小功率调频发射机课程设计
小功率调频发射机课程设计
一、调频发射机工作原理通常小功率发射机采用直接调频方式,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。
调制信号图1-1 调频发射原理框图1.1 电路的组成方案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,以减小级间的相互感应、干扰和自激。
在实际应用中,很多都是采用调频方式,与调幅相比较,调频系统有很多的优点,调频比调幅抗干扰能力强,频带宽,功率利用率大等。
实用发射电路方框图( 实际功率激励输入功率为1.56mW) 由于本题要求的发射功率P o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,设组成框图如图所示,各组成部分的作用是:1倍 20(1)LC 调频振荡器:产生频率f 0=5MHz 的高频振荡信号,变容二极管线性调频,最大频偏△f=75kHz ,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)高频小信号放大器: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%50≥A η而对波形失真要求较小时,可以采用甲类功率放大器。
小功率调频发射课程设计
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 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。
对该级管子的要求是()(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以内,计算公式请参阅教材第二章。
功放管要满足以下条件:0max()02(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。
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。
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--。
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。
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课程设计课程名称通信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信息工程班级学号姓名指导教师20XX年09 月08 日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信息工程班0881 学生姓名学号10指导老师审批任务书下达日期:20XX 年08 月29 日设计完成日期:20XX 年09 月08 日目录一.设计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。
本次设计要达到以下目的:1. 进一步认识射频发射系统;2. 掌握调频(或调幅)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。
二.基本原理与方案比较2.1FM 调制原理载波()t w U t u c cm c cos )(=,调制信号()t u Ω;通过FM 调制,使得)(t u c 频率变化量与调制信号()t u Ω的大小成正比。
即已调信号的瞬时角频率()()t u k w t w f c Ω⋅+=已调信号的瞬时相位为()()t d t u k t w t d t w t tf c t ''+=''=⎰⎰Ω)(00ϕ 实现调频的方法分为直接调频和间接调频两大类。
2.1.1 直接调频直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率,使其反映调制信号变化规律。
要用调制信号去控制载波振荡器的振荡频率,就是用调制信号去控制决定载波振荡器振荡频率的元件或电路的参数,从而使载波振荡器的瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变,就能够实现直接调频。
直接调频可用如下方法实现:(1)改变振荡回路的元件参数实现调频在LC 振荡器中,决定振荡频率的主要元件是LC 振荡回路的电感L 和电容C 。
在RC 振荡器中,决定振荡频率的主要元件是电阻和电容。
因而,根据调频的特点,用调制信号去控制电感、电容或电阻的数值就能实现调频。
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。
高频课设小功率调频发射机设计03
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专业电子信息工程班级学号姓名指导老师浣喜明2016年06月7日湖南工程学院课程设计任务书课程名称高频电子线路题目小功率调频发射机设计学生姓名专业班级学号指导老师浣喜明课题审批下达日期 2016年06月07日一、设计内容设计一小功率调频发射机。
主要技术指标:发射功率Pa=3W;负载电阻(天线)R L=75Ω;中心工作频率fo=88MHZ;调制信号幅度VΩm=10mV;最大频偏Δfm=75KHZ;总效率η>70%。
