電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)AM調(diào)幅發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)報(bào)告_第1頁(yè)
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1、 電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)總 結(jié) 報(bào) 告學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 專(zhuān) 業(yè): 電子信息工程 班 級(jí): 電子131 報(bào)告成績(jī): 評(píng)閱時(shí)間: 教師簽字: 2016年3月小功率調(diào)幅AM發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)容摘要:調(diào)幅發(fā)射機(jī)應(yīng)用于無(wú)線(xiàn)電廣播系統(tǒng)中,本設(shè)計(jì)以電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)實(shí)踐教學(xué)為應(yīng)用背景,通過(guò)查閱專(zhuān)業(yè)書(shū)籍及論文,并結(jié)合專(zhuān)業(yè)課程學(xué)習(xí)要求,根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)、要求和可行性,選擇適合設(shè)計(jì)方案,并對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行必要的論證。本課題以小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)為設(shè)計(jì)對(duì)象,并對(duì)其主振級(jí)、低頻電壓放大級(jí)、調(diào)制級(jí)、高頻功率放大級(jí)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)、論證、調(diào)試及仿真,并進(jìn)行了整機(jī)的調(diào)試與仿真。設(shè)計(jì)具體包括以下幾個(gè)步驟:一般性理論設(shè)計(jì)、具體電路的選擇、根據(jù)指標(biāo)

2、選定合適器件并計(jì)算詳細(xì)的器件參數(shù)、用multisim進(jìn)行設(shè)計(jì)的仿真、根據(jù)仿真結(jié)果檢驗(yàn)設(shè)計(jì)指標(biāo)并進(jìn)行調(diào)整。最后對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)出現(xiàn)的問(wèn)題,和心得體會(huì)進(jìn)行總結(jié)。關(guān)鍵詞調(diào)幅發(fā)射機(jī);振蕩器;multisim仿真設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求(一)設(shè)計(jì)內(nèi)容:小功率調(diào)幅AM發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)1.確定小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)方案,根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)既定方案進(jìn)行理論設(shè)計(jì)分析,并給出各單元電路的理論設(shè)計(jì)方法和實(shí)用電路設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),其中包括元器件的具體選擇、參數(shù)調(diào)整。2.利用multisim仿真軟件,對(duì)設(shè)計(jì)電路進(jìn)行仿真和分析,依據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)對(duì)電路參數(shù)進(jìn)行調(diào)整直至滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求。(二) 技術(shù)指標(biāo):載波頻率 ,頻率穩(wěn)定度不低于10-3輸出功率 負(fù)載電阻

3、 輸出信號(hào)帶寬 (雙邊帶)殘波輻射 單音調(diào)幅系數(shù) ;平均調(diào)幅系數(shù)0.3發(fā)射效率 二.方案選擇及系統(tǒng)框圖(一) 總體方案及系統(tǒng)框圖主振蕩器緩沖放大大音頻放大高頻功放振幅調(diào)制制放大器音頻信號(hào)根據(jù)設(shè)計(jì)要求,要求工作頻率為10MHz,輸出功率為1W,單音調(diào)幅系數(shù) 。由于載波頻率為10Mhz,大多數(shù)振蕩器皆可滿(mǎn)足,提供了較多的選擇且不需要倍頻。由于輸出功率小,因此總體電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,體積較小的特點(diǎn)。其總體電路結(jié)構(gòu)可分為主振蕩電路(載波振蕩電路)、緩沖隔離電路、音頻放大電路、振幅調(diào)制電路、功率放大電路等。(二) 單元電路方案論證 1.主振蕩電路主振蕩電路是調(diào)幅發(fā)射機(jī)的核心部件,載波的頻率穩(wěn)定度和波形的穩(wěn)

4、定度直接影響到發(fā)射信號(hào)的質(zhì)量,因此,主振蕩電路產(chǎn)生的載波信號(hào)必須有較高的頻率穩(wěn)定度和較小的波形失真度,主振蕩電路可以有四種設(shè)計(jì)方案:RC正弦波振蕩電路、石英晶體振蕩電路、三點(diǎn)振蕩電路、改進(jìn)三點(diǎn)式(克拉潑)振蕩電路。方案一:采用RC正弦波振蕩器,由于RC振蕩器主要是由電阻和電容組成的,在電路中并沒(méi)有諧振回路,因此,RC振蕩器不適合于作為高頻振蕩器。可以將RC振蕩電路用于發(fā)生調(diào)制信號(hào)(語(yǔ)音信號(hào))。方案二:采用石英晶體振蕩器,石英晶體振蕩器具有較高的頻率穩(wěn)定度,在選擇合適的偏置電路的情況下,頻穩(wěn)度可達(dá)到10-11數(shù)量級(jí),而且,其工作狀態(tài)穩(wěn)定,波形失真度也比較小,因此,在頻穩(wěn)度要求較高的電路中,可以選

