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************

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 i

A

ηA

P 0

2

C1m

02Clm Clm Clm o 212121R V R I I V P ⋅

===CC

C0L

2L D C V I R V P P =

=η

2、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/o

min

max 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

m

Ωm

V f S f ∆=

j

2C p C ∆=∆∑m

f ∆∑∆C ∑∑

∆⋅

-≈∆Q o m 21C C f f j C ∆m

ΩQ o 2V C C f S f ∑

∑∆⋅=

∑

∆C f S f

S Ωm V m

f ∆f

S

j C ∆V

C k ΔΔC =