小功率调频发射机设计报告
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
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。
小功率调幅发射机系统设计毕业汇报总结
小功率调幅发射机系统设计学生姓名****指导教师****摘要高频信号的产生、发射、接收和传输过程处理的有关的电路，主要解决无线电波、电视和通信中发射和接受高频信号的有关技术问题。
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。
本课题研究对象是最基本的小功率调幅发射系统的三个模块：高频部分，低频部分和电源部分设计与安装对各级电路进行详细地探讨，并利用Multisim软件仿真验证设计的正确性。
关键词: 调幅;振荡器;发射机目录引言...................................................................... 错误!未定义书签。
一调幅发射机基本知识........................................ 错误!未定义书签。
1.1基础知识 (1)1.2性能指标 (2)1.3 调幅信号源 (2)1.4振荡电路 (3)1.5 放大器原理 (4)1.6 调制电路 (5)1.7 调幅调制原理 (6)二设计方框图 (7)2.1 拟定调幅发射机的框图 (7)2.2 调幅发射机设计方框图 (9)三调幅发射机电路设计 (9)3.1 高频振荡器电路 (9)3.2 隔离放大电路 (10)3.3 受调放大级电路 (11)3.4 话筒和音频放大电路 (12)3.5 传输线和天线 (13)四系统测试与仿真 (14)致谢 (20)参考文献 (21)引言无线电技术诞生以来，信息传输和信息处理始终是其主要任务。
要将无线电信号有效地发射出去，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级，为了有效地进行传输。
必须将携带信息的低频电信号调制到几十MHz至几百MHz以上的高频振荡信号上，再经天线发送出去，调频是信号发射必不可少的一个环节。
小功率调频发射机设计 (2)-45页精选文档
C5与高频扼流圈L2给vΩ
提供通路，C6起高频滤
波作用。变容二极管DC
通过Cc部分接入振荡回
路，有利于提高主振频
率fo的稳定性，减小 RB1* Cc 调RC
调频电路由变 制失真L1。 C1
C
容二极管D 及 B
j
T
耦合电容C 组 RB2 CB 成， R1与R2为变容二极管提供 RE
图4.2.2为变容二 接入振荡回路 ＋VCC 的
的相移。 19
2、高频功率放大器设计 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY
一、电路的基本原理
利用宽带变压器作耦合回路的功率放大器称为宽带 功率放大器。它不需要调谐回路，可在很宽的频率范围内获
得线性放大。但效率 较低，一般只有20%左右。它通常作
为发射机的中间级，以提供较大的激励功率。
丙类功率放大器
21
1. 宽带功率放大器 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY
((12)) 静高态频工变作压点器
宽晶带体功管率T1放与R大B1器、集RB电2、极
L10 C10
的CR放其11 E输1大特、出器点R功PF工是LC组2率=：作成PP晶在CH的C为20L/体甲20宽管类T带＋C2V工状1C功C 作态率。
，若取C1=100pF，则L1≈10H
实验中可适当调整L1的圈数或C1的值。
电容C2、C3由反馈系数 F 及电路条件C1<<C2，C1<<C3 所决 定，若取C2=510 pF， 由 FC 2/C 3 1/8~1/2，则
取 C3=3000 pF，取耦合电容 Cb=0.01F。
13
YANGTZE NORMAL UNIVERSITY
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。
小功率调频发射机
小功率调频发射机一、 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二、主要技术指标1．中心频率 0f =12MHz 2．频率稳定度 f ∆0/f ≤410- 3．最大频偏 m f ∆>10kHz 4．输出功率 o P ≥30mW 5．电源电压 Vcc=9V三、确定电路组成方案(1) 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。