5、用石英晶體振蕩器作為主振級(jí)。本電路對(duì)頻率穩(wěn)定度的要求并沒(méi)有那么高,故未選擇石英晶體振蕩器。方案三:采用三點(diǎn)式正弦波振蕩電路,三點(diǎn)式振蕩電路有電容三點(diǎn)式和電感三點(diǎn)式之分,相對(duì)來(lái)說(shuō),電容三點(diǎn)式的輸出波形相對(duì)電感三點(diǎn)式要穩(wěn)定,且頻率變化不會(huì)改變電抗的性質(zhì),因此振蕩器一般都采用電容三點(diǎn)式形式。在頻率穩(wěn)定度要求不是很高的情況下,可以采用普通的電容三點(diǎn)式振蕩電路。方案四:采用克拉潑振蕩器電路。克拉潑振蕩電路是由電容三點(diǎn)式改進(jìn)而來(lái),基本原理與三點(diǎn)式振蕩電路相同,但克拉潑振蕩電路加了一個(gè)電容,提升了頻穩(wěn)度,雖然在電容選擇不恰當(dāng)時(shí)增加了起振的難度,但綜合成本和頻率穩(wěn)定度以及Multisim仿真可行性來(lái)看,克拉潑

6、振蕩器不失為一個(gè)好的選擇。故本設(shè)計(jì)采用克拉潑振蕩電路。2.振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制電路是小信號(hào)調(diào)幅發(fā)射機(jī)的核心組成部分,該單元實(shí)現(xiàn)將音頻信號(hào)加載到載波上以調(diào)幅波形式發(fā)送出去,振幅調(diào)制電路要能保證輸出的信號(hào)為載波信號(hào)的振幅隨調(diào)制信號(hào)線(xiàn)性變化。方案一:二極管雙平衡電路。在電路中為減少無(wú)用組合頻率分量,應(yīng)使二極管工作在大信號(hào)狀態(tài),即控制電壓的信號(hào)(載波信號(hào)的電壓)的幅值至少應(yīng)大于0.5V以上。由于組合頻率分量過(guò)多,輸出效率低,且要求輸入信號(hào)幅值太大,故舍棄。方案二: MC1496模擬相乘器的核心電路是差分對(duì)模擬相乘器,實(shí)現(xiàn)調(diào)幅和同步檢波。MC1496線(xiàn)性區(qū)和飽和區(qū)的臨界點(diǎn)在1520mV左右,僅當(dāng)輸入信號(hào)

7、電壓均小于26mV時(shí),器件才有理想的相乘作用,否則電壓中會(huì)出現(xiàn)較大的非線(xiàn)性誤差。在2、3引腳之間接入1k反饋電阻,可擴(kuò)大調(diào)制信號(hào)的輸入線(xiàn)性動(dòng)態(tài)范圍,滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要。但由于MC1496是已設(shè)計(jì)好的集成電路,并不能體現(xiàn)單元設(shè)計(jì)能力,故舍棄。方案三:基極調(diào)幅電路?;鶚O調(diào)幅電路基本原理是將調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)加在晶體管的基極上,在通過(guò)集電極調(diào)諧回路將所需的調(diào)幅波選出。由于基極調(diào)幅雖然調(diào)制線(xiàn)性好,但需要工作于欠壓狀態(tài),效率過(guò)低,無(wú)法充分利用電源能量,故舍棄。方案四:集電極調(diào)幅電路。集電極調(diào)幅的基本原理是將調(diào)制信號(hào)和載波信號(hào)加在晶體管的集電極上,此時(shí),晶體管工作在過(guò)壓區(qū),效率較高。雖然所需輸入信號(hào)也比基極調(diào)幅

