仿真图变容二极管间接调频仿真图（1）间接调频定义:将调制信号vΩ(t)先进行积分,再以积分后的信号去进行调相,所得的调相波就是对原调制信号实现的调频,称这样调频为间接调频。
（2)实现间接调频的方法:由定义可知间接调频方法取决于调相,调相方法有几种,则间接调频方法也有几种。
调相方法大致有三种：矢量法、移相法、时延法，所以间接调频同样也有三种方法：矢量法、移相法、时延法。
（3）变容二极管调相电路原理变容二极管调相电路如右图所示，图中ic来自高频振荡器的载波信号，其余电路部分是一个并联谐振回路。
并联谐振回路的谐振频率wp与变容二极管的电容Cj有关，当变容二极管电容Cj随调制信号u变化而变化时，谐振频率wp亦随之变化。
上图是一种以调相器达到间接调频，每个单回路的Q值由可变电阻调节，以使3个回路产生相等的相移。
调制信号经积分器后加到变容二极管上。
4.3.三极管倍频电路三极管倍频仿真图1、功能：倍频器实质上就是一种输出信号等于输入信号频率整数倍的电路，常用的是二倍频和三倍频器。
在手持移动电话中倍频器的主要作用是为了提升载波信号的频率，使之工作于对应的信道；同时经倍频处理后，调频信号的频偏也可成倍提高，即提高了调频调制的灵敏度，这样可降低对调制信号的放大要求。
采作倍频器的另一个好处是：可以使载波主振荡器与高频放大器隔离，减小高频寄生耦合，有得于减少高频自激现象的产生，提高整机工作稳定性。
2、倍频原理：由晶体三极管组成的倍频电路，它的基本原理是：三极管VT1的基极不设置或设置很低的静态工作点，三极管工作于非线性状态，于是输入信号经管子放大，其集电极电流会产生截止切割失睦，输出信号信号丰富的谐波分量，利用选频网络选通所需的倍频信号，而滤除基波和其他谐波分量后，这就实现了对输入信号的倍频功能。
4.4.丙类谐振功率放大电路丙类谐振功率放大器仿真电路谐振功率放大器主要有四个特点：①放大管是高频大功率晶体管，能承受高电压和大电流；②输出端负载回路为调谐回路，既能完成调谐选频功能，又能实现放大器输出端负载的匹配；③基极偏置电路为晶体管发射结提供负偏压，使电路工作在丙类状态；④输入余弦波时，经过放大，集电极输出电压是余弦脉冲波形。
丙类功率放大器的基极偏置电压BEu是利用发射极电流的直流分量 0EI在发射极直流负反馈电阻10R上产生的压降来提供的。
当放大器的输入信号iu为正弦波时，集电极电流ci为余弦脉冲波。
利用谐振回路L5C5的选频作用可输出基波谐振电压1Cu、电流1 Ci。
五、整机电路设计图六、设计总结在这次设计中，我承担了变容二极管间接调频电路和三极管倍频电路，我明显体会到，对于基础知识的掌握与发挥的重要性及动手能力的必要性，只是的积累与运用并不是表面上那么简单，学习中积累，现实中运用，两者相结合，才能达到最佳效果。
总的来说,这里面的酸甜苦辣都是我人生难得的一大笔财富。
此次的高频课程设计，我学到了许多以前在课本上学不到的东西，同时也把以前学到的理论知识运用到了此次的课程设计中，很好地加强了我在高频电子线路方面的知识，特别是在调频部分。
整个调试程序的过程让我对multisim软件有了更深一步的了解。
在整个电路课程设计过程中，我们不断地在遇到问题和解决问题之中盘旋。
例如在之前对仿真软件的不熟悉，在仿真时多次出不了波形等等，我们从来没有想过放弃，一起坚持不断的调试。
通过这次课程设计，加强了我们的动手、思考和解决问题的能力。
在整个设计过程中，我们把老师以前所讲的芯片的原理、作用及性能都运用到了这次设计中，这样加强了我们对课本知识的理解和巩固。
我觉得这次设计不仅加强了我们对课本知识的回顾和温故，而且锻炼了我们运用软件的能力。
更重要的锻炼了我们动手能力。
书中的理论有点枯燥，运用书中的知识去调试，那是一种无法比拟的成就感。
这样更能激发我们对我们专业的兴趣，和对我们专业知识的理解和掌握，能激发我们对电子科研技术的钻研，增加设计兴趣。
在本次设计作品完成期间我遇到很多困难，尽管很艰苦，一次又一次品尝到了解决问题的喜悦,最终完成了这次课程设计，在高频课程设计中我们发现了自己知识的不足，通过老师和同学的帮助，以及去图书馆查找资料，终于把问题都解决了，让我学到了很多，同时也巩固了所学的知识。
七、参考文献【1】黄智伟，基于NI Multisim的电子电路计算机仿真设计与分析，电子工业出版社. 【2】熊伟，Multisim7电路设计及仿真应用，清华大学出版社.【3】侯丽敏，通信电子线路，清华大学出版社.【4】张肃文，高频电子线路，高等教育出版社.【5】谢云，现代电子技术实践课程指导，机械工业出版社.。