(2) 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，它的组成框图如下所示。
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，且其频率受到外加调制信号电压调变；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。
四、设计方法1. 振荡级（1）振荡电路的选择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。
小功率无线调频立体声发射机毕业设计
高频课程设计报告材料_调频发射机
调频发射机课程实验报告：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--。
小功率调幅发射机的设计课程设计报告
小功率调幅发射机的设计课程设计报告电气与电子信息工程学院高频电子线路课程设计报告设计题目：小功率调幅发射机一、设计题目小功率调幅发射机的设计二、设计目的、内容及要求本次课程设计的目的是：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。
设计内容：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、工作原理小功率调幅发射机的工作原理是：由振荡产生一个固定频率的载波信号，载波信号经缓冲级送至振幅调制电路，缓冲级将振荡级与调制级隔离，减小调制级对晶体振荡级的影响，放大级将低频信号放大至足够的电压后送到振幅调制电路，振幅调制电路的输出信号经高频功率放大器，高放级将载频信号的功率放大到所需的发射功率。
调幅发射机常用于通信系统与其他无线电系统中，在中短波领域应用极为广泛，由于调幅简便，占用频带窄，设备简单等优点，因此在发射机系统中应用非常广泛。
在实际的广播发射系统中，中波调幅的频率范围为535 ～1605 千赫，音频信号中的高音频率应该被限制在4.5 千赫以下，发射功率需要达到300W以上才能使空间覆盖面达到比较好的状态，此次设计需要在实验室环境中研究发射机的工作原理与原件选择，因此，根据实验室条件适当降低技术指标，载波频率采用实验室较为常用的6MHz，单音频调制信号选择1KHz，发射机功率初步定为1W。
四、总体方案由于在无线通信系统中，只有馈送到天线上的信号波长与天线的尺寸相比拟时，天线才能有效的辐射和接受电磁波因此需要对信号进行调制，使其以高频的信号辐射出去。
发射机的主要任务是是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。
【毕业设计】小功率FM发射机电路的设计
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
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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************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************指导老师刘正青审批任务书下达日期：2011 年5月23日星期一设计完成日期：2011 年6月11日星期五设计内容与设计要求一、设计内容：设计一小功率调频发射机主要技术指标要求:发射功率P A≥80mW，负载电阻（天线）R L=75Ω，工作中心频率f0=10MHz，最大频偏，20khz总效率。
二、设计要求：1、拟定发射机的组成方框图；2、完成增益分配与单元电路设计，通过具体计算，选择器件给出设计电路；3、完成发射机的系统调试（调频震荡器、中间推动级、功率放大器各级的测量）4、给出最终实现电路5、写出设计报告；目录一、资料整理 (6)1、发射机的主要技术指标 (6)2、变容二极管主要特性 (7)3、宽带功率放大器 (8)4、丙类功率放大器 (9)二、总体方案设计 (10)1. 系统框图： (10)2、单元电路设计 (10)1) 功放级电路设计和分析 (10)2)功放电路参数计算 (12)3) 甲类功率放大器 (14)4) 缓冲隔离级 (16)5) 调频振荡级 (18)三、整机电路 (22)四、电路装配测试和总结 (23)五、总结与体会 (26)附录 (27)参考文献 (28)课程设计评分表 (29)一、资料整理1、发射机的主要技术指标● 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 。
