通信電子線路課程設(shè)計說明書調(diào)頻發(fā)射機

1、 通信電子線路課程設(shè)計說明書 調(diào) 頻 發(fā) 射 機 系 、 部：電子與信息工程系學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師： 職稱：老師專 業(yè)：電子與信息工程技術(shù)班 級：電信0902班完成時間：2011-06-03摘 要調(diào)頻發(fā)射機是將音頻信號和高頻載波調(diào)制為調(diào)頻波,使高頻載波的頻率隨音頻信號發(fā)生變化,再對所產(chǎn)生的高頻信號進行放大,激勵,功放和一系列的阻抗匹配,使信號輸出到天線,發(fā)送出去的裝置.高頻信號的產(chǎn)生現(xiàn)在有頻率合成,pll等方式.現(xiàn)在我國的商業(yè)調(diào)頻廣播的頻率范圍為88-108mhz,校園為76-87mhz,西方國家為70-90mhz。隨著科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，無線電發(fā)射機在生活中得到廣泛應(yīng)用，最普遍的有

2、電臺、對講機等。人們通過無線電發(fā)射機可以把需要傳播出的信息發(fā)射出去，接收者可以通過特制的接收機接受信息，最普通的模式是：廣播電臺通過無線電發(fā)射機發(fā)射出廣播，收聽者通過收音機即可接收到電臺廣播。本設(shè)計為一簡單功能的無線電調(diào)頻發(fā)射器，相當于一個迷你型的電臺，通過該發(fā)射器可以把聲音轉(zhuǎn)換為無線電信號發(fā)射出去，該信號頻率可調(diào)，通過普通收音機接收，只要在頻率適合時即可收到發(fā)射器發(fā)送出的無線電信號，并通過揚聲器轉(zhuǎn)換出聲音。 本設(shè)計為本校院級電子設(shè)計大賽作品。在此寫成課程設(shè)計的模式，算是總結(jié)經(jīng)驗，再次學(xué)習(xí)。由于時間倉促，不盡完美之處，請諒解。目 錄1.緒論2.調(diào)頻發(fā)射機及其主要技術(shù)指標 2.1 發(fā)射機的組成框

3、圖 2.2 主要技術(shù)指標3.電路的設(shè)計3.1 電路原理分析3.2 單元電路設(shè)計3.2.1 lc調(diào)頻振蕩級3.2.2 緩沖隔離級3.2.3 高頻功率放大級4.參數(shù)設(shè)計與計算 4.1 lc調(diào)頻振蕩器4.2 高頻功率放大器5.電路的仿真及結(jié)果6. 電路的調(diào)試與測試7. 實驗清單8. 實驗心得9. 參考文獻10.致謝1. 緒 論調(diào)頻發(fā)射機作為一種簡單的通信工具，由于它不需要中轉(zhuǎn)站和地面交換機站支持，就可以進行有效的移動通信，因此深受人們的歡迎。目前它廣泛的用于生產(chǎn)、保安、野外工程等領(lǐng)域的小范圍移動通信工程中。本課題重點在于設(shè)計能給發(fā)射機電路提供穩(wěn)定頻率的振蕩調(diào)制電路。課題首先用兩級電壓并聯(lián)負反饋放大電

4、路，適當放大語音信號，以配合調(diào)制級工作；然后用石英晶體構(gòu)成振蕩電路為發(fā)射機提供穩(wěn)定的基準頻率載波，接著通過變?nèi)荻O管完成語音信號對載波信號的頻率調(diào)制，并通過lc并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)選出三倍頻信號；最終利用兩級功率放大，使已調(diào)制信號功率大大提高，經(jīng)過串聯(lián)濾波網(wǎng)絡(luò)濾除高次諧波，最后通過拉桿天線發(fā)射出去。通過后續(xù)的電路仿真和部分電路的調(diào)試，可以證明本課題的電路基本成熟，基本能完成語音信號的電壓放大、頻率調(diào)制和功率放大，達到發(fā)射距離的要求。發(fā)射機的主要任務(wù)是完成有用的低頻信號對高頻載波的調(diào)制,將其變?yōu)樵谀骋恢行念l率上具有一定帶寬、適合通過天線發(fā)射的電磁波。通常，發(fā)射機包括三個部分：高頻部分，低頻部分，和電源部

5、分。高頻部分一般包括主振蕩器、緩沖放大、倍頻器、中間放大、功放推動級與末級功放。主振器的作用是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的載波。為了提高頻率穩(wěn)定性，主振級往往采用石英晶體振蕩器，并在它后面加上緩沖級，以削弱后級對主振器的影響。低頻部分包括話筒、低頻電壓放大級、低頻功率放大級與末級低頻功率放大級。低頻信號通過逐漸放大，在末級功放處獲得所需的功率電平，以便對高頻末級功率放大器進行調(diào)制。因此，末級低頻功率放大級也叫調(diào)制器。調(diào)制是將要傳送的信息裝載到某一高頻振蕩(載頻)信號上去的過程。所以末級高頻功率放大級則成為受調(diào)放大器。2.調(diào)頻發(fā)射機及其主要技術(shù)指標2.1 發(fā)射機的組成框圖與條幅系統(tǒng)相比，調(diào)頻系統(tǒng)由于高頻振蕩器

