小功率调频发射机的设计课程设计报告正文.
叶陈年高频课设报告-调频发射机
阳光学院通信电子线路课程设计小功率调频发射机设计报告姓名:叶陈年学号:2414111152专业:电信一班指导教师:罗国新2016 年10 月12 日小功率调频发射机课程设计一、任务及性能指标要求1、题目:小功率调频发射机的设计与制作2、主要技术指标[1]:1.中心频率 MHz f 120=2.频率稳定度 10/0≤∆f f -43.最大频偏 kHz f m 10>∆4输出功率 mW 30P 0≥5.天线形式 用100欧姆电阻替代6.电源电压 V Vcc 9=3、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,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,内容包括:●任务及性能指标要求;●电路和方案选择的依据,元件的理论值计算和选择;●调试方法和步骤,调试中的问题的分析及解决;●测试仪器,实验结果分析;●改进设想,实验心得。
7.调频发射机组成框图如图1-1所示:图1-1调频发射机组成框图二、 电路图设计和方案选择1. 调频震荡级的设计[2]对于直接调频电路,最常见的有三种,即三点式振荡电路,克拉波振荡电路和晶体振荡电路。
最为普通的三点式振荡,频偏最大,频率稳定度相对调频震荡级 缓冲级 功率输出级较低。
而晶体振荡电路频率稳定度最高,但是频偏很小。
克拉泼振荡电路介于两者之间,是电容三点式振荡器的改进型电路。
如下图2-1所示,在克拉泼振荡电路中,通常C 3取值较小,满足C 3<<C 1,C 3<<C 2,所以回路总电容C 主要取决于C 3,从而减小了三极管结电容并在C 1 C 2上对电路的影响,提高频率稳定度。
在实际情况下,克拉泼振荡电路的频稳度大体比电容三点式电路高一个数量级,达10-4-10-5,一般来说,C 3越小振荡频率越稳定。
但减小C 3的同时也减小了开环增益,会导致起振困难。
课程设计报告--小功率调幅发射机的设计
课程设计报告--小功率调幅发射机的设计高频电子线路课程设计报告设计题目:小功率调幅发射机设计一、设计题目小功率调幅发射机的设计。
二、设计目的、内容及要求设计目的:《高频电子线路》是一门理论与实践密切结合的课程,课程设计是其实践性教学环节之一,同时也是对课堂所学理论知识的巩固和补充。
其主要目的是加深对理论知识的理解,掌握查阅有关资料的技能,提高实践技能,培养独立分析问题、解决问题及实际应用的能力。
(1)加深对高频电子线路理论知识的掌握,使所学的知识系统、深入地贯穿到实践中。
(2)提高同学们自学和独立工作的实际能力,为今后课程的学习和从事相应工作打下坚实基础。
任务及要求:小功率调幅发射机的设计(1)掌握小功率调幅发射机原理;(2)设计出实现调幅功能的电路图;(3)应用multisim软件对所设计电路进行仿真验证。
技术指标:载波频率f0=1MHz~ 10MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调制系数Ma=50%±5%;负载电阻R A=50Ω。
三、工作原理3.1 小功率调幅发射机的认识目前,虽然调频技术以及数字化技术突飞猛进,其应用范围覆盖了无线通信技术的80%以上,但是由于小功率调幅发射机具有调制解调电路简单、调试容易、信号带宽窄和技术成熟等优点,因此仍然使其能够在中短波通信中广泛得以应用。
课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景,在仿真软件与实验室中完成一个完整的调幅发射机,并实现无线电报功能。
发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制,将其变为在适合频率上具有一定的带宽,有利于天线发射的电磁波。
一般来说,简易发射机主要分为低频部分、高频部分、以及电源部分。
高频部分主要包括:主振荡器、缓冲放大级、中间放大级、功放推动级以及末级功放级。
低频部分主要包括:话筒、低频电压放大级、低频功率放大级以及末级低频功率放大级等。
3.2 小功率调幅发射机的工作原理一条调幅发射机的组成框图如下图图1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f1与发射载频foc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。
小功率调频发射机设计报告
课程设计课程名称高频电子线路课程设计课题名称小功率调频发射机设计专业电子科学与技术班级0802 班学号0219姓名刘石海指导教师刘正青老师2011 年6 月11 日湖南工程学院课程设计任务书课程名称通信电子线路课程设计题目小功率调频发射机设计专业班级电子科学与技术学生姓名刘石海学号0219指导老师刘正青审批任务书下达日期:2011 年5 月23 日星期设计完成日期:2011 年6 月11 日星期设计内容与设计要求主要设计条件提供计算机和必要的实验仪器说明书格式1.课程设计报告书封面;2.任务书;3.说明书目录;4.电路具体设计计算;5.最终电路的确定;6.实验系统调试结果及结论;7.设计体会;8.参考文献。