二、设计要求1、给出具体设计思路和整体设计框图;2、绘制各单元电路电路图,并计算和选择各器件参数;3、绘制总电路原理图;4、编写课程设计说明书;5、课程设计说明书和所有图纸要求用计算机打印(A4纸)。
三、进度安排第1天:下达设计任务书,介绍课题内容与要求;第2、3天:查找资料,确定系统组成;第4~7天:单元电路分析、设计;第8~9天:课程设计说明书撰写;第10天:整理资料,答辩。
(共两周)。
四、参考文献1、《高频电子线路》,张肃文主编.,高等教育出版社.。
2、《电子技术基础实验》陈大钦主编,高等教育出版社出版3、《高频电子线路实验与课程设计》,杨翠娥主编,哈尔滨工程大学出版社出版4、《通信电路》沈伟慈主编,西安电子科技大学出版社出版5、《电子线路设计·实验·测试》谢自美主编, 华中理工大学出版社五、说明书基本格式1)课程设计封面; 2)设计任务书; 3)目录;4)设计思路,系统基本原理和框图; 5)单元电路设计分析;6)设计总结; 7)附录; 8)参考文献;9)电路原理图; 10)评分表目录一.设计内容及要求 (1)二.电路的原理分析 (2)三.设计方案 (2)3.1振荡级及调频电路 (2)3.1.1振荡级 (2)1、频率稳定度定义 (2)2、评价振荡器频率的主要指标 (3)3、影响频率稳定的重要因素 (3)3.1.2变容二极管调频 (5)1、调频电路原理 (5)2、计算调制信号的灵敏度 (7)3.2缓冲隔离电路 (7)1、缓冲电路元器件的选择 (7)2、缓冲电路元器件的计算 (8)3.3高频功放 (8)3.3.1宽带功率放大器 (8)1.静态工作点 (10)2.高频变压器 (11)3.3.2丙类功率放大器 (11)1.丙类功率放大器的功率和效率 (11)2.负载特性 (12)四.总结 (14)五.参考文献 (14)六.调频发射机设计图 (15)七.评分表 (16)内容摘要调频发射机利用分立元件或集成电路芯片将语音信号以无线射频的形式发射出去,在小区广播,婴儿监护和监控警报等领域获得了广泛的应用。
小功率调频发射机设计
课程名称通信电子线路课程设计课题名称小功率调频发射机设计专业XXXXXXXXXXXXXXX班级 XXXXX XXX学号200713020123姓名 XXX XXXX指导教师XXXXXXX2010年1月7日XXXX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信息工程0781学生姓名XXXXXX学号200713020123指导老师XXXX审批任务书下达日期:2010年12月26日星期一设计完成日期:2011 年1月7 日星期五率目录一、调频发射机及其主要技术指标 (6)1.1发射机的组成方框图 (6)1.2主要技术指标 (6)二、单元电路设计与调试 (7)2.1 LC正弦波振荡器 (7)2.2单元电路设计 (8)2.2.1 LC调频振荡级 (8)2.2.2电路原理分析 (8)2.2.3 变容二极管的Cj-v 特性曲线 (9)2.2.4 缓冲隔离级 (11)2.2.5 高频功率放大级 (12)三. 参数计算及分析 (14)3.1LC调频振荡器 (14)3.2高频功率放大器 (15)四、总原理图及元器件清单 (20)4.1总原理图 (20)4.2元件清单 (21)五、总结与体会 (22)一、调频发射机及其主要技术指标1.1 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PA 不大,工作中心频率f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1.2 主要技术指标●发射功率一般是指发射机输送到天线上的功率。
●工作频率或波段发射机的工作频率应根据调制方式,在国家或有关部门所规定的范围内选取。
● 总效率 发射机发射的总功率 与其消耗的总功率P’C 之比,称为发射机的总效率 。
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。
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。
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。
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东北石油大学课程设计2012年 2月 24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朱宇学号070901140538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f0=12MHz;P>;(2) 发射功率100mWAR=Ω;(3) 负载电阻75LS≥;(4) 调制灵敏度25kHz/Vf3、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20日-2月24日指导教师专业负责人2012 年 2 月 24 日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。
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。
对该级管子的要求是f r≥(3-5)f0V(BR)CEO≤2V CC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以内,计算公式请参阅教材第二章。
