課程設(shè)計小功率調(diào)頻發(fā)射機

1、小功率調(diào)頻發(fā)射機高頻課程設(shè)計報告學(xué)院 _物理與信息工程學(xué)院_專業(yè) _信息工程類_ 1.課程設(shè)計目的：1.1認(rèn)識小功率調(diào)頻發(fā)射機的電路設(shè)計及制作過程，掌握小功率調(diào)頻發(fā)射機的調(diào)試過程，進(jìn)一步理解非線性電子線路的實際應(yīng)用。1.2熟悉相關(guān)儀器的使用和調(diào)試方法，尤其是以前不熟悉的一些儀器的使用方法。1.3鞏固和加強所學(xué)知識，將理論知識運用到實際的電路中去，加強實踐動手和運用理論知識解決實際問題的能力。2.課程設(shè)計題目描述和要求：小功率發(fā)射器通常采用直接調(diào)方式產(chǎn)生，它主要由調(diào)頻振蕩級，緩沖級和末級的功放級組成。其中調(diào)頻振蕩級主要是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定，中心頻率符合指標(biāo)要求的正弦波信號（在本設(shè)計中取12m hz），

2、且其頻率受到外加音頻信號電壓（調(diào)制信號）調(diào)變。緩沖級主要是對調(diào)頻振蕩信號進(jìn)行放大，以提供末級所需的激勵功率，同時對前后級起有一定的隔離作用，為避免末級功放的工作狀態(tài)變化而直接影響振蕩級的頻率穩(wěn)定度。功放級的任務(wù)是確保高效率輸出足夠大的高頻功率，并饋送到天線進(jìn)行發(fā)射。2.1.主要技術(shù)指標(biāo)： 1、中心頻率 f=12mhz 2、頻穩(wěn)度 f/f10+4 3、最大頻偏 fm=10khz 4、輸出功率 po30mw 5、天線負(fù)載 75歐姆6、電源電壓 vcc=9v3.課程設(shè)計報告內(nèi)容：3.1發(fā)射器三個級的設(shè)計原理分析通常小功率發(fā)射機采用直接調(diào)頻方式，它的組成框圖如下所示。其中高頻振蕩級主要是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、

3、中心頻率符合指標(biāo)要求的正弦波信號，且其頻率受到外加音頻信號電壓調(diào)變；緩沖級主要是對調(diào)頻振蕩信號進(jìn)行放大，以提供末級所需的激勵功率，同時還對前后級起有一定的隔離作用，為避免級功放的工作狀態(tài)變化而直接影響振蕩級的頻率穩(wěn)定度；，功放級的任務(wù)是確保高效率輸出足夠大的高頻功率，并饋送到天線進(jìn)行發(fā)射。輸出功率級緩沖級調(diào)頻震蕩級上述框所示小功率發(fā)射機設(shè)計的主要任務(wù)是選擇各級電路形式和各級元器件參數(shù)的計算。 1振蕩級：由于要求振蕩頻率固定為12m hz ，考慮采用頻率穩(wěn)定度較高的克拉潑振蕩電路。 2.緩沖級：由于對該級有一定增益要求，考慮到中心頻率固定，因此可采用以lc并聯(lián)回路作負(fù)載的小信號諧振放大器電路。對

4、該級管子的要求是 至于諧振回路的計算，一般先根據(jù)計算出lc的乘積值，然后選擇合適的c再求出l。本課題的c可取100pf200pf。 3.功放輸出級：為了獲得較大的功率增益和較高的集電極效率，該級可采用共發(fā)射極電路，且工作在丙類狀態(tài)，輸出回路用來實現(xiàn)阻抗匹配并進(jìn)行濾波，從結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便起見，本課題可采用型網(wǎng)絡(luò)，計算元件參數(shù)時通常取在10以內(nèi)。 功放管要滿足以下條件：3.2發(fā)射器電路圖的組成及器件采用 考慮到變?nèi)荻O管偏置電路簡單起見，采用共基電路。因要求的頻偏不大，故采用變?nèi)荻O管部份接入振蕩回路的直接調(diào)頻方式。c3為甚極高頻旁路電容，r1、r2、r3、r4、r5為t1管的偏置電阻。采用分壓

5、式偏置電路既有利于工作點穩(wěn)定，且振蕩建立后自給負(fù)偏置效應(yīng)有利于維持振蕩幅度的穩(wěn)定。一般選ic為3ma左右，太小不易起振，太大輸出振蕩波形將產(chǎn)生失真。調(diào)節(jié)c9、cp可使高頻線性良好。r7、r9為變?nèi)荻O管提供直流偏置。調(diào)制音頻信號c4、lc加到變?nèi)荻O管改變振蕩頻率實現(xiàn)調(diào)頻。振蕩電壓經(jīng)電容c10耦合加至t2緩沖放大級。t2緩沖放大級采用諧振放大，l2和c11應(yīng)諧振在振蕩載波頻率上。如果發(fā)現(xiàn)通過頻帶太窄或出現(xiàn)自激可在l2兩端并聯(lián)上適當(dāng)電阻以降低回路q值。該級可工作于甲類以保證足夠的電壓放大。t3管工作在丙類狀態(tài)，既有較高的效率，同時可以防止t3管產(chǎn)生高頻自激而引起的二次擊穿損壞。調(diào)節(jié)偏置電阻可改變

