简易的调幅发射机的设计
简易调频发射机话筒设计的课程设计说明书
简易调频发射机话筒设计的课程设计说明书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。
1.2 功能要求说明设计一个简易调频发射机(话筒),载频为4MHz,最大频偏为kHz±,天75线阻抗为75Ω,输出功率大于200mW,中心频率稳定度不低于310-。
要求调试并测量主振级电路的性能,包括中心频率及其频率稳定度等。
2 工作原理及方案选择2.1 设计课题总体方案介绍通常小功率发射机采用直接调频方式,其组成框图如图2.1所示图2.1 调频发射机组成框图其中,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,本课题中选用LC振荡电路中的克拉泼电路,且其频率受到外加音频信号电压调变,用变容二极管实现;缓冲级主要起隔离作用;功率输出级包括功率激励级和末级功放两部分电;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;末级功放将前级送来的信号进行功率放大,因而使负载(天线)上获得满足要求的发射功率。
2.2 工作原理说明2.2.1 LC振荡电路原理振荡器是一种能自动将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路,无需外加激励信号,就能产生具有一定频率、一定振幅的交流信号。
在本课题中振荡器作为载波信号源使用。
由于要求稳定的中心频率,可考虑采用频率稳定度较高的克拉泼振荡电路。
克拉泼电路是电容三点式振荡器的改进型电路,它的实际电路和相应的交流通路如图2.2所示。
由图可知,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--:图2.2 克拉泼实际电路和相应的交流通路2.2.2 调频原理调频信号产生有两种方法,一种是直接调频,一种是间接调频。
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。
无线电调幅发射机的设计与制作.
无线电调幅发射机的设计与制作无线电调幅发射机课程设计任务书1、设计课题:无线调幅发射机2、设计目的:通过本课题的设计与装配、调试,提高学生的实际动手能力,巩固已学的理论知识,能够使学生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、计算发射机的各个单元电路:主振级、激励级、输出级、调制级、输出匹配网络及音频放大器。
初步掌握小型调幅波发射机的调整及测试方法。
3、技术指标与要求:(1)设计达到的主要技术指标有:等幅波发射机1工作频率f0=1.2 MHz~ 2.6MHz;2输出功率P Omax≥0.25W;3频率稳定度0f f∆≤5×10-4;4负载电阻R A=50Ω;5电源电压Ec=12V。
调幅波发射机1载波频率f0=1.2 MHz~ 2.6MHz;2峰包功率P Omax≥0.25W;3调制系数Ma=50%±5%;4包络失真系数γ≤1%;5负载电阻R A=50Ω;6频率稳定度0f f∆≤5×10—4;7电源电压Ec=12V。
此外,还要适当考虑发射机的效率,输出波形失真以及波段内输出功率的均匀度等;电路结构采用分立元件构建的LC振荡器、缓冲隔离、高频宽放和高频功放等电路实现。
2、要求完成的设计工作主要有:(1)收集资料、消化资料;(2)选择原理电路,分析并计算电路参数;(3)绘制电路原理图一张(用A4图纸);(4)绘制元件明细表一张(用A4图纸);(5)设计印制电路板底图一张;(6)撰写设计报告一份,要求字数在5000字以上。
3、时间安排总时间一周,最后半天(4学时)为答辩时间。
答辩过程分两步完成,前2节课时间分小组进行答辩,并初步推举出优秀设计2~4个;后2节课时间为优秀设计集中答辩时间。
4、注意事项(1)作图必须规范,图幅清洁干净;(2)设计报告内容详细,叙述清楚,计算准确,有根有据,书写工整;(3)设计必须独立完成,不得抄袭。
小功率调幅发射机设计
一、设计题目小功率调幅发射机二、设计目的、内容及要求2.1 设计目的(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。
2.2 设计原理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。
