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高频电子发射机设计

高频电子发射机设计
高频电子发射机设计

高频电子发射机设计作者:

2011 年月日

序言 (2)

1.设计题目 (3)

2.实践目的 (3)

3.设计要求 (3)

4.电路原理及方案选择 (3)

4.1 FM调频原理 (3)

4.2调频方案选择 (6)

5.电路设计 (6)

5.1总体电路设计介绍 (7)

5.2单元电路 (8)

6.系统调试及测试结果 (12)

7.设计拓展 (14)

8.参考文献 (14)

9.附录 (15)

附件1:调频发射机电路原理图 (15)

附件2:调频发射机发射机PCB图 (15)

附件3:元器件清单 (16)

附录4:调频发射机实物图 (16)

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。

1、设计题目

调频(或调幅)发射机设计

2、实践目的

无线电发射与接收设备是高频电子线路的综合应用,是现代化通信系统、广

播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统、雷达系统、电子对抗

系统、无线电制导系统等,必不可少的设备。本次设计要达到以下目的:

(1) 进一步认识射频发射与接收系统;

(2) 掌握调频(或调幅)无线电发射机的设计;

(3) 学习无线电通信系统的设计与调试。

3、 设计要求

(1)

发射机采用FM 、AM 或者其它的调制方式; (2) 若采用FM 调制方式,要求发射频率覆盖范围在88-108MHz,

传输距离>20m;

(3)

若采用AM 调制方式,发射频率为中波波段或30MHz 左右,传输距

离>20m ;

(4) 为了加深对调制系统的认识,发射机建议采用分立元件设计;(采用集成电路的设计方法建议作为备选方案;)

(5)

已调信号通过AM/FM 多波段收音机进行接收测试。

4、电路原理及方案选择

4.1 FM 调制原理

4.1.1载波()t w U t u c cm c cos )(=,调制信号()t u Ω;通过FM 调制,使得)(t u c 频

率变化量与调制信号()t u Ω的大小成正比。即已调信号的瞬时角频率

()()t u k w t w f c Ω?+=

已调信号的瞬时相位为

()()t d t u k t w t d t w t t f c t ''+=''=??Ω)(00?

实现调频的方法分为直接调频和间接调频两大类。

(1) 直接调频

直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率,使其反映

调制信号变化规律。要用调制信号去控制载波振荡器的振荡频率,就是用调制信

号去控制决定载波振荡器振荡频率的元件或电路的参数,从而使载波振荡器的瞬

时频率按调制信号变化规律线性地改变,就能够实现直接调频。直接调频可用如

下方法实现:

a.改变振荡回路的元件参数实现调频

在LC 振荡器中,决定振荡频率的主要元件是LC 振荡回路的电感L 和电容C 。

在RC 振荡器中,决定振荡频率的主要元件是电阻和电容。因而,根据调频的特

点,用调制信号去控制电感、电容或电阻的数值就能实现调频。

调频电路中常用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路。常用的可控电

感元件是具有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路,而可控电阻元件有二极管和

场效应管。

b.控制振荡器的工作状态实现调频

在微波发射机中,常用速调管振荡器作为载波振荡器,其振荡频率受控于加

在管子反射极上的反射极电压。因此,只需将调制信号加至反射极即可实现调频。

若载波是由多谐振荡器产生的方波,则可用调制信号控制积分电容的充放电

电流,从而控制其振荡频率。

(2)间接调频

如图5所示,不直接针对载波,而是通过后一级的可控的移相网络。 将Ω

u 先进行积分()??

? ???Ωt dt t u k 01,而后以此积分值进行调相,即得间接调频。 ()()??

? ??''+=?Ωt f c cm FM t d t u k t w V t u 0cos

图5 间接调频实现

可控移相网络的实现方法如下图6所示。将变容二极管接在高频放大器的谐振回路里,就可构成变容二极管调相电路。电路中,由于调制信号的作用使回路谐振频率改变,当载波通过这个回路时由于失谐而产生相移,从而获得调相。

图6 单级回路变容管调相电路

4.1.2.系统框图

采用FM调制的调频发射机其原理框图如下图所示,它由调制器、前置功放、末级功放和直流稳压电源等部分组成。

发射天线

FM调制器前置功放末级功放

直流稳压源

图7 FM发射机原理方框图

4.2调频方案选择

利用通信原理和高频电子线路的相关知识,为确保电路能高效率输出足够大的高频功率,并馈送到天线进行发射,可进行如下设计方案的选择:方案一:通过音频信号改变载波的幅值实现载波调幅发射,调幅发射机实现调制简便,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,但是调幅发射机的信号容易失真且发射距离不远。

方案二:以晶体振荡器做成的高精度高稳定度的调频电路。虽然是以晶体振荡器做成的高精度高稳定度的调频电路,很能达到我们的要求。但考虑到元件使用问题,我们继而找寻更符合实际的方案。

方案三:通过音频信号改变载波的频率实现调频发射,调频发射机发射的频率带宽较宽,但其在高频段因所占的相对频带较调幅波发射更窄,发射距离远,信号失真小。并且在要求传输距离不是很远的情况下,我们用直接载波调频很容易实现载波调频发射机的设计,在能满足我的课程设计的技术指标要求的情况下,我门选择直接载波调频的方案来设接调频发射机。

直接调频最常见有变容二极管调频,使用VCO实现变容二极管直接调频。许多中小功率的调频发射机都采用变容二极管直接调频技术,即在工作于发射载频的LC振荡回路上直接调频,采用晶体振荡器和锁相环路来稳定中心频率。较之中频调制和倍频方法,这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便,是一种较先进的频率调制方案。

另外一种更为简单的直接调频方法是用三极管直接调频。原理是三极管组成共基极超高频振荡器,基极与发射极的电压随基极输入的音频信号变化而变化,从而改变高频振荡的频率,最终实现频率的调制。

由于采用变容二级管调频,对高频轭流圈的参数要求比较苛刻。这样会使设计电路变得困难。因此采用三极管直接调制的方法,这样不仅能够实现FM调频,而且使电路变得非常简洁。此方案也有以下三种方案选择:

方案四:本方案的调频发射机主要由四个基本模块组成,第一级是由驻极体话筒构成的声-电转换电路;第二级是超高频振荡调制器;第三级音频放大电路;第四级高频功率放大器;总体电路如下图(1),该电路由声--电转换、音频放大器、高频振荡调制器和高频功率放大器等部分组成。声--电转换器由驻极体话筒M1担任,它拾取周围环境声波信号后即输出相应电信号,经C2送至Q1的基极进行频率调制,Q1组成共基极超高频振荡器,基极与集电极的电压随基级输入的音频信号变化而变化,从而改变高频振荡的频率,最终实现频率的调制。再经C6输入到晶体管Q2,Q2担任音频放大器,对已调音频信号进行放大,再经过C10输入到晶体管Q3,Q3担任功率放大器,对信号再次放大,使信号功率足够大,达到发射远的目的。且元件利用少,且成本低廉,接线简单。具体方案和有关原理如下所述:

5、电路设计

5.1 总体电路设计介绍

如图(1)所示,这个设计的声音调频电路采用常用分立元件构成的电路。射频电路有高频振荡器,缓冲放大器,末级功率放大器及天线组成。高频振荡器用来产生载频信号,频点落在60MHz内,通过改变电感量即可改变发射频率。在音频信号的作用下,通过改变晶体管极间电容实现调频,产生相应的调频波,射频信号由Q1的发射极输出,送到Q2,L2,C8,R5等组成的缓冲放大器进行功率提升,并可减轻末级放大电路对振荡器的影响。末级为高频丙类窄带放大,对射频功率再进一步放大,经C13耦合到发射天线向周围空间辐射。由于高频电路受干扰严重,如果电源从前级接进去,干扰信号会经过每一级的放大,越来越强,所以Vcc应该从末级接入。

调频电路是通过改变晶体管极间电容实现调频的,由于任何PN结在输入电压时,输入电压的变化将会引起结电容变化,即所谓的变容效应。因此,利用变容效应也可实现调频。

图(1)中,Q1,L1,C3,C5, C7, C4,Cb’c构成电容三点式振荡电路,其工作原理如下:对高频而言,Q1基极是接地的,所以是共基极电路。基极-基极间的结电容Cb’c并联在L1C3谐振回路两端,能影响振荡频率。调制电压加于Q1基极,可改变Q1的基极电压,使发射极与基极间的输入电压发生变化,从而使结电容Cb’c跟随调制电压而变化,这就实现了调频。在经过Q2,Q3放大后由天线发射出去。经查三极管9018的静态结电容Cb’c为2pF,取C3,C5,C7,C4的值分别为:15pF,10Pf,39Pf,102pf根据以下频率公式的计算电感值。电路的中心频率计算公式如下:f0=1/(2∏(L1C∑)?)

C∑=(C4C7/(C4+C7) +Cb’c )C5/((C4C7/(C4+C7) +Cb’c )+C5)+C3

得 L1= 1/(2∏f0) 2/C∑

在实际电路中,电感L1需要微调一满足中心频率的要求。

5.2单元电路设计

(1)由于要接入麦克风,所以要给麦克风提供驱动电压,驱动电压要适当,防止直流电通过防止过大的电流将晶体三极管烧坏,但又不能太大,通过22k 的电阻R1实现, C1的作用是滤波减小干扰,C2为耦合电容有隔直通交的作用,

准许音频信号加载到后一级。

图(3)

(2)LC调频振荡器——主振级:是正弦波自激振荡器,用来产生频率为57MHz~80MHZ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。在调频振荡级可选用电感三点式,电容三点式和晶体振荡器产生正弦波电压。具体电路如图(4)

FM调制电路设计:

FM调频电路原理是三极管组共基

极高频振荡器,基极与发射极结电容

随着输入电压的变化而变化,从而改

高频振荡的频率。本模块由三极管等

元件构成电容点式振荡器,不仅能够

产生稳定的载波,而且还能够实现调制功能。

本设计采用较为稳定的克拉泼电路如图5所示三极管T2应为甲类工作状态,其静态工作点不应设的太高,工作点太高振荡管工作范围易进入饱和区,输出阻抗的降低将使振荡波形严重失真,但工作点太低将不易起振。

这是射频发射器的频率发生器,通过C3 、C4、 C5、 C7、L1组成改进型电容三点式(西勒振荡器),以为C3与L1并联,所以又称为并联型电容三点式振荡器。由于C5、C7远大于C3,所以回路电容C 计算公式如下:

C=C3+C5C7C4/(C5C7+C5C4+C4C7) ≈C3+C4

中心频率:f0=1/(L (C3+C4)) ?

实际电路中通过调节电感值就可以得到所需要的频率。这里C6是与下一级放大电路的耦合电容,作用是隔直流,保护电路。

R1R3

C2

C1

C4

C3

图5

Vcc

L1

R2

(3)音频放大电路设计

音频放大电路由共射放大电路构成。由调制级转换过来的音频信号非常弱,因此必须再加上一级共射放大的电路。然而要使共射放大电路工作在放大区,必须有合适的静态工作点Q 。

a 、静态工作点的测量

测量放大器的静态工作点,应在输入信号Ui=0的情况下进行,即将放大器输入端与地端短接,然后选用量程合适的直流毫安表和直流电压表,分别测量晶

体管的集电极电流Ic 以及各电极对地的电位UB 、Uc 、UE 。一般实验中,为了避免断开集电极,所以采用测量电压UE 或Uc ,然后算出Ic 的方法,例如,只要

测出UE ,即可用:E E C E R U I I =

≈算出Ic(也可根据C C CC

C R U U I -==,由Uc 确定

Ic)同时也能算出UBE= UB-UE ,UcE= Uc-UE 。

图1 实物图 直流等效电路

b 、静态工作点的调试

放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic (或UcE )的调整与测试。静态工作点是否合适,对放大器的性能和输出波形都有很大影响。如工作点偏高,

放大器在加入交流信号以后易

图2 静态工作点对U0波形失真的影响

产生饱合失真,此时Uo 的负半周将被削底,如上图2所示;如工作点偏低则易产生截止失真,即Uo 的正半周被削顶(一般截止失真不如饱合失真明显),如图2所示。这些情况都不符合不失真放大的要求。所以在选定工作点以后还必须进行动态调试,即在放大器的输入端加入一定的输入电压Ui ,检查输出电压Uo 的大小和波形是否满足要求。如不满足,则应调节静态工作点的位置。

这是电路的一级放大,由于通过调

制电路的信号很小所以要用甲类放大

器,以防止失真或无法达到放大作用,

这里负载采用L2、C8并联谐振回路达

到选聘和匹配作用。R5的作用是给基

极提供偏置电压,设置三极管的静态工

作点和设置放大倍数。C12滤波减小干

扰。

(4)高频功率放大电路设计

功率放大器的基极偏置电压VBE 是利用发射极电流的直流分量IEO (≈ICO )在射极电阻上产生的压降来提供的,故称为自给偏压电路。当放大器的输入信号'i v 为正弦波时,集电极的输出电流iC 为余弦脉冲波。利用谐振回路LC 的选频作用可输出基波谐振电压vc1,电流ic1。图1-3画出了丙类功率放大器的基极与集电极间的电流、电压波形关系。分析可得下列基本关系式:

011R I V m c m c =

式中,

m c V 1为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅; m c I 1为集电极基波电流振幅;0R 为集电极回路的谐振阻 抗。