目录一、资料整理 ....................................................................................... 错误!未定义书签。
1、发射机的主要技术指标................................................... 错误!未定义书签。
2、变容二极管主要特性........................................................ 错误!未定义书签。
3、宽带功率放大器................................................................. 错误!未定义书签。
4、丙类功率放大器................................................................. 错误!未定义书签。
二、总体方案设计 ............................................................................. 错误!未定义书签。
小功率调频发射机的设计课程设计报告正文综述
东北石油大学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日东北石油大学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06.5MHzf=;(2) 发射功率100mWAP>;(3) 负载电阻75LR=Ω;(4) 调制灵敏度25kHz/VfS≥;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。
小功率调频发射机课程设计
. . .. . .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。
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。
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06.5MHzf=;(2) 发射功率100mWAP>;(3) 负载电阻75LR=Ω;(4) 调制灵敏度25kHz/VfS≥;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。
小功率调频发射机设计报告
专业:通信工程学号:AP0605413 姓名:李任荣一、前言这个学期我学习了高频电子线路,为了学以致用,做了一个小功率单管调频发射机。
在制作发射机的过程中,我对调频、调幅发射方面的知识又有了更深的理解!二、调频发射机电路原理图这个单管调频发射机电路的关键元件是发射三极管,可选用9018、8050、C1970等。
品名极性管脚功能参数9018 NPN EBC 高频放大30V 50MA 0.4W 1GHZ8050 NPN EBC 高频放大40V 1.5A 1W 100MHZC3355 NPN 21F 高频放大20V 0.1A 0.6W 6500MHZC1970 NPN 28 手机发射40V 0.6A PQ=1.3W/175MHZD40C NPN ECB 对讲机用40V 0.5A 40W 75MHZ(达林顿) 本电路采用易购且便宜的三极管8050,供电为3---6V的电池,其中L1、L2采用φ0.31mm的漆包线在φ3.5mm左右的圆棒上单层平绕5匝及10匝,C3选用5~25pF的瓷介或涤纶可调电容。
三、PCB图的设计四、调试本发射机的调试很简单,无需专用的仪器也能达到较好的效果,只需配合普通的FM收音机即可,打开电源开关,电源指示灯亮,调节线圈L1的电感和电容C3,来达到收发频率的一致,对着话筒说话,在收音机这端就可以听到说话的声音。
采用普通三极管8050,工作电流有60~80mA,用3V电池供电,我调试的发射距离大约50~70米,频率为78MHz,用我的收音机刚好能收到。
其实可以调节C3的电容量和L1,使本机工作频率落在88~108MHz范围,由于时间的关系,要复习考试,就没有再调试了。
最初尝试采用过9018,但工作电流更小,发射距离也更短,只有20到30米。
如果用功率稍大的三极管,发射距离会很理想,例如可以采用D40、D50、2N3866等,工作电流为60~80mA。
但以上三极管难以购到,一般需网购,且价格较高。
小功率调频发射机
