视频信号调制发射机

视频信号调制发射机摘要：本次制作的视频信号调制发射机主要由视频信号的调制，压控振荡器，锁相环，各级功率放大以及单片机程序控制组成。

通过锁相环（PLL）产生的稳定频率的载波（48MHz—88MHz）对视频信号进行调制。

锁相环由鉴相器（PD）、环路滤波器（LF）和压控振荡器（VCO）组成，主要通过频率合成器MC145152、分频器MC12022、运放LM358等芯片实现，可将压控振荡器产生的载波频率稳定在48MHz—88MHz的任意一个频率值。

调制芯片采用日本进口的UPC1507集成电路。

功率放大选用三极管9018，采用单调谐回路对发射信号进行放大。

以STC89C52单片机为控制核心通过改变频率合成器MC145152实现频道的选择。

液晶屏1602承担载波频率的显示。

关键字：视频信号锁相环ASK调制video signal transmitterAbstract: video signal transmitter consists mainly of modem phase lock loop, power amplifiers, control and modulation several parts, in order to realize the video signal transmission of radio. Through the phase lock loop (PLL) of 48MHz carrier (88MHz video signal) -- as we modulation. By MC145152 PLL chip, would MC12022 and vco produces the carrier frequency stability in the 48MHz 88MHz - an arbitrary frequency value. Modulation chip adopt UPC1507 integrated circuit chips, the develepment and peripheral circuit less, can achieve good image, will phase-locked loop indexes of UPC1507 into video signal with software-processable on amplitude. Power amplifier, the single 9018 triode selection of transmitting signals are tuned circuits. WithAT89C51 as the core to realize that the choice and channel carrier frequency.Key words: video signal phase lock loop itinerary目录1、系统方案设计 .....................................................1.1 设计任务..................................................1.2 整体方案设计..............................................1.2.1 设计思路............................................1.2.2 设计方案比较论证....................................1.3 系统框图..................................................2、理论分析计算与电路设计 ...........................................2.1 压控振荡器的设计...........................................2.2 锁相环电路的设计...........................................2.2.1 锁相环分频原理及计算................................2.2.2 鉴相器原理 .........................................2.2.3 环路滤波器的设计....................................2.3 调幅电路的设计.............................................2.4 功率放大电路设计...........................................2.5 控制电路的设计 ...........................................3、系统软件设计....................................................4、系统测试.........................................................4.1 测试使用的仪器.............................................4.2 数据测试和测试结果及分析...................................4.2.1 锁相环部分测试.........................................4.2.2 高频功放部分测试......................................参考文献............................................................. 附录1 使用说明..................................................... 附录2 主要元器件清单............................................... 附录3 电路原理图及印制板图......................................... 附录4 程序清单.....................................................1、系统方案设计1.1 设计任务题目的要求为设计并制作一个视频信号调制发射机，调制信号为0-6MHz，输出端载波频率应不小于48MHz。

高频功率放大器的效率不低于30%，输出端能观测到单一频率信号的已调制波不失真，发射机在假负载为75欧姆时输出功率应不小于20mW，能正确显示本机输出的载波频率。

在基本要求的基础上可任意设置载波频率，用无线视频接收机（如电视机）可以在不小于5米处接收到被调制视频信号，发射机功率放大器的效率可达到40%。

1.2 整体方案设计1.2.1 设计思路题目要求设计一个视频信号调制发射机，本系统的设计由视频信号的调制，压控振荡器，锁相环，各级功率放大以及单片机程序控制组成。

以STC89C52单片机控制MC145152来进行频道的选择及载波频率的显示，通过改变MC12022的分频次数N、A以获得不同的载频。

经过锁相环产生的载波经UPC1507调制集成芯片的10脚送入芯片，然后与视频信号进行调幅。

输出的调幅波再经高频功放进行功率放大以达到设计所要求的功率与效率。

1.2.2 设计方案比较论证（1）、系统调制方式选择方案1：信号采用调频调制方式。

调频调制中，调制系数比较大、信噪比比较大、抗干扰能力强。

但视频信号的频带较宽，调制成调频信号的带宽达到100MHz以上；而且由于视频信号的频率较高，用变容二极管进行调频时将限制频偏的大小，这样就会造成解调信号的幅度很小。

因此不采用此种方案。

方案2：信号采用调幅调制方式。

调幅调制中，已调信号的幅度发生改变，不会产生频带变宽等方案1所出现的问题。

调制时采用调制芯片upc1507集成电路，其外围电路较少，而且也可达到良好的图像指标。

通过对比两种方案，我们采用方案2。

（2）、载波产生方式选择方案1：采用LC振荡电路。

如西勒振荡电路，其比较易起振，输出振荡频率和振幅也较为稳定，波形好，调谐范围也比较宽，但是调试比较复杂。

方案2：采用晶体振荡器产生基准频率，再用选频网络加放大器选出它的谐波实现倍频。

该方案稳定度较高，但选频网络调节比较麻烦。

方案3：用锁相环路产生载波，通过设置分频次数可产生一定范围内的任意载频，而且可以产生精度和稳定度都很高的频率信号且失真度也小，通过对比三种方案，此方案更符合要求，我们采用方案3 。

1.3 系统框图 本系统总体框图如下2.1 锁相环 2.1.1 锁相环原理MC145152芯片集分频、鉴相于一体，内有÷A 减法计数器，÷N 减法计数器。

将压控振荡器输出的信号经反馈分频后得到的信号与参考分频信号进行鉴相，得到一个频率相同，相位差一定的信号。

MC12022芯片将高频信号进行预分频,内有64和63两种分频系数。

由于压控振荡器输出信号的频率比较大，MC145152无法对它直接分频，必须先进行预分频获得频率较小的信号。

由鉴相器输出的信号经过由LM358组成的环路滤波器滤除高频分量及无用信号，得到一个相位误差信号，再去控制压控振荡器的变容二极管上的电压，使输出的载频锁定在某一个频率上。

压控振荡器主要由三极管9018、变容二极管MV209等组成的谐振回路构成。

原理是通过改变变容二极管上的电压来调整频率。

锁相环的总体框图如下：2.1.2锁相环分频锁相环分频由参考分频和可编程分频组成，由MC145152及MC12022实现，其中MC12022进行预分频。

MC145152－2的工作原理：参考振荡器信号,经R分频器分频后形成fR信号。

压控振荡器信号经双模P／（P＋1）分频器分频，再经A、N计数器分频器后形成fV 信号，fV＝fvco／（P.N＋A）。

fR信号和fV信号在鉴相器中鉴相，输出的误差信号（TR、TV）经有源（TLC2252C）低通滤波器形成直流信号，直流信号再去控制压控振荡器（VT3）的频率。

MC145152－2芯片是摩托罗拉公司生产的锁相环频率合成器专用芯片MC145152－2芯片具有下列主要特征：（1）它与双模MC12022（P／（P＋1））分频器同时使用，有一路双模分频控制输出MC。

当MC为低电平时，双模分频器用（P＋1）去除；当MC为高电平时，双模分频器用模数P去除。