小型调幅发射机的设计

目录

1 引言 (2)

2 课程设计的前期准备 (2)

3 目的要求 (2)

4 设计指标 (3)

5 设计方案 (3)

6 调幅波发射机的电路设计 (4)

6.1 T3管输出电阻Re的选择： (5)

6.2 匹配电路的选择： (5)

6.3 馈电电路的选择: (5)

6.4 功放电路的选择： (6)

6.5 缓冲级的计算 (7)

6.6 主振级的计算： (7)

我的心得体会 (10)

1 引言

随着人们生活水平的不断提高和电子科技的飞速发展，特别是近年来物质生活水平的提高，人们相互之间交往所利用的通信手段也越来越多，人们不断追求生活方式的多样化和个性化；电子科学的发展尤其是无线通信的快速发展给人们工作和生活注入了新的色彩；人们可以随心所欲地享受着无线通信工具所带来的乐趣。调幅模拟通信最早的语音通信方式，广播电台就是它的一种形式，这种传统的通信方式在今天依然有着广泛的应用，并且也向着多样化和个性化和微型化的方向发展；随着时代的发展它的作用也在发生着变化，广播电台虽然现在已经不是人们获取信息的一种主要手段，但是它在很多方面依然发挥着主要的作用，它已经走进了我们的生活，在我们小集体范围内如：学生宿舍、宾馆等场所，由于其使用方便、价格低廉、技术成熟、可进行一对多的无线广播等诸多优点，所以将依然会发挥重要作用。不仅如此，随着人们追求生活的个性化它在家庭领域也将会给人们带来很大的乐趣，利用一个小型的无线广播台和一个微型的收音机就可实现在家庭的任何角落播放自己喜欢的音乐，会给人们带来无限的乐趣。

本设计就是一个小型的调幅发射系统，实现了语音输入、线路输入、以及二者的同时输入。

2 课程设计的前期准备

预习电容三点式振荡器、基极调幅电路、共集电路、共射电路、高频功率放大电路的工作原理。

3 目的要求

通过本课题设计与装配、调试，提高学生的实际动手能力，巩固已学的理论知识，能够使学生建立无线电发射机的整机概念，了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算发射机的各个单元电路：主振级、激励级、输出级、调制级、输出匹配网络及音频放大器。初步掌握小型调幅波发射机的调整及测试方法。

4 设计指标

调幅波发射机

1、载波频率f 0=2.0MHZ

2、峰包功率P Omax ≥0．25W

3、调制系数Ma=50％±5％

4、包络失真系数γ≤1％

5、负载电阻R A =50Ω

6、频率稳定度0

f f ≤5×10—4； 7、电源电压Ec=12V 。

此外,还要适当考虑发射机的效率,输出波形失真以及波段内输出功率的均匀度等.

各级电路的作用： 主振级：是正弦波自激振荡器，用来产生频率为2.6MHz 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，同时也有一定的振荡功率(或电压)，其输出波形失真要小。

缓冲级：其作用主要是将主振级与激励级进行隔离，以减轻后面各级工作状态变化(如负载变化)对振荡频率稳定度的影响以及减小振荡波形的失真。

激励级：若输出功率要求较高时，插入激励级来放大信号功率。

功放(调幅)级：将从激励级送来的信号进行高效率功率放大以输出足够大的功率供给负载(天线)，若是调幅波发射机，还应在该级实现调幅，应选用合适的调幅方式。

输出网络：由于功放级往往工作于效率高的丙类工作状态，其输出波形不可避免产生了失真，为滤除谐波，输出网络应有滤波性能。另外，输出网络还应在负载(天线)与功放级之间实现阻抗匹配。

6 调幅波发射机的电路设计

参考电路：

图6—1 调幅波发射机参考电路

(图中L3、R7、C7主要为基极调幅而设制的)

6.1 T3管输出电阻Re 的选择：

选定电路临界工作状态时，P Omax =0．5W>2Po 再考虑匹配电路的传输效率，假定晶体管最大输出功率P Omax =0．5W ，临界时

Ucm=E C —Uces=12-1=11V （取U CES =1V ）

Re=Ω=1002max 2O cm

P U

6.2 匹配电路的选择：

由于R A =50Ω，Re=100Ω，所以需要采用匹配电路，将RA 转换为晶体管所需的负载Re 。匹配电路还应具有滤波作用。选用匹配电路形式如下图所示。

图6—2 匹配电路

参数计算公式：

A e e e R Q Q R 2221

11++= e

e R Q C 018ω= A e R Q C 029ω= )