简易调频发射机设计报告一、设计目标设计并制作一个简易的调频发射机,能将声音信号通过调频发射机发射到发到40-60M 远的收音机上。
通过实验,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。
二、电路选择及电路原理分析在满足要求的前提下,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。
所以本次设计的发射机的电路的组成框图如下所示话筒1.调频振荡级 由于是固定的中心频率,振荡级可考虑采用电容三点式振荡电路。
2.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。
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。
原理分析:C2电容隔直流耦合低频声音信号作用,C3是旁路电容,R1、R3、R5起偏置效应。
驻极体麦克风把声音信号转换成电信号,然后经C2大电容隔直耦合到调频振荡电路。
振荡回路采用电容三点式震荡电路。
用来产生频率为70MHz~110MHZ 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,其输出波形失真要小。
由于集电极和基极的极间电容C ′是随着外加电压的变化而变化的,因此该电路可以实现小范围的调频振荡。
振荡信号通过耦合电感把声音信号耦合到第二级谐振功率放大器上。
L3和C8组成选频网络滤除干扰信号,三极管起放大信号的作用。
最后,通过发射电路把信号发射出去。
三、电容、电感的选择计算1.电感计算空心线圈电感量计算公式:L=(0.01*D*N*N)/(l/D+0.44)线圈电感量 L单位: 微亨线圈直径 D单位: cm线圈匝数 N单位: 匝线圈长度 l单位: cm经测量线圈的参数如下:线圈直径为0.3cm,线圈匝数为8,线圈长度为0.6cm。
代入计算公式可得L=0.078uH2.电容计算根据C9018数据手册可得基极和集电极的极间电容为16PF可的振荡电路的交流通路如下图所示:C=C4+C‵+C5*C6/(C5+C6).经过计算可得C=38.3PF四、电路图五、调试过程杨毅生 110700645电路的调试顺序先分级调单元电路的静态工作点,测量其性能参数;然后在逐级进行联调,直到整机调试;最后进行整机技术指标测试。
小功率调幅AM发射机课程设计报告
高频电子线路课程设计内容摘要:小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛使用,原因是小功率调幅发射机具有实现调幅简便,调制所占的频带窄,并且和之对应的调幅接收设备简单的优点。
小功率调幅发射机这一课题的设计,旨在进行对所学电子线路知识的综合性训练,以及对理论紧密联系实际的训练。
采用PROTEl99SE 软件对小功率条幅发射机电路进行设计和绘制,从理论上对电路进行分析,选择适合的元器件,设计出满足技术指标的小功率调幅发射机。
一、设计内容及要求㈠设计题目:小功率调幅AM 发射机设计 ㈡技术指标:载波频率 Z MH 10=c f 输出功率 mW 2000≥P 负载电阻 Ω=50A R输出信号带宽 Z kH 9=BW (双边带) 残波辐射 dB 40≤ 单音调幅系数8.0=a m ;平均调幅系数≥m 0.3发射效率 %50≥η二、 方案选择及系统框图㈠电路形式选择 1主振器主振器就是高频振荡器,根据载波频率的高低、频率稳定度来确定电路型式。
电容三点式振荡器的输出波形比电感三点式振荡器的输出波形好。
另外,电容三点式振荡器最高工作频率一般比电感三点式振荡器的高。
因此振荡器的电路型式一般采用电容三点式。
在频率稳定度要求不高的情况下,可以采用普通三点式电路、克拉泼电路、西勒电路。
频率稳定度要求高的情况下,可以采用晶体振荡器,也可以采用单片集成振荡电路。
频率稳定度是振荡器的一项十分重要的技术指标,表示一定时间范围内或一定的温度、湿度、电源电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度,振荡频率的相对变化量越小,则表明振荡频率稳定度越高。
式中f0为标称频率, f1为实际工作频率。
LC 振荡器的频率稳定度只能达到(5-3-10~10)数量级,如果要求频率稳定度超过5-10 数量级,就必须采用晶体振荡器。
为了能有更高的频率稳定度,所以本次设计中选择了晶体振荡器作为主振器,产生载波信号。
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。
小功率调频发射机课程设计
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》中实验六内容。
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。