=1MHz~ 10MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调制技术指标:载波频率f系数=50Ω。
Ma=50%±5%;负载电阻RA2.3 设计要求根据原理,要求设计一个小功率调幅发射机,(1)主要参数:已知+Vcc=+10V、-VEE=-10V;话音放大级输出电压为5mV;负载电阻R=50AΩ(2)主要元器件:主要元件有MC1496、3DG100、3DG130、4MHz晶振、NXO-10磁环;=8MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调制系数 (3)技术指标:载波频率fMa=50%;发射功率P0=300mW三、调幅发射机的原理与分析3.1调幅发射机的原理框图所谓调幅,就是按照调制信号的变化规律去改变载波的幅度,使输出信号的频谱搬移到高频波段,而输出信号的振幅携带调制信号的相关信息。
调幅发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的幅度调制,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,调幅发射机包括三个部分:高频部分,低频部分,和调制部分。
高频部分一般包括主振荡器、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,主振级往往采用石英晶体振荡器或LC振荡电路,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。
低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。
低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。
调幅发射机设计报告
电工电子课程设计课题名称:调幅发射机设计报告所在院系:班级:学号:姓名:指导老师:时间:2009年11月目录第一章对调幅发射机的认识和了解 (3)第二章条幅发射机的设计选择及其原理框图 (4)第一节方案的选择 (4)一设计选择的原因 (4)二功率分配及电源电压的确定 (4)三各级晶体管的选择 (4)四放大级管子的选择 (4)第二节条幅发射机方框图 (5)第三章条幅发射机的电路形式及工作原理 (6)第一节高频振荡器电路 (6)第二节隔离放大电路 (7)第三节受调放大级电路 (7)第四节话筒和音频放大电路 (8)第五节传输线与天线 (9)第四章条幅发射机各级电路的计算及调试 (10)第一节各级电路的计算 (10)一被调级参数的计算 (10)二放大级的计算 (10)三震荡级的计算 (10)第二节电路的调试 (10)一本振级调试 (10)二放大级调整 (11)三末级调试 (11)四统调 (11)第五章心得体会 (12)第六章参考文献 (13)第七章总电路图 (14)第一章对调幅发射机的认识和了解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,将其变为在某一衷心频率上具有一定宽度,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。
高频部分一般包括主振荡器,缓冲放大,倍率器,中间放大,功放推动级与末级功放。
主振荡器的作用是产生频率稳定的载波。
为了提高频率稳定性,主振级往往采用石英晶体振荡器,并在它后面加上缓冲级,以消弱后级对主振器的影响。
低频部分包括话筒,低频电压放大级,低频功率放大级与末级低频功率放大级。
低频信号通过逐渐放大,在末级功放处活得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。
因此,末级低频功率放大级也叫调制器。
调制是将要传送的信息装载到某一高频(载频)信号上去的过程。
所以末级高频功率放大级则成为受调放大器。
第二章条幅发射机的设计选择及其原理框图第一节方案的选择一设计选择的原因根据课程设计要求,其工作频率为7MHz,输出频率为0.5W,由于输出功率小,所以它具有结构简单,体积小和质量轻等特点。
简易的调幅发射机的设计
模拟电路部分综合设计题班级:姓名:学号:一.题目基于MTS或EWB设计一个简易的调幅发射机,需求载波1MHz正弦波,调制信号1KHz正弦波,调制度0.6。
