高频课程设计报告_调频发射机
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。
五邑大学高频课程设计报告
摘要:调频发射机的制作是对高频电子线路理论知识的一次实践,同时也结合了低频电路知识的运用,能使我们加深对理论知识的理解。
本次课程设计利用两个三极管9018元件,制作了一个简易的调频发射机,能实现发射一定功率并用收音机接收的信号。
在本发射机中,利用话筒或者耳机插座将话音转化为音频信号,音频信号经过放大后对载波进行调制,产生调频波,通过天线向外发射调频电磁波,用调频收音机便可以接收到清楚的话音。
关键词:调频发射机 高频电子线路 低频电路 三极管90181. 题目要求1)查阅调频发射机基本原理的资料;2)选择合理的方案,设计调频发射机电路;3)制作PCB 电路板(须标注学号),焊接元器件;4)用收音机完成作品调试;5)工作频率88~108MHz ,辐射距离大于3米,电源电压5~12V ;6)扩展功能:工作频率点可调节;7)撰写作品报告。
2.基本原理2.1.电路实现基本原理首先电容麦或者耳机插座将音频信号(调制信号)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通过放大电路进行放大,最后信号进入电容三点式振荡电路激励起振产生一功率足够大且固定频率的稳定信号,使信号输出到天线发送出去。
2.1.1.FM 调制原理假定调制信号为t U u m Ω=ΩΩcos ,高频载波电压为t U u c cm c ωcos =,根据频率调制的定义,调频时载波的瞬时频率)(t ω应随着Ωu 线性变化,此时调频波的瞬时角频率为t U K u K t m f c f c Ω=+=ΩΩcos )(ωωω (1)令 m f U K Ω=m △ω (2)则 t t m c Ω+=cos )(ωωω△ (3)式中,c ω是未调制时的载波角频率,称为调频波的中心角频率;m ω△是调频波瞬时角频率偏离中心频率c ω的最大值,称为调频波的最大角频偏;f K 是比例常数,单位是rad/s ,称为调制灵敏度,其数值取决于调频电路的参数。
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。
高频课程设计调幅发射机
高频课程设计调幅发射机一、教学目标本章节的教学目标分为三个部分:知识目标、技能目标和情感态度价值观目标。
1.知识目标:学生需要掌握调幅发射机的基本原理、工作方式和应用场景。
具体包括调幅发射机的工作原理、调幅电路的组成、调幅信号的传输和调幅技术的优点等。
2.技能目标:学生能够通过实验和实践,掌握调幅发射机的搭建和调试方法,培养动手能力和实验技能。
3.情感态度价值观目标:培养学生对通信技术的兴趣和好奇心,提高学生对科学技术的认同感和自豪感,培养学生的创新精神和团队合作意识。
二、教学内容本章节的教学内容主要包括调幅发射机的基本原理、工作方式和应用场景。
具体包括以下几个部分:1.调幅发射机的工作原理:介绍调幅发射机的工作原理,包括调幅电路的组成、调幅信号的生成和传输等。
2.调幅电路的组成:介绍调幅电路的基本组成部分,包括放大器、调制器、滤波器等,并解释它们在调幅发射机中的作用。
3.调幅信号的传输:讲解调幅信号在传输过程中的特点和优点,以及调幅信号在通信中的应用。
4.调幅技术的应用场景:介绍调幅技术在实际通信中的应用场景,如无线电广播、卫星通信等。
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相结合的方式进行教学。
具体包括以下几种方法:1.讲授法:通过讲解调幅发射机的基本原理、工作方式和应用场景,使学生掌握相关知识。
2.实验法:学生进行调幅发射机的搭建和调试实验,培养学生的动手能力和实验技能。
3.案例分析法:分析实际应用中的调幅技术案例,使学生更好地理解和掌握调幅技术的应用。
4.讨论法:学生进行小组讨论,分享学习心得和实验经验,提高学生的团队合作意识。
四、教学资源为了支持本章节的教学,我们将准备以下教学资源:1.教材:提供相关章节的学习资料,帮助学生掌握调幅发射机的基本原理和应用。
2.参考书:提供相关的参考书籍,为学生提供更多的学习资料和拓展知识。
3.多媒体资料:制作PPT、视频等多媒体资料,形象地展示调幅发射机的工作原理和应用场景。
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。
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。