小功率调频发射机
方案二:通过音频信号改变载波的频率已实现调频发射,调频发射机发射的频率带宽较宽,但其在高频段因而所占的相对频带较调幅波发射更窄,发射距离远,信号失真小。并且在要求传输距离不是很远的情况下,我们用直接载波调频很容易实现载波调频发射机的设计,在能满足我的课程设计的技术指标要求的情况下,我门选择直接载波调频的方案来设接调频发射机。
3:掌握常用仪表的正确使用方法,学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法,提高动手能力。
4:了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范,能按课程设计任务书的技术要求,编写设计说明,能正确反映设计和实验成果,能正确绘制电路图。
5:学会在电路板上焊接电子元件,掌握一些焊接电子元件的基本方法,了解和掌握一些调试电路板的基本方法。
1.变频电路 是以VT l为中心,它的作用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号(高频信号)变换成固定的465KHz的中频信号。VT l、T2、CB等元件组成本机振荡电路,它的任务是产生一个比输入信号频率高465 KHz的等幅高频振荡信号。由于C l对高频信号相当短路,T l的次级Lcd的电感量又很小,对高频信号提供了通路,所以本机振荡电路是共基极电路,振荡频率由T2、cB控制,CB是双连电容器的另一连,调节它以改变本机振荡频率。T2是振荡线圈,其初次绕在同一磁芯上,它们把VT 1的等电极输出的放大了的振荡信号以正反馈的形式耦合到振荡回路,本机振荡的电压由T2的初级的抽头引出,通过C2耦合到VT 1的发射极上。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
东北石油大学课程设计课程咼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______ X X学生学号XXXXXXXXXXXX指导教师__________________________________2013年3月1日东北石油大学课程设计任务书课程咼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f o =6.5MHz ;(2)发射功率P A 100mW ;(3)负载电阻R L =75门;⑷调制灵敏度S f _25kHz/V ;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fO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)L C调频振荡器:产生频率fO=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w 50灿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:禾U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f o = 6.5MHz ;(2)发射功率P A 100mW ;(3)负载电阻R L=75门;(4)调制灵敏度S f _25kHz/V ;二、设计方案1.电路原理图(1)总体设计电路图图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部分的作用,适当地合理地分配功率增益。
如果调频振荡器的输出比较稳定,又具有一定的功率,则功率激励级和末级功放的功率增益可适当小些。
功率激励级一般采用高频宽带放大器,末级功放可采用丙类谐振功率放大器。
缓冲级可以不分配功率。
仅从输出功率Po羽OOmW —项指标来看,可以采用丙类功放。
其电路形式如图4所示。
R5R ES22.元件参数(1)丙类功率放大器(末级功放)设计基本关系式:如图3所示,丙类功率放大器的基极偏置电压-VBE是利用发射机电流的分量leO在射极电阻R14上产生的压降来提供的,故称为自给偏压电路。
当放大器的输入信号Vi为正弦波时,集电极的输出电流iC为余弦脉冲波。
利用谐振回路LC的选频作用可输出基波谐振电压uc、电流iC1。
(1)集电极基波电压的振幅Ucm= IcmIRP式中,Icml为集电极基波电流的振幅;RP为集电极负载阻抗。