02102111212121R V R I I V P m c m c m c m c C === 式中,PC 为集电极输出功率

CO CC D I V P =

式中,PD 为电源VCC 供给的直流功率;ICO 为集电极电流

脉冲iC 的直流分量。图

1-3

放大器的效率η为

CO m c CC m c I I V V 1121??=η

最后一级设为丙类放大,以提高发

射功率使已调信号可以发射更远,

集电极同样采用L3、C11并联谐振

电路选频匹配。后面通过旁路电容

C14=220uF 的极性电容滤除无用的

小信号,减小干扰。再通过C13将

调制信号耦合到天线上去。

6、系统调试及测试结果

实物图接好后,对着PCB 图和原理图查看电路,确定元件焊接没有错误后,接入+12V 的电压,发现当一接上12V 的电源时,电源的二极管熄灭,判断为电路出现短路问题,用万用表测量各点之间电阻,由于电路比较简单,因此很快就查处短路点了,由于麦克风的正负极焊点相离很近,因此焊接的时候短路了。于是用刀子刮去短路的部分后,问题就解决了。当接上示波器,用示波器测量调制输出端,检测到的是未知信号,一开始以为是元件接触不良,摆弄后出现了失真的波形。后听一同学提醒,发现有个2.2K 的电阻接成了22K 了,于是换掉了电阻,继续测量有检测到正弦信号但是输出的频率只有几HZ 到几KHZ ,根本达不到M 的频率要求,此时只有改变L1的电感值,当拨弄电感,使其变疏时,发现确实出现了59M 的正弦信号。但是很不稳定,而且跳动范围很大。此时从第一级输出开始测量,检查前两级都有信号后,示波器在第三级也测出59M 多的频率信号后用音频音乐作为输入信号,用听力耳机跳到59M 的频率听是否能收到音频信号,一开始能听到声音,但有干扰信号,而且接受的距离很有限,只到门口就没有了,声音也非常不稳定,于是继续进行调试,由于电感没接好,所以我又重新接过电感,此效果会比上次好多了,可以多走10米左右,但是后面信号很弱,用示波器测量天线输出电压才60毫伏左右,而甲类放大输出还是80多毫伏,后

后级不仅没有放大,还变得更小了。猜想可能是后级放大不够,所以我找了各种阻值的电阻与R6并联看示波器的输出,但是输出基本上不变。调电感也没有变化,拉长天线也没办法发射更远。想了很久都没有思路。突然想到会不会是天线通过耦合电容将阻抗折合到功放级呢?带着这个想法,我把天线剪短了一些,结果发现天线输出电压达到了1.04伏以上了,频率在69.3MHz处。带上耳麦调到自己的频率后接收到了所播放的音乐。这走到楼梯那里还能听得到,于是赶紧进行测量,相关波形如图下图所示:

7、心得体会

本次设计使我深刻认识到:凡事不能投机取巧,无论做什么事情都要脚踏实地,一步一个脚印,同时要做到勤学好问。由于自己能力有限,对于原理部分的设计在借鉴别人的基础上也应该认真消化吸收,使之转化为自己的知识拿来应用。也应该明确到:尽信书不如无书,书本上的知识也不一定是完全正确的,也要通过实践才能印证。不能死读书,应该要做到理论联系实际,更加注重动手能力,这样才能在专业水平有一定的造诣。

7、设计拓展

(1)本次的设计要求不高,在发射的距离要求较低,因此可以在发射距离上做进一步的改善:通过增加功率放大级的级数来提高发射功率或者将普通的谐振放大电路改为丙类放大器,以提高发射效率。

(2)调频发射机的频率通常为固定不可调,在扩展设计中可以通过改变振荡回路中LC的具体参数来调整载波频率,并增加一个液晶频率显示器以显示当前频率,最终实现发射频率可调的功能。

(3)可以设计一个具有编码(携带密码信号)功能的调频发射器,并相应设计对应的解码接受电路,以实现信号加密传输的功能。

8、参考文献

[1] 高吉祥,高频电子线路,电子工业出版社,2005.1

[2] 张肃文,高频电子线路,高等教育出版社,1999.8

[3] 谢自美,电子线路设计·实验·测试,华中理工大学出版社,2000.5

[4] 黄智伟,全国大学生电子设计竞赛,北京航空航天大学出版社,2006.12

[5] 杨翠娥,高频电子线路实验与课程设计,哈尔滨工程大学出版社,2001.9

9、附录

附录1:调频发射机电路原理图

附录2:调频发射机PCB图

附录3:元器件清单

附件4:调频发射机实物图

高频电子线路课程设计.

目录 一设计总体思路及比较 (2) 二单元电路思路 (6) 输入回路 (6) 本机荡回路 (8) 中频滤波器匹配参数 (10) 限频电路 (12) 鉴频电路 (13) 低频放大电路 (14) 三总结体会 (15) 四总原理图 (16) 参考资料 (17)

第一章设计总体思路及方案比较 一.调频收音机的主要指标 调频接收机的主要指标有: 1工作频率范围 接收系统可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围。接受系统的工作频率必须与发射机的工作频率工作频率相对应。调频接收机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MH。 2 灵敏度 接收系统接受微弱信号的能力称为灵敏度。一般用输入信号电压的大小来表示。接收的输入信号越小,灵敏度越高。调频接收机的灵敏度一般为5~30uv。 3选择性 接收系统从各种信号和干扰信号中选出所需信号,抑制不需要的信号的能力称为选择性,单位用dB表示,dB数越高,选择性越好。调频接收机的中频干扰应大于50dB。 4 频率特性 接收系统的频率响应范围称为频率特性或通频带。 5 输出功率 负载输出的最大不失真功率称为输出功率。

二调频接收机的系统方框图 调频接收机的系统方框图如所示,它是由输入回路,高频放大器,混频器,本机振荡,中频放大器,鉴频器,低频放大器等电路组成。其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大器放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频f2也进入混频级,则混频级的输出为含有f1、f2、(f1+f2)、(f2-f1)等频率分量的信号。混频级的输出接调频回路选出中频信号(f2-f1),再经中频放大器放大,获得足够高增益,然后鉴频器解调出低频调制信号,由低频功放级放大。 三MC3362芯片特点 MC3362是低功耗窄带双变频超外差式调频接收机系统集成电路,它的片内包含两个本征,两个混频器,两个中放和正交鉴频等功能电路。MC3362的接收频率可达450MHz,采用内部本征时,也可