8、大,但通過(guò)放大級(jí)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)所需的電壓幅值;雖然調(diào)制線(xiàn)性不如低電平調(diào)幅好,但本設(shè)計(jì)任務(wù)并未對(duì)調(diào)制線(xiàn)性度做出過(guò)高要求,故而本設(shè)計(jì)選用集電極調(diào)幅電路。3.緩沖放大電路緩沖放大電路的設(shè)計(jì)主要是為了避免高頻放大電路對(duì)振蕩電路的振蕩頻率和頻穩(wěn)性造成影響。由于功率放大電路輸出信號(hào)較大工作狀態(tài)的變化會(huì)影響振蕩器的頻率穩(wěn)定度或波形失真或輸出電壓減小。為減小級(jí)間相互影響,通常在中間插入緩沖隔離級(jí)。緩沖隔離級(jí)經(jīng)常采用射極跟隨器電路,緩沖放大器需將振蕩器輸出電壓不失真的傳送到下級(jí)。雖然射隨器放大倍數(shù)幾乎為1,但射隨器的輸入電阻極大,對(duì)輸入電壓的利用率極高,故常用射隨器作為緩沖放大器。 4.音頻放大電路音頻放大器是低

9、頻信號(hào)放大器。有時(shí)為了調(diào)制度的調(diào)整,單純語(yǔ)音輸入并不一定能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求,語(yǔ)音放大器主要是對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大,經(jīng)過(guò)放大后的語(yǔ)音信號(hào)送入調(diào)制級(jí)對(duì)高頻載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。方案一:甲類(lèi)功率放大器。甲類(lèi)功放中,晶體管在周期全部導(dǎo)通,可以將輸入信號(hào)不失真的放大,雖然甲類(lèi)功放的工作效率較低,放大功率較小,但足以滿(mǎn)足語(yǔ)音信號(hào)的放大。原本想采用這個(gè)方案,但其受前級(jí)后級(jí)影響太嚴(yán)重,其靜態(tài)工作點(diǎn)不穩(wěn)定,導(dǎo)致調(diào)試時(shí)候即使前級(jí)輸出穩(wěn)定了加入后級(jí)調(diào)制電路后又放大波形失真了。經(jīng)多次調(diào)試、重復(fù)計(jì)算,未果,因時(shí)間關(guān)系,故舍棄此方案。方案二:采用運(yùn)算放大器進(jìn)行語(yǔ)音功率放大。采用運(yùn)算放大器進(jìn)行語(yǔ)音放大效率高,失真小,使用方便,輸出信

10、號(hào)的功率也較大,運(yùn)算放大器的成本也不高,各方面綜合考慮,在工程中使用運(yùn)算放大器進(jìn)行語(yǔ)音放大是一個(gè)好的選擇。 5.功率放大電路功率激勵(lì)級(jí)為末級(jí)功放提供激勵(lì)功率。如果所要求發(fā)射功率不大,且振蕩級(jí)的輸出能夠滿(mǎn)足末級(jí)功放的輸入要求,功率激勵(lì)級(jí)可以省去。 末級(jí)功放將前級(jí)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行功率放大,使負(fù)載(天線(xiàn))上獲得滿(mǎn)足要求的發(fā)射功率。如果要求整機(jī)效率較高,應(yīng)采用丙類(lèi)功率放大器,若整機(jī)效率要求不高如,而對(duì)波形失真要求較小時(shí),可以采用甲類(lèi)功率放大器。本課題要求,可以采用乙類(lèi)互補(bǔ)推挽功率放大器或丙類(lèi)諧振功率放大器,故本次設(shè)計(jì)選用丙類(lèi)功率放大器。 三、調(diào)幅發(fā)射機(jī)的電路設(shè)計(jì)及工作原理(一)主振級(jí)電路根據(jù)設(shè)計(jì)指標(biāo)的要

11、求,克拉潑電路振蕩器與小信號(hào)放大級(jí)聯(lián)合電路圖如圖3-1所示。晶C2,C3,C4與L1構(gòu)成改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路,振蕩頻率由電容和電感決定。電路中的三極管靜態(tài)工作點(diǎn)由各電阻決定,在設(shè)計(jì)靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí),應(yīng)首先決定集電極電流Icq,一般都取0.5mA4mA,Icq過(guò)大會(huì)引起波形失真,有時(shí)還伴隨產(chǎn)生高次諧波。取放大倍數(shù)=50,.依據(jù)電路計(jì)算,取L3=25H,則C3=10pF,取,C1/C2=0.2,取C1=80pF,C2=400PfL2,C5,C6起到電源濾波的效果,可以不要。頻率輸出需要通過(guò)L,C決定,使震蕩頻率穩(wěn)定10MHz。R1 R2 R3 R4構(gòu)成分壓式偏置電路,提供靜態(tài)工作點(diǎn)。 圖3-1-1