用示波器观测1MHz信号波形,记录幅度大小、频率值;用示波器观测1KHz信号波形,记录幅度大小、频率值;用示波器观测调制器输出端波形,记录波形和幅度大小,用频谱分析仪观测频谱并记录。
同时设计一个接收机电路,要求有混频电路,本机振荡电路可以用正弦信号源代替,有中频谐振放大器,检波电路,低频放大电路,功率放大电路。
用电压表各级静态工作点,用示波器各级电路工作波形并记录。
写出设计体会。
二、设计思路(1)发射机单元的设计发射机单元采用调频方式实现音频信号的调制,并完成调频波的发射。
结构上由信号输入电路、载波产生电路、调频电路、高频放大电路和调频波发射电路五部分组成。
集电极调幅的工作原理集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压,通过集电极电压的变化,使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化,从而实现调幅。
实际上,它是一个集电极电源受调制信号控制的谐振功率放大器,属高电平调幅。
调幅管处于丙类工作状态。
集电极调幅的基本原理电路如图5—1所示:图中,设基极激励信号电压(即载波电压)为:t V u 000cos ω=则加在基射极间的瞬时电压为t V V u BE B 00cos ω+-=调制信号电压u Ω 加在集电极电路中,与集电极直流电压VCC 串联,因此,集电极有效电源电压为()t m V t V V u V V a CC CC CC C Ω+=+=+=ΩΩΩcos 1cos ω 式中,VCC 为集电极固定电源电压; CC a V V m Ω=为调幅指数。
由式可见,集电极的有效电源电压VC 随调制信号压变化而变化。
三.调幅发射机1.调幅发射机的工作原理图:u为常数,又RP不变,因此动态图中,由于-VBE与ub不变,故m axB特性曲线的斜率也不变。
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。
小功率调幅发射机的设计-(理工大)
小功率调幅发射机的设计姓名:学号:班级:07电信2班级指导教师:目录摘要 (2)一、调幅发射机的主要性能指标 (2)二、调幅发射机的工作原理 (3)三、小功率调幅发射机的设计 (4)3.1、拟定调幅发射机的工作原理框图 (4)3.2、各组成部分的的作用如下: (4)3.3、主要参数: (5)3.4、增益分配 (6)四、设计电路图 (6)4.1、本机振荡电路和话音放大电路 (6)4.2、调制电路 (7)4.3、功率放大级电路 (10)4.4、整体电路设计 (11)五、调试与仿真 (12)5.1、晶体振荡器的调试 (12)5.2、调制器的测试 (13)六、整机联调及其常见故障分析 (14)七、心得与体会 (15)八、参考文献 (16)小功率调幅发射机的设计摘要:由于调幅发射机实现调制简便,调治所占的频带窄,并且与之对应的调幅接受设备简单,所以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应用。
一、调幅发射机的主要性能指标调幅制一般使用于中短波广播通信,其工作频率范围为300KHZ~30MHZ。
发射功率:发射功率一般是指发射机输送到天线上的功率。
只有当天线的长度与发射机高频振荡的波长λ相比拟时,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。
调幅系数:调幅系数ma是调制信号控制载波电压振幅变化的系数,ma的取值范围为0~1,通常以百分数的形式表示,即0%~100%。
非线形失真:调制器的调制特性不能跟随调制电压线形变化而引起已调波的包括失真为调幅发射机的非线形时针,一般要求小于10%。
线形失真:保持调制电压振幅不变,改变调制频率引起的调幅度特性变化称为线形失真。
噪声电平:噪声电平是指没有调制信号时,由噪声产生的调制度与信号最大时间的调幅度比,广播发射机的噪声电平要求小于0.1%,一般通信机的噪声电平要求小于1%。
调幅发射机
SDSB(t)=m(t)cosct
(2)频谱
(3)带宽
为基带信号最高频率fH的二倍。BAM=2fH
(4)功率与效率
平均功率:
效率:ηDSB=1
2.3
2.3.1二极管双平衡环形调幅器
用双平衡环形调幅器可实现DSB,其结构如下图所示。电路由相乘器和带通器组成。相乘器中四个二极管特性相同,起开关作用。当载波为正半周时D1、D3导通,D2、D4截止,相乘器输出信号极性与K(t)相同,相当K(t)乘+1;当载波为负半周时D2、D4导通,D1、D3截止,相乘器输出信号极性与K(t)相反,相当K(t)乘-1。