6、輸出的振幅不變，因而具有較強的抗干擾能力與較高的功率，在無線通信、廣播電視、遙控遙測等方面獲得廣泛應(yīng)用。圖1所示的為調(diào)頻發(fā)射機與接收系統(tǒng)的基本組成框圖，其中，圖（a）所示的的為直接調(diào)頻發(fā)射機的組成框圖，是本節(jié)主要討論的問題，圖（b）所示的為外差式調(diào)頻接收機的組成框圖。高頻振蕩緩沖隔離高頻功放頻率調(diào)制調(diào)制信號天線倍頻（a） 直接調(diào)頻發(fā)射機組成框圖天線 低頻功放限幅鑒頻中頻放大混頻高頻放大本振 （b）外差式調(diào)頻接收機組成框圖 圖12.2 主要技術(shù)指標 （1）發(fā)射功率pa 一般是指發(fā)射機輸送到天線上的功率。 （2）發(fā)射機的工作頻率應(yīng)根據(jù)調(diào)制方式，在國家或地區(qū)或有關(guān)部門所規(guī)定的范圍內(nèi)選取。（3）總效率

7、 發(fā)射機發(fā)射的總功率pa與其消耗的總功率pc之比稱為發(fā)射機的總效率。（4）非線性失真 當最大頻偏為75khz，調(diào)制信號的頻率為100hz7500hz時，要求調(diào)頻發(fā)射機的非線性失真系數(shù)應(yīng)小于1%。（5）雜音電平 調(diào)頻發(fā)射機的寄生調(diào)幅應(yīng)小于載波電平的5%-10%，雜音電平應(yīng)小于-65db。3. 電路的設(shè)計3. 1 電路原理分析通常小功率發(fā)射機采用直接調(diào)頻方式，它的組成框圖如圖2所示。其中高頻振蕩級主要是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、中心頻率符合指標要求的正弦波信號，且其頻率受到外加音頻信號電壓調(diào)變；緩沖級主要是對調(diào)頻振蕩信號進行放大，以提供末級所需的激勵功率，同時還對前后級起有一定的隔離作用，為避免級功放的工作狀

8、態(tài)變化而直接影響振蕩級的頻率穩(wěn)定度；，功放級的任務(wù)是確保高效率輸出足夠大的高頻功率，并饋送到天線進行發(fā)射。lc調(diào)頻振蕩級緩沖隔離級高頻功率放大級 圖2 系統(tǒng)框圖 上述框所示小功率發(fā)射機設(shè)計的主要任務(wù)是選擇各級電路形式和各級元器件參數(shù)的計算。3.2 單元電路設(shè)計鑒于上述設(shè)計考慮采用圖3所示電路。在條件許可時，亦可采用mc2833單片集成電路滅設(shè)計，該集成電路工作原理請參見其規(guī)格書，應(yīng)結(jié)合本課題要求對電路外圍元件參數(shù)作相應(yīng)計算修改?？紤]到變?nèi)荻O管偏置電路簡單起見，采用共基電路。因要求的頻偏不大，故采用變?nèi)荻O管部份接入振蕩回路的直接調(diào)頻方式。c3為斟極高頻旁路電容，r1、r2、r3、r4、r5為

9、t1管的偏置電阻。采用分壓式偏置電路既有利于工作點穩(wěn)定，且振蕩建立后自給負偏置效應(yīng)有籃球振蕩幅度的穩(wěn)定。一般選為3ma左右，太小不易起振，太大輸出振蕩波形將產(chǎn)生失真。調(diào)節(jié)c9、cp可使高頻線性良好。r7、r9為變?nèi)荻O管提供直流偏置。調(diào)制音頻信號c4、加到變?nèi)荻O管改變振蕩頻率實現(xiàn)調(diào)頻。振蕩電壓經(jīng)電容c10耦合加至t2緩沖放大級。t2緩沖放大級采用諧振放大，l2和c11應(yīng)諧振在振蕩載波頻率上。如果發(fā)現(xiàn)通過頻帶太窄或出現(xiàn)自激可在l2兩端并聯(lián)上適當電阻以降低回路q值。該級可工作于甲類以保證足夠的電壓放大。t3管工作在丙類狀態(tài)，既有較高的效率，同時可以防止t3管產(chǎn)生高頻自激而引起的二次擊穿損壞。調(diào)節(jié)

