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)計目的2.課程設(shè)計的組成部分3 小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計的內(nèi)容4.單元電路設(shè)計方案選擇4.各模塊電路的具體設(shè)計及仿真的設(shè)計7.音頻放大電路的設(shè)計9.調(diào)制電路的設(shè)計10.功率放大級電路的設(shè)計11 2 .6 整體電路設(shè)計 14.總結(jié)16.所遇到的問題，你是怎么解決16.體會收獲及建議16.3參考資料174.教師評語185.成績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(jī)實(shí)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(jī)廣泛地應(yīng)用于 廣播發(fā)射。 本

2、課設(shè)結(jié)合 Multisim 軟件來對小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)電路的設(shè)計與調(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)計數(shù)據(jù)管理。今天的 Multisim 軟件已不是單純的設(shè) 計工具，而是一個系統(tǒng) ，它覆蓋了以仿真為核心的全部物理設(shè)計。 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)計與安裝 對各級電路進(jìn)行詳細(xì)地探討，并利用 Multisim 軟件仿真設(shè)計了一個小功率調(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)射機(jī)的設(shè)計目的 (1)學(xué)習(xí)小功率調(diào)幅

3、高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計方法 (2)研究小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計方案 (3)掌握用軟件調(diào)試和使用的方法 1.2課程設(shè)計的組成部分 1.2.1設(shè)計要求 要求設(shè)計一個小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)。 已知條件： +Vcc=+12V、-VEE=-12V；話音放大級輸出電壓為 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%。 測量儀器設(shè)備：函數(shù)信號發(fā)生器/計數(shù)器EE164B 一臺 調(diào)制度測量儀器HP8901A或BD

4、5 一臺 高頻信號發(fā)生器 一臺 雙蹤示波器(COS5020) 一臺 數(shù)字萬用表 一臺 設(shè)計方案根據(jù)調(diào)幅發(fā)射機(jī)的工作原理和給定的技術(shù)指標(biāo)要求畫出組成框圖 緩沖 功率激勵 本機(jī)振蕩 緩沖 調(diào) 制 功放天線話放音大 圖中，各組成部分的的作用如下： 本機(jī)振蕩：產(chǎn)生頻率為 4MHz 的載波信號。 緩沖隔離級： 將晶體振蕩級與調(diào)制級隔離， 減小調(diào)制級對晶體振蕩級的影響； 將功率激勵級與調(diào)制級隔離，減小功率激勵級對調(diào)制級的影響。 話音放大級：將話筒信號電壓放大到調(diào)制級所需的調(diào)制電壓。 調(diào)制級：將話音信號調(diào)制到載波上，產(chǎn)生已調(diào)波。 功率激勵級：為末級功放提供激勵功率。 末級功放：對前級送來的信號進(jìn)行功率放大，

5、在負(fù)載上獲得滿足要求的發(fā)射功率。2. 小功率調(diào)幅高頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計的內(nèi)容 2.1單元電路設(shè)計方案選擇 1）本機(jī)振蕩器 本機(jī)振蕩器就是高頻振蕩器， 根據(jù)載波頻率的高低和頻率穩(wěn)定度來確定電路 形式。在頻率穩(wěn)定度要求不高的情況下，可以采用電容反饋三點(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 改進(jìn)的電容三點(diǎn)式振蕩電路 頻率穩(wěn)定度是振蕩器的一項十分重要技術(shù)指標(biāo)， 它表示在一定的時間范圍內(nèi) 或一定的溫度、濕度、電壓、電源等變化范圍內(nèi)振蕩頻率的相對變化程度，振蕩 頻率的相對變化量越小，則表明振蕩器的頻率

6、穩(wěn)定度越高。 改善振蕩頻率穩(wěn)定度，從根本上來說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） 語音放大器 語音放大器主要是對語音信號進(jìn)行放大和限頻， 經(jīng)過放大的音頻信號送到調(diào) 制器對高頻載波進(jìn)行調(diào)制。本機(jī)語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，比較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

7、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)幅信號的過程變得極為簡單，而且成本很低。 高電平調(diào)幅電路輸出功率大，一般在系統(tǒng)末級直接產(chǎn)生滿足發(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） 功率激勵級 由于在本電路中，經(jīng)模擬乘法器調(diào)制電路輸出的調(diào)制信號較小，不能滿足末 級功放的輸入要求，因此，本電路中采用功率激勵級來放大調(diào)制信號功率。 5） )功率放大器 功率放大器主要