波形不失真条件: 或A+m(t)0
(2)频谱
(3)调幅指数
设调制信号为单频余弦信号m(t)= AmcosΩt,则调幅信号为
SAM(t)=[A+ AmcosΩt ]cosct =A[1+βAMcosΩt]cosct
βAM= Am/ A——调制指数,百分比表示为调制度。
m(t)为一般信号时,
βAM<1正常调制,一般在30-60%之间;
βAM=1 满调制
βAM>1 过调制
(4)带宽
为基带信号最高频率fH的二倍。BAM=2fH
(5)功率与效率
平均功率:
设 ,此外cos2ωCt=1/2(1+cos2ωCt),
效率:
如单频余弦调制信号m(t)= AmcosΩt, ,则
当βAM=1时,ηAM=1/3。常规调制效率很低,因载波不含信息。
2)抑制载波双边带调幅(DSB-SC)
采用图4的集电极、发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。注意变压器的同名端,在调制信号正半波时,虽然集电极电源电压提高,但同时基极偏压也随之变正,这就防止了进入欠压工作状态;在调制信号负半波时,虽然集电极电压降低,但基极度偏压也随之变负,不致进入强过压区,从而保持在临界、弱过压状态下工作。
简易调幅发射机=王亚光的最终论文
燕山大学毕业设计(论文)简易调幅发射机学院里仁学院年级专业03级电子信息工程学生姓名王亚光指导教师荆楠专业负责人练秋生答辩日期2007.6。
24燕山大学毕业设计(论文)任务书摘要本系统为简易调幅发射机,主要是由调幅信号源、幅度调制模块和高频高效功率放大器组成,本设计中运用了锁相环频率合成和反相功率合成原理。
调制信号源部分是由LC振荡电路产生正弦波,锁相环芯片MC145152和双模分频器MC12017组成锁相环路,并且经过环路滤波器,最终将载波频率精确的锁定在15MHz。
调制模块主要是运用模拟乘法器进行调幅,本设计中使用MC1496进行调幅。
高频高效功率放大级应用了功率合成技术,采用反相推挽功率合成电路,负载50Ω输出功率大于60MW。
本文中首先对调幅发射机的发展情况及面临的问题进行了说明,其次对调幅通信系统原理做了相应的说明,最后对电路进行具体设计。
关键词调幅发射机;锁相环;功率合成器AbstractSummary of the system for AM transmitters, mainly from the AM signal source, amplitude modulation module and high-frequency power amplifier efficient components, the design used PLL frequency synthesizer and RP—power synthesis theory.Modulation Signal Source part by the LC oscillator circuit is mysterious wave,MC145152 PLL chip Dual Frequency Divider and MC12017 PLL components,and has gone through a loop filter,which will ultimately carrier frequency precise lock in 15 MHz。
调幅发射机的设计(预报告)
调幅发射机的预设计报告
设计目标:
设计一个小功率的调幅发射机。
主要技术指标:工作频率2.822MHZ,发射功率P0>50Mw,音频调制电压5mv,调制频率300Hz~3kHz,调幅度50%,总效率>40%。
1、拟定调幅发射机组成框图:
根据调幅发射机的工作原理和给定的技术指标要求画出组成框图,如图所示。
图中个部分的作用如下:本机振荡产生2.822MHZ的载波频率。
缓冲隔离为射级跟随器,将晶体管振荡器和调制器隔离,减小调制级对晶体管振荡器的影响,以及隔离功率放大级和调制级。
调制器采用二极管平衡混频器调制。
语音发大由运放组成,将话筒信号电压放大到调制器所需调制电压。
2、增益分配
发射级需要50mW的功率将信号发射出去,根据调制级的输出特性确定和调制信号振幅,确定发射极的增益,为了兼顾输出功率和效率,取丙类功率发大器的导通角为70%左右,增益如图所示。