12、 本振電路 圖3-1-2 本振電路輸出(二)射隨隔離級(jí)緩沖級(jí)接成射隨器,以滿(mǎn)足隔離條件。高頻交流通路為共集極組態(tài),因?yàn)槠浣涣鬏斎胱杩购艽?輸出阻抗很小,從而起到緩沖作用已達(dá)到隔離效果,避免后級(jí)放大電路對(duì)振蕩器的振蕩頻率造成影響,影響振蕩器頻率和穩(wěn)定性。圖3-2-1 射隨器原理圖首先設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn):取,解得、,為了便于調(diào)節(jié)本級(jí)的輸出電壓,采用30k固定電阻并接30k滑動(dòng)變阻器??紤]到值,且由和分壓得到,取。由仿真結(jié)果可得幅值Vpp=2V,幅值比輸入略有降低但滿(mǎn)足要求。 圖3-2-2 射隨器輸出波形圖 圖3-2-3 射隨器輸出載波的頻率(三)高頻放大器高頻放大電路,以便獲得較高的電壓滿(mǎn)足下一級(jí)集電

13、極高電平調(diào)制的條件,三極管工作在放大狀態(tài),設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)與上一個(gè)單元電路類(lèi)似,放大電路的放大電壓在由集電極耦合輸出。下一級(jí)的輸入電壓作為本級(jí)電路的負(fù)載。變壓器采用1:1的高頻變壓器; C7為高頻耦合電容為10pF; C8為高頻旁路電容,取0.01uF; R12為51小電阻,避免發(fā)生寄生振蕩;圖3-3-1 高頻功率放大器通過(guò)調(diào)節(jié)前一級(jí)射級(jí)跟隨器滑動(dòng)變阻器的分壓值,最終通過(guò)高頻放大器輸出的載波的幅值有所不同,下圖最大值Vp-p=10V,最小值為0.8V,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器得到輸出電壓在0.8V10V之間變化的電壓,可以滿(mǎn)足下一級(jí)集電極調(diào)幅電壓的要求。放大級(jí)輸出電壓: 圖3-3-2 幅值最大值Vp-p=

14、10V 圖3-3-3 幅值較小值Vp-p=0.8V(四) 語(yǔ)音放大電路語(yǔ)音放大器主要是對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行放大和限頻,經(jīng)過(guò)放大后的語(yǔ)音信號(hào)送入調(diào)制級(jí)對(duì)高頻載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制,本機(jī)采用LM358進(jìn)行語(yǔ)音功率放大。RP4越小,電路增益越高;反之,增益越小。語(yǔ)音放大單元電路圖3-4-1所示。為了測(cè)試效果,在話(huà)筒處以信號(hào)發(fā)生器代替,信號(hào)輸出端接示波器得到如圖3-4效果圖3-4-1語(yǔ)音放大電路圖3-4-2 輸入信號(hào)圖3-4-3 仿真波形通過(guò)調(diào)節(jié)R17可以改變放大倍數(shù)(五)調(diào)幅電路圖3-5-1 集電極調(diào)幅電路本設(shè)計(jì)采用集電極調(diào)幅,三極管工作在丙類(lèi)狀態(tài)過(guò)壓狀態(tài)。基極偏置采用自給偏壓,由R16,R18和C10組成,各

15、參數(shù)如圖,保證其工作在丙類(lèi)過(guò)壓狀態(tài)。調(diào)制信號(hào)由信號(hào)源加入,取。輸出采用諧振回路,因集電極電流為余弦脈沖波,為得到不失真的波形,集電極負(fù)載采用LC諧振回路,濾出所需頻率,得到不失真的波形,濾波網(wǎng)絡(luò)的中心頻率調(diào)整為調(diào)幅波載波頻率。諧振回路電感采用變壓器,變壓器的初級(jí)回路電感量和電容C11諧振,電容值和變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈的電感滿(mǎn)足:。取=11pF,則變壓器的初級(jí)線(xiàn)圈電感量L=23uH。對(duì)調(diào)幅電路進(jìn)行頻率特性測(cè)試,以驗(yàn)證集電極諧振回路的頻率特性,由圖3-5-2看到諧振回路的中心頻率為10M,則該諧振濾波網(wǎng)絡(luò)滿(mǎn)足要求。圖3-5-2 集電極調(diào)幅電路的波特圖圖3-5-3 集電極調(diào)幅波輸出四、調(diào)幅發(fā)射機(jī)的整體電

