高頻電子線路課程設(shè)計(jì)――小型等幅發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)課程名稱(chēng)： 學(xué) 院： 專(zhuān) 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 年 級(jí)： 任課教師： 年 月 日課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)課題名稱(chēng): 專(zhuān)業(yè)、班級(jí)： 指 導(dǎo) 教師： 指導(dǎo)教師簽名： 教研室主任簽名： 分管院長(zhǎng)簽名： 一課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)題目；小型等幅發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容：通過(guò)本課題設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，鞏固已學(xué)的理論知識(shí)，能夠使學(xué)生建立無(wú)線電發(fā)射機(jī)的整機(jī)概念，了解發(fā)射機(jī)整機(jī)各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計(jì)、計(jì)算發(fā)射機(jī)的各個(gè)單元電路：主振級(jí)、激勵(lì)級(jí)、輸出級(jí)、調(diào)制級(jí)、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)及音頻放大器。1、工作頻率f0=1.2 MHz 2.6MHz2、輸出功率POmax025W3、頻率穩(wěn)定度5×

2、10-44、負(fù)載電阻RA=505、電源電壓 Ec=12二課程設(shè)計(jì)應(yīng)完成的工作1、文本按學(xué)校的規(guī)定要求撰寫(xiě)。2、設(shè)計(jì)文本字?jǐn)?shù)至少5000字以上。3、中文摘要300字以?xún)?nèi)。4、獨(dú)立完成設(shè)計(jì)任務(wù)。5、按規(guī)范要求繪制一張3號(hào)電原理圖。6、按規(guī)定的時(shí)間、地點(diǎn)答疑。三課程設(shè)計(jì)進(jìn)程安排序號(hào)課程設(shè)計(jì)各階段名稱(chēng)日期、周次1資料收集12月16（教學(xué)第16周）2設(shè)計(jì)方案論證12月17日（教學(xué)第16周）3單元電路設(shè)計(jì)12月18，19日（教學(xué)第16周）4撰寫(xiě)設(shè)計(jì)文本12月20日（教學(xué)第16周）摘要 高頻電子線路課程設(shè)計(jì)的任務(wù)是在學(xué)生掌握和具備電子技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)與單元電路的設(shè)計(jì)能力之后，讓學(xué)生綜合運(yùn)用高頻電子線路

3、知識(shí)，進(jìn)行實(shí)際高頻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)測(cè)，利用orcad、multisim等相關(guān)軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，提高綜合應(yīng)用知識(shí)的能力、分析解決問(wèn)題的能力和電子技術(shù)實(shí)踐技能，讓學(xué)生了解高頻電子通信技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)。為今后從事電子技術(shù)領(lǐng)域的工程設(shè)計(jì)打好基礎(chǔ)。此設(shè)計(jì)思路為將超外差式調(diào)頻接收機(jī)分成攝入調(diào)諧、高頻放大、混頻、本機(jī)振蕩、中頻放大、鑒頻、低頻功放等幾個(gè)個(gè)部分，分別講天線接收到的高頻信號(hào)進(jìn)行選頻、放大、混頻，最后解調(diào)出低頻調(diào)制信號(hào)等功能。將設(shè)計(jì)參數(shù)要求分解到各模塊的設(shè)計(jì)中以分別實(shí)現(xiàn)。 【關(guān)鍵詞】等幅 發(fā)射機(jī) 振蕩器 高頻功率放大器  目 錄第一章 概 述

4、 第二章 前 言 第三章 小型等幅發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)第四章 心得與體會(huì)第一章 概 述 在高等職業(yè)技術(shù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)是一個(gè)重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，它與實(shí)驗(yàn)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)設(shè)計(jì)構(gòu)成實(shí)踐性教學(xué)體系。由此規(guī)定了課程設(shè)計(jì)的三個(gè)性質(zhì)：一是教學(xué)性，學(xué)生在教師指導(dǎo)下針對(duì)某一門(mén)課程學(xué)習(xí)工程設(shè)計(jì)；二是實(shí)踐性，課程設(shè)計(jì)包括電路設(shè)計(jì)、印刷板設(shè)計(jì)、電路的組裝和調(diào)試等實(shí)踐內(nèi)容；三是群眾性或主動(dòng)性，課程設(shè)計(jì)以學(xué)生為主體，要求人人動(dòng)手，教師只起引導(dǎo)作用，主要任務(wù)由學(xué)生獨(dú)立完成，學(xué)生的主觀能動(dòng)性對(duì)課程設(shè)計(jì)的完成起決定性作用。學(xué)生較強(qiáng)的動(dòng)手能力就是依靠實(shí)踐性教學(xué)體系來(lái)培養(yǎng)的。第二章 前 言所謂課程設(shè)計(jì)就是大型實(shí)驗(yàn)，是具有獨(dú)立制作和調(diào)試的設(shè)計(jì)性實(shí)

