高頻電子線路課程設(shè)計docx

1、高頻電子線路課程設(shè)計 高 頻 電 子 線 路 課 程 設(shè) 計設(shè)計題目：小功率調(diào)幅發(fā)射機的設(shè)計 目錄摘要 31調(diào)幅發(fā)射機的主要性能指標(biāo) 42調(diào)幅發(fā)射機的原理和框圖 4 2.1調(diào)幅發(fā)射機方框圖 42.2調(diào)幅發(fā)射機的電路形式及工作原理52.2.1 高頻振蕩器電路 5 2.2.2 隔離放大電路 6 2.2.3 受調(diào)放大級電路 6 2.2.4 話筒和音頻放大電路 7 2.2.5 傳輸線與天線 8 2.2.6 功率放大級電路 8 2.2.7 傳輸線與天線 93. 電路調(diào)試 9 3.1 本振級調(diào)試 9 3.2 放大級調(diào)試 9 3.3 末級調(diào)試 9 3.4 通調(diào) 94. 心得體會 10參考文獻(xiàn)12附錄一13附

2、錄二14 摘要小功率調(diào)幅發(fā)射機常用于通信系統(tǒng)和其他無線電系統(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)射機實現(xiàn)條幅簡便，調(diào)制所占的頻帶寬，并且與之對應(yīng)的調(diào)幅接收設(shè)備簡單，所以調(diào)幅發(fā)射機廣泛用于廣播發(fā)射。本課題的設(shè)計目的是要求掌握最基本的小功率調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)的設(shè)計、調(diào)試與安裝對各級電路進(jìn)行詳細(xì)的探討?！娟P(guān)鍵詞】：小功率調(diào)幅發(fā)射機 設(shè)計 調(diào)試1、 調(diào)幅發(fā)射機的主要性能指標(biāo)由于調(diào)幅發(fā)射機實現(xiàn)調(diào)幅簡便，調(diào)制所占的頻帶窄，并且與之對應(yīng)的調(diào)幅接收設(shè)備簡單，所以調(diào)幅發(fā)射機廣泛地應(yīng)用于廣播發(fā)射。調(diào)幅發(fā)射機的主要性能指標(biāo)如下：工作頻率范圍：調(diào)幅制一般適用于中、短波廣播通信，其工作頻率范圍為

3、300kHz30MHz。發(fā)射功率：一般是指發(fā)射機送到天線上的功率。只有當(dāng)天線的長度與發(fā)射頻率的波長可比擬時，天線才能有效地把載波發(fā)射出去。調(diào)幅系數(shù)：調(diào)幅系數(shù)ma是調(diào)制信號控制載波電壓振幅變化的系數(shù)，ma的取值范圍為01，通常以百分?jǐn)?shù)的形式表示，即0%100%。非線性失真（包絡(luò)失真）：調(diào)制器的調(diào)制特性不能跟調(diào)制電壓線性變化而引起已調(diào)波的包絡(luò)失真為調(diào)幅發(fā)射機的非線性失真，一般要求小于10%。線性失真：保持調(diào)制電壓振幅不變，改變調(diào)制頻率引起的調(diào)幅度特性變化稱為線性失真。噪聲電平：噪聲電平是指沒有調(diào)制信號時，由噪聲產(chǎn)生的調(diào)制度與信號最大時間的調(diào)幅度比，廣播發(fā)射機的噪聲電平要求小于0.1%，一般通信機的

4、噪聲電平要求小于1%。2、 調(diào)幅發(fā)射機的原理和框圖2.1 調(diào)幅發(fā)射機方框圖一條調(diào)幅發(fā)射機的組成框圖如下圖圖2-1所示， 圖2-1調(diào)幅發(fā)射機方框圖 2.2調(diào)幅發(fā)射機的電路形式及工作原理 調(diào)幅發(fā)射機工作原理是：第一本機振蕩產(chǎn)生一個固定頻率的中頻信號，它的輸出送至調(diào)制器；話音放大電路放大來自話筒的信號，其輸出也送至調(diào)制器；調(diào)制器輸出是已調(diào)幅了的中頻信號，該信號經(jīng)中頻放大后與第二本振信號混頻；第二本振是一頻率可變的信號源，一般選第二本振頻率fo2是第一本振f1與發(fā)射載頻foc之和，混頻器輸出經(jīng)帶通或低通濾波器濾波，是輸出載頻fc=fo2-fo1;功放級將載頻信號的功率放大到所需發(fā)射功率。2.2.1高頻