6、t3管的導(dǎo)通角。l3、l4、c15和c16構(gòu)成型輸出回路用來實現(xiàn)阻抗匹配并進(jìn)行濾波，即將天線阻抗變換為功放管所要求的負(fù)載值，并濾除不必要的高次諧波分量。 參考電路圖 注意：在電路圖中，l2,l3,l4均為可調(diào)節(jié)電感，在實際電路中根據(jù)所需的中心頻率進(jìn)行適當(dāng)?shù)娜≈?，并在調(diào)試過程中可進(jìn)行調(diào)節(jié)以符合實際電路的要求。3.3.電路板的焊接 考慮到高頻電路的高頻特性，進(jìn)行電路排版時盡量縮短高頻部分元件引線，電阻、電容盡可能臥式安裝，并且盡量不使電路中出現(xiàn)飛線現(xiàn)象。由于在高頻中對焊接的質(zhì)量有更高的要求，因此要更加注意不能產(chǎn)生虛焊或是脫焊現(xiàn)象。3.4.發(fā)射器的調(diào)試發(fā)射器的調(diào)試采用分級調(diào)試后再級聯(lián)調(diào)試的方式。1.

7、 振蕩級的調(diào)試：將電容c14連線前端斷開，用示波器測試斷點處（即r12與r13之間的點）的波形和頻率，調(diào)整l2，使頻率符合所要求的12m hz的中心頻率。記下此時的頻率與振幅數(shù)值。2. 緩沖級的調(diào)試：用高頻信號發(fā)生器產(chǎn)生頻率和振幅與步驟1相同的信號，將該信號通過c14加到緩沖級(此時需將c16前端斷開)，用示波器測試斷點處的波形，調(diào)整l3使輸出波形振幅達(dá)到最大。記下此時的頻率與振幅。3. 末級功放的調(diào)試：用高頻信號發(fā)生器產(chǎn)生頻率和振幅與步驟2記下的相 同的信號，從c16輸入，測試輸出負(fù)載的波形，頻率，振幅等相關(guān)參數(shù)。4. 總體調(diào)試：待三個級均調(diào)試完成后，將斷點全部連上。在輸入端加入頻率為1k，

8、vpp為1v的低頻信號，測試負(fù)載的相關(guān)參數(shù)。若功率未達(dá)到要求，調(diào)整l3,l4使輸出能夠達(dá)到所要求的指標(biāo)。5. 連接頻偏儀測出角頻偏。6. 測試結(jié)果理論值實際值電感(h)調(diào)試前調(diào)試后l23.33.21.7l31.71.71.7l41.81.41.4頻率0（mhz）1212.525最大頻偏m（+10khz30khz幅度v8.16各分級所測得的參數(shù)第一級第二級第三級電壓峰峰值 vpp2.32(v)7.40(v)2.8(v)頻率 f（mhz）12.11412.00012.5257. 結(jié)果分析：從表中的數(shù)據(jù)可以看出，本電路基本滿足了系統(tǒng)的要求，并且在相位噪聲、非線性失真、音頻頻率響應(yīng)和調(diào)頻信噪比等方面都

9、有很好的特性。4.心得與小結(jié)：1. 通過本實驗的關(guān)于小功率調(diào)頻發(fā)射機工作原理分析及其設(shè)計安裝與調(diào)試，加深了我對小功率調(diào)頻發(fā)射機工作原理的理解，同時對非線性電子線路的理論與實踐應(yīng)用知識有了新的認(rèn)識，并且提高基本的實驗技能與試驗分析技巧，提高運用理論知識解決實際問題的能力。在實驗過程中，通過選取元件、確定電路形式、以及計算等等，提高我的實踐動手操作能力，同時通過調(diào)試來發(fā)現(xiàn)自己的錯誤并分析及排除這些故障。2. 進(jìn)行電路調(diào)試，當(dāng)電路中有多個級時，應(yīng)采用分級調(diào)試的方式，在總體調(diào)試之前因為分級的調(diào)試留下必要的斷點和測試點，在分級調(diào)試完成之后再進(jìn)行整體的電路調(diào)試。同時，在進(jìn)行整體電路設(shè)計時還應(yīng)注意在電路板上留下必要的測試點。3. 本電路中，對于最后的調(diào)試，若發(fā)現(xiàn)輸出的波形峰峰值過低而不符合要求，并且通過對l2,l3的調(diào)試均不能使輸出達(dá)到要求的話，可采用在t2和t3的發(fā)射極的電阻上各并聯(lián)一個電容，以使其提高的方法。4. 在高頻電路中，優(yōu)秀的電路排布與良好的焊接對電路的性能發(fā)揮有很大的影響，元器件排布應(yīng)以并行排布為原則