高频课程设计报告
一、主要技术指标要求 发射功率P A ≥500mW 负载电阻(天线)R L =50Ω 工作中心频率f 0=5MHz 最大频偏总效率二、调频发射机的工作原理一个调频发射机的组成框图如下图所示,其工作原理是:第一本机振荡产生一个固定频率的中频信号,它的输出送至调制器;话音放大电路放大来自话筒的信号,其输出也送至调制器;调制器输出是已调幅了的中频信号,该信号经中频放大后与第二本振信号混频;第二本振是一频率可变的信号源,一般选第二本振频率fo2是第一本振fo1与发射载频fc 之和,混频器输出经带通或低通滤波器滤波,是输出载频fc=fo2-fo1;功放级将载频信号的功率放大到所需发射功率。
本振1调制器中放混频带通功放天线本振2话筒话音放大三、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P A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,组成框图如图1所示,各组成部分的作用是:图1 发射机组成方框图四、单元电路设计4.1 LC调频振荡级(1)LC调频振荡级产生频率为f0=5MHz的高频振荡,变容二极管线性调频,最大频偏为,整个发射机的频率稳定度由该级决定。
可假设主振频率f0=5MHz,频率稳定度≤,输出电压V0≥1V,最大频偏。
由于对主振频率f0要求不高,但对频率稳定度要求较高,故选用图2所示的LC调频振荡器电路。
图2 LC调频振荡级原理图(2)电路原理分析在LC振荡电路中晶体管T电容三点式振荡器的改进型电路,即克拉波电路,它被接成共基组态,C B为基极耦合电容,其静态工作点由R B1、R B2、R E及R C决定。
小功率振荡器的静态工作电流I CQ一般为1—4mA。
I CQ 偏大,振荡幅度增加,但波形失真加重,频率稳定性变差。
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:- 1 -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)- 2 -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。
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--调幅发射机解析
说明书目录一.设计总体思路,基本原理和框图 (4)1. 调幅发射机系统设计 (4)(1)点频调幅发射机框图 (5)(2)各部分的作用 (5)二.单元电路设计分析 (6)1.本机振荡 (6)2倍频电路 (7)3缓冲电路 (7)4.调制电路 (9)5.高频功率放大 (12)V提供的直流功率 (12)(1).集电极电源CC(2).集电极输出基波功率 (13)(3).集电极效率ηc (13)(4)、偏置电路 (16)6.匹配网络 (17)四.附录 (19)五.总结与体会 (20)六.参考文献 (22)七.整机原理图 (23)一.设计总体思路,基本原理和框图1. 调幅发射机系统设计通信系统中的发送设备是将信息发送者送来的非电量原始信息(信源)如语音、文字和图像等转变成电信号,再把信号处理成适合于信道传输的信号形式送至信道。
信源信号在通信系统中称为基带信号。
基带信号是频谱在零频附近的宽带信号,这种信号一般具有从零频开始的较宽的频谱,而且在频谱的低端分布较大的能量,所以称为基带信号,这种信号不宜直接在信道中传输。
如果将消息信号对频率较高的载波进行调制,就能使信号的频谱搬移到适合信道的频率范围内进行传输。
例如声音基带信号的频率范围是20Hz~20kHz,这样的基带信号是不能在无线信道上传输的。
即使在某些可以传输直流的有限信道上,为了提高信道的通信容量,基带信号的传输方式也很少采用。
一般是用基带信号去改变某个高频正弦电压(载波)的参数,使载波的振幅、频率或相位随基带信号而变化,这一过程称为调制。
在通信系统中,调制有三个主要作用:1调制的过程就是一个频谱搬移的过程,将原来不适宜传输的基带信号频谱搬移到适宜传输的某一个频段上,然后传输至信道;2调制的另一个重要作用是实现信道复用,即把多个信号分别安排在不同的频段上同时进行传输,以提高信道容量;3调制可以提高通信系统抗干扰的能力,例如将信号频率搬移,从而离开某一特定干扰频率。
高频课程设计调频发射机
通信电子线路课程设计说明书简易调频发射机(话筒)系、部:电气与信息工程系学生姓名:肖瑶指导教师:贾雅琼职称讲师专业:电子信息工程班级:电子0903班完成时间:2011年12月10日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。