3、单元电路的设计
1)本机振荡电路
本机振荡电路采用LC晶体管振荡电路,采用克拉波振荡器形式,输出2Vp-p的正弦形。
如图:
2)调制电路
调制器采用二极管平衡混频器调制,输入为高频信号和调制信号,输出为1Vp-p的高频已调波。
LC回路选频。
3)丙类功率放大器
如图所示,输出功率为50mw,导通角为70%,后级采用变压器耦合,通过天线将信号发射出去。
基于MC1496的简易调幅发射机
高频电子线路课程设计报告书学院:专业:姓名:学号:年月日一、课题名称:基于MC1496的简易调幅发射机二、简要说明集成模拟乘法器性能好,外围电路结构简单,可实现振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等过程,目前在无线通信、广播电视等领域应用较多。
常见的产品型号有MC1495/1496、LM1595/1596等,本课题选用常用的MC1496作为乘法器。
本课题的目的是练习集成模拟乘法器的使用,掌握幅度调制的原理。
三、基本原理图1是调幅发射机系统的基本组成原理图:图11、调幅发射系统分析图1为最基本的调幅发射系统框图。
主要由主振荡器、缓冲级、高频小信号放大器、调制器、高频功率放大器、低频电压放大器等电路组成。
在组成电路中,除了主振器、调制器、调制信号是最基本的组成单元,不能缺少外,其他单元电路的选择,主要根据设计指标要求来确定。
缓冲级将主振器与其后一级隔离,以减小后级对振荡器频率稳定度及振荡波形的影响。
所以,是否选择该单元电路,主要根据电路对稳定性的要求高低。
一般情况下,需要选择该电路。
高频放大器的任务是将振荡电压放大以后送到振幅调制,为驱动调制级提供足够的增益。
是否选择该单元电路,主要根据所选择的振幅调制电路决定。
即:如果选用低电平调幅电路(如用集成模拟乘法器做振幅调制器),由于这种调制器为小信号输入,振荡器输出电压一般能够满足要求,就不需要该放大电路;而如果采用高电平调幅电路(如集电极调幅电路),由于它要求大信号输入,振荡器输出电压不能满足时,就要使用一至二级高频放大器。
功率放大器是调幅发射系统的末级,它的任务是提供发射系统所需要的输出功率。
是否选择该电路,主要根据系统对发射功率的要求。
如果由调幅电路输出的功率能满足性能要求的话,就可以不再其后加功率放大电路,否则,就不能省略。
2、调幅发射机系统各单元电路的分析(1)主振器主振器就是高频振荡器,根据载波频率的高低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,可以采用电容反馈三点式振荡电路,如克拉泼、西勒电路。
小功率调幅发射机课程设计
电子线路课程设计总结报告学生姓名:学号:专业:班级:报告成绩:评阅时间:教师签字:目录理论部分 (3)一.设计内容及要求 (3)二.比较和选择系统方案,画出系统框图 (3)三.单元电路设计、参数计算和器件选择 (4)主振器 (4)音频放大级 (6)振幅调制部分和末级功放部分 (7)四.完整的电路图 (8)五.系统需要的元器件清单 (8)六.参考文献 (9)实验部分 (11)一.实验目的 (11)二.实验主要仪器与仪表 (11)三.实验原理 (11)四.实验内容与步骤 (11)五.实验结果与分析 (12)主振器 (12)音频放大级 (13)振幅调制级 (14)附录 (15)小功率调幅发射机理论部分内容摘要调幅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。
高频部分一般包括主振荡器、倍频器、缓冲隔离级、高频电压放大级、高频频功率放大级。
主振荡器的作用是产生频率稳定的载波。
缓冲级主要是削弱后级对主振器的影响。
低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级。
调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡信号上去的过程。
一.设计内容及要求小功率调幅发射机技术指标:%503.08.0409502001000≥≥=≤=Ω=≥=η发射效率平均调幅系数;单音调幅系数残波辐射输出信号带宽负载阻抗输出功率载波频率a a Z A Z m m dB KH WB R mW P MH f二.比较和选择系统方案,画出系统框图调幅发射机由主振器,缓冲级,高频电压放大器,振幅调制器,高频功率放大器等电路组成。