电子电路设计软件

电子电路设计软件 我们大家可能都用过试验板或者其他的东西制作过一些电子制做来进行实践。但是有的时候,我们会发现做出来的东西有很多的问题,事先并没有想到,这样一来就浪费了我们的很多时间和物资。而且增加了产品的开发周期和延续了产品的上市时间从而使产品失去市场竞争优势。有没有能够不动用电烙铁试验板就能知道结果的方法呢?结论是有,这就是电路设计与仿真技术。 说到电子电路设计与仿真工具这项技术,就不能不提到美国,不能不提到他们的飞机设计为什么有很高的效率。以前我国定型一个中型飞机的设计,从草案到详细设计到风洞试验再到最后出图到实际投产,整个周期大概要10年。而美国是1年。为什么会有这样大的差距呢?因为美国在设计时大部分采用的是虚拟仿真技术,把多年积累的各项风洞实验参数都输入电脑,然后通过电脑编程编写出一个虚拟环境的软件,并且使它能够自动套用相关公式和调用长期积累后输入电脑的相关经验参数。这样一来,只要把飞机的外形计数据放入这个虚拟的风洞软件中进行试验,哪里不合理有问题就改动那里,直至最佳效果,效率自然高了,最后只要再在实际环境中测试几次找找不足就可以定型了,从他们的波音747到F16都是采用的这种方法。空气动力学方面的数据由资深专家提供,软件开发商是IBM,飞行器设计工程师只需利用仿真软件在计算机平台上进行各种仿真调试工作即可。同样,他们其他的很多东西都是采用了这样类似的方法,从大到小,从复杂到简单,甚至包括设计家具和作曲,只是具体软件内容不同。其实,他们发明第一代计算机时就是这个目的(当初是为了高效率设计大炮和相关炮弹以及其他计算量大的设计)。 电子电路设计与仿真工具包括SPICE/PSPICE;multiSIM7;Matlab;SystemView;MMICAD LiveWire、Edison、Tina Pro Bright Spark等。下面简单介绍前三个软件。 ①SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis):是由美国加州大学推出的电路分析仿真软件,是20世纪80年代世界上应用最广的电路设计软件,1998年被定为美国国家标准。1984年,美国MicroSim 公司推出了基于SPICE的微机版PSPICE(Personal-SPICE)。现在用得较多的是PSPICE6.2,可以说在同类产品中,它是功能最为强大的模拟和数字电路混合仿真EDA软件,在国内普遍使用。最新推出了PSPICE9.1版本。它可以进行各种各样的电路仿真、激励建立、温度与噪声分析、模拟控制、波形输出、数据输出、并在同一窗口内同时显示模拟与数字的仿真结果。无论对哪种器件哪些电路进行仿真,都可以得到精确的仿真结果,并可以自行建立元器件及元器件库。 ②multiSIM(EWB的最新版本)软件:是Interactive Image Technologies Ltd在20世纪末推出的电路仿真软件。其最新版本为multiSIM7,目前普遍使用的是multiSIM2001,相对于其它EDA软件,它具有更加形象直观的人机交互界面,特别是其仪器仪表库中的各仪器仪表与操作真实实验中的实际仪器仪表完全没有两样,但它对模数电路的混合仿真功能却毫不逊色,几乎能够100%地仿真出真实电路的结果,并且它在仪器仪表库中还提供了万用表、信号发生器、瓦特表、双踪示波器(对于multiSIM7还具有四踪示波器)、波特仪(相当实际中的扫频仪)、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换仪、失真度分析仪、频谱分析仪、网络分析仪和电压表及电流表等仪器仪表。还提供了我们日常常见的各种建模精确的元器件,比如电阻、电容、电感、三极管、二极管、继电器、可控硅、数码管等等。模拟集成电路方面有各种运算放大器、其他常用集成电路。数字电路方面有74系列集成电路、4000系列集成电路、等等还支持自制元器件。MultiSIM7还具有I-V分析仪(相当于真实环境中的晶体管特性图示仪)和Agilent信号发生器、Agilent万用表、Agilent 示波器和动态逻辑平笔等。同时它还能进行VHDL仿真和Verilog HDL仿真。 ③MATLAB产品族:它们的一大特性是有众多的面向具体应用的工具箱和仿真块,包含了完整的函数集用来对图像信号处理、控制系统设计、神经网络等特殊应用进行分析和设计。它具有数据采集、报告生成和

调频发射机设计

惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY 高频电子线路课程设计 设计题目调频发射机 系别 专业 班级 姓名 学号

一、设计题目:调频发射机的设计 二、设计的技术指标与要求: 1工作电压:Vcc =+12V ; (天线)负载电阻:R L =51欧; 3发射功率:Po ≥500mW ; 4工作中心频率:f 0=5MHz ; 5最大频偏:kHz f m 10=?; 6总效率:%50≥A η; 7频率稳定度:小时/10/4 00 -≤?f f ; 8调制灵敏度S F ≥30KH Z /V ; 三、设计目的: 设计一个采用直接调频方式实现的工作电压为12V 、输出功率在500mW 以上、工作频率为5MHz 的无线调频发射机,可用于语音信号的无线传输、对讲机中的发射电路等。 四、设计框图与分析: (一)总设计方框图 与调幅电路相比,调幅系统由于高频振荡输出振幅不变, 因而具有较强的抗干扰能力与效率.所以在无线通信、广播电视、遥控测量等方面有广泛的应用。 (二)实用发射电路方框图 ( 实际功率激励输入功率为 1.56mW) 变容二极管直接调频电路 调制信号 调频信号 载波信号 图3-1 变容二极管直接调频电路组成方框图

拟定整机方框图的一般原则是,在满足技术指标要求的前提下,应力求电路简单、性能稳定可靠。单元电路级数尽可能少,以减少级间的相互感应、干扰和自激。 由于本题要求的发射功率P o 不大,工作中心频率f 0也不高,因此晶体管的参量影响及电路的分布参数的影响不会很大,整机电路可以设计得简单些,设组成框图如图3-2所示,各组成部分的作用是: (1)LC 调频振荡器:产生频率f 0=5MHz 的高频振荡信号,变容二极管线性调频,最大频偏kHz f m 10=?,整个发射机的频率稳定度由该级决定。 (2)缓冲隔离级:将振荡级与功放级隔离,以减小功放级对振荡级的影响。因为功放级输出信号较大,当其工作状态发生变化时(如谐振阻抗变化),会影响振荡器的频率稳定度,使波形产生失真或减小振荡器的输出电压。整机设计时,为减小级间相互影响,通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路。 (3)功率激励级:为末级功放提供激励功率。如果发射功率不大,且振荡级的输出能够满足末级功放的输入要求,功率激励级可以省去。 (4)末级功放 将前级送来的信号进行功率放大,使负载(天线)上获得满足要求的发射功率。若整机效率要求不高如%50≥A η而对波形失真要求较小时,可以采用甲类功率放大器。但是本题要求 %50≥A η,故选用丙类功率放大器较好。 五、设计原理图: 1 考虑到频率稳定度的因素,调频电路采用克拉泼振荡器和变容二极管直接调频电路。电路的工作原理是:利用调制信号控制变容二极

高频电子线路教学大纲

四川科技职业学院 《高频电子线路》课程教学大纲 一、课程的基本情况 课程中文名称:高频电子线路 课程英文名称:High frequency electronic circuits 课程代码: 课程性质:必修 课程学时:64 课程学分:4 适用专业:电子信息工程技术、通信技术 先修课程:高等数学,电路分析,模拟电子技术 二、教学目标 《高频电子线路》是一门理论性和实践性都很强的专业课程。掌握高频电子信息产生、发射、接收的原理与方法,理解高频电子器件和高频电路的工作原理;掌握高频电子线路的基本组成、分析和计算方法;掌握高频电子线路的识图、作图和简单设计方法;了解高频电子线路的最新发展动态,为后续电子课程的学习打下基础 三、教学内容与要求 1.了解通信系统组成,掌握非线性电路与选频电路的分析方法,熟悉晶体管高频等效模型。 2.清楚高频小信号选频放大器的一般模型与任务,重点掌握晶体管谐振放大器,熟悉放大器的稳定性。 3.了解放大器内部噪声的来源、性质,熟悉元件噪声模型,熟知信噪比、噪声系数的概念,并会简单计算。 4.了解高频功率放大器的应用,熟知丙类谐振放大器的工作原理,会分析该放大器的工作状态,熟知其高频特性。了解有关高频功率放大器的一些新技术。 5.熟知反馈型自激振荡器的工作原理,重点掌握LC正弦波振荡器,会分析电路、定量计算、确定主要参数。应知道石英晶振的相关知识。 6.必须熟知调制、解调的相关重要概念,熟知幅度(角度)调制(解调)的常用电路,熟练掌握相关基本数学计算。 7.清楚混频(变频)的概念,熟知变频干扰。 8. 熟知电子线路中三种常用的反馈控制电路:AGC、AFC、APC。重点掌握锁相环路(PLL即APC)的工作原理。 第一章绪论

晶体管中频小信号选频放大器设计(高频电子线路课程设计)