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。
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--。
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。
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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--。
可是,接入C3后,虽然反馈系数不变,但接在AB 两端的电阻RL ’=RL//Reo 折算到振荡管集基间的数值(设为RL ’’)减小,其值变为''2'223()31,2L L L L C R n R R C C ≈=+式中,C1,2是C1 C2 和 各极间电容的总电容。
因而,放大器的增益亦即环路增益将相应减小,C3越小,环路增益越小。
减小C3来提高回路标准是以牺牲环路增益为代价的,如果C3取值过小,振荡器就会因不满足振幅起振条件而停振。
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。
并联谐振回路如图所示如图,Rs RL 分别为输入信号源内阻和输出负载电阻,Rp 为L 中心损耗电阻,回路中总导纳为 Y (jw )=1/Re+j(wc-1/wL) 式中,Re=Rp//Rs//RL.因而电流源Is (jw )在回路上产生的电压为:()Re()()()1Re(1/)Is jw V jw Is jw Y jw j wc wL ==+-令回路总导纳为0,求得谐振角频率为1/o ω=,这个频率上,回路电压达到最大,()()Re o o S o V V j I j ωω==,且与()S o I j ω同相()Re 111oo oo o o o o V V V V j j j jQe L ωωωωωωωωωωω===+++(-)(-)其中,()()arctan v V ωϕωω==-Qe 为有载品质因数,定义为:Re/Re 1//o o p S p LQoQe L C R R R R ωω====++Qo :/o Rp L ω为回路固有品质因素,可见要增大Qe 除提高Qo 外,还应采用Rs 大的电流源激励,且尽可能增大RL 值并联谐振回路的幅频和相频特性曲线如下图:幅频特性 相频特性对该级管子的要求是: (35)r o f f ≥- ()2BR CEO V Vcc ≥至于谐振回路的计算,一般先根据f0算出LC 的乘积值,然后选择合适的C ,再求出L 。
C 根据本课题的频率可取100pf~200pf3.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,如下图为谐振功率放大器的原理电路图:其中Zl 为外接负载,Lr Cr 为匹配网络,它们与外接负载共同组成并联谐振回路,调Cr 使回路谐振在输入信号上,为实现丙类功放,基极偏置电压Vbb 应该没在功率管的截至区内若忽略基区宽度调制效应及管子结电容的影响,则输入信号电压Vb (t )=(coswt )*Vbm ,根据cos BE BB b BB bm s v V v V V t ω=+=+,集电极电流波形是一串周期重复的脉冲序列,脉冲宽度小于半个周期,用傅里叶级数展开可得1212cos cos 2C co c c CO c m s c m s i I i i I t I t ωω=++++……=I ?………由于集电极谐振回路调谐在输入信号频率上,因而它对ic 中的基波分量呈现的阻抗最大,且为纯电阻,称为谐振电阻,在高Q 回路中,其值近似为:22o rre Lt LL L R R C R ω==,式中t C =r Lr LC C C C +为回路总电容,1/o s ωω==Qe= o ω r L /RL 为回路有载品质因素,而谐振回路上对c i中的其他分量呈现的阻抗均很小,这样可以近似认为回路上仅有由基波分量产生的电压,Vc ,而平均分量和各次谐波分量产生的电压均可忽略,因而可在负载上得到不失真信号功率利用谐振回路的选频作用,可以将失真的集电极电流脉冲变换为不失真的余弦电压,同时还可以将含有电抗分量的外接负载变换为谐振电阻Re ,而且调节r LrC ,还能保持回路谐振时使Re 等于放大管所需的集电极负载,实现阻抗匹配,因此在谐波功率放大器中,谐振回路起了选频和匹配的双重作用丙类工作时集电极效率随管子导通时间的减小而增大,但随着导通时间的减少,c i 中基波分量幅度1c m I 将相应减小,从而导致放大器的输出功率减小,为了在增大输入激励电压幅度Vbm 外,还必须同将基极偏执电压Vbb 向负值方向增大。