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。
高频电子线路所讨论的工作频率是几百千赫到几百兆赫,而课程设计所设计的最高频率受到实验条件的限制,一般选在30兆赫以下。
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。
简易调幅发射机设计 `1
课程设计说明书(论文)课程设计题目:简易调幅发射机设计课程:高频电子线路课程设计学生姓名:学号:院系:专业班级:指导教师姓名及职称:起止时间:2011年2 月——2011年3 月课程设计评分:(教务处制)简易调幅发射机的设计1 调幅发射机概述简易调幅发射机主要由高频振荡器、调制器、高频放大器、天线等组成。
高频振荡器是产生高频载波。
调制器是将放大后的音频信号加在高频电磁波上。
高频放大器把调制后的电磁波放大后经天线发射到空中传到各地。
它的基本原理是,将要传送的调制信号从低频率搬移到高频,使它能通过电离层反射进行传输,在远距离接收端我们用适当的解调装置再把原信号不失真的恢复出来,就达到了传输话音低频信号的目的。
例如调幅,我们不可能直接传送话音,我们先用一个转换装置将话音信号转换成振幅平缓变化的电压信号,这就是我们要传输的信号,叫做调制信号,然后将调制信号与一个高频率的信号在一个相乘器里相乘,再经过一个加法电路,就会得到一高频率的信号,它的包络随着调制信号幅度的变化而变化,我们把这个高频信号叫做载波,把已经调制好的信号叫调幅波。
调幅可以在功率放大级实现,这里采用集电极调幅,通过音频变压器把音频调制信号加到集电极回路中去,用音频信号控制集电极电源大小完成调幅功能,改变音频信号大小得到尽可能大的调幅度。
就是说,我们要传输的话音信号已经包含在了调幅波中,换句话,就是我们把调制信号从低频搬移到了高频,以便利用电离层传播。
这样我们通过发射装置将已调信号发射出去,在接收端接收信号。
2 调幅发射机系统设计2.1系统框图调幅发射机的结构框图图1 调幅发射机的结构框图2.2单元电路原理分2.2.1 文氏电桥文氏电桥振荡电路是为了克服RC移相振荡器的缺点,常采用RC串并联电路作为选频反馈网络的正弦振荡电路,它由两级共射电路构成的同相放大器和RC串并联反馈网络组成。
由于φA= 0,这就要求RC串并联反馈网络对某一频率的相移φF=2nπ,才能满足振荡的相位平衡条件。
小功率调幅发射机的设计、安装和调测
小功率调幅发射机的设计、安装和调测一.设计目的训练学生对高频电子元器件及电路的应用能力、高频电路的设计与调测能力,高频电子小系统的设计与调测能力,提高综合应用高频知识的能力、分析解决问题的能力。
二.设计任务设计一个小功率调幅发射机,指标为:中心频率6MHz;频率稳定度≤10-4;输出AM波峰包功率≥200mW;调制系数ma≥50%;包络基本不失真,用短波调幅收音机收听到的声音清晰且不失真。
限定条件:天线阻抗50Ω,话筒为驻极体话筒XD-18。
三.方案的确定与电路图(—)系统方案的确定根据设计任务要求,可选用图k1.1所示的典型小功率调幅发射机的方案。
图中,晶体振荡器的作用是产生频率稳定度≤10-5的基本不失真的6MHz的正弦波。
由于晶体振荡器频率稳定度通常可达10-6以上,因此一般满足频率稳定度≤10-5的要求。
缓冲放大器用于减小高电平调幅电路对振荡器工作的影响,并对振荡器输出信号进行放大,其增益应该合适而且可调,以便满足高电平调幅电路,不难达到发射机的功率和失真要求。
调制系数可以通过u B(t)和uΩ(t)的大小来满足,u B(t)的大小通过缓冲放大器的增益来调节,uΩ(t)的大小通过音频放大器的增益来调节。
音频放大器的作用是不失真地放大音频信号,其增益应该合适而且可调。
综上可见,高电平调幅电路是满足系统要求的关键,应首先设计该电路,然后根据该电路对信号u B(t)和uΩ(t)的要求确定其它电路。
图 k1.1 小功率调幅发射机系统框图(二)单元电路的设计1.高电平调幅电路的设计(1)电路及工作状态的选择。
高电平调幅电路主要有基极调幅、集电极调幅和集电极-基极双重调幅电路。
由于输出功率较小,故可选用效率虽较低但调制线性好、电路较简单的基极调幅电路。
导通角通常选择70o左右,采用自给偏置,电路如图k1.2所示。
为了提高调制线性度,应使电路工作在欠压区。
u BU(2)基本原件的选择。
图中,C B1、C B2、C C为隔直耦合电容,C1、C2为高频滤波电容。