5、振蕩器電路 電路如下圖圖2-2所示，振蕩器是無線電發(fā)射的心臟部分高頻振蕩器的主要作用是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的載波,它的頻率叫做載頻。 由于晶體穩(wěn)定性好，Q值高，故頻率穩(wěn)定度也高。因此，主振級(高頻振蕩器)采用晶體振蕩器，滿足所需的頻率穩(wěn)定度。此電路中其工作在較低的7MHZ頻率，一般晶體振蕩器都能實現(xiàn)，且具有一定的輸出電壓，而其頻率穩(wěn)定度高，無須進(jìn)行倍頻。頻率輸出需要通過C4微調(diào)。C1、C2為回路電容，改變C8可以改變耦合程度，R1、R2為偏置電阻，R3為集電極負(fù)載電阻，R4為發(fā)射極電阻，C3為旁路電阻，Z1為高頻扼流圈，C6、C7為電容去耦電容。 圖2-2高頻振蕩器電路2.2.2 隔離放大電路電路如下

6、圖圖2-3所示。該電路采用自給負(fù)偏壓方式，通過R4可改變電位器改變負(fù)偏壓大小?；芈分C振在工作頻率，通過改變變壓器B1耦合輸出。Z2、Z3為高頻扼流圈，C10為旁路電容，C11、C12為回路電容，C16、C17為耦合電容，C14、C15為電源去耦電容。 圖2-3 隔離放大電路2.2.3 受調(diào)放大級電路 圖2-4 受調(diào)放大級電路電路如上圖圖2-4所示。末級采用串聯(lián)饋電的方式。為了有較高的效率，本級利用集電極電流的直流分量在基極偏置電阻上產(chǎn)生所需要的負(fù)偏壓，使其工作在丙類狀態(tài)。輸出回路采用變壓器耦合式諧振回路，利用電感抽頭實現(xiàn)阻抗匹配，調(diào)整末級功放的工作狀態(tài)，從而達(dá)到有效的集電極調(diào)幅，有最佳的功率輸

7、出。為加強耦合度，可在變壓器初次級之間接一個小耦合電容C22,C20和C21為回路電容。受調(diào)放大電路的輸出波形如下圖圖2-5所示： 圖2-5 受調(diào)放大級的輸出波形2.2.4 話筒和音頻放大電路如下圖圖2-6所示：音頻放大器采用LA4101。電源由14腳接入，3腳接地，10腳與地之間接去耦電容C20，12腳與地之間接有源濾波退耦電容C21。信號由9腳輸入，經(jīng)放大后由1腳經(jīng)數(shù)出電容C26送到受調(diào)放大級。6腳到地之間接入C19和Rf組成的負(fù)反饋電路，決定放大倍數(shù)的大小。Rf越小，電路增益越高；反之，增益越小。13、14之間接入自舉電容C24 、C22和C23，以防止產(chǎn)生寄生振蕩。 圖2-6話筒和音頻

8、放大電路2.2.5 傳輸線與天線這部分的作用是把已調(diào)高頻信號由傳輸線送至天線，變成電磁波，輻射到空間去，實現(xiàn)無限電波的發(fā)射。2.2.6 功率放大級電路 圖2-7 功率放大級電路2.2.7 整體電路設(shè)計小功率調(diào)幅發(fā)射機整體電路設(shè)計如下圖圖2-8 圖2-8 小功率調(diào)幅發(fā)射機整體電路設(shè)計圖3、電路調(diào)試3.1本振級調(diào)試按設(shè)計電路安裝后，將后級斷開，調(diào)整晶體管的工作點，使振蕩管靜態(tài)電流為3mA左右；適當(dāng)調(diào)整C4，輸出頻率為7MHz，幅度為3V的正弦波。3.2 放大級調(diào)試將前級的振蕩輸出通過耦合電容接入放大器的輸入端，斷開末端，接入約80的假負(fù)載；在B1的次級，改變回路電容CL1，使電表讀數(shù)指示最小，即回