(2)输出功率PoPo= Ucm.lcm仁Ucm2/(2 RP)(3)直流功率PvPv= Vcc.Ic0(4)集电极耗散功率PTPT= Pv- Po(5)集电极的效率nn= Po/ Pv⑹集电极电流分解系数a ( 0)如(0 )=cImn/icmmaxcos ,= Uom~V BB⑵由Po=0.1Ucm.Icm 仁Ucm2/(2 RP)可得:集电极最大输出电压 Ucm=10.5V ⑶集电极基波电流振幅:lcm1=95.24mA⑷集电极电流最大值 Icm= Icm1/ a 1(700)=95.24/0.44=216.45mA⑸集电极电流直流分量 Ic0= Icm* a 0(700)=216.45*0.25=54.11mA ⑹电源供给的直流功率 Pv= Vcc* Ic0=649.35mW⑺集电极的耗散功率 PT=Pv-Po=649.35-500=149.35mW 仆于 PCM =1W)(8) 总效率 n =Po/Pv=500/649.35=77.00%(9) 输入功率 若设本级功率增益 Ap=13dB(20倍),则输入功率Pi=Po/Ap=5mW (10) 基极余弦脉冲电流的最大值Ibm(设晶体管3DA1的B =10) Ibm= Icm/ B =21.45mA(11) 基极基波电流的振幅 Ibm1= Ibm a(700)=21.45*0.44=9.44mA (12) 基极电流直流分量 Ib0= Ibm a0(700)=21.45*0.25=5.36mA (13) 基极输入电压的振幅Ubm=2Pi/ Ibm1=5.30V (14) 丙类功放的输入阻抗(2) 宽带功率放大器(功率激励级)设计功率激励级功放管为3DG130。
3DG130的参数如表2所示表2 3DG130参数表(1)最佳匹配负载Rp=110.25门Rp 二=110.25.1r bb(1 - cos 71):25(1 - cos700 )* 0.44 oo⑺导通角0Ubm, ( 0一般取60 -80 )确定丙类放大器的工作状态:为了获得较高的效率n 和最大的输出功率Po,选 丙类放大器的工作状态为临界状态, 0 =70,功放管为3DA1。
3DA1的参数如表1 所示。
表1 3DA1参数表(V CC -V CES )22P O(12-1.5)2-2 0.5(1)V BQI BQ计算电路参数:(1) 有效输出功率PH 与输出电阻RH宽带功率放大器的输出功率PH 应等于下级丙类功放的输入功率 Pi=25mW ,其 输出负载RH 等于丙类功放的输入的输入阻抗|Zi|=86 Q 即PH=25mW RH=8g(2) 实际输出功率PO设高频变压器的效率n =80%则Po= PH/ n =31.25mW⑶集电极电压振幅Ucm 与等效负载电阻R'H若取功放的静态电流ICQ=ICm=7mA ,贝UUcm= 2Po /ICQ=2Po /ICm=8.93VU 2R'H =-C ^ =12755」1.3K'.12Po约为1.3KQ(4)咼频变压器匝数比 N1/N2N1 ER'HN2 一 : R H 一取变压器次极线圈匝数 N2=2,则初级线圈匝数N1=6 ⑸发射极直流负反馈电阻 R13(6) 功放输入功率Pi本级功放采用3DG130晶体管,若取功率增益 AP=13dB(20 倍),则输入功率P i = Po/ A P =1.56mW(7) 功放输入阻抗RiR : r bb' - ' R 交负=25 30* R 交 若取交流负反馈电阻为10Q ,则(8) 本级输入电压振幅UimU im 二 2R i P i 二 2* 325* 1.56*10^ T.0V计算电路静态工作点R!^Vcc-Ucm -VCESI CQ12 - 8.93-0.6V二 352.86' 1取标称值360 Q(取 r bb ' =25 1-=30)V EQ 二 I CQ R 13 =7*103*352.86 =2.47VV BQ 二V EQ 0.7 = 3.17V|BQ = |CQ / - =7/30 = 0.23m(2) R11、R12 (I 仁5~10 倍 IBQ )若取基极偏置电路的电流I 仁5 I BQ=5*0.23mA=1.15mA ,则取标称值R12=3kQ 。
C V CC —V BQ 12 —3.17VR 11 =111.15mA为了调节电路的静态工作点,R11可由标称值为5.1 kQ 的电阻与10 kQ 的电位器组成(3)高频旁路电容 C10=0.02uF 。
⑷输入耦合电容 C9=0.02uF 。
此外,还可以在直流电源VCC 支路上加高频电源去耦滤波网络,通常采用LC 的 n 型低通滤波器。
电容可取0.01uF 电感可取47uH 的色码电感或环形磁芯绕制。
还 可在输出变压器次级与负载之间插入 LC 滤波器,以改善负载输出波形。
⑶ 缓冲隔离级电路(射极输出器)设计从振荡器的什么地方取输出电压也是十分重要的。
一般尽可能从低阻抗点取出 信号,并加入隔离、缓冲级如射极输出器,以减弱外接负载对振荡器幅度、波形以 及频率稳定度的影响。
射极输出器的特点是输入阻抗高,输出阻抗低,放大倍数接近于1。
电路形式:由于待传输信号是高频调频波,主要考虑的是输入抗高,传输系数 大且工作稳定。
选择电路的固定分压偏置与自给偏压相结合,具有稳定工作点特点 的偏置电路。
如图5所示。
射极加RW2可改变输入阻抗。