简易调幅发射机创新实验报告
图(9)模拟乘法器电路
图(10)高频功率放大器实际电
图(11)组装后的实际电路
图(5)MC1496构成的振幅调制器ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ路
(3)高频功率放大电路
高频功率放大电路不同于低频的是其负载为选频网络,它是无线电发射极中的重要组成部分,其原理图如图(6)所示:
图(6)高频功率放大器原理图
按照电流导通角的大小可以将其分为甲类、乙类、丙类等不同类型的功率放大器。导通角越小,放大器的效率就越高,当导通角小于 时,功放效率可达80%。在此处由于指标要求功放效率需要达到50%以上,所以选择丙类功率放大器。由于激励信号源的幅值随时间变化,进而对丙类放大器的工作状态产生了影响,可将产生后的状态分为欠压,临界,过压三种状态,为了获得较高的输出功率,需要丙类放大器工作在临界状态。
三、实验场地及仪器、设备和材料:
1.PC机一台
2.Multisim仿真软件(version:11.0.278非此版本的可能无法仿真出结果)
四、实验内容
1、实验原理
调幅发射机主要由高频振荡器、振幅调制电路、高频放大器、天线等组成。其系
框图如下图(1)所示:
天线
一般的振幅调制电路主要由上面几部分构成,但是当主震级的输出达到实际需求时谐振放大部分可以省略,缓冲部分可减小后续部分对主震级的影响,减小误差。
= +
振荡器的震荡频率为:
频率的改变主要通过调整 来完成的, 的改变并不影响接入系数p,由振荡频率的计算公式来看,西勒振荡器适用较宽波段,而且振幅稳定,调频方便,所以本设计采用改进的西勒振荡器。
在震荡器的技术指标中频率稳定度 是一个不可忽略的一个,常用相对偏差来表示,其计算方法如下:
小功率调幅发射机设计含仿真
课程设计任务书学生姓名:专业班级:指导教师:工作单位:题目: 小功率调幅发射机设计初始条件:可选元件:晶体管、MC1496仿真软件:multisim软件要求完成的主要任务:(包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)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时间安排:1、理论讲解,老师布置课程设计题目,学生根据选题开始查找资料;2、课程设计时间为1周。
(1)确定技术方案、电路,并进行分析计算,时间1天;(2)选择元器件、安装与调试,或仿真设计与分析,时间2天;(3)总结结果,写出课程设计报告,时间2天。
指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (3)Abstract (4)一调幅发射机的主要性能指标 (5)二小功率调幅发射机的设计 (7)2.1 设计要求 (7)2.2电路设计 (8)2.2.1拟定调幅发射机的工作原理框图 (8)2.2.2增益分配 (8)2.2.3.本机振荡电路和话音放大电路 (9)2.2.4调制电路 (10)2.2.5功率放大级电路 (12)2.2.6整体电路设计 (13)三、调试与仿真 (14)3.1晶体振荡器的调试 (14)3.2调制器的测试 (15)3.3整机联调及其常见故障分析 (16)四、心得与体会 (17)五、参考文献.............................................................................. 错误!未定义书签。
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应用。
原因是调幅发射机实现调幅简便,调制所占的频带窄,并且与之对应的调幅接收设备简单,所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。
本课设结合Multisim软件来对小功率调幅发射机电路的设计与调试方法进行研究。
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模拟电路部分综合设计题
班级:姓名:学号:
一.题目
基于MTS或EWB设计一个简易的调幅发射机,需求载波1MHz正弦波,调制信号1KHz正弦波,调制度0.6。
用示波器观测1MHz信号波形,记录幅度大小、频率值;用示波器观测1KHz信号波形,记录幅度大小、频率值;用示波器观测调制器输出端波形,记录波形和幅度大小,用频谱分析仪观测频谱并记录。