5、驗(yàn)，其基本屬性體現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)上。但課程設(shè)計(jì)畢竟不同于一般實(shí)驗(yàn)。首先是時(shí)間和規(guī)模不同，一般實(shí)驗(yàn)只有兩學(xué)時(shí)，充其量為四學(xué)時(shí)；而課程設(shè)計(jì)一般為一兩周。實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的目的較小。通常只是為了驗(yàn)證某一種理論、掌握某一種參數(shù)的測(cè)量方法、學(xué)習(xí)某一種儀器的使用方法等等；而課程沒(méi)計(jì)則是涉及一門(mén)課程甚至幾門(mén)課程的綜合運(yùn)用，所以課程設(shè)計(jì)是大型的。其次，完成任務(wù)的獨(dú)立性不同，一般實(shí)驗(yàn)學(xué)生采用教師事先安排好的實(shí)驗(yàn)板和儀器，實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)上詳細(xì)地介紹了做什么和如何做，實(shí)驗(yàn)時(shí)還有教師現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，學(xué)生主要任務(wù)是搭接電路，用儀器觀察現(xiàn)象和讀取數(shù)據(jù)，因此實(shí)驗(yàn)是比較容易完成的；而課程設(shè)計(jì)不同，課程設(shè)計(jì)只給出所要設(shè)計(jì)的部件或整機(jī)的性能參數(shù)，

6、由學(xué)生自己去設(shè)計(jì)電路、設(shè)計(jì)和制作印刷電路板，然后焊接和調(diào)試電路，以達(dá)到性能要求。課程設(shè)計(jì)和畢業(yè)設(shè)計(jì)性質(zhì)非常接近，畢業(yè)設(shè)計(jì)是系統(tǒng)的工程設(shè)計(jì)實(shí)踐，而課程設(shè)計(jì)則是工程設(shè)計(jì)實(shí)踐的初步訓(xùn)練，它為畢業(yè)設(shè)計(jì)打下一定基礎(chǔ)。課程設(shè)計(jì)與畢業(yè)設(shè)計(jì)在規(guī)模上和要求上，大小高低不同，但它們都屬于工程設(shè)計(jì)，因此工作步驟是類(lèi)似的。第三章 小型等幅發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)一、課程設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備1、預(yù)習(xí)電容三點(diǎn)式振蕩器、基極調(diào)幅電路、共集電路、共射電路、高頻功率放大電路的工作原理。2.重溫高頻實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備的使用方法。二、目的要求通過(guò)本課題設(shè)計(jì)與裝配、調(diào)試，提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力，鞏固已學(xué)的理論知識(shí)，能夠使學(xué)生建立無(wú)線電發(fā)射機(jī)的整機(jī)概念，了解

7、發(fā)射機(jī)整機(jī)各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計(jì)、計(jì)算發(fā)射機(jī)的各個(gè)單元電路：主振級(jí)、激勵(lì)級(jí)、輸出級(jí)、調(diào)制級(jí)、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(jī)的調(diào)整及測(cè)試方法。三、設(shè)計(jì)指標(biāo)等幅波發(fā)射機(jī)1、工作頻率f0=1.2 MHz 2.6MHz2、輸出功率POmax025W3、頻率穩(wěn)定度5×10-44、負(fù)載電阻RA=505、電源電壓 Ec=12V 此外,還要適當(dāng)考慮發(fā)射機(jī)的效率,輸出波形失真以及波段內(nèi)輸出功率的均勻度等.話筒四、 設(shè)計(jì)方案 若改為等幅波發(fā)射機(jī)，只需去掉音頻放大級(jí)即可，若輸出功率要求不高，可去掉其中的激勵(lì)級(jí)。各級(jí)電路的作用：主振級(jí)：是正弦波自激振蕩器，用來(lái)產(chǎn)生