1()(21021

e e e e Q Q Q R L ++=ω 式中ω0=2π

f 0=2π××103(f) , R A =50Ω，Re=100Ω

选Q e1=2, 则Q e2=1)1(21-+e

A e R R Q 得: C 8=1224 p F (取1200 p F), C 9=1149 p F (取1500 p F)

6.3 馈电电路的选择:

采用并联馈电电路,扼流圈选4.7mH 或多或少5.6mH 均可。

6.4 功放电路的选择：

ηC 若按60%计算,则临界时:

mW W P P c c c 4004.06.06.06

.01

1max 0==?-=-=ηη

)90(10011

90)(11 αθθα?→=

=?=e cm m c R U I

mA A 22022.05.010011

==?=

功放管基极偏置电阻的计算：

e 2

c1m o R I 21

?=P

mA R 70100

6.02

P 2I c o m 1c =?＝＝

mA I

I c c 1405.070

)90(1

max ==?=α

选β＝50

mA I I c b 350140

max

max ===β

K I E R b C

b 40312

max ===

V E U c CE 242max ==

选用3DG12C 其极限参数为Z T MH f 300=。

mW P CM 700= mA I CM 300= V BU CED 30>

6.5 缓冲级的计算

晶体管的静态工作点应位于交流负载线的中点，考虑到晶体管约有1V 的饱和压降，

可取V V CCQ 7=

V V CQ 5=，为得到一定的跟随范围，减小失真，可取静态工作点电流IcQ=6mA ，则

CQ CQ

I V R =5

为便于调节，基极偏置电阻采用电位器R w1、R 3组合而成。

bQ eQ

c W I V E R R -=+)(31 βcQ bQ I I =

T2管可选用普通的小功率高频晶体管如3DG6、3DG8、β取40~60。

图6－3 缓冲级参考电路

6.6 主振级的计算：

① 电路形式的选择：

采用简单的电容三点式振荡电路，其原理电路如图3－4所示

图6－4 简单电容三点式振荡电路

在图3－4中C1为交流旁路电容，故晶体管T1的基极交流接地，该电路可

看成共基电路和反馈网络组成，C4

、C3构成分压电路，提供降压输出，减小了负载对振荡电路的影响：

②电路参数的选择：

a)选管：主振级是小功率振荡管，选择一般小功率高频管即可，但从稳频

和起振出发，应选特征频率f T较高的晶体管，因为f T高，高频性能好，

晶体管内部相移小，有利于稳频；

b)在高频工作时，振荡器也因具有足够的增益而易于起振．通常f T>(3～

10)f0

另外，应选电流放大倍数β较大的晶体管，β大，易起振。为此，可选3DG6、3DG8、9018等常用的高频小功率管.

b) 直流工作状态与偏置电阻的计算：

振荡管的静态工作点电流对振荡器工作的稳定性及波形有较大的关系，因此，应合理选择工作点。

振荡器振荡幅度稳定后，常工作在非线性区域，晶体管必然出现饱和和截止

情况，晶体管在饱和时输出阻抗低，它并联在LC回路上使Q值大为降低，降低

频率稳定度，波形也会失真，所以应把工作点选在偏向截止区一边，故工作点电流不能过大，应选小些，通常对小功率振荡器，工作点电流应选mA I cQ 4~1=,I cQ 偏大，可使振荡幅度增加一些，但对其它指标不利，通常取I cq =1mA R 4=2K 请考虑基极偏置电阻应如何定。

取()bQ I I 10~51=

12I V V R eQ b eQ

+= 1

1I V E R bQ

c -=

c) 振荡电路参数与选取：

选择L= 10～12uH

∑=LC 1

0ω pF L

f C 390)2(1

20==∑π 而

3

43

4323

2C C C C C C C C C ++=∑

选反馈系数Fu= l 则C2= C3(选为510pF)。 取输出接入系数3

1434

=+=C C C P 定一C4值,可取C 3 值

我的心得体会

课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程.随着科学技术发展的日新日异，我们现在的大学生也要掌握一些工程上的东西。

回顾起此次课程设计，至今我仍感慨颇多，的确，从选题到定稿，从理论到实践，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，通过这次课程设计之后，一定把以前所学过的知识重新温故。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题最后在李老师的辛勤指导下，终于游逆而解。同时，在李老师的身上我学得到很多实用的知识，在次我表示感谢！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！