小功率调频发射机的设计 亮

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小功率调频发射机的设计

小功率调频发射机的设计

********************校高频电子线路课程设计报告设计题目:小功率调频发射机的设计系部:专业:班级:学生姓名:学号:成绩:2011年月“高频电子线路”课程设计任务书1.时间:2011年06月6日~2011年06月10日2. 课程设计单位:****************3. 课程设计目的:掌握“高频电子线路”课程的基本概念、基本原理,加深对高频电子系统的工作原理和电路调试方法的理解。

4. 课程设计任务:①了解电路图绘制软件的相关常识及其特点;②熟悉电路图绘制软件的使用方法;③理解高频电子系统的布局布线规则;④作好实习笔记,对自己所发现的疑难问题及时请教解决;⑤联系自己专业知识,熟练设计高频电子线路的,总结自己的心得体会;⑥参考相关的的书籍、资料,认真完成实训报告。

⑦作好笔记,对自己所发现的疑难问题及时请教解决;⑧联系自己所学知识,总结本次设计经验;⑨认真完成课程设计报告。

高频课程设计报告前言:结合这次课设的要求:运用模电知识,利用晶体管设计电路,我的选题是小型功率发射机,在小型发射机的设计中,根据晶体管结构和工作原理,进行放大电路,射极跟随器设计,小型功率放大电路,还有在设计中占主要地位的振荡电路的设计。

其中振荡电路的设计结合了模电以及高频电子线路中晶体管综合应用。

设计跟随其实必不可少的,因为起到前后级电路的隔离作用。

产生的信号很小,需要通过放大电路的放大才能达到要求,发大电路的的设计最为复杂,考虑到前后及电路的匹配,以及波形的失真与否。

本次课设论文分为以下几个部分:通过技术指标从后级电路依次往前级电路设计,包括元件参数,器件的选择,电路仿真,PCB印刷版的制作,和最终实物的制作和调试。

课设中。

设计仿真和实物调试很有差别,因为振荡频率为6到7兆赫兹,已经属于高频范围,很容易受到杂波信号的影响,所以在调试中为保证电路的稳定性会改变电路的某些参数。

小功率发射机主要包括以下几个部分: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。

电路CAD课设

电路CAD课设

电路CAD课程设计报告题目小功率调频发射机的设计和制作学生姓名学号2008100913学院现代科技学院专业通信工程指导教师2011年12月18日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。

功率发射机采用直接调频方式,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。

一、设计任务二、方案选择2.1震荡级2.2缓冲级三、电原理图设计3.1电原理图说明3.2电原理图四、电路板图设计4.1电路板图4.2PCB板设计说明4.3波形测试五、实验总结六、参考文献一、设计任务小功率调频发射机的设计和制作二、方案选择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。

下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。

小功率调频发射机设计报告

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。

小功率调频发射机高频课设报告

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。

小功率高频(FM)发射机的设计要点

小功率高频(FM)发射机的设计要点

课题:小功率高频(FM)发射机的设计系别:专业:班级:姓名:学号:指导老师:目录1、引言 (3)2、摘要 (4)3、设计课题 (4)4、设计报告正文 (5)4.1 方案比较与选择 (5)4.1.1直接调频 (5)4.1.2间接接调频 (6)4.2 总体方案设计 (7)4.2.1系统框图 (7)4.2.2方案原理分析 (7)5、各单元模块说明 (8)5.1 获取音频信号电路 (8)5.2 前级音频放大电路 (8)5.3 高频振荡电路 (9)5.4 末级功率放大电路 (10)6、系统安装于调试 (11)6.1 原理设计图纸 (11)6.2 PCB设计图纸 (12)6.3 系统调试 (12)7、设计总结 (13)8、参考文献 (14)9、附录 (14)1、引言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。

发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置。

广泛应用与电视,广播,雷达等各种民用,军用设备。

主要可分为调频发射机、调幅发射机、光发射机、哈里斯发射机等多种类型。

调频发射机,首先将音频信号和高频载波调制为调频波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,再对所产生的高频信号进行放大、激励、功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,并将信号发送出去的装置.高频信号的产生现在有频率合成、PLL等方式.现在我国商业调频广播的频率范围为88-108MHZ,校园为76-87MHZ,西方国家为70-90MHZ。

2、摘要本次课程设计围绕人们熟悉的调频发射机进行展开,随着经济的飞速发展,调频发射机也进行着高速的更新与换代,性能明显提升,性价比也有所下降,同时在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。

