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无线调幅发射机

无线调幅发射机
无线调幅发射机

线

指导老师:

时间:2010年6月25号专业班级:电信07(二)班学号:

姓名:

题目:调幅发射机的设计

摘要

高频电子线路系统地介绍了通信系统,特别是无线通信系统中的最基本电路及他们的功能,给出了定性及定量分析这些电路性能的方法。这些电路包括了发射机及接收机中的选频放大电路、混频电路、功放电路、振荡电路、调制及解调电路、锁相环电路、自动增益控制电路及频率合成电路。

本课程的基本知识教学目标与能力目标是:通过理论和实践教学,使学生了解晶体管工作于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路,掌握高频单元电路的线路组成、基本工作原理、分析方法、技术要求及一些典型集成电路的实际应用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,以及使用先进仿真软件的能力,为进一步学习、掌握电子、通讯技术的专业知识和职业技能打下基础。

高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。学生通过本课程的学习,不但应该掌握必要的基础理论知识,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。对于这些能力的培养,理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合,才会取得比较好的效果。在本课程教学中应从以下几个方面来加强这些能力的培养:

1 .在分析问题的方法上,由常用基本电路入手,讲清基本原理,然后适当综合,再应用到实用电路的分析中去。

2 .注意与实践课的配合,在理论课中讲清基本原理、典型电路和基本应用电路,在实践课中学习有关电路的测试、调整的原理和方法以及器件的参数选择等。

3 .增加必要的例题和实用电路的分析。例题着重于问题的分析过程和解题方法的介绍,对电路实例的分析则力求由浅入深。

无限调幅发射机由电路原理仿真和主振荡电路的设计与仿真,缓

冲放大电路的设计仿真,集电极调幅电路的设计与仿真。

目录

摘要 (1)

第一章选题意义 (3)

第二章总体方案 (4)

2.1 无线调幅发射机工作原理 (4)

2.2 无线调幅发射机方框图和系统仿真 (4)

第三章各部分设计与原理分析 (8)

3.1 主振荡电路的设计与仿真 (8)

3.2 缓冲放大电路的设计与仿真 (10)

3.3 集电极调幅电路的设计与仿真 (11)

3.4 总电路图 (14)

第四章参数选择 (13)

第五章实验结果 (14)

第六章结论 (15)

第七章心得体会 (16)

第八章参考资料 (17)

第一章选题意义

本课程设计是关于一个无线电调幅发射机电路的设计,通过本课程设计,可以巩固已学的高频电子线路理论知识,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,能够设计出符合设计目标的电路。通过课程设计,可以培养设计电路的能力,培养自主学习的能力,培养应用EDA软件仿真的能力,培养严谨的学习态度,同时将激发自己学习通信的兴趣,将全面提升自己的能力。

无线电调幅发射机电路包括四个电路子模块:高频载波发生电路,音频信号放大电路,高频功率放大电路,集电极调幅电路。本课程设计的具体指标要求如下表1.1和表1.2所示:

表 1.1 高频载波发生电路设计指标

表 1.2 集电极调幅电路设计指标

音频放大器可以采用合适的低频放大器。各部分电路的电源电压要求可由电源电路变换得到。

第二章总体方案

2.1 无线调幅发射机工作原理

该无线电调幅发射机的主要任务是完成音频信号(20Hz-20KHz)对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率(13.6MHz)上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。发射机包括三个部分:高频部分,低频部分和电源部分。

高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性,主振级可以采用改进型的电容三端振荡器——克拉泼电路,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。

低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。

电源部分需要采用稳压电源,以减少对系统稳定性的影响。

2.2 无线调幅发射机方框图和系统仿真

无线调幅发射机的方框图如图2.1所示所示:

图2.1 无线调幅发射机的方框图

本课程设计中采用Systemview软件来进行无线调幅发射机的系统级仿真。首先根据系统的要求,建立系统模型;然后根据各项技术指标,设置各个模块的参数,运行仿真。可以从时域和频域两个角度来分析在调幅前后,高频载波和低

频信号的时域波形和频域频谱的变化。在本课程设计中,采用的是集电极调幅以实现普通振幅调制的系统级的仿真,可以解决设计的整体思路,从而为下一级的电路仿真,做好理论上的准备。 我们可设载波可表示为

0()cos()

(2.21)c c t A ω?=+-

式中:A 为载波幅度,c ω为载波角频率,0? 为载波初始相位

(令0?=0)。 低频信号可以表示为()m t ,则幅度调制信号可以表示为

()()cos()

(2.22)m c s t Am t t ω=-

设调制信号()m t 的频谱为()M ω,则应用傅里叶变换可以得到

()(2.23)[()()]2

m c c s t A M M ωωωω=-++-

从上式可以看出,在波形上,幅度已调信号,它的幅度随着基带信号的规律而呈正比变化;在频谱结构上,它的频谱完全是基带信号频谱在频域内的简单搬移。以下是用Systemview 软件得到的仿真模块图和仿真结果图。具体如下列各图所示。

图2.2 无线调幅发射机仿真模块图

图2.3 低频信号时域波形图和频谱图(f=2kHz)

图2.4 高频载波时域波形图和频谱图(f=13.6MHz)

图2.5 已调信号时域波形图和频谱图

通过仿真可以得出,从上面的分析可以得到,已调信号是以中心频率为

013.6

f MHz

=,带宽为4

BW kHz

=的信号。通过调制,把基带信号搬移到了较高

的频段上,提高了辐射效率,减小了天线尺寸,提高了信道利用率拓展了信号带宽,提高了信号的抗干扰能力、抗衰落能力,改善了通信的性能。

通过系统级仿真,得出了设计的可行性,下面将设计各个功能模块电路,并用Multism 给出电路的仿真结果。

第三章各部分电路设计与原理分析

上面已经说明,本课程将重点设计无线调幅发射机的高频部分。高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。根据系统要求,选择设计主振荡电路、缓冲放大电路,高频功率放大器和集电极调幅电路来完成任务。

下面将具体设计各个模块电路并给出仿真结果。

3.1 主振荡电路的设计与仿真

在无线电技术中,采用振荡器来产生高频电流。振荡器可以看做将直流电能转变为交流电能的换能器。振荡器是无线电调幅发射机的基本单元。本课程设计的主振荡器是产生正弦波。根据指标要求,设计出电容反馈式三端振荡器的改进电路---克拉泼电路。下面给出电路设计图,并给出分析。

