發(fā)射機(jī)與接收機(jī)

1、 概述2.小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)目的2.課程設(shè)計(jì)的組成局部3 小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)的內(nèi)容4.單元電路設(shè)計(jì)方案選擇4.各模塊電路的具體設(shè)計(jì)及仿真的設(shè)計(jì)7.音頻放大電路的設(shè)計(jì)9.調(diào)制電路的設(shè)計(jì)10.功率放大級(jí)電路的設(shè)計(jì)11 2 .6 整體電路設(shè)計(jì) ···14.總結(jié)16.所遇到的問(wèn)題，你是怎么解決16.體會(huì)收獲及建議16.3參考資料174.教師評(píng)語(yǔ)185.成績(jī)181. 概述小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)常用于通信系統(tǒng)和其它無(wú)線(xiàn)電系統(tǒng)中，特別是在中短波廣 播通信的領(lǐng)域里更是得到了廣泛應(yīng)用。原因是調(diào)幅發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅簡(jiǎn)便，調(diào)制所 占的頻帶窄，并且與之對(duì)應(yīng)的調(diào)幅接收設(shè)備簡(jiǎn)單，所以調(diào)

2、幅發(fā)射機(jī)廣泛地應(yīng)用于 播送發(fā)射。 本課設(shè)結(jié)合 Multisim 軟件來(lái)對(duì)小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法進(jìn) 行研究。Multisim 軟件能實(shí)現(xiàn)從電學(xué)概念設(shè)計(jì)到輸出物理生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以及這之 間的所有分析、驗(yàn)證、和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理。今天的 Multisim 軟件已不是單純的設(shè) 計(jì)工具，而是一個(gè)系統(tǒng) ，它覆蓋了以仿真為核心的全部物理設(shè)計(jì)。 本課題的設(shè)計(jì)目的是要求掌握最根本的小功率調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與安裝 對(duì)各級(jí)電路進(jìn)行詳細(xì)地探討，并利用 Multisim 軟件仿真設(shè)計(jì)了一個(gè)小功率調(diào)幅 發(fā)射機(jī)。 關(guān)鍵字：小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)、MULTISIM 仿真、振蕩電路、調(diào)制電路、功率 放大器。1.1小功率調(diào)幅高頻發(fā)

3、射機(jī)的設(shè)計(jì)目的 (1)學(xué)習(xí)小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)方法 (2)研究小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)方案 (3)掌握用軟件調(diào)試和使用的方法 1.2課程設(shè)計(jì)的組成局部 1.2.1設(shè)計(jì)要求 要求設(shè)計(jì)一個(gè)小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)。 條件： +Vcc=+12V、-VEE=-12V；話(huà)音放大級(jí)輸出電壓為 5mV；負(fù)載電阻 RL=75 。 主要元器件： 主要元件有 MC1496、3DG100、3DG130、3.579MHz 晶振、NXO-10 磁環(huán)主要技術(shù)指標(biāo)： 工作頻率 f=4MHz，發(fā)射功率 P0>=150mW，調(diào)制度 ma=50%，整波效率大 于 40%。 測(cè)量?jī)x器設(shè)備：函數(shù)信號(hào)發(fā)生器/計(jì)數(shù)器EE164B

4、一臺(tái) 調(diào)制度測(cè)量?jī)x器HP8901A或BD5 一臺(tái) 高頻信號(hào)發(fā)生器 一臺(tái) 雙蹤示波器(COS5020) 一臺(tái) 數(shù)字萬(wàn)用表 一臺(tái) 1.2.2 設(shè)計(jì)方案根據(jù)調(diào)幅發(fā)射機(jī)的工作原理和給定的技術(shù)指標(biāo)要求畫(huà)出組成框圖 緩沖 功率鼓勵(lì) 本機(jī)振蕩 緩沖 調(diào) 制 功放天線(xiàn)話(huà)放音大 圖中，各組成局部的的作用如下： 本機(jī)振蕩：產(chǎn)生頻率為 4MHz 的載波信號(hào)。 緩沖隔離級(jí)： 將晶體振蕩級(jí)與調(diào)制級(jí)隔離， 減小調(diào)制級(jí)對(duì)晶體振蕩級(jí)的影響； 將功率鼓勵(lì)級(jí)與調(diào)制級(jí)隔離，減小功率鼓勵(lì)級(jí)對(duì)調(diào)制級(jí)的影響。 話(huà)音放大級(jí)：將話(huà)筒信號(hào)電壓放大到調(diào)制級(jí)所需的調(diào)制電壓。 調(diào)制級(jí)：將話(huà)音信號(hào)調(diào)制到載波上，產(chǎn)生已調(diào)波。 功率鼓勵(lì)級(jí)：為末級(jí)功放提供