16、路及工作原理圖4-1 調(diào)幅發(fā)射機(jī)整體電路將各單元電路連接在一起,即小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)。在整體電路設(shè)計(jì)中,對(duì)單元電路做了一些調(diào)整和精簡(jiǎn):在仿真中,電源輸出十分理想,電源濾波電路不需要,且在加入后級(jí)發(fā)現(xiàn)如果有電源濾波電路會(huì)影響振蕩電路輸出的波形,形成一種類(lèi)似解調(diào)的效果,故而在整體設(shè)計(jì)中舍棄了電源濾波電路。語(yǔ)音放大級(jí)的效果有些雞肋,其所起到對(duì)調(diào)幅度的調(diào)整可以通過(guò)在高頻放大級(jí)或調(diào)幅級(jí)進(jìn)行調(diào)整,在仿真中又是用信號(hào)源代替語(yǔ)音信號(hào)的輸入,可以隨時(shí)調(diào)整幅度,但在實(shí)際應(yīng)用中,若測(cè)試后語(yǔ)音信號(hào)滿(mǎn)足不了調(diào)幅的要求,語(yǔ)音放大級(jí)才是必須的。主振蕩電路采用克拉潑振蕩器,產(chǎn)生穩(wěn)定的10MHz的載波信號(hào),經(jīng)過(guò)緩沖級(jí)、高頻放大級(jí)

17、接入集電極調(diào)制器,使得載波不受下一級(jí)電路的影響。通過(guò)前面的電路以后,信號(hào)是已調(diào)信號(hào)。經(jīng)測(cè)試,高頻放大放大載波幅值滿(mǎn)足調(diào)制的要求;且功率足夠大,可以直接經(jīng)過(guò)天線(xiàn)發(fā)射出去。本次仿真中,天線(xiàn)用負(fù)載代替,在實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)可將電阻用相應(yīng)阻抗的天線(xiàn)代替完成發(fā)射任務(wù)。五、系統(tǒng)元器件清單元件元件參數(shù)元件元件參數(shù)元件元件參數(shù)元件元件參數(shù)C10.01µFC10150pFR22kR11390C20.01µFC1111pFR347kR1251C3120pFC1220pFR46.8kR1310C4470pFL112µHR53kR1450C523pFQ12SC2786R630kR155kC65p

18、FQ22SC2786R730kR165.0kC710pFQ32SC2786R8(可變電阻)30kR172kC80.01µFQ42N2222AR910k變壓器T1(1:1)C90.01µFR147kR1010k變壓器T2話(huà)筒信號(hào)源代替六. 電路設(shè)計(jì)總結(jié)電路設(shè)計(jì)首先要對(duì)所設(shè)計(jì)電子系統(tǒng)的功能有一個(gè)整體的把握,然后將任務(wù)分解畫(huà)出系統(tǒng)框圖,這是所謂的頂層設(shè)計(jì),然后利用所學(xué)知識(shí)對(duì)各單元電路進(jìn)行設(shè)計(jì)。只有自己親手實(shí)踐,計(jì)算電路參數(shù),進(jìn)行每一步的電路設(shè)計(jì),才會(huì)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題以及理論與實(shí)踐的不同,例如:三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)參數(shù)設(shè)定時(shí)具體參數(shù)的選取,這些在做題時(shí)題目中會(huì)限定,但自己仿真時(shí)候就要想如何設(shè)

19、定、怎樣設(shè)定才合適;振蕩器直流通路的設(shè)計(jì),要同時(shí)考慮起振條件、穩(wěn)定條件、平衡條件,因此在具體參數(shù)計(jì)算時(shí)會(huì)遇到麻煩;后級(jí)對(duì)前級(jí)的影響如何解決等。但發(fā)現(xiàn)問(wèn)題都會(huì)有解決的辦法,仔細(xì)排查,在電路設(shè)計(jì)時(shí)可以查閱資料把問(wèn)題概括出來(lái),從而找到解決的辦法。只有不斷的將理論聯(lián)系實(shí)際,在實(shí)踐過(guò)程中認(rèn)識(shí)和發(fā)展自己的理論知識(shí),才能鞏固所學(xué),學(xué)以致用。七.參考文獻(xiàn)1張肅文 高頻電子線(xiàn)路第三版 高教出版社2謝嘉奎等編.電子線(xiàn)路非線(xiàn)性部分(第四版).高等教育出版社3于海勛,鄭長(zhǎng)明 高頻電路實(shí)驗(yàn)與仿真 科學(xué)出版社4朱力恒編.電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)教程電子工業(yè)出版社5曾興雯,陳健,劉乃安主編高頻電子線(xiàn)路輔導(dǎo) 西安電子科大出版社八、收