课程设计任务书 学生姓名:专业班级:电子1001班 指导教师:韩屏工作单位:信息工程学院题目:晶体管中频小信号选频放大器设计 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调幅中频小信号放大器的设计; 2.放大器选频频率f0=455KHz,最大增益200倍,矩形系数不大于5; 3.负载电阻R L=1KΩ时,输出电压不小干0.5V,无明显失真; 4.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12月10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12月11日至2013年12月26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12月27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:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日

目录 摘要............................................................................................................. I Abstract ...................................................................................................... I I 一、绪论 (1) 二、中频小信号放大器的工作原理 (2) 三、中频选频放大器的设计方案 (3) 3.1 稳定性分析 (3) 3.2 提高放大器稳定性的方法 (4) 3.3中频选频放大 (5) 3.4 信号负反馈 (6) 四、电路仿真与分析 (7) 4.1 multisim仿真软件简介 (7) 4.2 中频选频放大部分仿真 (7) 五、实物制作及调试 (9) 六、个人体会 (12) 参考文献 (13) 附录I 元件清单 (14) 附录II总电路图 (15)

微电子电路课程设计

课程设计报告 微电子电路 带有源负载的共源极放大器与带有源负载的cascode 放大器 集成电路设计 目录 1.课程设计目的···································页码3 2.课程设计题目描述和要求·························页码3 3.设计思路·······································页码4 4.带有源负载的共源极放大器设计过程及结果·········页码5 5.带有源负载的cascode放大器设计过程及结果·······页码7 6.心得体会·······································页码9 7.参考书目·······································页码9

2 1.课程设计目的 深刻理解课本上学到的知识,建立各个章节的知识体系之间的联系。 加强动手能力和运用课本知识理论解决问题的能力。 对于放大器的性能和参数有更深刻的理解和掌握。 2.课程设计题目描述和要求 分析如图这样的带有源负载的共源极放大器与带有源负载的cascode 放大器的开环增益,3dB 频宽,单位增益频率。其中负载电容为3PF ,电源电压为5V ,要求CS 放大器的开环增益大于30dB ,cascode 放大器的开环增益大于60 dB 。对仿真结果进行分析,功耗小于2mW 。 Vdd C

3 Vdd C 3.设计思路:根据题目要求来计算以cs 放大器为例 ⑴功率不超过2mW ,电源为 5v ,得到总电流不能超过400uA 。 ⑵开始分配给ID 的电流为50u 运用了镜像电流源,电流大小之比为2,在长度一定时候的宽度之比也是2,故在右边电路的id 为100u ⑶根据公式 对于n 管来说,预估一个过驱动电压0.4v (大约0.2-0.5v )均可。计算出来n 管宽长比为11.26,取11。因为实验中给定了n 管的阈值电压为0.723v ,所以,可以确定栅源电压为1.1v 左右。 对于p 管来说,预估一个过驱动电压为0.5v (大约0.2-0.5v )均可。经过计算,p 管的宽长比为11.59,取12 。

高频课程设计---调频(FM)发射机的设计

高频课程设计论文题目:高频(FM)发射机的设计 系别:电子信息与电气工程系 专业:通信工程

摘要:作为通信系统的重要组成部分,无线电技术越来越重要。本文研制一种调频发射机,介绍了调频发射机的制作方法及其工作原理,同时给出了系统的组成框图及系统各部分功能,设计了PCB电路板,并且对所设计的发射机的功能进行了安装与调试。本文中的发射机发射的频率可在66-109MHz频段内进行调制,并可用普通的调频收音机接收。 关键词:小功率调频发射机音频信号调制波载波

目录 1设计课题 2实践目的 3设计要求 4基本原理 4.1 系统方案选择 4.2 整体系统描述 4.3 单元电路设计 4.3.1 音频放大电路 4.3.2 高频振荡电路 4.3.3 高频功率放大电路 5系统调试 5.1 PCB板的设计 5.2 系统调式 6结论 7参考文献 8附录

1设计课题 调频发射机设计 2实践目的 无线电发射与接收设备是高频电子线路的综合应用,是现代化通信系统、广播与电视系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统、雷达系统、电子对抗系统、无线电制导系统等必不可少的设备。本次设计要求达到以下目的: 1.进一步认识射频发射与接收系统; 2.掌握调频无线电发射机的设计; 3.学习无线电通信系统的设计与调试。 3设计要求 1.发射机采用FM的调制方式; 2.发射频率覆盖范围为88-108MHz,传输距离大于10m; 3.为了加深对调制系统的认识,发射机采用分立元件设计; 4.已调信号采用通用的AM/FM多波段收音机进行接收测试。 4 基本原理 4.1 系统方案选择 方案一:以晶体振荡器做成高精度高稳定度的调频发射机 以晶体振荡器做成高精度高稳定度的调频电路,这完全可以达到我们的要求,但是这种方案比较复杂,能过搜索我们有另外一种方案,见方案二。 方案二:以调频方式做成三级发射机 这种方案的性能是比较好的,这种发射机主要由三个模块组成,第一级是音频放大电路;第二级是高频振荡电路;第三级是高频功率放大电路。 4.2 整体系统描述 本调频发射机的总体电路如下:声--电转换、音频放大、高频振荡调制和高频功率放大等。声--电转换由驻极体话筒担任,它拾取周围环境声波信号后即输出相就应电信号,经电容C2输入到晶体管Q1,Q1担任音频放大功能,对音频信号进行

调频发射机课程设计

摘要 频率调制又称调频,它是使高频载波信号的频率按调制信号振幅的规律变化,即使瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系,而振幅保持基本恒定的一种调制方式。调频发射机作为一种简单的通信工具,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。本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图,将调频发射机的电路分为了振荡器、调制器、混频电路、倍频电路和功率放大器几部分,分别讨论它们的原理及其特性。 关键字:调频振荡器混频倍频功放

一、前言 调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点,获得了快速的发展。主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。调频电台的频带通常大约是200~250kHz,其频带宽度是调幅电台的数十倍,便于传送高保真立体声信号。 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混频,倍频,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。本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图,将调频发射机的电路分为了载波振荡器、调制器、混频电路、倍频电路和功率放大器等部分组成,分别讨论它们的原理及其特性。 通过调频发射机电路的设计,使得建立无线电发射收机的整机概念,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、计算发射的各个单元电路:包括晶体振荡电路、变容二极管调频电路、二极管单平衡混频电路、三极管倍频电路、丙类谐振功率放大电路设计、元器件选择。发射机是日常生活中常见的也是应用非常广泛的电子器件,研究本课题既可以了解调频发射机电路,又可以提高对于Multisim的应用能力和运用书本知识的能力。

《调频发射机》高频课程设计报告

高频课程设计 报告 专业: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 设计时间: 福建工程学院电子信息与电气工程系 通信教研室 2010.1

目录 1. 设计题目 (3) 2. 实践目的 (3) 3. 设计要求 (3) 4. 基本原理 (3) 5. 系统调试 (9) 6. 心得体会 (9) 7. 参考文献 (10) 附录 (10)