这次我们主要来设计一个小功率调频发射机,它主要是由前级音频放大、西勒振荡器和一级功率放大器组成,各单元电路共同作用,最终将音频信号通过天线辐射到空间。

小功率调频发射机的设计

小功率调频发射机的设计

小功率调频发射机的设计一、设计原理1.调频器:负责将音频信号转换成频率调制信号。

在调频器中,我们可以使用电容或电感进行频率调制。

2.放大器:负责将调频器输出的调制信号放大到适合无线传输的功率水平。

放大器主要使用晶体管、场效应管或管子放大器等器件。

3.混频器:负责将振荡器产生的射频信号与调制信号进行混频,形成调频发射信号。

4.振荡器:用于产生稳定的射频信号,其频率由调频电路控制。

5.滤波器:用于滤除混频后产生的杂散分量,只保留感兴趣的射频信号。

6.功率放大器:负责将滤波器输出的射频信号放大到更高的功率水平,使其能够被天线辐射出去。

二、设计步骤1.确定应用场景和需求:首先需要确定该小功率调频发射机的应用场景和需求,包括工作频率范围、传输距离、功率要求等。

2.确定天线类型和参数:根据应用场景的不同,选择适合的天线类型和参数,如定向天线、全向天线、增益、方向性等。

3.确定调制方式:根据应用需求,选择合适的调制方式,如频率调制、相位调制、脉冲调制等。

4.按照电路图设计电路:根据设计需求,绘制出整个调频发射机的电路图。

根据电路图,选择合适的器件和数值进行电路设计。

5.PCB设计和制作:将电路图转化为PCB图,设计并制作出电路板。

在设计电路板时,需要注意布局合理性和信号线的走向,以避免干扰和噪声。

6.组件的选择和安装:根据设计需求,选择合适的器件和元件,并进行焊接和安装。

7.调试和测试:将制作完成的发射机进行调试和测试,确保其可以正常工作并满足设计需求。

8.优化和改进:根据测试结果,对发射机进行优化和改进,提高其性能和稳定性。

小功率调频发射机的设计需要一定的电子技术和通信原理的基础,对器件的选择和电路设计也需要一定的经验和专业知识。

在设计过程中,需要考虑信号传输的稳定性、抗干扰性和功率效率等因素,以保证发射机的性能和可靠性。

总结:小功率调频发射机的设计是一个综合性较强的工程项目,它需要掌握多种电子技术和通信原理知识,并进行电路设计、PCB制作和调试等工作。

小功率调频发射机的设计与制作.

小功率调频发射机的设计与制作.

小功率调频发射机的设计和制作小功率调频发射机的设计与制作一、设计任务与要求1、主要技术指标:1、中心频率:2、频率稳定度3、最大频偏4、输出功率5、电源电压二、原理及图1、小功率调频发射机原理: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。

调频可以有两种实现方法,一是直接调频,就是用调制信号直接控制振荡器的频率,使其按调制信号的规律线性变化。

另一种就是间接调频,先对调制信号进行积分,再对载波进行相位调制。

两种调频电路性能上的一个重大差别是受到调频特性非线性限制的参数不同,间接调频电路提供的最大频偏较小,而直接调频可以得到比较大的频偏。

所以,通常小功率发射机采用直接调频方式,它的组成框图如图1所示。

小功率调频发射机的设计和制作图1 调频发射机组成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,为避免末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。

(1)振荡级振荡电路主要是产生频率稳定且中心频率符合指标要求的正弦波信号,目前应用较为广泛的是三点式振荡电路和差分对管振荡电路。

三点式振荡电路又可分为电感和电容三点式振荡电路,由于是固定的中心频率,因而采用频率稳定度较高的克拉拨振荡电路来作振荡级。

(2)缓冲级因为本次实验对该级有一定的增益要求,而中心频率是固定的,因此用LC并联回路作负载的小信号谐振放大器电路。

缓冲放大级采用谐振放大,L2和C10谐振在振荡载波频率上。

若通频带太窄或出现自激则可在L2两端并联上适当电阻以降低回路Q值。

小功率调频发射机设计报告

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

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。

高频电子线路课程设计小功率调频发射机的设计与实现

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。

小功率调频发射机的设计与制作

小功率调频发射机的设计与制作

小功率调频发射机的设计与制作一、设计任务与要求1、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、电源电压 9cc V V =二、 原理及图1、 小功率调频发射机原理: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。