10、偏置電阻可改變t3管的導(dǎo)通角。l3、l4、c15和c16構(gòu)成型輸出回路用來實現(xiàn)阻抗匹配并進行濾波，即將天線阻抗變換為功放管所要求的負載值，并濾除不必要的高次諧波分量。常用的輸出回路還有l(wèi)型、t型以及雙調(diào)諧回路等。圖3 小型調(diào)頻發(fā)射機電路采用間接調(diào)頻的方式，其組成系統(tǒng)框圖如圖4-2所示。其正弦波振蕩器一般采用高頻穩(wěn)度的晶體振蕩器，產(chǎn)生的載波通過調(diào)相器后引入一個可控的附加相移，從而達到間接調(diào)頻的目的?？紤]到電路的復(fù)雜度故采用直接調(diào)頻的方案。3.2.1 lc調(diào)頻振蕩級在調(diào)頻振蕩級可選用電感三點式，電容三點式和晶體振蕩器產(chǎn)生正弦波電壓。具體電路如圖4-3，4-4所示。圖4-3 圖4-4本設(shè)計采用較為穩(wěn)

11、定的克拉潑電路如圖4-5所示三極管t1應(yīng)為甲類工作狀態(tài)，其靜態(tài)工作點不應(yīng)設(shè)的太高，工作點太高振蕩管工作范圍易進入飽和區(qū)，輸出阻抗的降低將使振蕩波形嚴重失真，但工作點太低將不易起振。在克拉潑電路中c1，c2受三極管級間電容cce，cbe，ccb的影響。因此在電容的取值上應(yīng)滿足c4c1,c4c2. 3.5uh圖4-53.2.2緩沖級為了使第三級能夠達到額定功率必須加大激勵即vbm，因此要求緩沖級有一定的增益，可采用lc并聯(lián)回路作負載的小信號諧振放大器。由可得1.7uh3.2.3 功率輸出級為了有較高的效率和穩(wěn)定的輸出可用丙類功放同上可得1.1uh.級與級之間還應(yīng)加入級間耦合電容，電容取值應(yīng)對交流近

12、似短路（）把以上各級電路組合得到如圖4-6所示小功率調(diào)頻發(fā)射器電路 圖4-6 小功率調(diào)頻發(fā)射器電路4.參數(shù)設(shè)計與計算5.電路的仿真及結(jié)果6. 電路的調(diào)試與測試制作前應(yīng)先集齊所有元件，并對其質(zhì)量及參數(shù)進行細心的檢測，再根據(jù)所需的體積設(shè)計一款合適的線路板。總而言之，良好的元件質(zhì)量、合適的印板布局是有效提高自制成功率的保證，主要調(diào)試步驟如下：1. 排版電路板，然后將所有元件連同天線一并按設(shè)計好的電路焊在萬能板上，對安裝焊接工藝要求是：盡量縮短高頻部分元件引線；電阻、電容盡可能臥式安裝，并無虛焊、脫焊現(xiàn)象。2. 給發(fā)射機通電，電壓為12v。天線接示波器與頻率計，反復(fù)調(diào)節(jié)l1、l2、l3匝間距離以使場強

13、計示數(shù)增至最大，必要時對各級的諧振電容進行調(diào)節(jié)，使輸出頻率達到要求，并出現(xiàn)不失真的正弦波。3. 不起振或振蕩弱；若輸出功率小，若能保證元件的質(zhì)量，以下步驟可助你排除故障：1，在cc兩端并聯(lián)一個7pf電容(注意：該電容不可過大，否則你會發(fā)現(xiàn)調(diào)制失效)；2，調(diào)振蕩級偏置電阻；3，改變c6容量一試，如果上述方法不能解決，也有可能是元件布局不合理引起，可重新對電路板進行布線。4. 連接頻偏儀測出角頻偏六、故障及分析1. 收音機存在嚴重的嘯叫聲或失真近距離使用時，特別采集到強度較高的信號時，收音機存在嚴重的嘯叫聲或失真。這是由于音頻放大級增益較高，同時配用的話筒又具有較高的拾音靈敏度所引起。這是可適當調(diào)

14、節(jié)電阻r3， r3的阻值越大，話筒采集聲音的靈敏度越弱，電阻越小話筒的靈敏度越高。2. 用ck接口輸入音源信號時，收音機輸出聲音小且伴有交流聲。改善方法：1，盡量縮短音頻輸入引線；2，在發(fā)射機與音源二條連線中各串聯(lián)一個10uh高頻電感；3，對音源進行屏蔽隔離；4，最直接而有效的方法應(yīng)是減小輸出功率或縮短發(fā)射天線，在近距離傳輸且需要保真度較高的 場合下可考慮使用此法。3. 不起振或振蕩弱此故障表現(xiàn)在用收音機在整個波段內(nèi)接收不到靜噪聲，輸出功率小，若能保證元件的質(zhì)量，可能是元件布局不合理引起，可重新對電路板進行布線。1.在c3兩端并聯(lián)一個電容；2，調(diào)振蕩級偏置電阻r3；3，如果以上不行，只有重新對