8、有甲類、甲乙類或乙類（限于推挽電路） 、丙類功放，根據(jù)功 放的輸出功率和效率來確定選擇哪一種。采用低電平調(diào)幅電路的系統(tǒng)，由于調(diào)制 器輸出信號為調(diào)幅波，其后的功率放大器必須是線性的（如甲類、甲乙類或乙類 功放） ；而采用高電平調(diào)幅電路的系統(tǒng)，則在末級直接產(chǎn)生達(dá)到輸出功率要求的 調(diào)幅波， 多以丙類放大器作為此時的末級電路。 對高頻功率放大器的基本要求是, 盡可能輸出大功率、高效率，為兼顧兩者，通常選丙類且要求在臨界工作狀態(tài)， 其電流流通 角 c 在 60 90 范圍。現(xiàn)設(shè) c =70 。高頻電路的電源去耦濾波網(wǎng)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

9、取 0.01F。2.2各模塊電路的具體設(shè)計及仿真 晶體振蕩器如圖 2-3 所示。其中，晶體、C1、C2、C3 與 T1 構(gòu)成改進(jìn)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，應(yīng)首先設(shè) 定晶體管的集電極電流 ICQ，一般取 0.5mA4mA，ICQ 太大會引起輸出波形失 真，產(chǎn)生高次諧波。設(shè)晶體管=60，Icq=2mA，VEQ=（1213）Vcc，則 可算出 R1，R2、R3，如圖所示的值。 晶體振蕩器電路原理圖利用 multisim 對該語音放大模塊進(jìn)行仿真，輸出波形如下圖 2-4 所示

10、，從仿 真結(jié)果可以看出波形滿足設(shè)計的要求。 振蕩器頻率 振蕩器輸出波形2.3. 音頻放大電路 如下圖 所示的音頻放大電路， 采用 uA741 對由話筒或 CK 插座輸入的語 音信號進(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圖 2-6 所示， 可以看出語音信號被很好的 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模擬量（電壓或電流）相乘的電子器件。高頻電子線 路中的振幅解調(diào)，同步檢波，混頻，倍頻，鑒

11、頻，鑒相等調(diào)制和解調(diào)的過程，均 可視為兩個信號相乘或包含相乘的過程。 采用集成模擬乘法器實(shí)現(xiàn)上述功能比采 用分立器件要簡單得多，而且性能優(yōu)越。2.5功率放大級電路 通過前面的電路以后，進(jìn)入功率放大級的是已調(diào)信號。但由于信號的功率太 小，發(fā)射出去存在很大衰減，影響信號的傳送，所以要進(jìn)行功率放大。功率放大 電路如下圖 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 將以上各級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所遇到的問題，你是怎樣

12、解決這些問題的（1）波形調(diào)不出把負(fù)載減小，調(diào)節(jié)頻率； （2） 選錯器材或接錯端口檢查電路，重新接； （3）畫圖時不會用一些工具問老師或同學(xué)或上網(wǎng)查；3.2體會與建議 本次課程設(shè)計是在系統(tǒng)學(xué)習(xí)高頻電子線路之后通過查閱相關(guān)資料完 成的，這次課程設(shè)計給我?guī)砹撕艽蟮氖斋@，讓我學(xué)到了很多，不僅掌握了簡單 的電子電路的設(shè)計與制作，也掌握了論文寫作的方法和格式。在制作電路時，我 深深體會到連接電路時一定要認(rèn)真仔細(xì)，每一步驟都要認(rèn)真分析。這樣一來，把所學(xué)的理論 知識運(yùn)用到了實(shí)踐中，不僅鞏固了理論知識的學(xué)習(xí)，更加提高了分析解決問題的 能力。這次的課設(shè)是每個人獨(dú)立完成一種電路的設(shè)計與制作，是一次很好的鍛煉 自己獨(dú)立能力的機(jī)會，盡管在課設(shè)的過程中碰到過很多難題，我都是先獨(dú)立思考 解決，實(shí)在解決不了的就請教身邊的同學(xué)，有時候會被一語點(diǎn)破發(fā)現(xiàn)問題其實(shí)不 是問題。大家一起探討，總是能發(fā)現(xiàn)問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、識圖、分析圖的方法和技巧，我們特地從網(wǎng)上查找了些專題文章，詳細(xì)了解 各類電路圖的基本原理和分析方法。 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)識到在此次 設(shè)計電路中所存在的問題；而通過不斷的努力去解決這些問題.在解決設(shè)計問題 的同時自己也在其中有所收獲。 設(shè)計過