8、頻率為2.6MHz的高頻振蕩信號(hào)，由于整個(gè)發(fā)射機(jī)的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求主振級(jí)有較高的頻率穩(wěn)定度，同時(shí)也有一定的振蕩功率(或電壓，其輸出波形失真要小。緩沖級(jí)：其作用主要是將主振級(jí)與激勵(lì)級(jí)進(jìn)行隔離，以減輕后面各級(jí)工作狀態(tài)變化(如負(fù)載變化對(duì)振蕩頻率穩(wěn)定度的影響以及減小振蕩波形的失真。激勵(lì)級(jí)：若輸出功率要求較高時(shí)，插入激勵(lì)級(jí)來(lái)放大信號(hào)功率。功放(調(diào)幅級(jí)：將從激勵(lì)級(jí)送來(lái)的信號(hào)進(jìn)行高效率功率放大以輸出足夠大的功率供給負(fù)載(天線，若是調(diào)幅波發(fā)射機(jī)，還應(yīng)在該級(jí)實(shí)現(xiàn)調(diào)幅，應(yīng)選用合適的調(diào)幅方式。 輸出網(wǎng)絡(luò)：由于功放級(jí)往往工作于效率高的丙類(lèi)工作狀態(tài)，其輸出波形不可避免產(chǎn)生了失真，為濾除諧波，輸出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有濾波

9、性能。另外，輸出網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)在負(fù)載(天線與功放級(jí)之間實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。五、等幅波發(fā)射機(jī)的電路設(shè)計(jì)參考電路：圖3-1 等幅波發(fā)射機(jī)參考電路(圖中L3、R7、C7主要為基極調(diào)幅而設(shè)制的(1T3管輸出電阻Re的選擇：選定電路臨界工作狀態(tài)時(shí)，POmax=05W>2Po再考慮匹配電路的傳輸效率，假定晶體管最大輸出功率POmax=05W ，臨界時(shí)Ucm=ECUces=12-1=11V（取UCES=1V）Re=（2）匹配電路的選擇：由于RA=50，Re=100，所以需要采用匹配電路，將RA轉(zhuǎn)換為晶體管所需的負(fù)載Re。匹配電路還應(yīng)具有濾波作用。選用匹配電路形式如下圖所示。圖3-2 匹配電路參數(shù)計(jì)算公式： 式中0

10、=2f0=2××103(f , RA=50，Re=100選Qe1=2, 則Qe2= 得:C8=1224 p F (取1200 p F, C9=1149 p F (取1500 p F(3饋電電路的選擇:采用并聯(lián)饋電電路,扼流圈選4.7mH或多或少5.6mH均可。（4）功放電路的選擇：C若按60%計(jì)算,則臨界時(shí): 功放管基極偏置電阻的計(jì)算： 選50選用3DG12C其極限參數(shù)為。 (5緩沖級(jí)的計(jì)算晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)位于交流負(fù)載線的中點(diǎn)，考慮到晶體管約有1V的飽和壓降，可取 ，為得到一定的跟隨范圍，減小失真，可取靜態(tài)工作點(diǎn)電流IcQ=6mA，則 為便于調(diào)節(jié)，基極偏置電阻采用電位器

11、Rw1、R3組合而成。 T2管可選用普通的小功率高頻晶體管如3DG6、3DG8、取4060。圖33 緩沖級(jí)參考電路(6主振級(jí)的計(jì)算： 電路形式的選擇：采用簡(jiǎn)單的電容三點(diǎn)式振蕩電路，其原理電路如圖34所示圖34 簡(jiǎn)單電容三點(diǎn)式振蕩電路在圖34中C1為交流旁路電容，故晶體管T1的基極交流接地，該電路可看成共基電路和反饋網(wǎng)絡(luò)組成，C4、C3構(gòu)成分壓電路，提供降壓輸出，減小了負(fù)載對(duì)振蕩電路的影響：電路參數(shù)的選擇：a選管：主振級(jí)是小功率振蕩管，選擇一般小功率高頻管即可，但從穩(wěn)頻和起振出發(fā)，應(yīng)選特征頻率fT較高的晶體管，因?yàn)閒T高，高頻性能好，晶體管內(nèi)部相移小，有利于穩(wěn)頻；在高頻工作時(shí)，振蕩器也因具有足夠