调频可以有两种实现方法,一是直接调频,就是用调制信号直接控制振荡器的频率,使其按调制信号的规律线性变化。

另一种就是间接调频,先对调制信号进行积分,再对载波进行相位调制。

两种调频电路性能上的一个重大差别是受到调频特性非线性限制的参数不同,间接调频电路提供的最大频偏较小,而直接调频可以得到比较大的频偏。

所以,通常小功率发射机采用直接调频方式,它的组成框图如图1所示。

图1 调频发射机组成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,为避免末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。

(1)振荡级振荡电路主要是产生频率稳定且中心频率符合指标要求的正弦波信号,目前应用较为广泛的是三点式振荡电路和差分对管振荡电路。

三点式振荡电路又可分为电感和电容三点式振荡电路,由于是固定的中心频率,因而采用频率稳定度较高的克拉拨振荡电路来作振荡级。

(2)缓冲级因为本次实验对该级有一定的增益要求,而中心频率是固定的,因此用LC 并联回路作负载的小信号谐振放大器电路。

【毕业设计】小功率FM发射机电路的设计

【毕业设计】小功率FM发射机电路的设计
4.2.2 方案二变容二极管间接调频电路 ....................................... 18
4.3 所选变容二极管直接调频电路参数的估算 .............................. 19
5 高频功率放大器 .......................................... 21
6.1液晶显示控制电路 ......................................................................... 23
6.2实验整机电路图及相关程序 .......................................................... 24
小功率FM发射机电路的设计 - I -
小功率FM调频发射机电路的设计
摘要 1933年世界上第一台发射机诞生。美国发明家阿姆斯特朗发明了
短波FM收音机。1939年,FM发射机的发明者阿姆斯特朗在美国建
立了第一个FM广播的发射站。同年,调幅收音机开始在美国出售。从
Armstrong invented the short-wave (FM) radio. 1939, the inventor of FM
transmitters Armstrong of the United States established the first FM radio
1.2调频发射机性能指标及设计要求 .................................................... 3
1.3调频发射机基本原理方框图 ............................................................ 4

小功率调频发射机课程设计

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07-7班学生姓名陈厚亮学生学号070901140736指导教师2011年3月4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陈厚亮学号070901140736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06.5M Hzf=;(2) 发射功率100m WAP>;(3) 负载电阻75LR=Ω;(4) 调制灵敏度25kH z/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28日-3月4日指导教师专业负责人2011 年 2 月25 日一、电路原理1.电路原理及用途小功率调频发射机在日常生活中是不可缺少的。

小功率发射机采用直接调频方式,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。

小功率发射机采用直接调频方式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。

晶体管器件课程设计是电子科学与技术专业学科实践性课程,其任务是使学生运用模拟电路等电路课程中所学的知识,利用晶体管等器件,设计出一些完成一定功能的电路,并对电路进行分析和调试。

掌握设计和调试电路的一些方法和技巧。

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.2.主要技术指标设计一个小功率调频发射机,主要技术指标为:输出功率级缓冲级 调频震荡级(1) 载波中心频率06.5M Hzf=;(2) 发射功率100m WAP>;(3) 负载电阻75LR=Ω;(4) 调制灵敏度25kH z/VfS≥;二、设计步骤和调试过程1、总体设计电路2、电路工作状态或元件参数的确定实际功率激励输入功率不高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,各组成部分的作用是:(1)LC调频振荡器:产生频率f0=6.5MHz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≤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。

发射机的主要技术指标(1)发射功率发射功率指发射机发射到天线上的功率。

只有当天线的长度与发射信号的波长相比拟时,天线才能有效地把信号发射出去。

波长 与频率 的关系是 f /c =λ式中,c 为电磁波传播速度,c=3*108m/s 。

若接收机的灵敏度V A=2uV ,则通信距离s 与发射功率Po 间的关系为mW p o }{07.1s = 当发射功率为大于500mW 时通信距离为5.08Km 以上。

(2)工作频率或波段发射机的工作频率应根据调制方式,在国家有关部门规定的范围内选取。

对于调频发射机,工作频段一般选择在超短波范围内。

(3)总效率发射机发射的总功率PO 其所消耗的总功率PT 比,称为发射机的总效率,用 表示。

(4)调制灵敏度Kf是单位调制信号电压所引起的最大频偏,其值越大,说明调制信号控制作用越强,产生频偏越大。

整机电路的实际计算顺序一般是从末级单元电路开始,向前逐级进行。

而电路的组装和调试顺序一般是从前级单元电路开始向后级逐级进行。

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≥100mW 一项指标来看,可以采用宽带功放或乙类、丙类功放。