9、路對工作頻率發(fā)生諧振；然后改變變壓器抽頭，使放大器工作在臨界狀態(tài)，在假負(fù)載上輸出約200MW的功率。3.3 末級調(diào)試前兩級調(diào)試通過后，通過耦合電容接入末級輸入，并按天線的等效電阻接入B2的次級，調(diào)整回路電容C20，使回路諧振，集電極電流指示最小，將調(diào)制信號短路，改變抽頭，使載波最大點工作于臨界狀態(tài)，輸出功率大于0.5W，且有較好的正弦波輸出。3.4 統(tǒng)調(diào)由于將最后一級接上后，其輸入阻抗不可能就等于假負(fù)載的阻值，因而接入電路后，會改變前級的反射阻抗，使其回路失諧，影響工作波形和輸出，所以必須進(jìn)行統(tǒng)調(diào)。重新改變抽頭位置，逐次對Cl1、Cl2進(jìn)行調(diào)整，且改變級間耦合電容，反復(fù)調(diào)試，達(dá)到要求為止。最后

10、將末級電源斷開，接入另一級電源進(jìn)行模擬調(diào)制，調(diào)試時要注意觀察調(diào)制特性，即逐級改變末級直流電壓后，觀察末級集電極回路電表指示的變化。若在均勻改變電源電壓的過程中，電流表指示均勻變化沒有突變的現(xiàn)象，則在允許調(diào)幅度的情況下，有較好的調(diào)制特性，如果調(diào)制特性不好，則說明末級工作狀態(tài)不對，應(yīng)改變B2的抽頭，重新使載波的最大點工作在臨界狀態(tài)。調(diào)好后，接入1KHz的調(diào)制信號，觀察調(diào)幅波形，改變音頻信號發(fā)生器輸出電壓，使音頻電壓幅值變化，觀察包絡(luò)的變化，則調(diào)試完畢。在調(diào)試過程中，會出現(xiàn)輸出功率不夠，輸出波形不純，有諧波分量等問題，需細(xì)心調(diào)試。4、心得體會通過認(rèn)真進(jìn)行該課程設(shè)計使我建立無線電發(fā)射機的整機概念，了解

11、發(fā)射機整機各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，能正確設(shè)計、計算發(fā)射機的各個單元電路：主振級、激勵級、輸出級、調(diào)制級、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)及音頻放大器。初步掌握小型調(diào)幅波發(fā)射機的調(diào)整及測試方法。在設(shè)計電路時，要首先將總體電路分成若干個不子模塊，使每個模塊有各自的不同的任務(wù)；再對各相對簡單的子模塊進(jìn)行單獨設(shè)計；最后將各個子電路組合在一起完成整個電路。這樣做法分工明確，層次清晰，使設(shè)計者能更宏觀的把握設(shè)計的總體步驟 。而且設(shè)計單獨的子電路降低了工作難度，使設(shè)計工作更有條理性。在檢查電路時，也可根據(jù)各種情況分析是哪個子系統(tǒng)出了問題，再單獨檢查該出問題系統(tǒng)，可以提高檢查的效率。增強了用protel繪制原理圖的能力，

12、對畫圖的步驟和方法進(jìn)行了復(fù)習(xí)鞏固。在設(shè)計過程中遇到問題，我先思考找出問題所在，然后在去圖書館或上網(wǎng)查資料，或者是請教同學(xué)，在這個過程中對以前學(xué)的知識有了更深刻的了解，也明白了所學(xué)知識的應(yīng)用范圍，收獲不少。通過這次課程設(shè)計，我學(xué)會了把書本在知識和實際的電路聯(lián)系起來，這就是理論結(jié)合實際，雖然這次設(shè)計電路時磕磕碰碰，但用到的知識反映了書中的核心知識點，我想這對我們以后的學(xué)習(xí)有很大的促進(jìn)作用。在整個設(shè)計過程中，我們通過這個方案包括設(shè)計了一套電路原理和用protel連接圖，以前對知識的了解僅限于理論知識，而且是有的能夠理會，有的卻保持是懂非懂的狀態(tài)。對于器件就不知道有什么用途，也就更加難以理解。但這一周之后，我對電子技術(shù)有了更深的理解，知道了自己的不足，同時也明白了所學(xué)知識的重要性，培養(yǎng)了自己對課程學(xué)習(xí)的興趣。參考文獻(xiàn)1 電子線路設(shè)計實驗測試 ，謝自美主編，華中科技大學(xué)出版社2 高頻電子線路實驗與課程設(shè)計，楊翠