20、獲與體會(huì)1.對(duì)電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的收獲這次課程設(shè)計(jì)時(shí)間緊、任務(wù)重,雖然剛剛學(xué)完了高頻電子線(xiàn)路,但是對(duì)于實(shí)踐以及設(shè)計(jì)卻在理論中未曾涉及,雖然知道應(yīng)該由哪幾部分構(gòu)成,每一部分的原理也知道,但是實(shí)際做起來(lái)卻工作量不小,要根據(jù)實(shí)際元件的特性去設(shè)計(jì)元件的參數(shù),理論與實(shí)踐無(wú)法結(jié)合感覺(jué)無(wú)從下手,但是有困難不能放棄,于是我查閱了一些資料,和同學(xué)們一起討論計(jì)算參數(shù),逐漸我將理論與實(shí)踐結(jié)合了起來(lái),接著我便開(kāi)始設(shè)計(jì)各個(gè)單元模塊,對(duì)于各個(gè)模塊的比較選擇和討論、對(duì)參數(shù)的設(shè)計(jì),這些都需要自己動(dòng)手,我只有繼續(xù)查找資料,結(jié)合上學(xué)期的內(nèi)容,慢慢的一點(diǎn)點(diǎn)計(jì)算。在仿真過(guò)程中,測(cè)試了多種電路,也發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題,比如Multisim所用元件

21、參數(shù)如何,在改變參數(shù)以及參數(shù)應(yīng)當(dāng)如何選取占用了一部分時(shí)間,但是也因此對(duì)元器件的參數(shù)性能以及參數(shù)的作用有了更深的了解。在做仿真時(shí)也收獲了許多,有時(shí)經(jīng)常計(jì)算的時(shí)候是準(zhǔn)確的電阻在標(biāo)準(zhǔn)元器件庫(kù)里卻沒(méi)有,有些可以用電位器來(lái)代替,有些則需根據(jù)準(zhǔn)確的阻值或電容值電感值選擇標(biāo)準(zhǔn)元器件,但正是由于這些標(biāo)準(zhǔn)值與準(zhǔn)確值的差異,導(dǎo)致了有時(shí)候靜態(tài)工作點(diǎn)以及振蕩頻率的偏移,這時(shí)就需要改變阻值并加入可變電阻或者可變電容來(lái)調(diào)試,更讓我體會(huì)到了理論與實(shí)踐的結(jié)合與不同之處,考試?yán)碚撚?jì)算僅需要考慮理想情況甚至不用考慮前級(jí)對(duì)后級(jí)的影響,更不用論證不同方案的好壞,但仿真和實(shí)踐卻不同,小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)作為一個(gè)整體,需要考慮前后級(jí)的輸入輸

22、出電阻的影響、諧振回路的阻抗匹配等,并且因?yàn)槭歉哳l信號(hào),還要考慮是否會(huì)發(fā)生信號(hào)互串。2.理論與實(shí)踐的收獲在設(shè)計(jì)過(guò)程中,我深刻明白了動(dòng)腦和動(dòng)手做之間的天壤之別,各種想象不到的困難都可能出現(xiàn)。只好認(rèn)真排查,仔細(xì)計(jì)算,查閱資料。認(rèn)識(shí)到只有動(dòng)手做才能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,遇到問(wèn)題要解決,從實(shí)際中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題?;仡櫿麄€(gè)漫長(zhǎng)復(fù)雜的設(shè)計(jì)過(guò)程,耐心是不可少的。而以后我們?cè)诠ぷ髦斜貙⒚鎸?duì)更多更加復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作,問(wèn)題出的越多,對(duì)我的促進(jìn)就越是大,使我在畫(huà)電路做計(jì)算更加細(xì)心耐心。這次設(shè)計(jì)過(guò)程讓我認(rèn)識(shí)到了只有理論聯(lián)系實(shí)際,在實(shí)踐中檢驗(yàn)和完善自己的理論知識(shí)才是最重要的。我收獲的不僅僅是完成了課設(shè),更重要的是讓我更清楚的認(rèn)識(shí)到理論聯(lián)系實(shí)

