電子線路設計小調幅發(fā)射機

電子線路課程設計課題名稱：小功率調幅發(fā)射機設計2014年3月8日實驗題目：小功率調幅發(fā)射機設計內容摘要：信息高速發(fā)展，且無線技術發(fā)展很活躍，新技術不斷涌現(xiàn)，不斷的深入到社會的各個部門，為人類提供更加便捷的服務。小功率調幅發(fā)射機常用于通信系統(tǒng)和其它無線電系統(tǒng)中，特別是在中短波廣播通信的領域里更是得到了廣泛應用，原因是小功率調幅發(fā)射機具有實現(xiàn)調幅簡便，調制所占的頻帶窄，并且與之對應的調幅接收設備簡單的優(yōu)點。發(fā)射機的主要任務是利用低頻音頻信號對高頻載波進行調制，將其變?yōu)樵谶m合頻率上具有一定的帶寬，有利于天線發(fā)射的電磁波。一般來說，簡易發(fā)射機主要分為低頻部分、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、中間放大級、功放推動級以及末級功放級。低頻部分主要包括：話筒、低頻電壓放大級、低頻功率放大級以及末級低頻功率放大級等。采用multisim軟件對小功率條幅發(fā)射機電路進行設計與繪制，從理論上對電路進行分析，選擇適合的元器件，設計出滿足技術指標的小功率調幅發(fā)射機。一、1.設計內容及要求技術指標：載波頻率輸出功率負載電阻輸出信號帶寬（雙邊帶）殘波輻射單音調幅系數(shù)；平均調幅系數(shù)0.3發(fā)射效率2.系統(tǒng)框圖調幅發(fā)射機的組成框圖：緩沖級主振級緩沖級主振級緩沖級主振級緩沖級主振級緩沖級主振級緩沖級主振級高頻功放振幅調制高頻功放振幅調制調制信號調制信號主振級：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)度可達到10-11數(shù)量級，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。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設計音頻信號。方法三：采用LC三點式正弦波振蕩電路，三點式振蕩電路有電容三點式和電感三點式之分，相對來說，電容三點式的輸出波形相對電感三點式要穩(wěn)定，電容三點式振蕩器最高工作頻率一般比電感三點式振蕩器的高且頻率變化不會改變電抗的性質，因此振蕩器一般都采用電容三點式形式。本設計采用的是克拉潑電路。圖1克拉潑振蕩電路對于克拉潑電路，為了減小管子與回路間的耦合，一般取值較小，而取值較大，通常它們之間滿足《，《，因而回路總電容近似等于，從而對振蕩頻率影響大大減小，實際情況下，克拉潑電路的頻穩(wěn)度大體上比電容三點式電路高一個數(shù)量級，達。根據(jù)技術指標選擇三極管2N2222三極管結構：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)計算：緩沖級：一般為射級跟隨器，它的輸入阻抗高，對前級電路影響小，可以作為多級放大器的第一級；輸出阻抗低，帶負載能力強，可以作為多級放大器的輸出級；由于它的前面兩個特點，可以在多級放大器里做緩沖級。圖2緩沖級電路參數(shù)計算：調制信號（音頻信號）：用需要傳輸?shù)男盘柸ジ淖冚d波信號的某一參數(shù)，如幅值、頻率、相位。這個用來改變載波信號的某一參數(shù)的信號稱調制信號。為低頻信號。圖3音頻信號電路圖參數(shù)計算：振幅調制：振幅調制器的任務是將所需傳送的信息“加載”到高頻振蕩中，以調幅波的調制形式傳送出去。通常采用低電平調制和高電平調制兩種方式。方案一：采用模擬乘法器實現(xiàn)調制的方法是屬于低電平調制，輸出功率小，必須使用高頻功率放大器才能達到發(fā)射功率的要求。本設計采用的是XFC1596集成模擬相乘器，此電路圖及外圍的電阻參考電子線路課本246頁方案二：采用集電極調幅電路實現(xiàn)調制的方式屬于高電平調制。如果集電極調幅電路的輸出功率能夠滿足發(fā)射功率的要求，就可以在調制級將信號直接發(fā)射出去。這種方案最大的優(yōu)點就是使用的元件少。圖4調制電路高頻功放：由于調制采用的是XFC1596集成模擬相乘器，為低電平調制，所以加一級甲級高頻功率放大，如果還不能達到理想的要求，可以再加一級丙類放大以達到要求。圖5甲級功放電路圖參數(shù)計算：整體的電路圖圖6小功率調幅電路圖工作原理：克拉潑振蕩器可以產(chǎn)生10MHz的高頻信號作為載波，音頻放大電路產(chǎn)生大功率的調制信號（音頻信號），將克拉潑振蕩器的輸出經(jīng)射極跟隨器構成的緩沖級連入用XFC1596調幅電路構成的調制級，將音頻放大電路的輸出也連入調制級，經(jīng)調制級完成調幅后再經(jīng)一級甲級功率放大即可產(chǎn)生滿足發(fā)射要求的調幅信號，實現(xiàn)小功率調幅AM發(fā)射機的功能。改進的地方：主振級可以選用晶體振蕩電路，波形更穩(wěn)定調制級可以選用高電平調制，可以省去功放級，元件使用的少元件清單：元件名稱元件符號元件參數(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集成運放ULM3581變壓線圈T1參考文獻：1.電子系統(tǒng)設計與實踐，楊剛，周群，電子工業(yè)出版社2.電子線路設計指導.李銀華等編.北京航空航天大學出版社，20053.高頻電子線路實踐教程.朱昌平、高遠主編.北京：機械工業(yè)出版社，20094.電子線路設計·實驗·測試（第二版），謝自美主編.華中科技大學出版社，20095.電子線路，謝嘉奎，高教出版社，6.高頻電子線路實驗與課程設計，楊