功放管要满足以下条件:P CN ≥P 0I CN ≥i cmaxV (BR)CEO ≥2V CCf r ≥(3-5)f 0三、 主要技术指标1. 中心频率 f 0=12MHz2. 频率稳定度:△f/f 0≤10-43. 最大频偏 △f m 〉10KHz4. 输出功率 p 0≥30mv5. 天线形式 拉杆天线(75欧姆)6. 电源电压V CC =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图4-3图4-4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范围易进入饱和区,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 =1111124C 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 ≈1.7uH3.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(1rwc =)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图4-6 小功率调频发射器电路五、制作调试制作前应先集齐所有元件,并对其质量及参数进行细心的检测,再根据所需的体积设计一款合适的线路板。
总而言之,良好的元件质量、合适的印板布局是有效提高自制成功率的保证,主要调试步骤如下:1.排版电路板,然后将所有元件连同天线一并按设计好的电路焊在万能板上,对安装焊接工艺要求是:尽量缩短高频部分元件引线;电阻、电容尽可能卧式安装,并无虚焊、脱焊现象。
2.给发射机通电,电压为12V。
天线接示波器与频率计,反复调节L1、L2、L3匝间距离以使场强计示数增至最大,必要时对各级的谐振电容进行调节,使输出频率达到要求,并出现不失真的正弦波。
3.不起振或振荡弱;若输出功率小,若能保证元件的质量,以下步骤可助你排除故障:1,在CC两端并联一个7pF电容(注意:该电容不可过大,否则你会发现调制失效);2,调振荡级偏置电阻;3,改变C6容量一试,如果上述方法不能解决,也有可能是元件布局不合理引起,可重新对电路板进行布线。
4.连接频偏仪测出角频偏六、故障及分析1. 收音机存在严重的啸叫声或失真近距离使用时,特别采集到强度较高的信号时,收音机存在严重的啸叫声或失真。
这是由于音频放大级增益较高,同时配用的话筒又具有较高的拾音灵敏度所引起。
这是可适当调节电阻R3, R3的阻值越大,话筒采集声音的灵敏度越弱,电阻越小话筒的灵敏度越高。
2. 用CK接口输入音源信号时,收音机输出声音小且伴有交流声。
改善方法:1,尽量缩短音频输入引线;2,在发射机与音源二条连线中各串联一个10uH高频电感;3,对音源进行屏蔽隔离;4,最直接而有效的方法应是减小输出功率或缩短发射天线,在近距离传输且需要保真度较高的场合下可考虑使用此法。
3. 不起振或振荡弱此故障表现在用收音机在整个波段内接收不到静噪声,输出功率小,若能保证元件的质量,可能是元件布局不合理引起,可重新对电路板进行布线。
1.在C3两端并联一个电容;2,调振荡级偏置电阻R3;3,如果以上不行,只有重新对电路板进行布线。
4. 发射距离近:这类问题主要是因为天线放置不当、接收收灵敏度低、使用环境有高大建筑物等原因,另外也可能因为振荡弱所引起,故仍有必要参考上述的操作增加晶体振荡器输出强度。
还有可能是倍频器工作频率并非调在收音机接收范围内,实际上收音机接收到的只是微弱的谐波信号,其表现在虽然场强较大但有效发射距离很小,不到10米(正常条件下,配合良好的收音机,开阔地有效距离约为50-100米)。
七、测试结果八、制作小结这个电子制作是关于小功率调频发射机工作原理分析及其安装调试,通过这次制作我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线路的进一步理解。
学会基本的电子制作技能,提高运用理论知识解决实际问题的能力。
在制作过程中,通过选取元件、确定电路形式、以及计算等等,提高了动手能力,同时通过调试来发现自己的错误并分析及排除这些故障,使我对小功率放大器的知识得到了加深!在调试过程中应该注意以下几点:(1)用电压表测一下三个三极管的管脚电压是否满足该设计的要求。
(2)用频率计测出T1、T2、T3的发射极所发射的频率是否在12M HZ,如果不是,试着调节L1、L2、L3。
(3)如果在天线处观察波形的峰峰值不在4V的话,则应该在T2和T3的发射极的电阻上各并联一个电容,以使其提高。
现在来说说电路中一些元件的作用,其中C3为基极高频旁路电容,R1、R2、R3、R4、R5为T1管的偏置电阻,R7、R9为变容二极管提供直流偏置。
T3管工作在丙类状态,妈有较高的效率,赐教可以防止T3管产生高频自激而引起的二次击穿损坏。
调节偏轩电阻可改变T3管的导通角。
L3、L4、C15和C16构成兀型输出回路用来实现阻抗匹配并进行滤波,并滤除不必要的高次谐波分量。
九、元器件表9-1 元器件列表十、参考文献[1] 高飞电子电路基础教程电子科技大学出版社[2] 王涤生制作无线话筒电子工业出版社[3] 浅谈调频发射机的制作及调试《电子制作》1997年12期[4] 吴建华电路原理机械工业出版社 2009年09月[5] 艾永乐、付子义模拟电子技术基础第1版中国电力出版社 2008年11月[6] 艾永乐、付子义数字电子技术基础第1版中国电力出版社 2008年11月[7] 赵景波 Protel DXP 人民邮电出版社[8] 张宪、何宇斌电子电路制作指导化学工业出版社 2006年1月(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。