小功率调频发射机的设计课程设计

课程设计

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

专业班级电信XXXXXXX班

学生姓名XX

学生学号XXXXXXXXXXXX

指导教师

2013年3月1日

课程设计任务书

课程高频电子线路

题目小功率调频发射机的设计

专业电子信息工程姓名XX 学号XXXXXXXXX

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

06.5MHz

f=；

(2) 发射功率100mW

A

P>；

(3) 负载电阻75

L

R=Ω；

(4) 调制灵敏度25kHz/V

f

S≥；

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25日-3月1 日

指导教师

专业负责人

2013 年 2 月22 日

一、电路基本原理

1. 总设计方框图

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。如图1所示：

图1 变容二极管直接调频电路组成方框图

2.电路基本框图

图2 电路的基本框图

实际功率激励输入功率为1.56mW 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，设组成框图如图2所示，各组成部分的作用是：

(1)LC 调频振荡器：产生频率f0=6MHz 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。整机设计时，为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路。

(3)功率激励级：为末级功放提供激励功率。如果发射功率不大，且振荡级的

LC 调频振荡器缓冲隔离器

功率激励

末级功放

调制信号变容二极管直接调频电路调频信号

载波信号

输出能够满足末级功放的输入要求，功率激励级可以省去。

(4)末级功放：将前级送来的信号进行功率放大，使负载（天线）上获得满足要求的发射功率。如果要求整机效率较高，应采用丙类功率放大器，若整机效率要求不高如≤50%而对波形失真要求较小时，可以采用甲类功率放大器。但是本题要求，故选用丙类功率放大器较好。

考虑到频率稳定度的因素，调频电路采用克拉泼振荡器和变容二极管直接调频电路。电路的工作原理是：利用调制信号控制变容二极管的结电容，改变振荡器振荡回路的总电容，从而使调频振荡器输出信号的频率随调制信号的变化而变化，即实现调频。调频后的信号经过缓冲隔离、宽放和功放后通过天线发射出去。

3.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、设计方案

1.电路原理图

(1)总体设计电路图

R 18R ES2R 19R ES2

R 15R ES2R 13R ES2

R 8R ES2

R 11R ES2

R 10

R ES2

R 20R ES2R 16R ES2

R 14R ES2

R 12R ES2

R 17R ES2

R 5R ES2

R 9R ES2

R 6R ES2

R 7R ES2

R 3PO T2

R 1PO T2

R 2PO T2

R 4PO T2

C 10C AP

C 5

C AP C 6

C AP

C 4C AP

C 3C AP

Q 1N PN

C 7

C AP

C 8

C AP

C 12C AP

C 11C AP

L1

IND U CTOR 1

L3

IND U CTOR 1

L2

IND U CTOR 1D 1D IO D E

V 1

SO U RC E V OLTA GE

Q 2N PN

Q 3N PN

T1

TR A NS 3

C 13C AP

Q 4N PN

C 9C AP

C 14

ELEC TR O1

C 1

C AP VA R

C 2C AP

T2

TR A NS 4

图3 总体设计原理电路图

(2)功率激励与末级功放电路

发射机的输出应具有一定的功率才能将信号发射出去，但是功率增益又不可能集中在末级功放，否则电路性能不稳，容易产生自激。因此要根据发射机的各组成