23、際的重要意義,并在設(shè)計(jì)過(guò)程中鍛煉了自己的能力。報(bào)告成績(jī):_評(píng)閱時(shí)間:教師簽字: 評(píng)閱時(shí)間: 教師簽字: 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告班級(jí): 課程名稱(chēng):電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)室:第二實(shí)驗(yàn)室 實(shí)驗(yàn)時(shí)間:2016年3月實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱(chēng):小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)的安裝與調(diào)試一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、熟練掌握小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)的安裝與調(diào)試。2、熟悉小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)的工作原理,對(duì)所學(xué)高頻電子線(xiàn)路知識(shí)加以鞏固。3、熟悉理解實(shí)驗(yàn)電路原理。4、通過(guò)整機(jī)裝配和調(diào)試提高獨(dú)立分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。5、實(shí)踐與理論設(shè)計(jì)相結(jié)合,更深刻地理解學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。6、通過(guò)一套完整的調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試,提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力。二、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與原理

24、(一)、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1、熟悉實(shí)驗(yàn)電路原理2、熟悉并測(cè)試電路元件參數(shù)3、熟悉印刷板與電路、元件的對(duì)應(yīng)關(guān)系4、電路焊接、調(diào)試5、測(cè)試并記錄參數(shù)(二)、實(shí)驗(yàn)原理1、調(diào)幅發(fā)射機(jī)組成框圖如圖所示:晶體振蕩器振蕩器語(yǔ)音信號(hào)振幅調(diào)制器(乘法器)放大器高頻功放驅(qū)動(dòng)電路高頻功率放大器小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo):載波頻率, 輸出功率,負(fù)載阻抗, 輸出信號(hào)帶寬,單音調(diào)幅系數(shù), 平均調(diào)幅系數(shù),發(fā)射效率, 調(diào)制信號(hào)的F=1KHz。2、實(shí)驗(yàn)電路圖如圖 圖1 小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)原理圖圖2 PCB圖三、實(shí)驗(yàn)器材(設(shè)備、元器件、軟件工具:、平臺(tái)):1雙蹤示波器,數(shù)字信號(hào)源,數(shù)字萬(wàn)用表等各一臺(tái)。2電烙鐵,鑷子,鉗子,螺絲刀等工具一

25、套。3調(diào)幅發(fā)射機(jī)實(shí)驗(yàn)板,套件,焊錫,漆包線(xiàn)等。5.元器件清單名稱(chēng)參數(shù)數(shù)量名稱(chēng)參數(shù)數(shù)量名稱(chēng)參數(shù)數(shù)量電阻10110K3二極管IN4148251450K1三極管805011001500K1901841501瓷片電容100pF1芯片底座8P15102150pF114P11K7300pF1端子2P-2.541套3.9K222pF23P-5.0813K20.01uF8集成電路MC149616.8K10.005uF2導(dǎo)線(xiàn)16K20.022uF2放大器LM358(含2個(gè)放大器)10K100.1uF4高頻磁環(huán)2150K1電解電容10uF3可調(diào)電容530pF1501電感56uH2電位器1K1晶振6MHz1四、調(diào)幅

26、發(fā)射機(jī)各模塊調(diào)試4.1 載波振蕩器電路采用晶體接成并聯(lián)型晶體振蕩器,其穩(wěn)定性比LC振蕩器高一個(gè)數(shù)量級(jí),振蕩頻率等于晶振的固有頻率。調(diào)節(jié)RP0可以使振蕩器滿(mǎn)足起振條件。后一級(jí)為緩沖器,晶體三極管接成共集組態(tài)放大器,以滿(mǎn)足隔離條件。單元電路原理圖如下圖4.2音頻放大電路、音頻信號(hào)發(fā)生電路低頻信號(hào)可以通過(guò)J2加入電路,亦可以通過(guò)圖中U1A組成的RC文氏橋路振蕩產(chǎn)生。振蕩頻率由圖中R12、R13,C8、C9決定,振蕩頻率由于三極管電容及溫度等其余因素,振蕩頻率在1Khz左右D1、D2和R11組成電橋的一個(gè)臂,起穩(wěn)定振幅的作用,調(diào)節(jié)R11可以得到波形失真較小,且工作穩(wěn)定的波形。U1B接成同向放大器,調(diào)節(jié)

27、RP4可以改變放大器的放大倍數(shù),輸出在一定范圍可調(diào)的電壓,以滿(mǎn)足下一級(jí)調(diào)制的需求。4.2振幅調(diào)制電路由于乘法器的限制條件,只有當(dāng)乘法器1、10引腳輸入電壓幅值小于等于26mV時(shí)才是理想的乘法器,否則會(huì)會(huì)出現(xiàn)雜波:高頻分量。由于本電路為改進(jìn)型差分對(duì)管平衡調(diào)制器, 電壓得到擴(kuò)展,只要可滿(mǎn)足相乘條件。本單元原理圖如下:4.3功率放大電路T3組成構(gòu)成射隨器,以增強(qiáng)其負(fù)載能力;T4為高頻寬帶放大器,以使后級(jí)丙類(lèi)功放電路獲得較大的激勵(lì)電壓;T5構(gòu)成丙類(lèi)諧振功率放大器,其負(fù)載采用諧振回路,諧振回路具有選頻和阻抗匹配的作用;其負(fù)載為75電阻,亦可用阻抗為75的天線(xiàn)代替。功率放大電路部分前一級(jí)高頻磁環(huán)為6:2,

