用Multisim设计调频发射机发射系统

用Multisim设计调频发射机

目录

摘要

一．设计要求 (2)

二．设计的作用、目的 (3)

三.设计的具体实现 (3)

1.系统概述 (3)

2.单元电路设计、仿真与分析 (4)

2.1振荡级 (4)

2.1.1调频波的产生....... 错误!未定义书签。

2.1.2振荡电路的选择

2.1.3 参数的计算

2.2缓冲级 (6)

2.2.1 元器件的选择及参数的确定错误!未定义书签。

2.3 功率输出级 (10)

2.3.1 元器件的选择和参数的确定错误!未定义书签。

2.4调频发射机总原理电路图 (10)

三

四.Multisim的相关介绍

五.心得体会及建议 (12)

六．附录 (13)

七.参考文献 (15)

调频发射机的设计报告

摘要

随着科技的发展和人民生活水平的提高，调频发射机也在快速发展，并且在生活中得到广泛应用，它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。在生活中，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调频发射机，通过该发射机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。通过这次实验我们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。学会基本的实验技能，提高运用理论知识解决实际问题的能力。

一．设计要求

设计一个调频发射机，通过该发射机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机发送出的无线电信号。

（1）.确定电路形式，选择各级电路的静态工作点；

（2）.输入信号能够通过电路进行稳定，调频等；

（3）.输出为足够大的高频功率，使其能够发射；

（4）.根据上述要求选定设计方案，画出该系统的系统框图，写出详细的设计过程并利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图；

（5）.列出所有的元件清单并写出参考书目。

二．设计的作用、目的

高频电子技术基础的电路课程设计是电子技术基础课程的实践性教学环节，要求学生通过课程设计，要求达到以下目的：

（1）.通过对调频发射机的设计，巩固和加深学生对高频电子电路基本知识的理解；

（2）. 通过电路方案的分析、论证和比较，计算和对元器件的选取，来达到初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法的目的。

（3）.使学生掌握Multisim软件的使用方法，以便以后设计电路或进行实践时的使用。

（4）.了解与课题有关的电子电路及元器件的工程技术规范，能按设计任务书的要求，完成设计任务，编写设计说明书，正确地反映设计与实验的成果，正确地绘制电路图等。

（5）. 培养学生根据课题需要选学参考书籍，查阅手册，图表和文献资料的自学能力。通过独立思考，深入研究有关问题，学会自己分析并解决问题的方法。

三.设计的具体实现

图1 直接调频发射机的总体框图

直接调频发射机的总体框图如图1所示。它由调频振荡级，缓冲级，和输出功率级组成。

其中调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。

2.单元电路设计与分析

2.1调频振荡级

调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。 2.1.1调频波的产生

由于调频发射机的频率受到外加调制信号电压调变，因此，回路中的电抗要能够跟调制信号的改变而改变，应用一可变电抗器件，它的电容量或电感量受调制信号控制，将它接入振荡回路中，就能实现调频。而最简便、最常用的方法就

是利用变容二极管的特性直接产生调频波，因要求的频偏不大，故采用变容 二极管部分接入振荡回路的直接调频方式。

变容二极管Cj 通过耦合电容C 1并接在LC N 回路的两端，形成振荡回路总容的一部分。

因而，振荡回路的总电容C 为：

j N C C C += （4-1）

振荡频率为：

)

(21

21j N C C L LC

f +=

=

ππ

加在变容二极管上的反向偏压为：

()()()高频振荡，可忽略调制电压直流反偏O Q R V V υυ++=Ω

变容二极管利用PN 结的结电容制成，在反偏电压作用下呈现一定的结电容（势垒电容），而且这个结电容能灵敏地随着反偏电压在一定范围内变化，其关

系曲线称j C

～R υ曲线，如图所示。

由图可见：未加调制电压时，直流反偏

Q

V 所对应的结电容为

Ω

j C 。当调制信

号为正半周时，变容二极管负极电位升高，即反偏增加时，变容二极管的电容j

C

减小；当调制信号为负半周时，变容二极管负极电位降低，即反偏减小时，j C

增

大，其变化具有一定的非线性，当调制电压较小时，近似为工作在j C

～R υ曲线

的线性段，j C

将随调制电压线性变化，当调制电压较大时，曲线的非线性不可忽略，它将给

调频带来一定的非线性失真。

我们再回到图4.1—2，并设调制电压很小，工作在Cj ～V R 曲线的线性段，暂不考虑高频电压对变容二极管作用。设 图4.1-3 用调制信号控制变容二极管结电容

t

V V Q Q R Ω+=cos υ

（4-3）

由图4.1—3可见：变容二极管的电容随υR 变化。

即： t C C C m jQ j Ω-=cos （4-4）

可得出此时振荡回路的总电容为

t C C C C C C m jQ N j N Ω-+=+='cos （4-5）

由此可得出振荡回路总电容的变化量为：

()t C C C C C C m j jQ N Ω-=∆=+-'=∆cos （4-6）