12、的增益而易于起振通常fT >(310f0另外，應(yīng)選電流放大倍數(shù)較大的晶體管，大，易起振。為此，可選3DG6、3DG8、9018等常用的高頻小功率管.b直流工作狀態(tài)與偏置電阻的計(jì)算：振蕩管的靜態(tài)工作點(diǎn)電流對(duì)振蕩器工作的穩(wěn)定性及波形有較大的關(guān)系，因此，應(yīng)合理選擇工作點(diǎn)。振蕩器振蕩幅度穩(wěn)定后，常工作在非線性區(qū)域，晶體管必然出現(xiàn)飽和和截止情況，晶體管在飽和時(shí)輸出阻抗低，它并聯(lián)在LC回路上使Q值大為降低，降低頻率穩(wěn)定度，波形也會(huì)失真，所以應(yīng)把工作點(diǎn)選在偏向截止區(qū)一邊，故工作點(diǎn)電流不能過(guò)大，應(yīng)選小些，通常對(duì)小功率振蕩器，工作點(diǎn)電流應(yīng)選,IcQ偏大，可使振蕩幅度增加一些，但對(duì)其它指標(biāo)不利，通常取Icq

13、=1mA R4=2K請(qǐng)考慮基極偏置電阻應(yīng)如何定。取 c振蕩電路參數(shù)與選取：選擇L= 1012uH 而選反饋系數(shù)Fu= l則C2= C3(選為510pF。取輸出接入系數(shù) 定一C4值,可取C3 值上面討論的是等幅波發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)。對(duì)于調(diào)幅波發(fā)射機(jī)應(yīng)如何設(shè)計(jì)，請(qǐng)每個(gè)同學(xué)自己思考。六、安裝調(diào)試要求對(duì)圖24所示電路進(jìn)行裝配、調(diào)整、測(cè)試，以使電路能正常工作，并達(dá)到所要求的主要技術(shù)指標(biāo)。l、檢測(cè)元件、晶體管用晶體管圖示儀檢測(cè)晶體管(它們的主要參數(shù)：如、BUcE0等應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。對(duì)要求自己繞制的電感線圈，可用高頻電感電容測(cè)量?jī)x測(cè)量電感量。2、按規(guī)定的印刷線路的大小設(shè)計(jì)印制板圖。并通過(guò)描圖、腐蝕、鉆孔等過(guò)程制作

14、電路印制板。3、對(duì)要求的電路進(jìn)行元器件的焊接、安裝，要求安裝整齊，焊點(diǎn)光滑、無(wú)焊、錯(cuò)焊。4、對(duì)各級(jí)電路進(jìn)行調(diào)試：（1）振蕩電路：調(diào)整合適的靜態(tài)偏置，使輸出電壓幅度合適，輸出波形應(yīng)無(wú)明顯失真，輸出信號(hào)頻率正確。（2）緩沖電路：調(diào)整合適的偏置，使輸出無(wú)明顯失真。(3功放電路：調(diào)整功放偏置或輸入載波幅度，以及有關(guān)元件，使輸出幅度達(dá)到最大，無(wú)明顯失真，要求輸出電壓幅度>3.5V，輸出功率符合要求。第4章 總結(jié)及心得體會(huì) 這兩周的電子課程設(shè)計(jì)實(shí)習(xí)周終于結(jié)束了，通過(guò)兩周以來(lái)同學(xué)和老師的共同努力，我們終于完成了電子課程。作完之后，我組的全體成員都大吸了一口氣，然后感嘆道：終于做完了，可把我們可累苦了。但大家臉上的表情都是欣慰和歡喜的，到底工夫不負(fù)有心人。俗話說(shuō)的好：苦不苦想想紅軍長(zhǎng)征二萬(wàn)五。當(dāng)年紅軍爬雪山，越草地，與自然做斗爭(zhēng)，冰天雪地的。我們餓了還有香噴噴的飯菜吃，他們呢？吃草皮，啃樹(shù)皮，甚至連自己身上的皮帶都煮著吃了，比起他們來(lái)我們幸福多了，看著自己的勞動(dòng)成果：面包板上大大小小的芯片，密密麻麻的連接線，大家都笑了，我們四目相接，面面相覷，都在感慨實(shí)習(xí)終于結(jié)束了。不知道是因?yàn)樾那楹眠€是太累，晚上回去倒下就睡著了，特別的塌實(shí)特