高频课程设计 一、设计题目 调频发射机 二、实践目的 无线电发射与接收设备是高频电子线路的综合应用,是现代化通信系统、广播与电视 系统、无线安全防范系统、无线遥控和遥测系统、雷达系统、电子对抗系统、无线电制导系统等,必不可少的设备。本次设计要达到以下目的: 1. 进一步认识射频发射与接收系统; 2. 掌握调频(或调幅)无线电发射机的设计; 3. 学习无线电通信系统的设计与调试。 三、设计要求 1. 发射机采用FM 、AM 或者其它的调制方式; 2. 若采用FM 调制方式,要求发射频率覆盖范围在88-108MHz,传输距离>20m; 3. 若采用AM 调制方式,发射频率为中波波段或30MHz 左右,传输距离>20m ; 4. 为了加深对调制系统的认识,发射机建议采用分立元件设计; 四、基本原理 本设计图采用FM 调制。 载波()t w U t u c cm c cos )(=,调制信号()t u Ω;通过FM 调制,使得)(t u c 频率变化量与调制信号()t u Ω的大小成正比。即已调信号的瞬时角频率 ()()t u k w t w f c Ω?+= 已调信号的瞬时相位为 ()()t d t u k t w t d t w t t f c t ''+=''=??Ω )(0 ? 实现调频的方法分为直接调频和间接调频两大类,本设计图采用直接调频: 直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率,使其反映调制信号变化规律。要用调制信号去控制载波振荡器的振荡频率,就是用调制信号去控制决定载波振荡器振荡频率的元件或电路的参数,从而使载波振荡器的瞬时频率按调制信号变化规律

高频课设小功率调频发射机设计

等级: 课程设计 课程名称高频电子线路 课题名称小功率调频发射机 专业电子信息工程 班级 学号 姓名 指导老师浣喜民 2016年6月24日

课程设计任务书 课程名称高频电子线路题目小功率调频发射机设计 学生姓名专业班级学号 指导老师浣喜明课题审批下达日期 2016年06月07日 一、设计内容 设计一小功率调频发射机。主要技术指标: 发射功率Pa=3W;负载电阻(天线)RL=75Ω; 中心工作频率fo=88MHZ;调制信号幅度VΩm=10mV; 最大频偏Δfm=75KHZ;总效率η>70%。 二、设计要求 1、给出具体设计思路和整体设计框图; 2、绘制各单元电路电路图,并计算和选择各器件参数; 3、绘制总电路原理图; 4、编写课程设计说明书; 5、课程设计说明书和所有图纸要求用计算机打印(A4纸)。 三、进度安排 第1天:下达设计任务书,介绍课题内容与要求; 第2、3天:查找资料,确定系统组成; 第4~7天:单元电路分析、设计; 第8~9天:课程设计说明书撰写; 第10天:整理资料,答辩。(共两周)。 四、参考文献 1、《高频电子线路》,张肃文主编.,高等教育出版社.。 2、《电子技术基础实验》陈大钦主编,高等教育出版社出版 3、《高频电子线路实验与课程设计》,杨翠娥主编,哈尔滨工程大学出版社出版 4、《通信电路》沈伟慈主编,西安电子科技大学出版社出版 6、《电子线路设计·实验·测试》谢自美主编, 华中理工大学出版社 五、说明书基本格式 1)课程设计封面; 2)设计任务书; 3)目录; 4)设计思路,系统基本原理和框图; 5)单元电路设计分析; 6)设计总结; 7)附录; 8)参考文献; 9)电路原理图; 10)评分表

高频电子线路课程设计

课程设计 2012年2月24日

课程设计任务书 课程高频电子线路 题目高频功率放大器的设计 专业电子信息工程姓名学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等 1、主要内容 利用所学的高频电路知识,设计一个高频功率放大器。通过本次电路设计,掌握高频谐振功率放大器的设计方法、电路调谐及测试技术。加深对高频电子线路课程理论知识的理解,提高电路设计及电子实践能力。 2、基本要求 设计一个高频功率放大器,主要技术指标为: (1) 工作中心频率 06.5MHz f=; (2) 输出功率100mW A P≥; (3) 负载电阻75 L R=Ω; (4) 效率60% η>。 3、主要参考资料 [1] 阳昌汉. 高频电子线路. 哈尔滨:高等教育出版社,2006. [2] 张肃文,陆兆雄. 高频电子线路(第三版). 北京:高等教育出版社,1993. [3] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试. 武汉:华中科技大学出版社,2000. [4] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计. 北京:电子工业出版社,2002.完成期限2月20日-2月24日 指导教师 专业负责人 2012 年 2 月17 日

一、电路基本原理 1.选题背景 无线电通信的任务是传送信息。为了有效的实现远距离传输,通常是用要传送的信息对叫高频率的载频信号进行调幅或调频,经过高频功率放大达到较大功率,再通过天线辐射出去。高频功率放大器的功能是用小功率的高频输入信号去控制高频功率放大器,将直流电源供给的能量转换为大功率的高频能量输出,它是无线电发送设备的重要组成部分。高频功率放大器不仅仅应用于各种类型的发射机中,而且高频加热装置、高频换流器、微波炉等许多电子设备中都得到了广泛的应用。 2.工作原理 在通信电路中,高频功率放大器的效率是一个突出的问题,其效率的高低与放大器的工作状态有直接的关系。放大器件的工作状态可分为甲类、乙类、丙类等,提高功率放大器效率的主要途径是使放大器件工作在乙类、丙类状态,但这些工作状态下放大器的输出电流与输入电压间存在很严重的非线性失真。低频功率放大器因其信号的频率覆盖系数很大,不能采用谐振回路作负载,因此一般工作在甲类状态;采用推挽电路时可以工作在乙类状态;高频功率放大器因其信号的频率覆盖系数小,可以采用谐振回路作负载,故通常工作在丙类状态,通过谐振回路的选频作用,可以滤除放大器的集电极电流中的谐波成分,选出基波从而消除非线性失真。因此,高频功率放大器具有比低频功率放大器更高的效率。根据放大器电流导通角θ的范围,电流导通角θ越小,放大器的效率η越高。基于这一特点,高频功率放大器一般都工作在丙类状态。 丙类功率放大器在直流电源CC V 、偏置电压BB V 、输入电压cos b bm u U t ω=,晶体管和谐振于ω的并联谐振回路的谐振电阻p R 确定的条件下,放大器各级电压的关系如图1所示。 图1 各级电压与电流波形 (a) (b)

高频电子线路设计

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: 报告成绩: 评阅时间: 教师签字: 河北工业大学信息学院 2015年3月

