電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)小調(diào)幅發(fā)射機(jī)

電子線(xiàn)路課程設(shè)計(jì)課題名稱(chēng)：小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)2014年3月8日實(shí)驗(yàn)題目：小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)內(nèi)容摘要：信息高速發(fā)展，且無(wú)線(xiàn)技術(shù)發(fā)展很活躍，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，不斷的深入到社會(huì)的各個(gè)部門(mén)，為人類(lèi)提供更加便捷的服務(wù)。小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)常用于通信系統(tǒng)和其它無(wú)線(xiàn)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，原因是小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)具有實(shí)現(xiàn)調(diào)幅簡(jiǎn)便，調(diào)制所占的頻帶窄，并且與之對(duì)應(yīng)的調(diào)幅接收設(shè)備簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。發(fā)射機(jī)的主要任務(wù)是利用低頻音頻信號(hào)對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)制，將其變?yōu)樵谶m合頻率上具有一定的帶寬，有利于天線(xiàn)發(fā)射的電磁波。一般來(lái)說(shuō)，簡(jiǎn)易發(fā)射機(jī)主要分為低頻部分、高頻部分、以及電源部分。高頻部分主要包括：主振蕩器、緩沖放大級(jí)、中間放大級(jí)、功放推動(dòng)級(jí)以及末級(jí)功放級(jí)。低頻部分主要包括：話(huà)筒、低頻電壓放大級(jí)、低頻功率放大級(jí)以及末級(jí)低頻功率放大級(jí)等。采用multisim軟件對(duì)小功率條幅發(fā)射機(jī)電路進(jìn)行設(shè)計(jì)與繪制，從理論上對(duì)電路進(jìn)行分析，選擇適合的元器件，設(shè)計(jì)出滿(mǎn)足技術(shù)指標(biāo)的小功率調(diào)幅發(fā)射機(jī)。一、1.設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求技術(shù)指標(biāo)：載波頻率輸出功率負(fù)載電阻輸出信號(hào)帶寬（雙邊帶）殘波輻射單音調(diào)幅系數(shù)；平均調(diào)幅系數(shù)0.3發(fā)射效率2.系統(tǒng)框圖調(diào)幅發(fā)射機(jī)的組成框圖：緩沖級(jí)主振級(jí)緩沖級(jí)主振級(jí)緩沖級(jí)主振級(jí)緩沖級(jí)主振級(jí)緩沖級(jí)主振級(jí)緩沖級(jí)主振級(jí)高頻功放振幅調(diào)制高頻功放振幅調(diào)制調(diào)制信號(hào)調(diào)制信號(hào)主振級(jí)：主振器就是高頻振蕩器，根據(jù)載波頻率的高低、頻率穩(wěn)定度來(lái)確定電路型式。方法一：采用石英晶體振蕩器，石英晶體振蕩器具有較高的頻率穩(wěn)定度，在選擇合適的偏置電路的情況下，頻穩(wěn)度可達(dá)到10-11數(shù)量級(jí)，而且，其工作狀態(tài)穩(wěn)定，波形失真度也比較小，因此，在頻穩(wěn)度要求較高的電路中，可以選用石英晶體振蕩器作為主振級(jí)。方法二：采用RC正弦波振蕩器，由于RC振蕩器主要是由電阻和電容組成的，在電路中并沒(méi)有諧振回路，因此，RC振蕩器不適合于作為高頻振蕩器，可以選擇利用此特點(diǎn)設(shè)計(jì)音頻信號(hào)。方法三：采用LC三點(diǎn)式正弦波振蕩電路，三點(diǎn)式振蕩電路有電容三點(diǎn)式和電感三點(diǎn)式之分，相對(duì)來(lái)說(shuō)，電容三點(diǎn)式的輸出波形相對(duì)電感三點(diǎn)式要穩(wěn)定，電容三點(diǎn)式振蕩器最高工作頻率一般比電感三點(diǎn)式振蕩器的高且頻率變化不會(huì)改變電抗的性質(zhì)，因此振蕩器一般都采用電容三點(diǎn)式形式。本設(shè)計(jì)采用的是克拉潑電路。圖1克拉潑振蕩電路對(duì)于克拉潑電路，為了減小管子與回路間的耦合，一般取值較小，而取值較大，通常它們之間滿(mǎn)足《，《，因而回路總電容近似等于，從而對(duì)振蕩頻率影響大大減小，實(shí)際情況下，克拉潑電路的頻穩(wěn)度大體上比電容三點(diǎn)式電路高一個(gè)數(shù)量級(jí)，達(dá)。