小功率调频发射机课程设计

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小功率调频发射器课程设计报告

目录

摘要 (2)

一、课题 (3)

二、设计原理 (3)

三、主要设计指标 (4)

四、电路设计 (4)

五、制作调试 (8)

六、故障及分析 (8)

七、测试结果 (9)

八、制作小结 (9)

九、元器件 (10)

十、参考文献 (11)

摘要

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。

本设计为一简单功能的无线电调频发射器，相当于一个迷你型的电台，通过该发射器可以把声音转换为无线电信号发射出去，该信号频率可调，通过普通收音机接收，只要在频率适合时即可收到发射器发送出的无线电信号，并通过扬声器转换出声音。

本设计为本校院级电子设计大赛作品。在此写成课程设计的模式，算是总结经验，再次学习。由于时间仓促，不尽完美之处，请谅解。

小功率调频发射机课程设计

一、 课题

小功率调频发射机的设计和制作

二、设计原理

通常小功率发射机采用直接调频方式，它的组成框图如图3.1所示。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。

图3.1 系统框图 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。

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

()(35)2BR CEO CC f f V V γ≥-≥

至于谐振回路的计算，一般先根据0f 计算出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 —200pF 。

1、 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п型网络，计算元件参数时通常取1e Q 在10以，计算公式请参阅教材第二章。

功放管要满足以下条件：

max

()0

2(35)CN CN c BR CEO CC P P I i V V f f γ≥≥≥≥-

三、 主要技术指标

1．中心频率 012f MHz =

2．频率稳定度 0/10f f +∆≤

3. 最大频偏 10m f KHz ∆=±

4．输出功率 30A p mW ≥

5. 天线形式 拉杆天线（75欧姆）

6. 电源电压 V=12v

四、电路设计

鉴于上述设计考虑采用图4-1所示电路。在条件许可时，亦可采用MC2833单片集成电路灭设计，该集成电路工作原理请参见其规格书，应结合本课题要求对电路外围元件参数作相应计算修改。

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为斟极高频旁路电容，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、C L 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。

图4—1 小型调频发射机电路

采用间接调频的方式，其组成系统框图如图4-2所示。其正弦波振荡器一般采用高频稳度的晶体振荡器，产生的载波通过调相器后引入一个可控的附加相移，从而达到间接调频的目的。考虑到电路的复杂度故采用直接调频的方案。

图2

图4-2 系统框图

1．振荡级

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。具体电路如图4-3，4-4所示。

图3

4-3

图

本设计采用较为稳定的克拉泼电路如图4-5所示三极管T1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。

在克拉泼电路中C1，C2受三极管级间电容C ce ，C be ，C cb 的影响。因此在电容的取值上应满足C4≤C1,C4≤

C2.

1(2f =

1111124

C C C C =++ ∴L ≈3.5uH

图5

图4-5 2．缓冲级

为了使第三级能够达到额定功率必须加大激励即V bm ，因此要求缓冲级有一定的增益，可采用LC 并联回路作负载的小信号谐振放大器。由1(2f =可得L ≈1.7uH

3．功率输出级

为了有较高的效率和稳定的输出可用丙类功放同上可得L ≈1.1uH.

级与级之间还应加入级间耦合电容，电容取值应对交流近似短路（1r wc

=

） 把以上各级电路组合得到如图4-6所示小功率调频发射器电路