15、電路板進行布線。4. 發(fā)射距離近：這類問題主要是因為天線放置不當、接收收靈敏度低、使用環(huán)境有高大建筑物等原因，另外也可能因為振蕩弱所引起，故仍有必要參考上述的操作增加晶體振蕩器輸出強度。還有可能是倍頻器工作頻率并非調(diào)在收音機接收范圍內(nèi)，實際上收音機接收到的只是微弱的諧波信號，其表現(xiàn)在雖然場強較大但有效發(fā)射距離很小，不到10米(正常條件下，配合良好的收音機，開闊地有效距離約為50-100米)。7. 實驗清單1 電阻 100 1 r11 19 瓷片電容 104 2 c13,c2 2 電阻 330 2 r7,r9 20 瓷片電容 39p 1 c9 3 電阻 510 1 r12 21 瓷片電容 102

16、 1 c1 4 電阻 2.2k 1 r3 22 空心線圈 0.5*3*12.5 2 l2,l3 5 電阻 33k 1 r6 23 色碼電感 4.7uf 1 l4 6 電阻 68k 2 r1,r2 24 色碼電感 10uf 1 l1 7 電阻 100k 1 r4 25 電解電容 100uf 1 c16 8 電阻 220k 1 r8 26 電解電容 220uf 1 c12 9 電阻 10k 1 r5 27 插線 立體聲 1 p 10 電阻 22k 1 r10 28 開關(guān) 12d00vg2 1 swi 11 二極管 gl4001 1 d1 29 三極管 c9018 3 q1,q2,q3 12 插座

17、ds-213 1 j 30 塑膠件 上蓋 1 13 發(fā)光二極管 led 1 d1 31 塑膠件 下蓋 1 14 瓷片電容 100p 1 c8 32 塑膠件 電池蓋 1 15 瓷片電容 15p 1 c7 33 五金件 電池極片 1 16 瓷片電容 10p 2 c4,c5 34 螺絲 pa2*5 3 17 瓷片電容 75p 2 c3,c6 35 螺絲 pa2*8 1 18 瓷片電容 103 4 c15,14,10.11 8. 實驗心得這個電子制作是關(guān)于小功率調(diào)頻發(fā)射機工作原理分析及其安裝調(diào)試，通過這次制作我可以更好地鞏固和加深對小功率調(diào)頻發(fā)射機工作原理和非線性電子線路的進一步理解。學(xué)會基本的電子制

18、作技能，提高運用理論知識解決實際問題的能力。在制作過程中，通過選取元件、確定電路形式、以及計算等等，提高了動手能力，同時通過調(diào)試來發(fā)現(xiàn)自己的錯誤并分析及排除這些故障，使我對小功率放大器的知識得到了加深！在調(diào)試過程中應(yīng)該注意以下幾點：(1) 用電壓表測一下三個三極管的管腳電壓是否滿足該設(shè)計的要求。(2) 用頻率計測出t1、t2、t3的發(fā)射極所發(fā)射的頻率是否在12m hz，如果不是，試著調(diào)節(jié)l1、l2、l3。(3) 如果在天線處觀察波形的峰峰值不在4v的話，則應(yīng)該在t2和t3的發(fā)射極的電阻上各并聯(lián)一個電容，以使其提高?，F(xiàn)在來說說電路中一些元件的作用，其中c3為基極高頻旁路電容，r1、r2、r3、r

19、4、r5為t1管的偏置電阻，r7、r9為變?nèi)荻O管提供直流偏置。t3管工作在丙類狀態(tài)，媽有較高的效率，賜教可以防止t3管產(chǎn)生高頻自激而引起的二次擊穿損壞。調(diào)節(jié)偏軒電阻可改變t3管的導(dǎo)通角。l3、l4、c15和c16構(gòu)成型輸出回路用來實現(xiàn)阻抗匹配并進行濾波，并濾除不必要的高次諧波分量。生活就是這樣，汗水預(yù)示著結(jié)果也見證著收獲。勞動是人類生存生活永恒不變的話題。通過課程設(shè)計，我才真正領(lǐng)略到“艱苦奮斗”這一詞的真正含義，我才意識到老一輩測繪為我們的社會付出。我想說，焊接電路確實有些辛苦，但苦中也有樂，在如今理論課很多的情況下，課程設(shè)計是我們的實踐課，不但能在這個課程上學(xué)到很理論知識還能學(xué)到很多工程技

20、術(shù)上的知識，而且課程設(shè)計還是一個團隊的任務(wù)，一起的工作可以讓我們有說有笑，相互幫助，配合默契，多少人間歡樂在這里灑下，大學(xué)里一年的相處還趕不上這十多天的感情，我感覺我和同學(xué)們之間的距離更加近了；我想說，課程設(shè)計很難實很累，但當我們設(shè)計成功，得到了設(shè)計成果時，心中也不免產(chǎn)生興奮；正所謂“三百六十行，行行出狀元”。我們同樣可以為社會作出我們應(yīng)該做的一切，這有什么不好？我不斷的反問自己。也許有人不喜歡野外的工作，也許有人認為測繪的工作環(huán)境不好，但我認為無論干什么，只要人生活的有意義就可。社會需要我們，我們也可以為社會而工作。既然如此，那還有什么必要失落呢？于是我決定沿著自己的測繪路，執(zhí)著的走下去。社

