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

1、課程設(shè)計課程名稱： 學(xué) 院： 專 業(yè)： 姓 名： 學(xué) 號： 年 級： 任課教師： 年 月 日 課程設(shè)計任務(wù)書課題名稱: 專業(yè)、班級： 指 導(dǎo) 教師： 指導(dǎo)教師簽名： 教研室主任簽名： 分管院長簽名： 一課程設(shè)計內(nèi)容 設(shè)計題目；小型等幅發(fā)射機(jī)的設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容： 通過本課題設(shè)計，提高學(xué)生的實際動手能力，鞏固已學(xué)的理論知識，能夠使學(xué)生建立無線電發(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、計算發(fā)射機(jī)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。 1、工作頻率f0=1.2 MHz 2.6MHz2、輸出功率POmax025W3、頻率穩(wěn)定度5&

2、#215;10-4 4、負(fù)載電阻RA=50 5、電源電壓 Ec=12二課程設(shè)計應(yīng)完成的工作1、文本按學(xué)校的規(guī)定要求撰寫。2、設(shè)計文本字?jǐn)?shù)至少5000字以上。3、中文摘要300字以內(nèi)。4、獨立完成設(shè)計任務(wù)。5、按規(guī)范要求繪制一張3號電原理圖。6、按規(guī)定的時間、地點答疑。三課程設(shè)計進(jìn)程安排序號課程設(shè)計各階段名稱日期、周次1資料收集12月16（教學(xué)第16周）2設(shè)計方案論證12月17日（教學(xué)第16周）3單元電路設(shè)計12月18，19日（教學(xué)第16周）4撰寫設(shè)計文本12月20日（教學(xué)第16周）摘要 高頻電子線路課程設(shè)計的任務(wù)是在學(xué)生掌握和具備電子技術(shù)基礎(chǔ)知識與單元電路的設(shè)計能力之后，讓學(xué)生綜合運

3、用高頻電子線路知識，進(jìn)行實際高頻系統(tǒng)的設(shè)計、安裝和調(diào)測，利用orcad、multisim等相關(guān)軟件進(jìn)行電路設(shè)計，提高綜合應(yīng)用知識的能力、分析解決問題的能力和電子技術(shù)實踐技能，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。為今后從事電子技術(shù)領(lǐng)域的工程設(shè)計打好基礎(chǔ)。此設(shè)計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、低頻功放等幾個個部分，分別講天線接收到的高頻信號進(jìn)行選頻、放大、混頻，最后解調(diào)出低頻調(diào)制信號等功能。將設(shè)計參數(shù)要求分解到各模塊的設(shè)計中以分別實現(xiàn)。 【關(guān)鍵詞】等幅 發(fā)射機(jī) 振蕩器 高頻功率放大器  目 錄

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

5、作和調(diào)試的設(shè)計性實驗，其基本屬性體現(xiàn)在工程設(shè)計上。但課程設(shè)計畢竟不同于一般實驗。首先是時間和規(guī)模不同，一般實驗只有兩學(xué)時，充其量為四學(xué)時；而課程設(shè)計一般為一兩周。實驗所要達(dá)到的目的較小。通常只是為了驗證某一種理論、掌握某一種參數(shù)的測量方法、學(xué)習(xí)某一種儀器的使用方法等等；而課程沒計則是涉及一門課程甚至幾門課程的綜合運用，所以課程設(shè)計是大型的。其次，完成任務(wù)的獨立性不同，一般實驗學(xué)生采用教師事先安排好的實驗板和儀器，實驗指導(dǎo)書上詳細(xì)地介紹了做什么和如何做，實驗時還有教師現(xiàn)場指導(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)，因此實驗是比較容易完成的；而課程設(shè)計不同，課程設(shè)計只給出所要設(shè)計的部件

6、或整機(jī)的性能參數(shù)，由學(xué)生自己去設(shè)計電路、設(shè)計和制作印刷電路板，然后焊接和調(diào)試電路，以達(dá)到性能要求。課程設(shè)計和畢業(yè)設(shè)計性質(zhì)非常接近，畢業(yè)設(shè)計是系統(tǒng)的工程設(shè)計實踐，而課程設(shè)計則是工程設(shè)計實踐的初步訓(xùn)練，它為畢業(yè)設(shè)計打下一定基礎(chǔ)。課程設(shè)計與畢業(yè)設(shè)計在規(guī)模上和要求上，大小高低不同，但它們都屬于工程設(shè)計，因此工作步驟是類似的。 第三章 小型等幅發(fā)射機(jī)的設(shè)計 一、課程設(shè)計的前期準(zhǔn)備1、預(yù)習(xí)電容三點式振蕩器、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.重溫高頻實驗儀器設(shè)備的使用方法。二、目的要求通過本課題設(shè)計與裝配、調(diào)試，提高學(xué)生的實際動手能力，鞏固已學(xué)的理論知識，能夠使學(xué)生建立無線電