图3.1 克拉泼振荡电路

分析该电路,为电容三段式振荡器,所以其谐振频率可以表示为

1(2(3.11)f =-

其中,3453.3,100,120,120,L H C pF C pF C pF μ==== ,通过带入公式

(3.11)-,可以解得其振荡频率为,13.634f MHz = 。下面给出图中虚拟示波器

的波形图,虚拟频率计的频率值。

图3.2 克拉泼振荡电路波形图

图3.3 克拉泼振荡电路频率值

经过仿真,可以观察到,克拉泼电路输出波形较好,失真较小,这是因为集电极和基极电流可以通过对谐波为低阻抗的电容支路回到发射极,所以高次谐波的反馈减弱,输出的谐波分量减小,波形更加接近正弦波。其次,该电路的不稳定电容(分布电容、器件的结电容等)都是与该电路并联的,所以适当加大回路的电容量,就可以减弱不稳定因素对振荡频率的影响,从而提高了频率稳定性。具体分析该电路,345,,C C C 和2L 构成了振荡回路,1C 为基极耦合电容。在设计电路,可以使4353,C C C C ≥≥,并且可以3C 为可变电容,使4C 和5C 分隔开,使反馈系数仅取决于4C 和5C 的比值,而振荡频率基本上由3C 和2L 决定。这样,3C 就减弱了晶体管与振荡回路之间的耦合,使折合到回路的有源器件参数减小,从而提高了频率稳定性。但是3C 不能太小,否则将造成起振困难。

3.2 缓冲放大电路的设计与仿真

考虑到主振荡回路的频率稳定性和波形因素,减弱后级对主振器的影响,所以需要在它后面加入缓冲级。所谓缓冲级就是一级几乎不需要推动功率的放大器。通常采用射极跟随器电路。根据要求设计出其电路如下图3.4所示。

图3.4 缓冲放大级电路图

本电路选用共集电极放大回路,电压增益小于1而接近于1,输出电压和输入电压同相;输入电阻高,而输出电阻低。这个特性可以用来作为电路的中间级,以隔离前后级之间的相互影响。为降低输出电阻,可以选择电流放大倍数 较大的.

BJT仿真结果如图3.5和图3.6所示。

图3.5 缓冲放大电路波形图

图3.6 缓冲放大电路波形图

3.3 集电极调幅电路的设计与仿真

由于高频振荡电路的输出信号通常比较小,因此在隔离级之后需要加入高频放大电路,它的任务是将载波信号放大后送给调制级。由于本课程设计采用集电极调幅电路,属于高电平调幅,所以必须采用高频功率放大器,使振荡器的输出电压满足要求。高频功率放大器,工作的相对带宽较窄,负载网络采用的是谐振回路,谐振频率和载波的中心频率13.634f MHz =相同。高电平功率放大器的原理是利用输入到基极的信号,来控制集电极的直流电源所供给的直流功率,使之转换为交流信号功率输出。高频功率放大器的重要指标是功率和效率。如果要得到较高的功率和效率,关键在于减少集电极耗散。使集电极电流c i 在C V 最小的时候通过,那么,集电极耗散功率自然就会降低。为了获得高的集电极效率,放大器的集电极电路应该是脉冲状。高频功率放大器,同时提高功率和效率时,存在矛盾,为了兼顾功率和效率,最佳导通角为70o 左右。对于其负载特性的不同,可以分为临界状态,欠压和过压状态。临界状态的优点是输出功率最大,效率c η也较高,可以说是最佳的工作状态。这种工作状态主要用于发射机末级。过压状态的优点是,当阻抗变化时,输出电压比较平稳;在弱压时,振幅调制就是用基带信号来改变高频载波的性质,再由天线发射出去,从而实现信息的传输。调制是一个频谱变换过程,必须用非线性元件来实现。采用调制的目的主要在于提高天线的辐射效率,缩短天线尺寸;同时,每个电台工作于不同的载波频率,减小了干扰。

图3.7 集电极调幅电路波形图

图3.8 集电极调幅电路波形图

3.4 总电路图

图3.9 总电路图

第四章参数选择

由于本电路工作于高频状态,所以应该选用较高特征频率的高频管承担。一般可选用高频管的特征频率为电路最高工作频率的5-10倍;电流放大倍数在50-100之间。

为了提高传输效率,输出变压器采用自耦合式的变压器,效率可以达到

90%(一般绕线法为80%)。输出变压器之比为3:10;以获得较大的推动功率。变压器铁心舌宽5mm,叠厚6mm.输出变压器的次级线圈和输出变压器,应采用双线并绕方式绕制。

为了得到恒定的电压,需要对电路中的高频分量进行滤波。高频部分的耦合电容和旁路电容在0.01-0.047uF之间选择。其他电阻和电容的选择,根据分电路中的参数选择合适的器件。

第五章实验结果和分析

通过搭建电路,具体电路图如本课程设计的附录1所示。在multism中进行仿真,最终可得到实验结果如下,这里通过波形图所示:

图5.1 系统输出波形图

通过以上仿真,分析如下:一、最终得到了调幅波。但是波形存在失真,波形中存在高频分量的干扰,部分波形畸变。二、得到的调幅波的电压较低,需要进一步改善电路。总而言之,最终的结果基本上满足了课题要求。

第六章结论

通过电路设计和仿真,该无线电调幅发射机完成了主要任务:用音频信号(20Hz-20KHz)对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率(13.6MHz)上具有一定带宽、适合通过天线发射的调幅波。经过设计和仿真,可以得到如下结论:高频振荡电路采用克拉泼电路是合适的,产生的高频正弦波波形良好,稳定度高;缓冲级电路产生了隔离高频振荡电路和后级电路的作用;集电极调幅电路完成了调幅的任务。最终设计得到的调幅波,波形失真度小,基本上符合要求。

第七章心得体会

整个设计通过了软件和理论上的验证。我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。在这次设计中遇到了很多实际性的问题,在实际设计中才发现,书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的,所以有些问题不但要深入地理解,而且要不断地更正以前的错误思维。一切问题必须要靠自己一点一滴的解决,而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。高频电路课程设计是一个具有挑战性的功课,光选题我就花费了很多时间,接下来查资料,计算,设计,分析,和同学讨论,在电脑上用软件仿真,这几天,紧张而又充实。这次课程设计是对我所学知识的全面检验。我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面,如何去面对实际的设计是一个值得我们思考的问题,又如何把我们学的书本内容运用到实际中呢?我想做本次课程设计就给我们提供了良好的实践平台。在本次课程设计中我感触很深的就是要查阅很多指导书籍。在此次设计中,我学会了自上而下的系统设计思想,掌握了综合应用所学理论的能力,而且对我的毅力是个考验,我是连续将近一周做下来的。对我而言,知识上的收获重要,精神上的丰收更加可喜。挫折是一份财富,经历是一份拥有。此次课程设计将对我今后的进步产生积极影响。

最后,感谢那些曾经给过我帮助的同学,没有他们的指导,我将遇到很大的困难。

参考资料:

[1] 张肃文. 高频电子线路(第四版). 北京:高等教育出版社,2006

[2] 聂典. Multism 9计算机仿真. 北京:电子工业出版社,2007

[3] 黄扬帆. 高频电路实验. 重庆:重庆大学出版社,2007

[4] 聂群. 怎样选用无线电元器件. 北京:人民邮电出版社,2002

小功率调幅发射机

课程设计任务书 学生:专业班级:电子0903 指导教师:工作单位:理工大学 题目: 小功率调幅发射机设计 初始条件: 具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力;对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解;具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力;能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。 要求完成的主要任务: 1. 采用晶体管或集成电路完成一个小功率调幅发射机的设计。 2. 电源电压+V cc=+10V,-V EE=-10V; 3. 工作频率f=16MHz,调幅度=50%; 4. 负载电阻R L=75Ω时,发射功率P0≥100mW,整机效率η>40% 5. 完成课程设计报告(应包含电路图,清单、调试及设计总结)。 时间安排: 1.2013年1月4日分班集中,布置课程设计任务、选题;讲解课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求;课设答疑事项。 2.2013年1月5日至2013年1月10日完成资料查阅、设计、制作与调试;完成课程设计报告撰写。

3. 2013年1月11日提交课程设计报告,进行课程设计验收和答辩。 指导教师签名:年月日

目录 摘要................................................................................................................................. I Abstract......................................................................................................................... I I 1 调幅发射机的相关知识 .. (1) 1.1基本知识及性能指标 (1) 1.2调幅发射机的工作原理 (1) 2 小功率调幅发射机的设计 (3) 2.1 设计要求 (3) 2.2确定电路设计方案 (3) 2.2.1拟定调幅发射机的工作原理框图 (3) 2.2.2 单元电路设计方案选择 (4) 2.3单元电路设计 (5) 2.3.1本机振荡电路和话音放大电路 (5) 2.3.2调制电路 (6) 2.3.4功率放大级电路 (8) 2.3.5整体电路设计 (8) 3 调试与仿真 (9) 3.1晶体振荡器的调试 (9) 3.2调制器的测试 (10) 3.3整机联调及其常见故障分析 (11) 4心得与体会 (12) 参考文献 (13)

调幅发射机(单电源改进)

高频课程设计报告 题目:调幅发射机的设计与实现 班级: 姓名:张俊卿 学号:26 指导教师:侯长波 日期: 摘要 高频调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。原因是调幅发射机实现调幅简便,调制所占的频带窄,并且与之对应的调幅接收设备简单,所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。 文中的系统设计了振荡器、振幅调制器和谐振功率放大器,匹配网络等系统单元电路组成。振荡器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性,主振级往往采用石英晶体振荡器,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。在经过乘法器MC1496进行振幅调制输出调幅波,输入到甲类功放级进行

推动,最后进过匹配网络是发射功率达到最理想。再结合Multisim软件来对小功率调幅发射机电路的设计与调试方法进行研究。 关键词:调幅,震荡,调制,功率放大

调幅发射系统的设计报告 一、实验目的 1、了解一个典型调幅发射机的构成和工作原理; 2、掌握幅度调制、功率放大器的原理及设计与调试; 3、掌握调幅发射机技术指标的定义及测试方法; 4、掌握系统设计和调试技能,培养综合工程能力。 二、实验原理与电路 1、调幅发射系统总体设计 图1-1为调幅发射系统的基本组成框图,表示的是直接调幅发射机。本实验项目主要研究直接调幅发射系统,电路总体原理图如附录1所示,总体PCB图如附录2所示。

主振器缓冲器振幅调制高频功放 音频信号 图1-1 直接调幅发射系统组成框图 调幅发射机是利用振幅调制器将音频信号加入到主振器产生的高频载波信号中,去控制高频载波的幅度,再经过高频功放将已调信号进行功率放大,最后由天线辐射到空间进行传播。 2、单元电路设计 主振器及缓冲器电路设计 主振器有多种电路实现形式,如LC 三点式正弦波振荡器、石英晶体振荡器等,由于系统要求有较高的频率稳定度,因此选用石英晶体振荡器来实现,缓冲器采用射极跟随器,振幅调制部分的工作状态的变化会影响振荡器的频率稳定度或波形失真或输出电压减小。为减小级间相互影响,通常在中间插入缓冲隔离级。。主振器及缓冲器电路如图1-2所示。 图1-2 主振器及缓冲器电路 图1-2中,Q1为振荡级,电路形式为共集极组态考毕兹型石英振荡电路,Q2为缓冲级,缓冲器的负载为50欧电阻。 振荡级中,Q1的静态工作点由电阻R3、R7、R10决定。振荡器的静态工作电流CQ I 通常选在~4mA 。CQ I 越大,可使输出电压幅度增加,但波形失真会增大; CQ I 偏小,会使振荡器停振。C6、C10、C13、C14为晶体的负载电容,为使晶体 能够起振,负载电容范围一般在10~30pF 。

最新小功率调幅发射机设计

小功率调幅发射机设 计

一、设计题目 小功率调幅发射机 二、设计目的、内容及要求 2.1 设计目的 (1)加深对高频电子线路理论知识的掌握,使所学的知识系统、深入地贯穿到实践中。 (2)提高同学们自学和独立工作的实际能力,为今后课程的学习和从事相应工作打下坚实基础。 2.2 设计原理 小功率调幅发射机的设计 (1)掌握小功率调幅发射机原理; (2)设计出实现调幅功能的电路图; (3)应用multisim软件对所设计电路进行仿真验证。 技术指标:载波频率f =1MHz~ 10MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调 制系数 =50Ω。 Ma=50%±5%;负载电阻R A 2.3 设计要求 根据原理,要求设计一个小功率调幅发射机, (1)主要参数:

已知+Vcc=+10V、-VEE=-10V;话音放大级输出电压为5mV;负载电阻R A=50Ω (2)主要元器件:主要元件有MC1496、3DG100、3DG130、4MHz晶振、NXO-10磁环; =8MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调制系数 (3)技术指标:载波频率f Ma=50%;发射功率P0=300mW 三、调幅发射机的原理与分析 3.1调幅发射机的原理框图 所谓调幅,就是按照调制信号的变化规律去改变载波的幅度,使输出信号的频谱搬移到高频波段,而输出信号的振幅携带调制信号的相关信息。调幅发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的幅度调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。 通常,调幅发射机包括三个部分:高频部分,低频部分,和调制部分。 高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性,主振级往往采用石英晶体振荡器或LC振荡电路,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响。 低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平,以便对高频末级功率放大器进行调制。 调制部分即振幅调制电路,它将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。

AM调幅发射机课程设计

淮海工学院 课程设计报告书 课程名称:电子技术课程设计 题目: AM调幅发射机设计 学院:电子工程学院 学期: 2012-2013 第二学期 专业班级:通信工程 112 姓名: 学号: 21 小功率调幅高频发射机的设计 1 引言 本学期学习了《通信原理》、《电子线路》等理论学习和高频电子线路实验和