5、鼓勵(lì)功率。 末級(jí)功放：對(duì)前級(jí)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行功率放大，在負(fù)載上獲得滿(mǎn)足要求的發(fā)射功率。2. 小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)的內(nèi)容 2.1單元電路設(shè)計(jì)方案選擇 1本機(jī)振蕩器 本機(jī)振蕩器就是高頻振蕩器， 根據(jù)載波頻率的上下和頻率穩(wěn)定度來(lái)確定電路 形式。在頻率穩(wěn)定度要求不高的情況下，可以采用電容反應(yīng)三點(diǎn)式振蕩電路，如 圖 2-1 所示的克拉潑、西勒電路等。而在頻率穩(wěn)定度要求高的情況下，可以采用晶體振蕩器，也可以采用單片集成振蕩電路。 (b)西勒電路 改良的電容三點(diǎn)式振蕩電路 頻率穩(wěn)定度是振蕩器的一項(xiàng)十分重要技術(shù)指標(biāo)， 它表示在一定的時(shí)間范圍內(nèi) 或一定的溫度、濕度、電壓、電源等變化范圍內(nèi)振蕩頻率的相對(duì)變化程

6、度，振蕩 頻率的相對(duì)變化量越小，那么說(shuō)明振蕩器的頻率穩(wěn)定度越高。 改善振蕩頻率穩(wěn)定度，從根本上來(lái)說(shuō)就是力求減小振蕩頻率受溫度、負(fù)載、 電源等外界因素影響的程度，振蕩回路是決定振蕩頻率的主要部件。因此改善振 蕩頻率穩(wěn)定度的最重要措施是提高振蕩回路在外界因素變化時(shí)保持頻率不變的 能力，這就是所謂的提高振蕩回路的標(biāo)準(zhǔn)性。 2） 語(yǔ)音放大器 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)放大的音頻信號(hào)送到調(diào) 制器對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)制。本機(jī)語(yǔ)音放大器采用集成運(yùn)放 uA741.3） 調(diào)制電路 低電平調(diào)幅電路輸出功率小，適用于低功率系統(tǒng)。它的電路形式有多種，如 斬波調(diào)幅器、平衡調(diào)幅器、模擬乘法器調(diào)幅等，比擬

7、常用的是采用模擬乘法器形 式制成的集成調(diào)幅電路，即集成模擬乘法器調(diào)幅。這種集成電路的出現(xiàn)，使產(chǎn)生 高質(zhì)量調(diào)幅信號(hào)的過(guò)程變得極為簡(jiǎn)單，而且本錢(qián)很低。 高電平調(diào)幅電路輸出功率大，一般在系統(tǒng)末級(jí)直接產(chǎn)生滿(mǎn)足發(fā)射要求的調(diào)幅 波。它的電路形式主要有集電極調(diào)幅和基極調(diào)幅兩種。集電極調(diào)幅電路的優(yōu)點(diǎn)是 效率高，晶體管獲得充分的應(yīng)用；缺點(diǎn)是需要大功率的調(diào)制信號(hào)源?；鶚O調(diào)幅電 路的優(yōu)缺點(diǎn)正好與之相反，它的平均集電極效率不高，但所需的調(diào)制功率很小， 有利于調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)整機(jī)的小型化。4） 功率鼓勵(lì)級(jí) 由于在本電路中，經(jīng)模擬乘法器調(diào)制電路輸出的調(diào)制信號(hào)較小，不能滿(mǎn)足末 級(jí)功放的輸入要求，因此，本電路中采用功率鼓勵(lì)級(jí)來(lái)放

8、大調(diào)制信號(hào)功率。 5） )功率放大器 功率放大器主要有甲類(lèi)、甲乙類(lèi)或乙類(lèi)限于推挽電路 、丙類(lèi)功放，根據(jù)功 放的輸出功率和效率來(lái)確定選擇哪一種。采用低電平調(diào)幅電路的系統(tǒng)，由于調(diào)制 器輸出信號(hào)為調(diào)幅波，其后的功率放大器必須是線(xiàn)性的如甲類(lèi)、甲乙類(lèi)或乙類(lèi) 功放 ；而采用高電平調(diào)幅電路的系統(tǒng)，那么在末級(jí)直接產(chǎn)生到達(dá)輸出功率要求的 調(diào)幅波， 多以丙類(lèi)放大器作為此時(shí)的末級(jí)電路。 對(duì)高頻功率放大器的根本要求是, 盡可能輸出大功率、高效率，為兼顧兩者，通常選丙類(lèi)且要求在臨界工作狀態(tài)， 其電流流通 角 c 在 60 ° 90 ° 范圍?，F(xiàn)設(shè) c =70 ° 。高頻電路的電源去耦濾波網(wǎng)

9、絡(luò) 通常采用型 LC 低通濾波器，濾波電感 0 可按經(jīng)驗(yàn)取 50100H，濾波電感一 般取 0.01F。2.2各模塊電路的具體設(shè)計(jì)及仿真 晶體振蕩器如圖 2-3 所示。其中，晶體、C1、C2、C3 與 T1 構(gòu)成改良型電 容三點(diǎn)式振蕩電路克拉伯電路 ，振蕩頻率由晶振的等效電容和電感決定，電 路中 T1 構(gòu)成靜態(tài)工作點(diǎn)由 R1、R2、R3 決定。在設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)時(shí)，應(yīng)首先設(shè) 定晶體管的集電極電流 ICQ，一般取 0.5mA4mA，ICQ 太大會(huì)引起輸出波形失 真，產(chǎn)生高次諧波。設(shè)晶體管=60，Icq=2mA，VEQ=1213Vcc，那么 可算出 R1，R2、R3，如下圖的值。 晶體振蕩器電路原理