课题名称:小功率调幅AM 发射机设计 内容摘要:小功率调幅AM 发射机在现代通信系统中应用广泛,小功率调幅AM 发射机的设计包括主振级、缓冲级、高频放大级、音频放大级、振幅调制级、高频功率放大级六个部分的电路设计和参数选择,且还考虑到各个单元电路之间的耦合关系,并结合Multisim 软件进行了各部分的调试与仿真,得到了整机电路。理论上满足了最基本的小功率调幅发射机的设计要求。 一、设计内容及要求 1、设计内容 小功率调幅AM 发射机的设计 2、设计的技术指标: 载波频率 Z MH 10=c f 载波频率稳定度 α≥3 -10 输出功率 mW 2000≥P 负载电阻 Ω=50A R 输出信号带宽 Z kH 9=BW (双边带) 残波辐射 dB 40≤ 单音调幅系数 8.0=a m 平均调幅系数 ≥m 0.3 发射效率 %50≥η 二、方案选择及系统框图 1、方案选择 (1)主振级 方案1:采用LC 三点式正弦波振荡器,由于电容三点式振荡器的输出波形比电感三点式振荡器的 输出波形好,最高工作频率一般比电感三点式振荡器的高。另外,在电容三点式振荡器中,极间电容与电容并联,频率变化不改变电抗的性质。因此振荡器的电路型式一般采用电容三点式。在频率稳定度要求不高的情况下,可以采用普通三点式电路、克拉泼电路、西勒电路。 方案2:采用晶体振荡器,晶体振荡器比普通的三点式振荡器具有更高的频率稳定度,频率稳定度可达到10 -10数量级,波形失真也比较小。在频率稳定度要求较高的电路中,可以采用晶体振荡器作为主 振级,比如石英晶体振荡器。 方案3:采用RC 正弦波振荡器,RC 振荡电路中没有谐振回路,主要有电阻和电容组成,因此一般不采用RC 正弦波振荡器作为主振器。

电子电路设计的基础知识

电子电路设计的基础知识 一、电子电路的设计基本步骤: 1、明确设计任务要求: 充分了解设计任务的具体要求如性能指标、内容及要求,明确设计任务。 2、方案选择: 根据掌握的知识和资料,针对设计提出的任务、要求和条件,设计合理、可靠、经济、可行的设计框架,对其优缺点进行分析,做到心中有数。 3、根据设计框架进行电路单元设计、参数计算和器件选择: 具体设计时可以模仿成熟的电路进行改进和创新,注意信号之间的关系和限制;接着根据电路工作原理和分析方法,进行参数的估计与计算;器件选择时,元器件的工作、电压、频率和功耗等参数应满足电路指标要求,元器件的极限参数必须留有足够的裕量,一般应大于额定值的1.5倍,电阻和电容的参数应选择计算值附近的标称值。 4、电路原理图的绘制: 电路原理图是组装、焊接、调试和检修的依据,绘制电路图时布局必须合理、排列均匀、清晰、便于看图、有利于读图;信号的流向一般从输入端或信号源画起,由左至右或由上至下按信号的流向依次画出务单元电路,反馈通路的信号流向则与此相反;图形符号和标准,并加适当的标注;连线应为直线,并且交叉和折弯应最少,互相连通的交叉处用圆点表示,地线用接地符号表示。 二、电子电路的组装 电路组装通常采用通用印刷电路板焊接和实验箱上插接两种方式,不管哪种方式,都要注意: 1.集成电路:

认清方向,找准第一脚,不要倒插,所有IC的插入方向一般应保持一致,管脚不能弯曲折断; 2.元器件的装插: 去除元件管脚上的氧化层,根据电路图确定器件的位置,并按信号的流向依次将元器件顺序连接; 3.导线的选用与连接: 导线直径应与过孔(或插孔)相当,过大过细均不好;为检查电路方便,要根据不同用途,选择不同颜色的导线,一般习惯是正电源用红线,负电源用蓝线,地线用黑线,信号线用其它颜色的线;连接用的导线要求紧贴板上,焊接或接触良好,连接线不允许跨越IC或其他器件,尽量做到横平竖直,便于查线和更换器件,但高频电路部分的连线应尽量短;电路之间要有公共地。 4.在电路的输入、输出端和其测试端应预留测试空间和接线柱,以方便测量调试; 5.布局合理和组装正确的电路,不仅电路整齐美观,而且能提高电路工作的可靠性,便于检查和排队故障。 三、电子电路调试 实验和调试常用的仪器有:万用表、稳压电源、示波器、信号发生器等。调试的主要步骤。 1.调试前不加电源的检查 对照电路图和实际线路检查连线是否正确,包括错接、少接、多接等;用万用表电阻档检查焊接和接插是否良好;元器件引脚之间有无短路,连接处有无接触不良,二极管、三极管、集成电路和电解电容的极性是否正确;电源供电包括极性、信号源连线是否正确;电源端对地是否存在短路(用万用表测量电阻)。 若电路经过上述检查,确认无误后,可转入静态检测与调试。 2.静态检测与调试 断开信号源,把经过准确测量的电源接入电路,用万用表电压档监测电源电压,观察有无异常现象:如冒烟、异常气味、手摸元器件发烫,电源短路等,如发现异常情况,立即切断电源,排除故障; 如无异常情况,分别测量各关键点直流电压,如静态工作点、数字电路各输入端和输出端的高、低电平值及逻辑关系、放大电路输入、输出端直流电压等是否在

高频课程设计报告_调频发射机

调频发射机课程实验报告 姓名: 班别: 学号: 指导老师: 组员:

小功率调频发射机课程设计 一、 主要技术指标: 1. 中心频率:012f MHz = 2. 频率稳定度 40/10f f -?≤ 3. 最大频偏 10m f kHz ?> 4. 输出功率 30o P mW ≥ 5. 天线形式 拉杆天线(75欧姆) 6. 电源电压 9cc V V = 二、 设计和制作任务: 1. 确定电路形式,选择各级电路的静态工作点,并画出电路图。 2. 计算各级电路元件参数并选取元件。 3. 画出电路装配图 4. 组装焊接电路 5. 调试并测量电路性能 6. 写出课程设计报告书 三、 设计提示: 通常小功率发射机采用直接调频方式,并组成框图如下所示: 其中,其中高频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦 波信号,且其频率受到外加音频信号电压调变;缓冲级主要是对调频振荡信号进

行放大,以提供末级所需的激励功率,同时还对前后级起有一定的隔离作用,为避免级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度;,功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率,并馈送到天线进行发射。 上述框所示小功率发射机设计的主要任务是选择各级电路形式和各级元器件参数的计算。 1.频振荡级: 由于是固定的中心频率,可考虑采用频率稳定度较高的克拉泼振荡电路。关于该电路的设计参阅《高频电子线路实验讲义》中实验六内容。 克拉泼(clapp )电路是电容三点式振荡器的改进型电路,下图为它的实际电路和相应的交流通路: 实用电路 交流通路 如图可知,克拉泼电路比电容三点式在回路中多一个与C1 C2相串接的电容C3,通常C3取值较小,满足C3《C1 ,C3《C2,回路总电容取决于C3,而三极管的极间电容直接并接在C1 C2上,不影响C3的值,结果减小了这些不稳定电容对振荡频率的影响,且C3较小,这种影响越小,回路的标准性越高,实际情况下,克拉泼电路比电容三点式的频稳度高一个量级,达4 51010--。 可是,接入C3后,虽然反馈系数不变,但接在AB 两端的电阻RL ’=RL//Reo 折算到振荡管集基间的数值(设为RL ’’)减小,其值变为 ''2' 22 3( )31,2 L L L L C R n R R C C ≈=+ 式中,C1,2是C1 C2 和 各极间电容的总电容。因而,放大器的增益亦即环路增益将相应减小,C3越小,环路增益越小。减小C3来提高回路标准是以牺牲环路增益为代价的,如果C3取值过小,振荡器就会因不满足振幅起振条件而停振。 2.缓冲级: 由于对该级有一定增益要求,考虑到中心频率固定,因此可采用以LC 并联回路作负载的小信号谐振放大器电路。