由于还要求总效率大于50%,故采用一级宽带放大器加一级丙类功放实现。

如下图: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。

R 112KR 123KR 13360R e 10R 1420R l=51C t 20pFC 100.01uFC 11100pFC 120.01uF3D G 1303D A 112V47uH6:2N 1N 2N 3调频振荡电路的作用是产生频率的高频振荡f=6.5MHz 信号。

变容二极管为线性调频,最大频偏kHz f m 10=∆。

发射机的频率稳定度由该级决定。

调频振荡器电路如下图所示:RL1 5KR110KR24KR32KR41KR5150KR620KR710KC10.01uFC2510pFC32100pFC4100pFC633pFC75100p FC833pFC520pF3DG13047uHAC3、仿真及仿真结果分析通过仿真可以看出,电路在仿真条件下基本符合设计要求,这说明所设计的硬件电路和程序在理论上符合设计要求,因此可以进行实物搭建与调试,在实际电路中检验电路的工作状态是否与设计要求相符。

4、设计电路的性能评测电子电路调试技术包括调整和测试两部分。

调整主要是对电路参数的调整,如对电阻、电容和电感等,以及机械部分进行调整,使电路达到预定的功能和性能要求;测试主要是对电路的各项技术指标和功能进行测量与试验,并与设计的性能指标进行比较,以确定电路是否合格。

电路测试是电路调整的依据,又是检验结论的判断依据。

1.通电观察:通电后不要急于测量电气指标,而要观察电路有无异常现象,例如有无冒烟现象,有无异常气味,手摸集成电路外封装,是否发烫等。

如果出现异常现象,应立即关断电源,待排除故障后再通电。

2.静态调试:静态调试一般是指在不加输入信号,或只加固定的电平信号的条件下所进行的直流测试,可用万用表测出电路中各点的电位,通过和理论估算值比较,结合电路原理的分析,判断电路直流工作状态是否正常,及时发现电路中已损坏或处于临界工作状态的元器件。

通过更换器件或调整电路参数,使电路直流工作状态符合设计要求。

3.动态调试:动态调试是在静态调试的基础上进行的,在电路的输出端测试输出信号,若发现不正常现象,应分析其原因,并排除故障,再进行调试,直到满足要求。

按照以上调试方法与步骤对所搭建的实际电路进行调试,调试结果与仿真结果完全一致,也就是说本次课设所设计的抢答器基本符合设计要求,达到了本次课设的目的。

三、结论及心得体会通过这个设计我了解到了很多,小功率调频发射机的设计需要用到很多方面的知识,像电容三点式振荡器,电容三点式振荡器,这些都需要计算好各电阻的值,再根据各电容的作用,确定电容的值。

这次设计总体上体现了对高频电子线路的应用熟练程度。

也考察我们对各种画图软件,仿真软件的掌握程度。

我们更好地巩固和加深了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。

提高了运用理论知识解决实际问题的能力。

通过每一次的设计我们都会有更深的认识,让我们更熟练的掌握各种知识,才能很好的运用到实践中去。

参考资料[1]谢自美.电子线路设计·实验·测试(第三版).武汉:华中科技大学出版社.2006[2]李庆武.电子技术基础实验(数字电子技术及其EDA)(下册)..北京:机械工业出版社.2006[3]施金鸿、陈光明.电子技术基础实验与综合实践教程..北京:航空航天大学出版社,2006[4]赵景波、王劲松、滕敦朋.Protel 2004电路设计:从基础到实践.北京:电子工业出版社2007[5]邱关源.电路(第四版).北京:高等教育出版社.1999年[6]童诗白.模拟电子技术基础(第三版).高等教育出版社.2001年[7]贾新章..电子电路CAD技术基于OrCAD9.2.西安电子科技大学出版社.2002年出版东北石油大学课程设计成绩评价表课程名称高频电子线路题目名称小功率调频发射机的设计学生姓名陈厚亮学号070901140736 指导教师姓名职称序号评价项目指标满分评分1 工作量、工作态度和出勤率按期圆满的完成了规定的任务,难易程度和工作量符合教学要求,工作努力,遵守纪律,出勤率高,工作作风严谨,善于与他人合作。

202 课程设计质量课程设计选题合理,计算过程简练准确,分析问题思路清晰,结构严谨,文理通顺,撰写规范,图表完备正确。

453 创新工作中有创新意识,对前人工作有一些改进或有一定应用价值。

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