同时设计一个接收机电路,要求有混频电路,本机振荡电路
可以用正弦信号源代替,有中频谐振放大器,检波电路,低频放
大电路,功率放大电路。
用电压表各级静态工作点,用示波器各
级电路工作波形并记录。
写出设计体会。
二、设计思路
(1)发射机单元的设计
发射机单元采用调频方式实现音频信号的调制,并完成调频波的发射。
结构上由信号输入电路、载波产生电路、调频电路、高频放大电路和调频波发射电路五部分组成。
集电极调幅的工作原理
集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压,通
过集电极电压的变化,使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化,从而实现调幅。
实际上,它是一个集电极电源受调制信号控制的谐振功率放大器,属高电平调幅。
调幅管处于丙类工作状
态。
集电极调幅的基本原理电路如图5—1所示:
图中,设基极激励信号电压(即载波电压)为:t V u 000cos ω=
则加在基射极间的瞬时电压为t V V u BE B 00cos ω+-=
调制信号电压u Ω 加在集电极电路中,与集电极直流电压VCC 串联,因此,集电极有效电源电压为
()t m V t V V u V V a CC CC CC C Ω+=+=+=ΩΩΩcos 1cos ω 式中,VCC 为集电极固定电源电压; CC a V V m Ω=为调幅指数。
由式可见,集电极的有效电源电压VC 随调制信号压变化而变化。
三.调幅发射机
1.调幅发射机的工作原理图:
u为常数,又RP不变,因此动态图中,由于-VBE与ub不变,故m ax
B
特性曲线的斜率也不变。
若电源电压变化,则动态线随VCC值的不同,沿uc平行移动。
由图可以看出,在欠压区内,当VCC由VC1变至VC2(临界)时,集电极电流脉冲的振幅与通角变化很小,因此分解出的Icm1的变化也很小,因而回路上的输出电压uc的变化也很小。
这就是说在欠压区内不能产生有效的调幅作用。
当动态特性曲线进入过压区后,VCC等于VC3、VC4等,集电极电流脉冲的振幅下降,出现凹陷,甚至可能使脉冲分裂为两半。
在这种情况下,分解出的Icm1随集电极电压VCC的变化而变化,集电极回路两端的高频电压也随VCC而变化。
输出高频电压的振幅Vc=Icm1·Rp,Rp不变,Ic1m随Vc而变化,而VC是受uΩ控制的,回路两端输出的高频电压也随uΩ变化,因而实现了集电极调幅。
其波形如图5-3所示。
三.接收机
1.接收机的工作原理图:
2.测量题目要求的各组数据,记录如下:
四.设计体会
查阅了图书馆,书店,和internet网,查阅了大量的调幅接收机设计的资料,并且整理了它们。
通过这次的课程设计让我了解了无线电信号的产生、发射和接收过程,尤其是懂得了接收机的完全工作原理。
在今后的实践工作中,它将带给我无穷的设计思路和指导。
无线电信号的接受过程正好和发送过程相反。
在接收处,先用接收天线将收到的电磁波转变为已调波电流,然后从这已调波电流中检出原始的信号。
最后再用听筒或扬声器将检波取出的音频电流转为声能,人就听到了发射机处发送的语言、音乐等信号。
但是,接收天线所收到的电磁波很
微弱。
为了提高接收机的灵敏度,可在检波器之前加一级至几级高频小信号放大器,然后再检波。
检波之后,再经过适当的低频放大,最后送到扬声器或耳机中转为声音,这样的接收机叫做直接放大式接收机。
它的缺点是,对于不同的频率,接收机的灵敏度和选择性变化叫剧烈,而且灵敏度因为受到高放不稳定的影响,不能过高。
所以现在的接收机几乎全是超外差式接收机,包括上面的两个实验。
超外差式接收机的基本原理是:从天线收到的微弱高频信号先经过一级或几级的高频小信号放大器放大,然后送至混频器与本地振荡器所产生的等幅振荡电压想混合,所得到的输出电压包络线形状不变,仍与原来的信号波形相似,但载波频率所转换为两个高频频率之差,(或和),这叫做中频。
中频电压再经中频放大器放大,送入检波器,得检波输出电压。
最后检波输出电压经低频放大器放大,送到扬声器(或耳机)中转变为声音信号。
作为一个电子方面的大学生,在今后的工作中难免需要很强的实践动手能力,所以这次课程设计对我来说是很值得珍惜的好机会。
这次课程设计,虽然短暂,但却给了我一次自主设计电路的机会。
在设计过程中,以前书本上的内容第一次完完全全的在实际中实现.。