用Multisim设计调频发射机

用Multisim设计调频发射机 目录 摘要 一.设计要求 (2) 二.设计的作用、目的 (3) 三.设计的具体实现 (3) 1.系统概述 (3) 2.单元电路设计、仿真与分析 (4) 2.1振荡级 (4) 2.1.1调频波的产生....... 错误!未定义书签。 2.1.2振荡电路的选择 2.1.3 参数的计算 2.2缓冲级 (6) 2.2.1 元器件的选择及参数的确定错误!未定义书签。 2.3 功率输出级 (10) 2.3.1 元器件的选择和参数的确定错误!未定义书签。 2.4调频发射机总原理电路图 (10) 三 四.Multisim的相关介绍 五.心得体会及建议 (12) 六.附录 (12) 七.参考文献 (14)

调频发射机的设计报告 摘要 随着科技的发展和人民生活水平的提高,调频发射机也在快速发展,并且在生活中得到广泛应用,它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。在生活中,人们通过无线电发射机可以把需要传播出的信息发射出去,接收者可以通过特制的接收机接受信息,最普通的模式是:广播电台通过无线电发射机发射出广播,收听者通过收音机即可接收到电台广播。 本设计为一简单功能的调频发射机,通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去,该信号频率可调,通过普通收音机接收,只要在频率适合时即可收到发射器发送出的无线电信号,并通过扬声器转换出声音。通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。学会基本的实验技能,提高运用理论知识解决实际问题的能力。 一.设计要求 设计一个调频发射机,通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去,该信号频率可调,通过普通收音机接收,只要在频率适合时即可收到发射机发送出的无线电信号。 (1).确定电路形式,选择各级电路的静态工作点; (2).输入信号能够通过电路进行稳定,调频等; (3).输出为足够大的高频功率,使其能够发射; (4).根据上述要求选定设计方案,画出该系统的系统框图,写出详细的设计过程并利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图; (5).列出所有的元件清单并写出参考书目。

(完整版)高频电子线路课程设计

课程设计 班级:电信12-1班 姓名:徐雷 学号:1206110123 指导教师:李铁 成绩: 电子与信息工程学院 信息与通信工程系

目录 摘要 (1) 引言 (2) 1. 概述 (3) 1.1 LC振荡器的基本工作原理 (3) 1.2 起振条件与平衡条件 (4) 1.2.1 起振条件 (4) 1.2.2平衡条件 (4) 1.2.3 稳定条件 (4) 2. 硬件设计 (5) 2.1 电感反馈三点式振荡器 (5) 2.2 电容反馈三点式振荡器 (6) 2.3改进型反馈振荡电路 (7) 2.4 西勒电路说明 (8) 2.5 西勒电路静态工作点设置 (9) 2.6 西勒电路参数设定 (10) 3. 软件仿真 (11) 3.1 软件简介 (11) 3.2 进行仿真 (12) 3.3 仿真分析 (13) 4. 结论 (13) 4.1 设计的功能 (13) 4.2 设计不足 (13) 4.3 心得体会 (14) 参考文献 (14)

徐雷:LC振荡器设计 摘要 振荡器是一种不需要外加激励、电路本身能自动地将直流能量转换为具有某种波形的交流能量的装置。种类很多,使用范围也不相同,但是它们的基本原理都是相同的,即满足起振、平衡和稳定条件。通过对电感三点式振荡器(哈脱莱振荡器)、电容三点式振荡器(考毕兹振荡器)以及改进型电容反馈式振荡器(克拉波电路和西勒电路)的分析,根据课设要求频率稳定度为10-4,西勒电路具有频率稳定性高,振幅稳定,频率调节方便,适合做波段振荡器等优点,因此选择西勒电路进行设计。继而通过Multisim设计电路与仿真。 关键词:振荡器;西勒电路;Multisim Abstract The oscillator is a kind of don't need to motivate, circuit itself automatically device for DC energy into a waveform AC energy applied. Many different types of oscillators, using range is not the same, but the basic principles are the same, to meet the vibration, the equilibrium and stability conditions. Based on the inductance of the three point type oscillator ( Hartley), three point capacitance oscillator ( Colpitts) and improved capacitor feedback oscillator (Clapp and Seiler) analysis, according to class requirements, Seiler circuit with high frequency stability, amplitude stability frequency regulation, convenient, suitable for the band oscillator etc., so the final choice of Seiler circuit design. Then through the Multisim circuit design and simulation. Key Words:Oscillator; Seiler; Multisim 1

小功率调频发射机的设计课程设计报告正文.

东北石油大学课程设计 课程高频电子线路 题目小功率调频发射机的设计 院系电子科学学院 专业班级电信XXXXXXX班 学生姓名XX 学生学号XXXXXXXXXXXX 指导教师 2013年3月1日

东北石油大学课程设计任务书 课程高频电子线路 题目小功率调频发射机的设计 专业电子信息工程姓名XX 学号XXXXXXXXX 主要内容、基本要求、主要参考资料等 1、主要内容 利用所学的高频电路知识,设计一个小功率调频发射机。通过在电路设计、安装和调试中发现问题、解决问题,加深对高频电子线路课程理论知识的理解,提高电路设计及电子实践能力。 2、基本要求 设计一个小功率调频发射机,主要技术指标为: (1) 载波中心频率 06.5MHz f=; (2) 发射功率100mW A P>; (3) 负载电阻75 L R=Ω; (4) 调制灵敏度25kHz/V f S≥; 3、主要参考资料 [1] 阳昌汉. 高频电子线路. 哈尔滨:高等教育出版社,2006. [2] 张肃文,陆兆雄. 高频电子线路(第三版). 北京:高等教育出版社,1993. [3] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试. 武汉:华中科技大学出版社,2000. [4] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计. 北京:电子工业出版社,2002.完成期限2月25日-3月1 日 指导教师 专业负责人 2013 年 2 月22 日

一、电路基本原理 1. 总设计方框图 与调幅电路相比,调频系统由于高频振荡输出振幅不变, 因而具有较强的抗干扰能力与效率.所以在无线通信、广播电视、遥控测量等方面有广泛的应用。如图1所示: 图1 变容二极管直接调频电路组成方框图 2.电路基本框图 图2 电路的基本框图 实际功率激励输入功率为1.56mW 拟定整机方框图的一般原则是,在满足技术指标要求的前提下,应力求电路简单、性能稳定可靠。单元电路级数尽可能少,以减少级间的相互感应、干扰和自激。 由于本题要求的发射功率Po 不大,工作中心频率f0也不高,因此晶体管的参量影响及电路的分布参数的影响不会很大,整机电路可以设计得简单些,设组成框图如图2所示,各组成部分的作用是: (1)LC 调频振荡器:产生频率f0=6MHz 的高频振荡信号,变容二极管线性调频,最大频偏,整个发射机的频率稳定度由该级决定。 (2)缓冲隔离级:将振荡级与功放级隔离,以减小功放级对振荡级的影响。因为功放级输出信号较大,当其工作状态发生变化时(如谐振阻抗变化),会影响振荡器的频率稳定度,使波形产生失真或减小振荡器的输出电压。整机设计时,为减小级间相互影响,通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路。 (3)功率激励级:为末级功放提供激励功率。如果发射功率不大,且振荡级的 LC 调频振荡器缓冲隔离器 功率激励 末级功放 调制信号变容二极管直接调频电路调频信号 载波信号

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