21、會需要我們，我們也可以為社會而工作。既然如此，那還有什么必要失落呢？于是我決定沿著自己的測繪路，執(zhí)著的走下去。 同時我認為我們的工作是一個團隊的工作，團隊需要個人，個人也離不開團隊，必須發(fā)揚團結(jié)協(xié)作的精神。某個人的離群都可能導(dǎo)致導(dǎo)致整項工作的失敗。在課程設(shè)計中只有一個人知道原理是遠遠不夠的，必須讓每個人都知道，否則一個人的錯誤，就有可能導(dǎo)致整個工作失敗。團結(jié)協(xié)作是我們課程設(shè)計成功的一項非常重要的保證。而這次課程設(shè)計也正好鍛煉我們這一點，這也是非常寶貴的。 對我而言，在這次課程設(shè)計當中，我在知識上的收獲很是重要，在實踐能力上的收獲也不少，學(xué)到了很多關(guān)于電子焊接技術(shù)和電路板調(diào)試的技術(shù)知識。雖然在知

22、識上收獲了不少，但是在精神上的豐收更加可喜的。挫折是一份財富，經(jīng)歷是一份擁有。我想這次這次課程設(shè)計必將成為我人生旅途上一個非常美好的回憶！9. 參考文獻1 高飛 電子電路基礎(chǔ)教程 電子科技大學(xué)出版社2 王滌生 制作無線話筒 電子工業(yè)出版社3 淺談?wù){(diào)頻發(fā)射機的制作及調(diào)試 電子制作1997年12期4 吳建華 電路原理 機械工業(yè)出版社 2009年09月5 艾永樂、付子義 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) 第1版 中國電力出版社 2008年11月 6 艾永樂、付子義數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ) 第1版 中國電力出版社 2008年11月 7 趙景波 protel dxp 人民郵電出版社8 張憲、何宇斌 電子電路制作指導(dǎo) 化學(xué)工業(yè)出

23、版社 2006年1月1、張肅文.高頻電子線路北京：高等教育出版社，2000. 2、南利平.通信原理北京：清華大學(xué)出版社，2002. 3、談文心鄧建國張相臣高頻電子線路西安交通大學(xué)出版社，1996 4、閻石數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)高等教育出版社1998年11月第四版 5、袁保生畢滿清protel99se電路設(shè)計實驗指導(dǎo)中北大學(xué)信息工程系2005 6、何書森何華斌.實用電子線路設(shè)計速成m福建科學(xué)技術(shù)出版社2004 7、謝自美電子線路設(shè)計、實驗與測試（第二版）華中科技大學(xué)出版社200310.致 謝1樓前言 第一章內(nèi)容和要求 1.1內(nèi)容 在本次課程設(shè)計中我們主要要完成一下的內(nèi)容： 1：串、并聯(lián)諧振回路及耦合回

24、路，串、并聯(lián)諧振回路的串、并聯(lián)阻抗，諧振回線，品質(zhì)因素，反射阻抗，耦合回路的設(shè)計、制作。 2：高頻小信號調(diào)諧放大器，調(diào)諧放大器的調(diào)試及放大倍數(shù)、諧振頻率，通頻帶的設(shè)計、制作。 3：正弦波高頻振蕩器，通過實驗深入了解振蕩器工作狀態(tài)，反饋系數(shù)、品質(zhì)因素等對振蕩器的影響，掌握振蕩器的設(shè)計、制作。 4：高頻諧振功率放大器，實驗線路分析，諧振功放電路的組成，饋電形式，諧振功放的調(diào)諧特性，負載特性，激勵電壓及電源電壓對工作狀態(tài)的影響及功率增益的設(shè)計、制作。 5：混頻器、輸出頻譜的設(shè)計、制作。 6：調(diào)頻發(fā)射實驗電路的構(gòu)成調(diào)頻波的產(chǎn)生、發(fā)射及天線與中介回路的設(shè)計、制作。 1.2要求 本此課程設(shè)計的要求大致如下

25、所述： 1：培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)需要選學(xué)參考書，查閱手冊，圖表和文獻資料的自學(xué)能力，通過獨立思考深入鉆研有關(guān)問題，學(xué)會自己分析解決問題的方法。 2：通過實際電路方案的分析比較，設(shè)計計算、元件選取、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，初步掌握簡單實用電路的分析方法和工程設(shè)計方法。 3：掌握常用儀表的正確使用方法，學(xué)會簡單電路的實驗調(diào)試和整機指標測試方法，提高動手能力。 4：了解與課程有關(guān)的電子電路以及元器件工程技術(shù)規(guī)范，能按課程設(shè)計任務(wù)書的技術(shù)要求，編寫設(shè)計說明，能正確反映設(shè)計和實驗成果，能正確繪制電路圖。 5：學(xué)會在電路板上焊接電子元件，掌握一些焊接電子元件的基本方法，了解和掌握一些調(diào)試電路板的基本方法。 第二章設(shè)計方案