通信原理实验,此次高频电子线路课程设计是一次重要的实践性教学环节。主要任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后,让学生综合运用高频电子线路知识,进行实际高频系统的设计、安装和调测,利用mutisim 、protel 等相关软件进行电路设计。通过课程设计,使同学们增强对通信电子技术的理解,学会查寻资料、比较方案,学会通信电路的设计、计算;进一步提高分析解决实际问题的能力、创造一个动脑动手、独立开展电路实验的机会,锻炼分析、解决通信电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化;通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强实践能力。在课程设计期间,要求学生对模拟通信系统有较详细的理解。 发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。 利用无线电波作为载波,对信号进行传递,可以用不同的装载方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。目前调频式或调幅式收音机,一般都采用超外差式,它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。我们要研究的是调幅发射机。 2 课程设计目的及要求 设计目的 (1)巩固所学理论知识,加强综合能力,提高实验技术,起到启发创新思思维的效果。 (2)通过课程设计,使学生增强对通信电子技术的理解,学会查寻资料、比较方案,学会通信电路的设计、计算。 (3)进一步提高分析解决实际问题的能力、创造一个动脑动手、独立开展电路实验的机会,锻炼分析、解决通信电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化。 (4)通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强实践能力。 调幅发射系统要求 此设计思路为将调幅发射机分成主振级、隔离级、、调制级、输出级等几个 个部分。主要性能指标要求:载波频率MHz f 100=,载波频率稳定度不低于10-3, 发射功率W 200m P A ≥,发射效率%50>A η,调幅度%30≥a m ,调频范围 kHz Hz F 10~500=。 3 调幅发射系统的各模块介绍及电路图

调幅发射机

实验报告 班级:姓名:学号:同组人: 课程名称:电子线路课程设计实验室:实验时间: 实验项目名称:小功率调幅发射机的安装与调试 一、实验目的 1.了解无线电通信原理 2.熟悉调幅广播和超外差接收的方框图 3.学会小功率发射机的安装与调试技术 二、实验内容与原理: 发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。 发射机包括六个部分:晶体振荡器、缓冲级、音频放大器、1496调制级、激励级、功率放大级。 晶体振荡器部分包括利用晶体振荡器产生6MHZ信号,再通过偏置电路改变载波幅度进而输入到相乘器的一端, 缓冲级部分利用偏置电路来减小负载电路对前边输入电路的影响,使输入的已调波信号保持稳定,从而起到缓冲作用。 音频放大器部分:利用R13、C9和R12、C8构成正反馈,从而产生音频信号,再通过放大器实现音频信号的放大。 1496调制级部分:1496模拟乘法器是完成两个模拟量(电压或电流)相乘的电子器件。高频电子线路中的振幅解调,同步检波,混频,倍频,鉴频,鉴相等调制和解调的过程,均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。 激励级部分:通过工作在甲类状态的三极管来改变已调波的幅度进而满足功率放大级的要求,使功率放大级中的三极管工作在丙类状态,进而实现功率放大。 功率放大级部分:利用丙类工作状态实现功率放大。调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。所以末级高频功率放大级则成为受调放大器。 实验原理图如下: (原理图改动:低频信号发生器中:①改为R11与2管脚相连,R13与R12的交点接3管脚;②R12和C8另一端接地;③4管脚改为接-8V电源)

电子线路课程设计小功率调幅发射机

电子线路课程设计总结报告 学生姓名: 学号: 专业:电子信息工程 班级:电子111 报告成绩: 评阅时间: 教师签字:

河北工业大学信息学院 2014年2月24日~2014年3月7日 课题名称:小功率调幅发射机的设计 内容摘要:本次课程设计实现小功率发射机的理论设计,本文介绍了设计的理论和步骤。根据设计指标、要求和可行性,选择适合设计方案,并对设计方案进行必要的论证。设计具体包括以下几个步骤:一般性理论设计、具体电路的选择、根据指标选定合适器件并计算详细的器件参数、用multisim 进行设计的仿真、根据仿真结果检验设计指标并进行调整。小功率调幅发射级主要包括四个单元电路:载波发生电路、低频调制信号发生器、调制电路、高频放大电路。先完成各单元电路设计及仿真,然后将各单元连接进行调试仿真完成设计指标的要求。最后对整个设计出现的问题,和心得体会进行总结。 关键字:调幅发射机、理论设计、multisim 仿真 一、设计内容及要求 1.确定小功率调幅发射机的设计方案,根据设计指标对既定方案进行理论设计分析,并给出各单元电路的理论设计方法和实用电路设计细节,其中包括元器件的具体选择、参数调整。 2.利用multisim 仿真软件,对设计电路进行仿真和分析,依据设计指标对电路参数进行调整直至满足设计要求。 3.小功率调幅发射机设计的技术指标:载波频率010f MHz =,输出功率0200P mW ≥,负载阻抗 50A R =Ω,输出信号带宽9WB KHz =,单音调幅系数0.8a m =,平均调幅系数0.3a m ≥,发射效 率50%η≥。 二、方案选择及系统框图 1.设计方案概述和系统框图: 发射机的主要作用是完成有用的低频信号对高频信号的调制,并通过天线向外辐射携带有有用信号、具有一定带宽和满足功率要求的已调信号。 调幅发射机主要包括三个部分:载波发生器(主振级)、音频部分和调制电路。此外本系统依然用到了射随器(缓冲级)以满足隔离条件,用放大器以满足载波电压和末级发射功率的要求。对于实现相同功能的单元电路,实现方法不唯一:载波发生器可以利用克拉泼电路、西勒电路、晶体振荡电路等;音频部分可以使用集成运放电路、三极管低频放大电路;AM 调制部分可以使用高电平调制(三极管集电极调幅电路等)、低电平调制(乘法器)两种不同方法。 无论各单元电路使用何种方法,小功率调幅发射机的系统框图大同小异,如下图所示:

毕业设计_高频电子线路--调幅发射机与接收机整机设计

提供全套毕业论文,各专业都有 高频电子线路课程设计报告 课题:调幅发射机与接收机整机设计 学院:信息科学技术学院 专业:通信工程 姓名: 组员: 5 二零一四年十一月