根據(jù)技術(shù)指標(biāo)選擇三極管2N2222三極管結(jié)構(gòu)：NPN集電極-發(fā)射極電壓30V集電極-基電壓60V射極-基極電壓5V集電極電流0.8A耗散功率0.5W結(jié)溫200℃特怔頻率平均300MHZ放大倍數(shù)：100元器件的選擇及參數(shù)計(jì)算：緩沖級(jí)：一般為射級(jí)跟隨器，它的輸入阻抗高，對(duì)前級(jí)電路影響小，可以作為多級(jí)放大器的第一級(jí)；輸出阻抗低，帶負(fù)載能力強(qiáng)，可以作為多級(jí)放大器的輸出級(jí)；由于它的前面兩個(gè)特點(diǎn)，可以在多級(jí)放大器里做緩沖級(jí)。圖2緩沖級(jí)電路參數(shù)計(jì)算：調(diào)制信號(hào)（音頻信號(hào)）：用需要傳輸?shù)男盘?hào)去改變載波信號(hào)的某一參數(shù)，如幅值、頻率、相位。這個(gè)用來(lái)改變載波信號(hào)的某一參數(shù)的信號(hào)稱(chēng)調(diào)制信號(hào)。為低頻信號(hào)。圖3音頻信號(hào)電路圖參數(shù)計(jì)算：振幅調(diào)制：振幅調(diào)制器的任務(wù)是將所需傳送的信息“加載”到高頻振蕩中，以調(diào)幅波的調(diào)制形式傳送出去。通常采用低電平調(diào)制和高電平調(diào)制兩種方式。方案一：采用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方法是屬于低電平調(diào)制，輸出功率小，必須使用高頻功率放大器才能達(dá)到發(fā)射功率的要求。本設(shè)計(jì)采用的是XFC1596集成模擬相乘器，此電路圖及外圍的電阻參考電子線(xiàn)路課本246頁(yè)方案二：采用集電極調(diào)幅電路實(shí)現(xiàn)調(diào)制的方式屬于高電平調(diào)制。如果集電極調(diào)幅電路的輸出功率能夠滿(mǎn)足發(fā)射功率的要求，就可以在調(diào)制級(jí)將信號(hào)直接發(fā)射出去。這種方案最大的優(yōu)點(diǎn)就是使用的元件少。圖4調(diào)制電路高頻功放：由于調(diào)制采用的是XFC1596集成模擬相乘器，為低電平調(diào)制，所以加一級(jí)甲級(jí)高頻功率放大，如果還不能達(dá)到理想的要求，可以再加一級(jí)丙類(lèi)放大以達(dá)到要求。圖5甲級(jí)功放電路圖參數(shù)計(jì)算：整體的電路圖圖6小功率調(diào)幅電路圖工作原理：克拉潑振蕩器可以產(chǎn)生10MHz的高頻信號(hào)作為載波，音頻放大電路產(chǎn)生大功率的調(diào)制信號(hào)（音頻信號(hào)），將克拉潑振蕩器的輸出經(jīng)射極跟隨器構(gòu)成的緩沖級(jí)連入用XFC1596調(diào)幅電路構(gòu)成的調(diào)制級(jí)，將音頻放大電路的輸出也連入調(diào)制級(jí)，經(jīng)調(diào)制級(jí)完成調(diào)幅后再經(jīng)一級(jí)甲級(jí)功率放大即可產(chǎn)生滿(mǎn)足發(fā)射要求的調(diào)幅信號(hào)，實(shí)現(xiàn)小功率調(diào)幅AM發(fā)射機(jī)的功能。改進(jìn)的地方：主振級(jí)可以選用晶體振蕩電路，波形更穩(wěn)定調(diào)制級(jí)可以選用高電平調(diào)制，可以省去功放級(jí)，元件使用的少元件清單：元件名稱(chēng)元件符號(hào)元件參數(shù)元件數(shù)目電阻R1.5kΩ1電阻R2KΩ2電阻R51KΩ1電阻R28KΩ1電阻R13KΩ1電阻R17KΩ1電阻R1KΩ1電阻R10KΩ1電阻R1KΩ3電阻R51kΩ1電阻R3.9kΩ1電阻R3kΩ1電阻R50Ω1電阻R51Ω2電阻R10kΩ2電阻R6.8kΩ1電阻R500Ω3電阻R20Ω1電阻R3kΩ1可變電阻R50kΩ1可變電阻R1kΩ1可變電阻R10kΩ1可變電阻R47kΩ1可變電阻R300Ω1電容C0.1uF3電容C1uF2電容C100uF1電容C0.01uF1電容C150pF1電容C300pF1電解電容C10uF1可變電容C100pF1電感L5uH1可變電感L100mH1二極管D1BH621三極管Q2N222210集成運(yùn)放ULM3581變壓線(xiàn)圈T1參考文獻(xiàn)：1.電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)踐，楊剛，周群，電子工業(yè)出版社2.電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)指導(dǎo).李銀華等編.北京航空航天大學(xué)出版社，20053.高頻電子線(xiàn)路實(shí)踐教程.朱昌平、高遠(yuǎn)主編.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20094.電子線(xiàn)路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試（第二版），謝自美主編.華中科技大學(xué)出版社，20095.電子線(xiàn)路，謝嘉奎，高教出版社，6.高頻電子線(xiàn)路實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)，楊