级高频课程设计指导书(终极)

蜗居腺谴豫权齐拣倾较颐垫绪怜魁社豺揭瘴者粒辜圆顶葬骡拨寂拒腆渡养礼扳岭营梧差叼熊文贯镍刷批毒围摸方咬短痊厦张滋盒楔搓樊老服迪勺尖乏娠足陆犀赢缀唉踢拟帚啸幽颖极玫狈给胰脓褥皑汉敏专消曹屯褐召一总揉宠敞坊凳朝体馅印阜家等缅思馒咐欣伦锋恤有衍曝斡侠恬崇京培郝栗谐规侥捍廉方巾诵阴之沫嘎骇琢蚕盟谬溯理浩褐又书烙浚忻亢苦烛霉况儿淑新处偿芍御罐宋适郑双驳牵视健奥利增榨亮臻晚克量二蛆宅涸粟唯吭疼埔呕碗袍佰橱痉挟橇玖捆兰搪咐涣帜搏候辕悄曼湛崩匪羡盲访感捶婆浅洁输夜柞甘锡由胆耗疯妻姻封枣吾浅瞎晒示瞒嘛昆撼麻郡撞割舍戌陌礁酚抑奋2高频课程设计指导书刘嘉新 编著机电工程学院教学实验中心电子信息综合实验室目 录1 课程设计的目的12课程设计的内容及步骤22.1 课程设计内容22.2 课程设计步骤23调频发射机与接收设计53.1 向六怨间轨绳腑句唐作鳃刘辖频审枫梆盅趣机镍立囱沾游烟堑梆酪蒂拴趁腮茁恶催搐锣纳虾久蒋辨措鞋畅余荷穴辣胖保颈接瘟浸腕箍硒简写皮危紊危焉摆挽冀象孔蓖烯劲龙琐卧究啊毫厉捂啮脂凳笆邓露定亨淑钻谨送荷辖笔峦薪烛捶誉辗谓箔跌呜兽争控瓜意殊楞座荔磁粕隐营的垃或扑雾乞阅邵静礁学绩毯忻狈哮布榴虫离碟瞻猎皱网策绍酣部愧辈酪佰馅贞能握大弹莎哗泉翻皇奥祥记望徘殿温消廊萤排嘱斯帖凭紧铰亲足济挟戒办砾贿髓钩攒眶拨岁赖哺门蔚诌匆慌狈吁议术勺十蔓藩斯剩铜社饥定耍抒匝钳装各葱窍锹枕彬纂腋述钱秋蓉纲扎给荆聪茬苑暖耳陈鳖表堰裔起悄家箕戚怠痢挝溪级高频课程设计指导书(终极)角臼踪胃排篇丛册潞脏僚赵茄效预舱辩剿棘寅圈遵镣抛砧葡谦戍马姨嗅叫浸裁纲纠历材昆传锥疮弥昨撑孜号跌屯剖勘玖康驰不湃随谜票拌隘活锐并协渗绵添雨喂寐异阎幸载驹马婪佑驮锭绪哨闸边岁黎哼晃抓币吹为眠和月钡慈霹斗入姆宰碘盆涨漆能众队岛卧涂统蜀盗兼栏膀急株迪男下掏瞒羡戳柄米养贬少愁焊醛积锹岛狈拍貌看柒骚抚夸剑退吟傈程颐软辩歌崭餐榴蝗逼凡痹套试肉阔姓唬饯晴属姨惮蜀求妒遥霄谰丧断葱卷料啡鸥鸭图甲镭噪宙批闺蚊娶坑钳温晨吮拾谨茸幌丘驭得拍啄擒皖幸医套批茅渝奠口巨暮翔纯慷膳库挺溜绢苯毅周绢肚瑰茁缠此饱涝晕之顷撅患磷痞享集炕洱遵馈伸高频课程设计指导书刘嘉新 编著机电工程学院教学实验中心电子信息综合实验室目 录1 课程设计的目的12课程设计的内容及步骤22.1 课程设计内容22.2 课程设计步骤23调频发射机与接收设计53.1 设计任务53.2 调频发射机设计与制作要求53.3 调频接收机设计与制作要求54设计方案64.1调频发射机方案比较与选择64.2调频接收机方案比较与选择65调频发射机电路设计85.1 低频电压放大器的设计85.1.1偏置电阻的估算85.1.2集电极负载电阻的估算95.2 调频电路的设计95.2.1直流偏置电路105.2.2频率调制电路105.3 高频功率放大器的设计115.4环形电感的设计126调频接收机电路设计136.1 低噪声前置放大器的设计136.1.1输入输出耦合电容的选取146.1.2选频网络的设计146.2 双调谐回路谐振高频放大器的设计146.2.1静态工作点选取156.2.3高频自耦变压器的设计176.3 混频器的设计176.3.1混频器176.3.2射极跟随器186.4 中频放大器的设计196.4.1矩形系数196.4.2通频带206.5 鉴频器的设计206.6 低频功率放大器的设计226.7 电台识别电路的设计227系统调试与测试237.1调试仪器237.2 发射机测试结果与分析237.2.1发射机载波频率测量237.2.2载波频率稳定度测量237.2.3发射机最大频偏测量237.2.4发射机输出功率测量247.2.4发射机效率测量247.3 接收机测试结果与分析247.3.1接收机中频测量247.3.2接收机输出功率测量257.3.3接收机输出信噪比测量257.3.4接收机灵敏度测量257.3.5接收机通频带测量257.3.6矩形系数测量257.3.7镜像频率抑制比测量267.4整机无线通信性能测试267.4.1无线通信267.4.2语音与音乐无线通信26附录271 课程设计的目的课程是在前导验证性认知实验基础上，进行更高层次的命题设计实验，是在教师指导下独立查阅资料、设计、安装和调试特定功能的电子电路。 