10、圖利用 multisim 對(duì)該語(yǔ)音放大模塊進(jìn)行仿真，輸出波形如下列圖 2-4 所示，從仿 真結(jié)果可以看出波形滿(mǎn)足設(shè)計(jì)的要求。 振蕩器頻率 振蕩器輸出波形2.3. 音頻放大電路 如下列圖 所示的音頻放大電路， 采用 uA741 對(duì)由話(huà)筒或 CK 插座輸入的語(yǔ) 音信號(hào)進(jìn)行不失真的放大。各種元件的具體參數(shù)在圖中有標(biāo)明 音頻放大電路原理圖 音頻放大電路仿真的輸出波形如下列圖 2-6 所示， 可以看出語(yǔ)音信號(hào)被很好的 放大了。 仿真的音頻輸出波形2. 4調(diào)制電路根據(jù)題意及給定的主要元件， 選定模擬乘法器 MC1496 構(gòu)成的調(diào)幅電路如圖 2-7 所示。 調(diào)幅電路圖 調(diào)制器輸出波形 模擬乘法器是完成兩個(gè)模

11、擬量電壓或電流相乘的電子器件。高頻電子線(xiàn) 路中的振幅解調(diào)，同步檢波，混頻，倍頻，鑒頻，鑒相等調(diào)制和解調(diào)的過(guò)程，均 可視為兩個(gè)信號(hào)相乘或包含相乘的過(guò)程。 采用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)上述功能比采 用分立器件要簡(jiǎn)單得多，而且性能優(yōu)越。2.5功率放大級(jí)電路 通過(guò)前面的電路以后，進(jìn)入功率放大級(jí)的是已調(diào)信號(hào)。但由于信號(hào)的功率太 小，發(fā)射出去存在很大衰減，影響信號(hào)的傳送，所以要進(jìn)行功率放大。功率放大 電路如下列圖 2-9 所示： (1 ) 功放及匹配電路 (2) 波特圖 (3) 功放輸入波形 M=50% 4功放輸出波形 (5) 功放功率2.6整體電路設(shè)計(jì) 將以上各級(jí)單元電路一次連接就構(gòu)成了小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)整體電

12、路原理圖， 小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)整體電路 總圖 總圖輸出3.1所遇到的問(wèn)題，你是怎樣解決這些問(wèn)題的1波形調(diào)不出把負(fù)載減小，調(diào)節(jié)頻率； （2） 選錯(cuò)器材或接錯(cuò)端口檢查電路，重新接； 3畫(huà)圖時(shí)不會(huì)用一些工具問(wèn)老師或同學(xué)或上網(wǎng)查；3.2體會(huì)與建議 本次課程設(shè)計(jì)是在系統(tǒng)學(xué)習(xí)?高頻電子線(xiàn)路?之后通過(guò)查閱相關(guān)資料完 成的，這次課程設(shè)計(jì)給我?guī)?lái)了很大的收獲，讓我學(xué)到了很多，不僅掌握了簡(jiǎn)單 的電子電路的設(shè)計(jì)與制作，也掌握了論文寫(xiě)作的方法和格式。在制作電路時(shí)，我 深深體會(huì)到連接電路時(shí)一定要認(rèn)真仔細(xì)，每一步驟都要認(rèn)真分析。這樣一來(lái)，把所學(xué)的理論 知識(shí)運(yùn)用到了實(shí)踐中，不僅穩(wěn)固了理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，更加提高了分析解決問(wèn)題的

13、能力。這次的課設(shè)是每個(gè)人獨(dú)立完成一種電路的設(shè)計(jì)與制作，是一次很好的鍛煉 自己獨(dú)立能力的時(shí)機(jī)，盡管在課設(shè)的過(guò)程中碰到過(guò)很多難題，我都是先獨(dú)立思考 解決，實(shí)在解決不了的就請(qǐng)教身邊的同學(xué)，有時(shí)候會(huì)被一語(yǔ)點(diǎn)破發(fā)現(xiàn)問(wèn)題其實(shí)不 是問(wèn)題。大家一起探討，總是能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的所在并且找的很好的解決方法。 怎樣看電路圖以前是我們學(xué)習(xí)模擬電子技術(shù)的一大難題。 為了提高且掌握看 圖、識(shí)圖、分析圖的方法和技巧，我們特地從網(wǎng)上查找了些專(zhuān)題文章，詳細(xì)了解 各類(lèi)電路圖的根本原理和分析方法。 小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的工作原理以及它的要求和性能指標(biāo)。 也讓我們認(rèn)識(shí)到在此次 設(shè)計(jì)電路中所存在的問(wèn)題；而通過(guò)不斷的努力去解決這些問(wèn)題.在解決設(shè)計(jì)問(wèn)題 的同時(shí)自己也在其中有所收獲。 設(shè)計(jì)過(guò)程中遇到很多