● 非线性失真 要求调频发射机的非线性失真系数γ 应小于1 %。
● 杂音电平 杂音电平应小于 – 65 dB 。
● 输出功率 高频功放的输出功率是指放大器的负载RL 上得到的最大不失真功率。
也就是集电极的输出功率，即● 效率 常将集电极的效率视为高频功放的效率，用η表示，当集电极回 路谐振时，η的值由下式计算：● 功率增益 功放的输出功率P o 与输入功率P i 之比称为功率增益，用 AP (单位：dB)表示AP=P o/P iAηAP 02C1m02Clm Clm Clm o 212121R V R I I V P ⋅===CCC0L2L D C V I R V P P ==η2、变容二极管主要特性● 主振频率 LC 振荡器的输出频率fo 称为主振频率或载波频率。
用数字频率计测量回路的谐振频率f o ，高频电压表测量谐振电压V o ，示波器监测振荡波形。
● 频率稳定度 主振频率f o 的相对稳定性用频率稳定度表示。
● 最大频偏 指在一定的调制电压作用下所能达到的最大频率偏移值。
将 称为相对频偏。
● 变容二极管特性曲线 特性曲线C j-v 如图1-1示。
性能参数V Q 、C j0、及Q 点处的斜率k c 等可以通过C j-v 特性曲线估算。
图1-1 变容二极管的C j-v 特性曲线变容二极管的Cj-v 特性曲线如图1-1所示。
设电路工作在线小时/ominmax o o f f f f f -=∆o m f f∆性调制状态，在静态工作点Q 处，曲线的斜率为图1-1是变容二极管2CC1C 的Cj-v 曲线。
由图可得VQ =–4V 时 CQ = 75pF ，● 调制灵敏度 单位调制电压所引起的最大频偏称为调制灵敏度，以 表示单位为 kHz/V ，即为调制信号的幅度； 为变容管的结电容变化时引起的最大频偏。
∵回路总电容的变化量为在频偏较小时， 与 的关系可采用下面近似公式，即∴ p ↑- △f ↑ ， ↑- △f ↑。
调制灵敏度式中 为回路总电容的变化量；调制灵敏度可以由变容二极管C j-v 特性曲线上V Q 处的斜率k c 及上式计算。
越大，说明调制信号的控制作用越强，产生的频偏越大。
3、宽带功率放大器● 宽带功放要为下一级丙类功放提供一定的激励功率，将前mΩmV f S f ∆=j2C p C ∆=∆∑mf ∆∑∆C ∑∑∆⋅-≈∆Q o m 21C C f f j C ∆mΩQ o 2V C C f S f ∑∑∆⋅=∑∆C f S fS Ωm V mf ∆fSj C ∆VC k ΔΔC =级输入的信号进行功率放大，它不需要调谐回路，可在很宽的频率范围内获得线性放大。
为获得最大不失真输出功率，静态工作点Q 应选在交流负载线AB 的中点。
（如图1-2）图1-2甲类功放的负载特性4、丙类功率放大器为达到效率大于50%的要求，本级需要使用丙类功放。
图1-3（左）输入电压BE V 与集电极电流脉冲C i 的波形关系。
（右）丙类功放负载特性二、总体方案设计1. 系统框图：根据任务要求，本发射机功率P A 不大，工作中心频率f 0也不高，为了调试和设计方便，可将系统设计得简单一些。
这样的系统在实验室环境下还是非常稳定的。
以下给出系统框图（2-1）：2、单元电路设计1) 功放级电路设计和分析：根据高频小功率发射机的特点，和参数要求，整机设计应该从末级开始往前设计，所以首先设计的是功放级: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，应采用丙类功率放图（2-1）发射机系统框图大器，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。
但是设计要求总效率%50>A η，故选用丙类功率放大器较好。
丙类功放的电流导通角θ< 90︒，效率可达到80%。
它通常作为发射机的末级，以获得较大的输出功率和较高的效率。
丙类功率放大器的基极偏置电压-VBE 是利用发射极电流的直流分量IE0(IE0≈IC0)在射极电阻RE2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L2C2的选频作用可输出基波谐振电压VC1、电流Ic1 。
因此选用如图2-2所示：图（2-2）功率激励级甲类功放和功放级丙类功放2) 功放电路参数计算： ●晶体管参数：晶体管3DG12的主要参数为P CM =700mW ，I CM =300mA ，V CE ≤0.6V ，h fe ≥30，f T ≥150MHz晶体管3DA1的主要参数为P CM =1W ，I CM =750mA ，V CE ≥1.5V ，h fe ≥10，f T =70MHz ，A P ≥13dB ● 确定放大器的工作状态为获得较高的效率η及最大输出功率P0。