26、 2.1方案設(shè)計 利用通信原理和高頻電子線路的相的任務(wù)是確保高效率輸出足夠大的高頻功率，并饋送到天線進行發(fā)射。 方案一：通過音頻信號改變載波的幅值實現(xiàn)載波調(diào)幅發(fā)射，調(diào)幅發(fā)射機實現(xiàn)調(diào)制簡便，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，但是調(diào)幅發(fā)射機，的號容易失真且發(fā)射距離不遠。 贊 0 2009-10-23 18:40 回復(fù) 至尊名人 7位粉絲 2樓方案二：通過音頻信號改變載波的頻率已實現(xiàn)調(diào)頻發(fā)射，調(diào)頻發(fā)射機發(fā)射的頻率帶寬較寬，但其在高頻段因而所占的相對頻帶較調(diào)幅波發(fā)射更窄，發(fā)射距離遠，信號失真小。并且在要求傳輸距離不是很遠的情況下，我們用直接載波調(diào)頻很

27、容易實現(xiàn)載波調(diào)頻發(fā)射機的設(shè)計，在能滿足我的課程設(shè)計的技術(shù)指標要求的情況下，我門選擇直接載波調(diào)頻的方案來設(shè)接調(diào)頻發(fā)射機。 2.2設(shè)計方案框圖 圖2.1調(diào)頻波發(fā)射機原理框圖 2.3設(shè)計原理 上面是原理框圖，下面對各部分的具體作用做一定的解釋： 主振級：是正弦波自激振蕩器，用來產(chǎn)生頻率為75mhz80mhz的高頻振蕩信號，由于整個發(fā)射機的頻率穩(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。 調(diào)頻電路：本部分和主振在同一個電路單元中，本電路主要的作用是用音頻信號去改變主振級產(chǎn)生的高頻小信號的頻率，使得載波信號的頻率隨著音頻信號的幅值變化而變化。這

28、樣就將音頻信號所攜帶的信息加載到了載波中。緩沖級：其作用主要是將主振級與激勵級進行隔離，以減輕后面各級工作狀態(tài)變化(如負載變化)對振蕩頻率穩(wěn)定度的影響以及減小振蕩波形的失真。 激勵級和輸出網(wǎng)絡(luò)：若輸出功率要求較高時，插入激勵級來放大信號功率。由于功放級往往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)有濾波性能因此主要由諧振電路來完成。另外，輸出網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)在負載(天線)與功放級之間實現(xiàn)阻抗匹配。 音頻信號輸入：這一部分主要是將聲音信號加到電路中去，通過lpf后在通過電感和電容的隔離和耦合后加到主振電路中。用它改變載波頻率。 第三章原理圖設(shè)計 3.1發(fā)射機原理 3

29、.1.1原理電路圖 本次設(shè)計的中設(shè)計發(fā)射機的電路原理圖如圖3.1所示： 圖3.1直接調(diào)頻原理圖 3.1.2調(diào)頻發(fā)射機的主要技術(shù)指標 1：工作頻率范圍 調(diào)頻一般適用于米波廣播、電視、雷達，其工作頻率范圍為30mhz300mhz。 2：發(fā)射功率pav 發(fā)射功率一般指發(fā)射機輸送到天線上的功率。由麥克斯韋電磁波理論可知，只有當天線的長度與發(fā)射電磁波的波長相比擬時，天線才能有效地將已調(diào)波發(fā)射出去。波長與頻率之間的關(guān)系為 式中，c為電磁波傳播速度，c=3*108m/s。 如：接收機的靈敏度va=2uv，則通信距離s與發(fā)射功率po間的關(guān)系為 當發(fā)射功率為大于50mw時通信距離為50m以上。 3：頻率計算 本

30、調(diào)頻發(fā)射機的振蕩電路是電容三點式振蕩電路，其頻率計算公式為： 根據(jù)這個公式可以計算得到振蕩電路的震蕩頻率。如要產(chǎn)生75mhz80mhz的信號可選c4和c5的容值為10p，電感l(wèi)在10uh12uh。 3.1.3主要電路模塊說明 1：振蕩部分 如圖3.2所示，這部分主要是有三極管（q1）、兩個10p的電容（c4、c5）和電感l(wèi)2組成的電容三點式高頻小信號振蕩器。接在三極管基集和電源之間的電阻r6主要是為三極管提靜態(tài)工作電壓使三極管能正常工作。電感l(wèi)2、電容c4和c5、三極管q1，組成了電容三點式使信號的相位改變360度，再通過三極管提供振蕩消耗的能量和濾波產(chǎn)生了高頻信號。接在地與三極管發(fā)射極之間的

31、電阻是為了穩(wěn)定三極管的靜態(tài)工作電壓，電容c6是濾波電容，濾除產(chǎn)生的高頻信號，穩(wěn)定靜態(tài)工作點防止零點漂移。電容c7是將信號耦合到下一級電路中去，有隔直通交的作用。接在三極管q1基集和地之間的電容c3也是去耦的作用。其中的c15主要是其濾波出低頻諧波的作用。 2009-10-23 18:40 回復(fù) 至尊名人 7位粉絲 3樓計算電路的中心頻率可由下面的公式得到。 其中c是圖3.2中的c4和c5的串聯(lián)的等效電容。 圖3.2主振電路 2：隔離和推動電路部分 這部分組要是由三極管q2和電阻r8、r9組成，這部分電路的作用組要是將前級振蕩電路和后一級放大發(fā)射電路隔離使振蕩電路的前級振蕩電路的振蕩頻率不受后一