28、后一級(jí)的磁環(huán)為10:4。本單元原理圖如下:4.5實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與結(jié)果1.晶體震蕩電路 圖 未經(jīng)射隨器的輸出震蕩波形圖 經(jīng)過(guò)射隨器后的波形結(jié)果分析:調(diào)節(jié)RP0使得振蕩級(jí)輸出信號(hào)為6MHz,晶體振蕩電路的頻穩(wěn)度很高,頻率基本穩(wěn)定在6MHz;調(diào)節(jié)RP2可以改變載波信號(hào)的幅度。2.音頻放大器調(diào)試音頻放大電路使之穩(wěn)定輸出1KHZ的頻率,調(diào)節(jié)RP3使波形最好,調(diào)節(jié)RP4調(diào)節(jié)幅度大小300mV左右。結(jié)果分析:LM358的第一個(gè)部分用于產(chǎn)生頻率為1KHz的音頻信號(hào),LM358的后一個(gè)部分用于放大音頻信號(hào)的幅度,調(diào)節(jié)RP4,令輸出穩(wěn)定,測(cè)得音頻信號(hào)的頻率約為948.4Hz調(diào)節(jié)RP4可以調(diào)節(jié)音頻信號(hào)幅度圖 音頻發(fā)生器產(chǎn)

29、生的調(diào)制信號(hào)3.振幅調(diào)制電路焊接并調(diào)試相乘器電路,以MC1496為核心,實(shí)現(xiàn)載頻信號(hào)與音頻信號(hào)的相乘,連接JP1、JP2、JP6,可以分別通過(guò)調(diào)節(jié)RP2、RP4來(lái)改變載波與調(diào)制信號(hào)的幅值,使其能正確調(diào)幅;然后用示波器測(cè)試Jp3端口,輸出為普通調(diào)幅波 圖 調(diào)幅后的輸出波形4.功率放大焊接并調(diào)試功率放大電路,通過(guò)理論計(jì)算,調(diào)整線(xiàn)圈匝數(shù),甲類(lèi)功放的線(xiàn)圈匝數(shù)之比為24:8,丙類(lèi)功放的線(xiàn)圈匝數(shù)比為7:4,調(diào)諧回路中的可變電容用收音機(jī)中雙聯(lián)代替,容易實(shí)現(xiàn)選頻與阻抗匹配。 圖 功率放大后的波形5.負(fù)載處輸出波形圖 負(fù)載處輸出波形6.電路板 圖 電路板五、實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的故障調(diào)試方法及原因:經(jīng)過(guò)理解原理圖、整理元

30、器件、焊接、調(diào)試、發(fā)現(xiàn)故障排除問(wèn)題的小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)的安裝調(diào)試過(guò)程,最終在末級(jí)負(fù)載得到有較小失真的調(diào)幅波形,與理論設(shè)計(jì)較為符合。只有不斷的論證,并且將正確的理論具體化,才能得到正確的設(shè)計(jì)。在安裝調(diào)試過(guò)程中出現(xiàn)了故障,載波輸出正常,但一直加不到乘法器上,由于這個(gè)問(wèn)題比較特殊,問(wèn)了很多組都沒(méi)有出現(xiàn)過(guò)這個(gè)情況,我們只好一個(gè)元件一個(gè)元件、一個(gè)管腳一個(gè)管腳、一個(gè)焊點(diǎn)一個(gè)焊點(diǎn)的耐心認(rèn)真排查,花了幾乎一天的時(shí)間,最后在老師的指點(diǎn)以及我們的認(rèn)真排查,定位了問(wèn)題點(diǎn),或是電容C22壞了或是電路板在這一處的線(xiàn)路斷了,經(jīng)過(guò)將電容C22焊下來(lái)替換、再次檢測(cè)、重新焊電容,問(wèn)題并沒(méi)有解決且原來(lái)的電容是好的。最終,確定了只可能是電路板出現(xiàn)了問(wèn)題,

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