7、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、計算發(fā)射機(jī)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(jī)的調(diào)整及測試方法。三、設(shè)計指標(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5×10-4 4、負(fù)載電阻RA=50 5、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.主振級緩沖級激勵級功放及調(diào)幅輸出網(wǎng)絡(luò)音頻放大話筒四、設(shè)計方案 若改為等幅波發(fā)射機(jī)，只需去掉音頻放大級即可，若輸出功率要求不高，

8、可去掉其中的激勵級。 各級電路的作用：主振級：是正弦波自激振蕩器，用來產(chǎn)生頻率為2.6MHz的高頻振蕩信號，由于整個發(fā)射機(jī)的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求主振級有較高的頻率穩(wěn)定度，同時也有一定的振蕩功率(或電壓)，其輸出波形失真要小。緩沖級：其作用主要是將主振級與激勵級進(jìn)行隔離，以減輕后面各級工作狀態(tài)變化(如負(fù)載變化)對振蕩頻率穩(wěn)定度的影響以及減小振蕩波形的失真。 激勵級：若輸出功率要求較高時，插入激勵級來放大信號功率。 功放(調(diào)幅)級：將從激勵級送來的信號進(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)在該級實現(xiàn)調(diào)幅，應(yīng)選用合適的調(diào)幅方式。 輸出網(wǎng)絡(luò)：由于功放級往往

9、工作于效率高的丙類工作狀態(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)有濾波性能。另外，輸出網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)在負(fù)載(天線)與功放級之間實現(xiàn)阻抗匹配。五、等幅波發(fā)射機(jī)的電路設(shè)計參考電路：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) (1)T3管輸出電阻Re的選擇：選定電路臨界工作狀態(tài)時，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 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

10、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)計算公式： 式中0=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%計算,則臨界時: 功放管基極偏置電阻的計算： 選50選用3DG12C其極限參數(shù)為。 (5)緩沖級的計算 晶體管的靜態(tài)工作點應(yīng)位于交流負(fù)載線的中點，考慮到晶體管約有1V的飽和壓降

11、，可取 ，為得到一定的跟隨范圍，減小失真，可取靜態(tài)工作點電流IcQ=6mA，則 為便于調(diào)節(jié)，基極偏置電阻采用電位器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 緩沖級參考電路 (6)主振級的計算： 電路形式的選擇： 采用簡單的電容三點式振蕩電路，其原理電路如圖34所示圖34 簡單電容三點式振蕩電路 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)載對振蕩電路的影響： 電路參數(shù)的選擇： a)選管：主振級是小功率振蕩管，選擇一般小功率高頻管即可，但從穩(wěn)頻

12、和起振出發(fā)，應(yīng)選特征頻率fT較高的晶體管，因為fT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，振蕩器也因具有足夠的增益而易于起振通常fT >(310)f0 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)與偏置電阻的計算： 振蕩管的靜態(tài)工作點電流對振蕩器工作的穩(wěn)定性及波形有較大的關(guān)系，因此，應(yīng)合理選擇工作點。 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，波形也會失真，所以應(yīng)把工作點選在偏向截止

13、區(qū)一邊，故工作點電流不能過大，應(yīng)選小些，通常對小功率振蕩器，工作點電流應(yīng)選,IcQ偏大，可使振蕩幅度增加一些，但對其它指標(biāo)不利，通常取Icq=1mA R4=2K 請考慮基極偏置電阻應(yīng)如何定。取 c)振蕩電路參數(shù)與選?。?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。對于調(diào)幅波發(fā)射機(jī)應(yīng)如何設(shè)計，請每個同學(xué)自己思考。六、安裝調(diào)試要求對圖24所示電路進(jìn)行裝配、調(diào)整、測試，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、檢測元件、晶體管 用晶體管圖示儀檢測晶體管(它們的主要參數(shù)：如、BUc

14、E0等)應(yīng)符合設(shè)計要求。對要求自己繞制的電感線圈，可用高頻電感電容測量儀測量電感量。 2、按規(guī)定的印刷線路的大小設(shè)計印制板圖。并通過描圖、腐蝕、鉆孔等過程制作電路印制板。3、對要求的電路進(jìn)行元器件的焊接、安裝，要求安裝整齊，焊點光滑、無焊、錯焊。4、對各級電路進(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)無明顯失真，輸出信號頻率正確。（2）緩沖電路： 調(diào)整合適的偏置，使輸出無明顯失真。 (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 這

15、兩周的電子課程設(shè)計實習(xí)周終于結(jié)束了，通過兩周以來同學(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。俗話說的好：苦不苦想想紅軍長征二萬五。當(dāng)年紅軍爬雪山，越草地，與自然做斗爭，冰天雪地的。我們餓了還有香噴噴的飯菜吃，他們呢？吃草皮，啃樹皮，甚至連自己身上的皮帶都煮著吃了，比起他們來我們幸福多了，看著自己的勞動成果：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，都在感慨實習(xí)終于結(jié)束了。不知道是因為心情好還是太累，晚上回去倒下就睡著了，特別