32、級電路的影響，使得頻率更加穩(wěn)定。c8也是耦合的作用。 3：放大和發(fā)射電路部分 如圖3.2所示，這一部分電路組要是有三極管q3、空心電感l(wèi)3、電容c9、c10和電阻r11組成，其中電感l(wèi)3、電容c9和三極管q3組成了諧振電路具有放大高頻小信號和濾波的作用，被調(diào)制后的信號通過三極管q3的基集輸入，通過電感l(wèi)3、電容c9和三極管q3組成了諧振電路的濾波和放大最后通過接在三極管q3集電極的電容c11耦合后接到發(fā)射天線上去。最后通過一個較大的電感l(wèi)4吸收，阻止其進入電路中。 圖3.2調(diào)諧放大電路 4：音頻信號輸入部分 如圖3.3所示，這部分電路組要由1000p的電容c1和100k歐姆的電阻r4組成低通濾

33、波電路，l1是起到阻止后面的高頻信號通過，電阻r3和r1起到電平轉(zhuǎn)換的作用，把較高的電壓通過這兩個電阻的分壓后，變成較低的電壓，這樣防止較高的音頻信號將后面的振蕩電路中的三極管燒毀。電感l(wèi)1起到隔離高頻信號的作用，防止振蕩電路中產(chǎn)生的高頻信號通過。電容c2有隔直通交的作用，準許音頻信號加載到后一級，而防止直流電通過。 圖3.3音頻信號輸入電路 3.2接收機原理 3.2.1原理電路圖 本次設(shè)計的中設(shè)計接收機的電路原理圖如圖3.2.1所示： 圖3.2.1接收機原理圖 3.2.2模塊設(shè)計 1.變頻電路是以vtl為中心，它的作用是把通過輸入調(diào)諧電路收到的不同頻率電臺信號(高頻信號)變換成固定的465k

34、hz的中頻信號。vtl、t2、cb等元件組成本機振蕩電路，它的任務(wù)是產(chǎn)生一個比輸入信號頻率高465khz的等幅高頻振蕩信號。由于cl對高頻信號相當短路，tl的次級lcd的電感量又很小，對高頻信號提供了通路，所以本機振蕩電路是共基極電路，振蕩頻率由t2、cb控制，cb是雙連電容器的另一連，調(diào)節(jié)它以改變本機振蕩頻率。t2是振蕩線圈，其初次繞在同一磁芯上，它們把vt1的等電極輸出的放大了的振蕩信號以正反饋的形式耦合到振蕩回路，本機振蕩的電壓由t2的初級的抽頭引出，通過c2耦合到vt1的發(fā)射極上。 2.混頻電路由vtl、t3的初級線圈等組成，是共發(fā)射極電路。其工作過程是：(磁性天線接收的電臺信號)通過

35、輸入調(diào)諧電路接收到的電臺信號，通過tl的次級線圈lcd送到vtl的基極，本機振蕩信號又通過c2送到vtl和發(fā)射極，兩種頻率的信號在t1中進行混頻，由于晶體三極管的非線性作用，混合的結(jié)果產(chǎn)生各種頻率的信號，其中有一種是本機振蕩頻率和電臺頻率的差等于465khz的信號，這就是中頻信號?；祛l電路的負載是中頻變壓器，t3的初級線圈和內(nèi)部電容組成的并聯(lián)諧振電路，它的諧振頻率是465khz，可以把465khz的中頻信號從多種頻率的信號中選擇出來，并通過t3的次級線圈耦合到下一級去，而其它信號幾乎被濾掉。 2009-10-23 18:40 回復(fù) 至尊名人 7位粉絲 4樓3.調(diào)諧電路輸入調(diào)諧電路由雙連可變電容

36、器的ca和t1的初級線圈lab組成，是一并聯(lián)諧振電路，tl是磁性天線線圈，從天線接收進來的高頻信號，通過輸入調(diào)諧電路的諧振選出需要的電臺信號，電臺信號頻率是f=l2labca，當改變ca時，就能收到不同頻率的電臺信號。 4.放大電路它主要由vt2、vt3組成的兩級中頻放大器。第一中放電路中的vt2負載是中頻變壓器t4和內(nèi)部電容組成，它們構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，諧振頻率是465khz，與前面介紹的直放式收音機相比，超外差式收音機靈敏度和選擇性都提高了許多，主要原因是有了中頻放大電路，它比高頻信號更容易調(diào)諧和放大。 5.檢波和自動增益控制電路中頻信號經(jīng)一級中頻放大器充分放大后由t4耦合到檢波管vt3，v