这样,加到基极上的最大反向电压(Vbb-Vbm )就将迅速增大,从而可能发生功率管发射结被反向击穿从结构简单,调节方便期间,本课题采用π型网络,计算元件参数时通常取Qe 在10以内,π型网络及计算如下:实现条件:Re<Rl元件表达式: 1L CO X X =- 11C e e X Q R =-2C X R =- 212L e L c C R R X X X =--功率管应满足以下条件:CM o P P ≥ max CM c I i ≥ ()2BR CEO V Vcc ≥ (35)o f f γ≥-四、 参考电路鉴于上述设计考虑,如图上的框图是可供选择的电路之一,在条件允许时,可采用MC2833单片集成电路来设计,该集成电路工作原理参见其它规格书,应结合本课题需求对电路外围元件参数作相应的计算修改。
考虑到变容二极管偏置电路简单起见,采用共基电路。
因要求的频偏不大,故采用变容二极管部份接入振荡回路的直接调频方式。
C3为基极高频旁路电容,R1、R2、R3、R4、R5为T1管的偏置电阻。
采用分压式偏置电路既有利于工作点稳定,且振荡建立后自给负偏置效应有篮球振荡幅度的稳定。
一般选C I为3mA 左右,太小不易起振,太大输出振荡波形将产生失真。
调节C9、CP 可使高频线性良好。
R7、R9为变容二极管提供直流偏置。
调制音频信号C4、CL 加到变容二极管改变振荡频率实现调频。
振荡电压经电容C10耦合加至T2缓冲放大级。
T2缓冲放大级采用谐振放大,L2和C11应谐振在振荡载波频率上。
如果发现通过频带太窄或出现自激可在L2两端并联上适当电阻以降低回路Q 值。
该级可工作于甲类以保证足够的电压放大。
T3管工作在丙类状态,既有较高的效率,同时可以防止T3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T3管的导通角。
L3、L4、C15和C16构成 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。
常用的输出回路还有L 型、T 型以及双调谐回路等。
五、焊接电路板:焊接电路板有许多需要注意的地方,电路板焊接的好坏直接关系着实验的成败1.要先检查所有的元件是否可用,C9018应分清基极,集电极,发射极,变容二极管要使用万用表区分好正负极,避免接线时出现错误2.排版时要注意横平竖直,最好将三个三极管平行放置,这样易于测试3.焊接时要注意防止虚焊,电容电感尽量卧式安装,焊接完成后尽量缩短高频部分的元件引线,但不用剪太短,否则不容易更改4.接地线时不能贪图省事,用锡一直拉一排连接各管脚的地这样不易更改线路,应仍使用导线连接,便于修改5.绕中周时应有规律的绕,均匀的绕,从下到上或者从上到下,切不可上面绕几圈下面绕几圈,这样在调节的时候会出错,焊接漆包线时一定要将焊接处的漆刮干净,最好用火烧,绕完后要用万用表测试其是否导通6.电源线和地线排放的位置不能靠太近,否则用鳄鱼夹加电时易发生短路碰电六、调试电路1.给电路板通电,电压为9V,不加音频信号,注意接地,测试三极管的静态工作点,看是否符合理论要求2.分别调节L1 L2 L3使输出中心频率达12MHz。
并出现不失真的波形(正弦波),调节L1主要改变中心频率,调节L2主要调节峰峰值的大小,波形失真则可以调节L3,但由于这三级电路互为谐振回路,三者之间会相互影响,一次调节其中一个会对其余两个造成影响。
因此这三者应统调。
如调解L1使中心频率达到12MHz后,调节L2使满足峰峰值要求时,随着Vpp的上升,中心频率也会有所上升,这时应回头再微调L1,确保中心频率的值3.加上1kHz的音频信号,用频偏移测出角频在调试过程中,出现了许多问题,由于虚焊,导致电路板运行不稳定,输出频率与电压值经常发生跳变,为了解决虚焊问题,电路板不加音频信号,加上9V电压并接地,同时在输出级用示波器观察,接触各个焊点,如果示波器的波形发生跳变,则表示这点很可能发生虚焊,逐一修改解决虚焊问题,依然有跳变情况,再一次检查发现,仍有一处错焊,改正线路后,频率稳定度总算明显提高。
但是中心频率达不到要求,最多只能达到10MHz左右,而试着拆下中周重新绕漆包线,由于频率低于要求指标,减少了线圈数,频率这次跳到13MHz,超过了指标要求,经过数次调整,达到的要求的12MHz。
第二次调试时C9018静态工作点出现问题,没有达到理论值的4V,负载处输出也达不到指标水平。