摘要 本次课程设计,我们利用高频载波的克拉泼震荡电路产生正弦波,利用共集电极调幅电路进行调幅,产生AM 调幅波。然后将调幅波通过包络检波器进行包络检波,由于波形失真较严重,我们在后面添加了LC 式集中选择性滤波器。借助Multisum12.0仿真软件进行仿真。得到了较理想的波形。 【关键词】 Multisum AM 波调制解调多级RC 滤波器 一.设计目的 1.熟悉使用仿真软件Multisum1 2.0,掌握仿真操作; 2.加深对通信电子线路设计的认识; 3.加深对振荡器,调幅电路,解调的理解; 4.了解电路的工作原理以及参数变化所带来的影响; 二.设计的实现 1.系统概述 调幅波的设计可以分成两个主要的模块,高频载波信号采用了克拉泼震荡电路来产生;调幅电路由集电极调幅电路来产生。 克拉泼电路是西勒电路的进一步改进,提高了频率的稳定度,减少了外界的不稳定的因素,但是也存在少许误差。 集电极调制,调制信号控制集电极电源电压,以实现调幅。优点,集电极 效率高,晶体管获得充分的利用,缺点是,已调波的边频带功率 由调 制信号供给,因而需要大功率的调制信号源。 电路实现模块:如图

1、振荡电路 原理分析: 振荡电路一般分为两种工作原理,其一为反馈式振荡器,其二是负阻式振荡器,本实验中采用的是反馈式。 反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路。它由放大器和反馈网络两大部分组成。放大器通常以某种选频网络(如振荡回路)作负载, 是一种调谐放大器;反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。 其通过噪声产生起振,从而形成一个起振、非线性放大、反馈,再放大、最终趋于稳定的过程。 在该过程中需要满足三个条件,即起振条件,平衡条件以及稳定条件。 起振条件要求AF>1,且相位相反(πφφn F A 2=+)。为使振荡过程中输出幅度不断增加,应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大,即振荡开始时应为增幅振荡。 平衡条件要求AF=1,且相位相反(πφφn F A 2=+)。 稳定条件要求0|1,振荡器平衡条件为AF=1,它说明在平衡状态时其闭环增益等于1。在起振时A>1/F ,当振幅达到一定程度后,由于晶体管工作状态由放大区进入饱和区,放大倍数A 迅速下降,直至AF=1,此时开始产生谐振。假设由于某种因素使AF<1,此时振幅就会自动衰减,使A 与1/F

高频电子线路课程设计报告-小功率调幅发射机

提供全套毕业设计,欢迎咨询 吉林建筑大学 电气与电子信息工程学院 高频电子线路课程设计报告 设计题目:小功率调幅发射机 专业班级:电子信息工程 学生姓名: 学号: 指导教师: 设计时间:2014.12.08-2014.12.19

一、设计题目: 小功率调幅发射机的设计 二、设计目的、内容及要求: 2.1 设计目的 (1)加深对《高频电子线路》理论知识的进一步理解,进一步巩固理论知识,能够建立起无线发射机的整机概念,学会分析电路、设计电路的步骤和方法,深入地贯穿到实践中。 (2)提高同学们自学和独立工作的实际能力,为今后课程的学习和从事相应工作打下坚实基础。 2.2 设计内容及要求 小功率调幅发射机的设计 (1)掌握小功率调幅发射机原理; (2)设计出实现调幅功能的电路图; (3)应用multisim软件对所设计电路进行仿真验证。 技术指标:载波频率f0=1MHz~ 10MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调制系数Ma=50%±5%;负载电阻RA=50Ω。 三、工作原理: 由振荡器产生一个固定频率的载波信号,载波信号经缓冲级送至振幅调制电路,缓冲级将振荡级与调制级隔离,减小调制级对晶体振荡级的影响,放大级将低频信号放大至足够的电压后送到振幅调制电路,振幅调制电路的输出信号经高频功率放大器,高放级将载频信号的功率放大到所需的发射功率。 调幅发射机常用于通信系统与其他无线电系统中,在中短波领域应用极为广泛,由于调幅简便,占用频带窄,设备简单等优点,因此在发射机系统中应用非常广泛。 在实际的广播发射系统中,中波调幅的频率范围为535 ~ 1605 千赫,音频信号中的高音频率应该被限制在 4.5 千赫以下,发射功率需要达到300W以上才能使空间覆盖面达到比较好的状态,此次设计需要在实验室环境中研究发射机的工作原理与原件选择,因此,根据实验室条件适当降低技术指标,载波频率采用实验室较为常用的6MHz,单音频调制信号选择1KHz,发射机功率初步定为1W。 四、总体方案: 1、调幅发射机的设计方案 发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制,将其变为在适合频率上具有一定的带宽,有利于天线发射的电磁波。根据设计要求,载波频率

超外差式调幅发射机

目录 摘要‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 2 第一章课程设计的目的及意义‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥2 第二章课程设计的基本要求‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3 第三章课程设计的指标及要求‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 3 第四章仿真软件Multisim简介‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 4 第五章超外差调幅发射系统的设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 5.1 超外差发射机的基本原理‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥6 5.2 发射单元的设计‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 6 参考文献‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 16 设计体会‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 16 附图‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥‥ 18

摘要 调制和解调电路是现代通信设备中重要组成部分。用待传输的低频信号去控制高频载波的某个参数电路称为调制电路;解调是调制的逆过程,从高频已调信号中还原出原调制信号称为解调电路。本设计完成了一个采用同步检波法来实现解调的双边带调制解调电路。本文首先介绍了调幅的调制解调原理,然后详细的给出了其设计过程,并应用Multisim软件对调幅调制解调电路进行了仿真分析。实验结果表明:该电路能够完成一个信号的调幅调制解调,但它与理论波形相比存在一个较小的失真。 关键词:调幅发射机Multisim 仿真 一、课程设计目的及意义 通信电子线路已成为现代通信的基础,它广泛应用在广播、电视、卫星、移动等通信领域。调制与解调方式有多种,如调幅、调频、调相等,其中角度调制具有话音传送质量高,抗干扰性好等优点而被广泛应用。角度调制属于非线性调制,即调制后信号的频谱不再是调制前信号频谱的线性搬移,而产生出很多新的频率成分。当调频指数βFM>π/6,则称为宽带调频。1930年发现,WBFM占用频带宽,曾被认为不经济,甚至认为无应用价值。1936年,阿姆斯特朗认识到了WBFM具有消除噪声的优良性质,证明了它的使用价值。其次高频谐振功率放大电路,解调电路是高频电路的基础知识之一,等幅发射电路现在也仍在使用。 本次课设的目的就是通过学习和掌握电路设计与仿真软件的基础上,按要求设计一个通信电子线路并仿真,综合应用所学知识,进行一次比较全面的训练,为今后的学习和工作积累经验。 此外,该题目还涵盖了《通信原理》、《电路分析》、《模拟电子》等主要课程的知识点,学生通过该题目的设计过程,可以初步掌握各种元器件工作原理和电路设计、开发原理,得到系统的训练,提高解决实际问题的能力。