37、t3既起放大作用，又是檢波管，vt3構(gòu)成的三極管檢波電路，這種電路檢波效率高，有較強的自動增益控制(agc)作用。agc控制電壓通過r3加到vt2的基極，其控制過程是：外信號電壓vb3ib3ic3vc3通過r3vb2ib2ic2外信號電壓；檢波級的主要任務(wù)是把中頻調(diào)幅信號還原成音頻信號，c4、c5起濾去殘余的中頻成分的作用。 6.功率放大電路功率放大器的任務(wù)是不僅要輸出較大的電壓，而且能夠輸出較大的電流。本電路采用無輸出變壓器功率放大器，可以消除輸出變壓器引起的失真和損耗，頻率特性好，還可以減小放大器的體積和重量。 vt5、vt6組成同類型晶體管的推挽電路，r7、r8和r9、r10分別是vt5

38、、vt6的偏量電阻。變壓器t5做倒相耦合，c9是隔直電容，也是耦合電容。為了減少低頻失真，電容c9選得越大越好。無輸出變壓器的功率放大器的輸出阻抗低，可以直接推動揚聲器工作。 第四章硬件設(shè)計 4.1元件的選取 實驗元件 電阻二極管插座發(fā)光二極管瓷片電容空心線圈色碼電感電解電容插線開關(guān)三極管塑膠件五金件螺絲 1） 元件選取規(guī)格 表3-1實驗元件示意圖 序號 材料名稱 規(guī)格 用量 裝配位置 序號 材料名稱 規(guī)格 用量 裝配位置 4.2元件的作用 瓷片電容：電容器的作用都是隔直通交，藍色瓷片的應(yīng)該是高壓電容，并有幾kv的標示。主要用在頻率高，電壓高的場合；棕色瓷片的是普通的電容，用在頻率高，電壓低的

39、場合。耐壓值不同，棕色瓷片電容是63v耐壓的，藍色的都是上kv了，適用場合不同。 色碼電感器:將萬用表置于r1擋，紅、黑表筆各接色碼電感器的任一引出端，此時指針應(yīng)向右擺動。根據(jù)測出的電阻值大小，可具體分下述三種情況進行鑒別：被測色碼電感器電阻值為零，其內(nèi)部有短路性故障。被測色碼電感器直流電阻值的大小與繞制電感器線圈所用的漆包線徑、繞制圈數(shù)有直接關(guān)系，只要能測出電阻值，則可認為被測色碼電感器是正常的。 2009-10-23 18:40 回復(fù) 至尊名人 7位粉絲 6樓在調(diào)試過程中應(yīng)該注意以下幾點： （1）用電壓表測量一下三極管的管腳電壓是否滿足該設(shè)計的要求。 （2）用頻率計測出發(fā)射極所發(fā)射的頻率是

40、否為12mhz，如果不是，試著調(diào)解l1，l2. (3)如果在天線處觀察波形的峰峰值不在2-3v的話，則應(yīng)在發(fā)射極的電阻個并聯(lián)一個電容，以使其提高。 表5-1電路的測試結(jié)果 理論值 實際值 電感(h) 調(diào)試前 調(diào)試后 l1 4u 3.2u 0.9 l2 2.5u 2.6u 1.5 頻率0（mhz） 85 74.5 最大頻偏m（ +20khz 25khz 幅度v 2.5 5.2調(diào)頻器的三部分調(diào)測 1）音頻放大器 給電路通上12v電源后，用萬用表測量三極管的靜態(tài)工作點，數(shù)據(jù)如下： ube(v) uce(v) uc(v) ic=uc/r3(ma) 0.7 4.38 3.52 0.628 可見：ic與要

41、求的0.8ma比較，相對偏小，因此需要適當?shù)母淖兿鄳?yīng)的電阻值。因為（r3+r4+r4”）ic+uce=12v，由于集電極偏置電阻r3較大，故使得ic偏小，所以要減小r3，使ic滿足要求，故可取r3=5.1k。更換r3后，通上電源，重新測量其靜態(tài)工作點，數(shù)據(jù)如下： ube(v) uce(v) uc(v) ic=uc/r3(ma) 0.70 4.60 3.80 0.745 可見：更換電阻后的電路靜態(tài)工作點滿足要求。 2）調(diào)頻級 給電路通上12v電源后，用萬用表測量三極管的靜態(tài)工作點，數(shù)據(jù)如下： ube(v) uce(v) uc(v) ic=uc/r10(ma) 0.72 3.87 3.82 2.547 可見：ic與要求的3ma比較，相對偏小，因此需要適當?shù)母淖兿鄳?yīng)的電阻值。因為基極上偏置電阻為r8和w3串聯(lián)，故可以調(diào)節(jié)電位器w3，使uce=4v，再測量其靜態(tài)工作點，數(shù)據(jù)如下： ube(v) uce(v) uc(v) ic=uc/r10(ma) 0.72 4.00 4.30 2.867 可見：調(diào)節(jié)電位器后，該電路的靜態(tài)工作點滿足要求。 3）緩沖級 給電路通上12v電源后，用萬用表測量三極管的靜態(tài)工作點，數(shù)據(jù)如下： ub