放大器的工作状态选为临界状态，取φ=80º，得谐振回路的最佳负载电阻Re 为Ω=⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=7562)(2)(o sat CE cc e P V V R 得集电极基波电流振幅为mA R P I q c m C 5.14/21== 得集电极电流脉冲的最大值Icm 及其直流分量Ic0，即 Icm= Icm1 /α1（80º）=30.8188mA Ic0= Icm *α0（80º）=9.6296mA 得电源供给的直流功率PD 为PD=VCCIc0=115.5551mW 得集电极的耗散功率PC'为PC'=PD-P0=35.5551mW 得放大器的转换效率η为η=P0/PD=69%若设本级功率增益AP=13dB （20倍），输入功率Pi 为Pi=P0/AP=4mW得基极余弦脉冲电流的最大值为Ibm （设晶体管3DA1的直流β=10）Ibm=Icm/β=3mA 得基极基波电流的振幅Ibm1为Ibm1=Ibm·α1(80º)= 1.4160mA 得输入电压的振幅Vbm 为V I P V bm i Bm 7.5/21==●计算谐振回路及耦合回路的参数丙类功放的输入输出耦合回路均为高频变压器耦合方式，其输入阻抗|Zi|可计算， 得： Ω=Ω⨯-=-=3.6447.0)80cos 1(25)()cos 1(||1'。
θαθb b i r Z输出变压器线圈匝数比为33.02113==mC Lc V R P N N 取N3=1,N1=3。
若取集电极并联谐振回路的电容C=100pF ，得回路电感为L=14*π*π*f0*f0*C≈2.5uHN2的确定需要根据磁环参数来确定。
公式：H N l A L cmcm m H μμπ3222/210}{}{}{4-⨯=变压器的匝数N1、N2、N3的计算值只能作为参考值，由于电路高频工作时分布参数的影响，与设计值可能相差较大。
为调整方便，通常采用磁心位置可调节的高频变压器。
●基极偏置电路参数计算基极直流偏置电压V B为V B =VBE(on)－Vbmcosφ= -0.2861V射极电阻R E2为RE2=|V B|/I CO=30Ω取高频旁路电容C E2=0.01μF3)甲类功率放大器由于功放级电路需要较大的功率推动，而震荡电路一般输出的功率不大，所以要在中间加入一个功率激励级电路。
根据该级的特点知道，其功率要求不大，所以可以使用甲类放大，以减少调试难度和增加电路的稳定度。
由晶体管3DG12组成的宽带功率放大器工作在甲类状态。
其中R1、R2为基极偏置电阻，RE1为直流反馈电阻，以稳定电路的静态工作点。
Rf为交流负反馈电阻，可以提高放大器的输入阻抗，稳定增益。
●计算电流性能参数由丙类功率放大器的计算结果可得甲类功率放大器的输出功率P O'应等于丙类功放的输入功率P i，输出负载R e'应等于丙类功放的输入阻抗|Z i|，即PO'=P i=4mW, R e'=|Z i|=64.3Ω。
设甲类功率放大器的电路如图（2-2）左端所示的激励级电路，取变压器效率ηT=0.8，得集电极的输出功率P O 为若P O =P O '/ηT=5mW若取放大器的静态电流I CQ =I cm =5mA ，得集电极电压的振幅V cm 及最佳负载电阻R e 分别为V cm =2P O /I cm =2V Ω==40022o cm e P VR因射极直流负反馈电阻R E1为 K I V V V R CQsat CE cm cc E 7.1)(1=--= ， 取标称值1.5K Ω得输出变压器匝数比为223.2'21≈==ee T R R N N η 若取二次侧匝数N 2=2，则一次侧匝数N 1=4本级功放采用3DG12晶体管，设β=30，若取功率增益A P =13dB （20倍），则输入功率P i 为P i =P 0/A P =0.25mW 得放大器的输入阻抗R i 为R i ≈r b '+βR 3=25Ω+30×R 3 若取交流负反馈电阻R 3=16Ω， 则R i =500Ω 得本级输入电压的振幅V im 为 V P R V i i im 5.02== ●计算静态工作点由上述计算结果得到静态时(V i =0)晶体管的射极电位V EQ 为V EQ =I CQ R E1=2.5V 则V BQ =V EQ +0.7V=3.2V ，I BQ =I CQ /β=0.17mA若取基极偏置电路的电流I 1=5I BQ ，则R 2=V BQ /5I BQ =3.8kΩΩ=-=K R V V V R B BQBQcc 25.821取高频旁路电容C E1=0.022μF，输入耦合电容C 1=0.02μF。