小功率调幅发射机毕业设计

小功率调幅发射机毕业 设计 目次 1 绪论 (1) 1.1 小功率调幅发射机初步认识 (1) 1.2 小功率调幅发射机国外研究现状 (2) 1.3 小功率相关技术及热点问题分析 (2) 1.4 课题的研究任务和容 (5) 2 方案设计与单元电路形式选择 (6) 2.1 发射机的总体认识 (6) 2.2 单元电路的认识 (6) 3 单元电路的设计与仿真 (8) 3.1 主振级与小信号放大级的设计 (8) 3.2缓冲隔离级的设计 (11) 3.3语音放大级的设计 (12) 3.4幅度调制电路的设计 (13) 3.5高频谐振功率放大器的设计..................................................................1 6 3,6谐振功率放大器的调整 (26) 3.7天线的相关知识及设计 (27) 4 单元电路调试与整机统调 (29) 4.1主振级调试 (29) 4.2信号调制级调

试 (29) 4.3功率放大级调试 (29) 4.4 整机统调……………………………………………………………………………… 30 4.5 主要技术指标测试方法……………………………………………………………… 3 1 5 硬件电路调试过程及示波器影像图 (33) 5.1 主振级硬件电路以及示波器图像…………………………………………………… 3 3 5.2 音频信号输入级硬件电路以及示波器图像………………………………………… 3 3 5.3 振幅调制级硬件电路以及示波器图像……………………………………………… 3 4 5.4 功率放大级硬件电路以及示波器图像……………………………………………… 3 5 6 另外一种调幅发射机设计方案 (38) 6.1 主振级的选择与仿真波形…………………………………………………………… 38 6.2 语音放大级选择与仿真波形………………………………………………………… 39 6.3 AM调至电路与仿真波形 (39) 6.4 整机电路的连接与仿真……………………………………………………………… 40 结论 (42) 参考文献 (43) 致谢 (45) 附录 A 调幅技术与调频技术主要特点及区别 (46) 附录 B 集成调幅与调频发射机设计 (47) 附图 C 高频电路设计基本步骤 (54) 附图 D 选择高频元器件的基本设想 (55) 附图 1 整机所用元件列表 (56) 附图 2 整机电路图 (57) 附图3 整机电路PCB图 (58) 附图 4 整机电路实体图 (59)

电子线路课程设计am调幅发射机设计报告

电子线路课程设计 总结报告 学生姓名: 可行性,选择适合设计方案,并对设计方案进行必要的论证。本课题以小功率调幅发射机为设计对象,并对其主振级、低频电压放大级、调制级、高频功率放大级进行了详细的设计、论证、调试及仿真,并进行了整机的调试与仿真。设计具体包括以下几个步骤:一般性理论设计、具体电路的选择、根据指标选定合适器件并计算详细的器件参数、用multisim进行设计的仿真、根据仿真结果检验设计指标并进行调整。最后对整个设计出现的问题,和心得体会进行总结。 关键词调幅发射机;振荡器;multisim仿真设计

一、设计内容及要求 (一)设计内容:小功率调幅AM发射机设计 1.确定小功率调幅发射机的设计方案,根据设计指标对既定方案进行理论设计分析, 并给出各单元电路的理论设计方法和实用电路设计细节,其中包括元器件的具体选择、参数调整。 根据设计要求,要求工作频率为10MHz,输出功率为1W,单音调幅系数 m。由于载波频率为10Mhz,大多数振荡器皆可满足,提供了较多的选择且不需要 8.0 = a 倍频。由于输出功率小,因此总体电路具有结构简单,体积较小的特点。其总体电路结构 可分为主振荡电路(载波振荡电路)、缓冲隔离电路、音频放大电路、振幅调制电路、功

(二)单元电路方案论证 1.主振荡电路 主振荡电路是调幅发射机的核心部件,载波的频率稳定度和波形的稳定度直接影响到发射信号的质量,因此,主振荡电路产生的载波信号必须有较高的频率稳定度和较小的波形失真度,主振荡电路可以有四种设计方案:RC正弦波振荡电路、石英晶体振荡电路、三点振荡电路、改进三点式(克拉泼)振荡电路。 2.振幅调制电路 振幅调制电路是小信号调幅发射机的核心组成部分,该单元实现将音频信号加载到载波上以调幅波形式发送出去,振幅调制电路要能保证输出的信号为载波信号的振幅随调制信号线性变化。

AM调幅发射机课程设计

淮海工学院课程设计报告书 课程名称:电子技术课程设计 题目: AM调幅发射机设计 学院:电子工程学院 学期: 2012-2013 第二学期 专业班级:通信工程 112 ? 姓名: 学号: 21

· 小功率调幅高频发射机的设计 1 引言 本学期学习了《通信原理》、《电子线路》等理论学习和高频电子线路实验和通信原理实验,此次高频电子线路课程设计是一次重要的实践性教学环节。主要任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后,让学生综合运用高频电子线路知识,进行实际高频系统的设计、安装和调测,利用mutisim、protel等相关软件进行电路设计。通过课程设计,使同学们增强对通信电子技术的理解,学会查寻资料、比较方案,学会通信电路的设计、计算;进一步提高分析解决实际问题的能力、创造一个动脑动手、独立开展电路实验的机会,锻炼分析、解决通信电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化;通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强实践能力。在课程设计期间,要求学生对模拟通信系统有较详细的理解。 发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。 利用无线电波作为载波,对信号进行传递,可以用不同的装载方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。目前调频式或调幅式收音机,一般都采用超外差式,它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。我们要研究的是调幅发射机。 2 课程设计目的及要求 设计目的 (1)巩固所学理论知识,加强综合能力,提高实验技术,起到启发创新思思维的效果。 · (2)通过课程设计,使学生增强对通信电子技术的理解,学会查寻资料、比较方案,学会通信电路的设计、计算。 (3)进一步提高分析解决实际问题的能力、创造一个动脑动手、独立开展电路实验的机会,锻炼分析、解决通信电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化。 (4)通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强实践能力。调幅发射系统要求

课程设计报告--小功率调幅发射机的设计

课程设计报告--小功率调幅发射机的设计

高频电子线路课程设计报告 设计题目:小功率调幅发射机设计

一、设计题目 小功率调幅发射机的设计。 二、设计目的、内容及要求 设计目的: 《高频电子线路》是一门理论与实践密切结合的课程,课程设计是其实践性教学环节之一,同时也是对课堂所学理论知识的巩固和补充。其主要目的是加深对理论知识的理解,掌握查阅有关资料的技能,提高实践技能,培养独立分析问题、解决问题及实际应用的能力。 (1)加深对高频电子线路理论知识的掌握,使所学的知识系统、深入地 贯穿到实践中。 (2)提高同学们自学和独立工作的实际能力,为今后课程的学习和从事相应工作打下坚实基础。 任务及要求: 小功率调幅发射机的设计 (1)掌握小功率调幅发射机原理; (2)设计出实现调幅功能的电路图; (3)应用multisim软件对所设计电路进行仿真验证。 技术指标:载波频率f0=1MHz~ 10MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调制系数Ma=50%±5%;负载电阻R A=50Ω。 三、工作原理 3.1 小功率调幅发射机的认识 目前,虽然调频技术以及数字化技术突飞猛进,其应用范围覆盖了无线通信技术的80%以上,但是由于小功率调幅发射机具有调制解调电路简单、调试容易、信号带宽窄和技术成熟等优点,因此仍然使其能够在中短波通信中广泛得以应用。课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景,在仿真软件与实验室中完成一个完整的调幅发射机,并实现无线电报功能。 发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制,将其变为在适合频率上具有一定的带宽,有利于天线发射的电磁波。一般来说,简易发射

简易的调幅发射机的设计

模拟电路部分综合设计题 班级:姓名:学号: 一.题目 基于MTS或EWB设计一个简易的调幅发射机,需求载波1MHz正弦波,调制信号1KHz正弦波,调制度0.6。用示波器观测1MHz信号波形,记录幅度大小、频率值;用示波器观测1KHz信号波形,记录幅度大小、频率值;用示波器观测调制器输出端波形,记录波形和幅度大小,用频谱分析仪观测频谱并记录。 同时设计一个接收机电路,要求有混频电路,本机振荡电路 可以用正弦信号源代替,有中频谐振放大器,检波电路,低频放 大电路,功率放大电路。用电压表各级静态工作点,用示波器各 级电路工作波形并记录。写出设计体会。 二、设计思路 (1)发射机单元的设计 发射机单元采用调频方式实现音频信号的调制,并完成调频波的发射。结构上由信号输入电路、载波产生电路、调频电路、高频放大电路和调频波发射电路五部分组成。 集电极调幅的工作原理 集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压,通 过集电极电压的变化,使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化,从而实现调幅。实际上,它是一个集电极电源受调制信号控制的谐振功率放大器,属高电平调幅。调幅管处于丙类工作状

态。 集电极调幅的基本原理电路如图5—1所示: 图中,设基极激励信号电压(即载波电压)为:t V u 000cos ω= 则加在基射极间的瞬时电压为t V V u BE B 00cos ω+-= 调制信号电压u Ω 加在集电极电路中,与集电极直流电压VCC 串联,因此,集电极有效电源电压为 ()t m V t V V u V V a CC CC CC C Ω+=+=+=ΩΩΩcos 1cos ω 式中,VCC 为集电极固定电源电压; CC a V V m Ω=为调幅指数。 由式可见,集电极的有效电源电压VC 随调制信号压变化而变化。 三.调幅发射机 1.调幅发射机的工作原理图:

高频电子发射机设计报告

高频课程设计 报告 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 设计时间:学期第周 福建工程学院电子信息与电气工程系 通信教研室

目录 序言 (3) 1.设计题目 (4) 2.实践目的 (4) 3.设计要求 (4) 4.电路原理及方案选择 (4) 4.1 FM调频原理 (4) 4.2调频方案选择 (7) 5.电路设计 (7) 5.1总体电路设计介绍 (8) 5.2单元电路 (9) 6.系统调试及测试结果 (13) 7.心得体会 (15) 8.设计拓展 (16) 9.参考文献 (16) 10.附录 (17) 附件1:调频发射机电路原理图 (17) 附件2:调频发射机发射机PCB图 (17) 附件3:元器件清单 (18) 附录4:调频发射机实物图 (18)

序言 发射机就是可以将信号按一定频率发射出去的装置。是一个比较笼统的概念。广泛应用与电视,广播,雷达等各种民用,军用设备。主要可分为调频发射机,调幅发射机,光发射机,哈里斯发射机等多种类型。调频发射机作为一种简单的通信工具,它首先将音频信号和高频载波调制为调频波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,再对所产生的高频信号进行放大,激励,功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,发送出去的装置。高频信号的产生现在有频率合成,PLL等方式。现在我国的商业调频广播的频率范围为88-108MHZ,校园为76-87MHZ,西方国家为70-90MHZ。一般来讲调频发射机的传输距离和发射机功率、发射天线的高度、当地的传输环境(地理条件)有关,一般来讲50W以下发射机覆盖半径在10公里以内,3KW调频发射机可以覆盖到60KM。由于它不需要中转站和地面交换机站支持,就可以进行有效的移动通信,因此深受人们的欢迎。目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。

高频电子线路,小功率调幅发射机的设计

吉林建筑大学 电气与计算机学院 高频电子线路课程设计报告设计题目:小功率调幅发射机得设计 专业班级:信科121 学生姓名: 许守岩 学号: 14 指导教师:高晓红王超 设计时间:2015、9、21-2015、10、9

《高频电子线路》设计报告 一、设计目得 目得:课程设计就就是理论学习得延伸,就就是掌握所学知识得一种重要手段。本次课程设计在于通过实践环节来强化我们对高频电子线路理论知识得掌握,使我们加深对理论知识得理解,提高我们自学与独立工作得实际能力,将所学得知识系统、深入地贯穿到实践中,为今后课程得学习与从事相应工作打下坚实基础。 要求:高频电子线路主要研究通信设备,即广播、电视、无线电发送与接收设备得基本电路得线路组成、工作原理与分析方法。本次课程设计侧重考察学生进行微型计算机系统设计得基本方法,学生在设计期间需要完成题目分析,资料收集、整理,方案设计,系统硬件设计、系统仿真与实现、设计报告撰写等环节,并基于Multisim软件,对于所设计得系统进行原理图绘制,进行相应得系统仿真或系统实现。 二、设计题目及内容 设计题目:小功率调幅发射机得设计 设计内容:(1)掌握小功率调幅发射机原理; (2)设计出实现调幅功能得电路图; (3)应用Multisim软件对所设计电路进行仿真验证。 技术指标:载波频率f0=1MHz-10MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调制系数Ma=50%±5%;负载电阻RA=50Ω。 三、系统分析 3、1小功率调幅发射机得工作原理 调幅发射机得主要任务就就是完成有用得低频信号对高频载波得调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射得电磁波。本设计得发射机包括高频部分、低频部分、电源部分三个模块。低频信号采用音频放大器对调制信号进行放大,以便对高频末级功率放大器进行调制;高频部分包括主振荡器、缓冲放大、末级功放三部分,主振器采用频率稳定度高得石英晶体振荡器,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器得影响,经过音频放大后得信号在高频部分得末级功放实现对载波信号得调幅。 原理:尤振荡产生一个固定频率得载波信号,载波信号经缓冲级送至振幅调制电路,缓冲级将振荡级与调制级隔离,减小调制级对晶体振荡级得影响,放大级将低频信号放大至足够得电压后送到振幅调制电路,振幅调制电路得输出信号经高频功率放大器,高频级将载频信号得功率放大到所需得发射功率。

调幅发射机的设计

小功率调幅发射机的设计、安装和调测 一.设计目的 训练学生对高频电子元器件及电路的应用能力、高频电路的设计与调测能力,高频电子小系统的设计与调测能力,提高综合应用高频知识的能力、分析解决问题的能力。 二.设计任务 设计一个小功率调幅发射机,指标为:中心频率6MHz;频率稳定度≤10-4;输出AM波峰包功率≥200mW;调制系数ma≥50%;包络基本不失真,用短波调幅收音机收听到的声音清晰且不失真。限定条件:天线阻抗50Ω,话筒为驻极体话筒XD-18。 三.方案的确定与电路图 (—)系统方案的确定 根据设计任务要求,可选用图k1.1所示的典型小功率调幅发射机的方案。图中,晶体振荡器的作用是产生频率稳定度≤10-5的基本不失真的6MHz的正弦波。由于晶体振荡器频率稳定度通常可达10-6以上,因此一般满足频率稳定度≤10-5的要求。缓冲放大器用于减小高电平调幅电路对振荡器工作的影响,并对振荡器输出信号进行放大,其增益应该合适而且可调,以便满足高电平调幅电路,不难达到发射机的功率和失真要求。调制系数可以通过u B(t)和uΩ(t)的大小来满足,u B(t)的大小通过缓冲放大器的增益来调节,uΩ(t)的大小通过音频放大器的增益来调节。音频放大器的作用是不失真地放大音频信号,其增益应该合适而且可调。综上可见,高电平调幅电路是满足系统要求的关键,应首先设计该电路,然后根据该电路对信号u B(t)和uΩ(t)的要求确定其它电路。 图 k1.1 小功率调幅发射机系统框图 (二)单元电路的设计 1.高电平调幅电路的设计 (1)电路及工作状态的选择。高电平调幅电路主要有基极调幅、集电极调幅和集电极-基极双重调幅电路。由于输出功率较小,故可选用效率虽较低但调制线性好、电路较简单的基极调幅电路。导通角通常选择70o左右,采用自给偏置,电路如图k1.2所示。为了提高调制线性度,应使电路工作在欠压区。

小功率调幅发射机的设计课程设计报告

电气与电子信息工程学院高频电子线路课程设计报告 设计题目:小功率调幅发射机

一、设计题目 小功率调幅发射机的设计 二、设计目的、内容及要求 本次课程设计的目的是: 1、加深对高频电子线路理论知识的掌握,使所学的知识系统、深入地贯穿到实践中。 2、提高同学们自学和独立工作的实际能力,为今后课程的学习和从事相应工作打下坚实基础。 设计内容:小功率调幅发射机的设计 (1)掌握小功率调幅发射机原理; (2)设计出实现调幅功能的电路图; (3)应用Multisim软件对所设计电路进行仿真验证。 技术指标:载波频率f0=1MHz~ 10MHz;低频调制信号1KHz正弦信号;调制系数Ma=50%±5%;负载电阻R A=50Ω。 三、工作原理 小功率调幅发射机的工作原理是:由振荡产生一个固定频率的载波信号,载波信 号经缓冲级送至振幅调制电路,缓冲级将振荡级与调制级隔离,减小调制级对晶体振荡级的影响,放大级将低频信号放大至足够的电压后送到振幅调制电路,振幅调制电路的输出信号经高频功率放大器,高放级将载频信号的功率放大到所需的发射功率。 调幅发射机常用于通信系统与其他无线电系统中,在中短波领域应用极为广泛,由于调幅简便,占用频带窄,设备简单等优点,因此在发射机系统中应用非常广泛。 在实际的广播发射系统中,中波调幅的频率范围为535 ~1605 千赫,音频信号中的高音频率应该被限制在 4.5 千赫以下,发射功率需要达到300W以上才能使空间覆盖面达到比较好的状态,此次设计需要在实验室环境中研究发射机的工作原理与原件选择,因此,根据实验室条件适当降低技术指标,载波频率采用实验室较为常用的6MHz,单音频调制信号选择1KHz,发射机功率初步定为1W。 四、总体方案 由于在无线通信系统中,只有馈送到天线上的信号波长与天线的尺寸相比拟时,天线才能有效的辐射和接受电磁波因此需要对信号进行调制,使其以高频的信号辐射出去。

浅谈中波广播发射机调制原理

浅谈中波广播发射机调制原理 摘要:本文对载波,调制,调幅度进行了简单的描述,着重介绍了模拟调制和数字调制的原理和优缺点进行了概述,希望读者给予宝贵意见。 关键词:模拟调制数字调制失真 中图分类号:tn838 文献标识码:a 文章编号: 1007-9416(2012)08-0184-01 1、调幅广播的基本概念 1.1 载波.通频带 载波是传输音频信号的载体。通过发射天线,载波能够将声音信号有效地发射出去。 通频带是广播信号不失真传输所需要的射频频率的宽度。双边带传输的中波调幅广播所需要的通频带是调制音频信号带宽的两倍。为保证发射机机内网络和天线调配网络在上下边带内有很好的平坦度,在工程设计上,采用了±50khz的-3db带宽,以保证±10khz 内频响小于±0.05db,同时也减小了输出网络的边带驻波比。 1.2 调制包络 将音频信号加载到载波上的处理过程称为调制。调制有多种方式:调频,调相和调幅.其中,调幅就是中波广播采用的方式。 调幅就是用音频信号去调制载频电压的幅度,使载频电压的幅度随银频电压变化。而包络实际上就是载频信号每一周期的峰谷跟随

银频变化的轨迹。 1.3 幅度调制.调幅度 1.3.1 调幅波的数学表达式 设一个射频振荡电压(即载频)的角频率为ω=2πf0。其瞬时值可表示为:u0(t)=u0cos(ωt+θ0).式中:u0(t)─载波电压的瞬时值;u0─载波电压的振幅;ω=2πf0─载波的角频率;θ0─载波的初相角。 又设调制的音频电压的瞬时值为:uω(t)=uωcos(ωt+θ).式中:uω(t)─音频电压的瞬时值;uω─音频调制电压振幅;ω=2πf─音频调制角频率;θ─音频的初相角。则射频振荡电压u。(t)因受角频率ω,振幅为uω的音频电压调制,而形成的调幅波电压u(t)的数学表达式为: u(t)=[u。+uωcos(ωt+θ)]cos(ωt+θ。). 1.3.2 调幅度的定义 调幅度:音频调制电压的振幅与载波电压的振幅之比,它表征的是已调波的调制深度。定义:调幅度m=uω/u。 2、中波广播发射机调制方式的分类与特点 目前,国内的全固态中波广播发射机的调制方式主要分为模拟调制数字调制两大类。 2.1 模拟调制 (1)阳极调幅:音频放大采用线性放大方式,常用于电子管发射机.

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