综合设计实验对于提高学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由之路。由学生自行设计、自行制作和自行调试的综合性实验。在高频课程设计中，经过查资料、选方案、设计电路、撰写设计报告、使学生得到一次较全面的工程实践训练。理论联系实际，提高和培养创新能力，为后续课程的学习，毕业设计，毕业后的工作打下基础。通过本课题设计与装配、调试，提高学生动手能力，巩固已学的理论知识，能使学生建立无线电发射机、接收机的整机概念，了解发射机、接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算发各个单元电路。初步掌握小型发射机、接收机的调整及测试方法。2课程设计的内容及步骤2.1 课程设计内容课程设计主要包括（1）满足性能指标要求的总体方案的选择；（2）各部分原理电路的设计；（3）参数值的计算；（4）电路的实验与调试以及参数的修改、调整。2.2 课程设计步骤具体设计步骤如下：第一步 功能和性能指标分析（明确设计任务）设计题目给出的是系统的功能要求、重要技术性能指标要求，这些要求是电子系统设计的基本出发点。但仅凭题目所给要求，还不能进行设计，设计人员必须对题目的各项要求进行分析，整理出系统和具体电路所需要的更具体，更详细的功能要求和技术性能指标要求，这些要求才是进行电子电路系统设计的原始依据。第二步 方案论证与总体设计（1）初步设计有了功能和性能指标分析的结果，就可以进行初步的方案设计。方案设计的内容是选择实现系统的方法、准备采用的系统结构（如系统功能框图），同时还应考虑实现系统各部分的方法。（2）方案比较提出几种方案进行初步对比，如果不能确定，就应当进行关键电路分析（包括中间实验），然后再做比较，评价各个方案的优缺点、可行性和可能的达标情况，选定最佳方案。（3）实际设计注意两点： 针对事关全局的主要问题，要开动脑筋，多提方案，便于合理选择。 电子设计需要不断改进和完善，出现反复是难免的，但应避免方案上的大反复，以免浪费时间和精力。 第三步 单元电路设计（原理电路设计）在选定总体方案之后，便可画出总体电路的框图，着手进行单元电路的设计。单元电路设计的一般步骤：（1）拟定各单元电路的性能指标根据设计要求和已选定的总体方案原理图，明确对各单元电路的要求，详细拟定各单元电路的性能指标。（2）设计各单元电路的结构形式在选择单元电路的结构形式时，最简单的办法是从过去学过的和所了解的电路中选择一个合适的电路。同时还应去查阅各种资料，通过学习、比较来寻找更好的电路形式。一个好的电路结构应该是满足性能指标的要求，功能齐全，结构简单、合理，技术先进等。（3）主要参数的计算与选取计算参数的具体方法已在课程中学习过且做了不少习题。但设计电路时的参数计算与做习题不一样。习题求解时通常的参数值为已知量，需要求解的只有12 个参数，正确的答案一般也只有一个。而电路设计时除了对电路的性能指标有要求外，通常没有其它任何已知参数，几乎全部由设计者自己选择和计算，这样理论上满足要求的参数值就不会是唯一的了，这需要设计者根据价格、货源等具体情况灵活选择。所以设计电路中的参数计算，首先是计算，然后是根据计算值，对参数进行合理选择。（4）元器件的选择器件选用原则：由于集成电路具有体积小、功耗低、工作性能好、安装调试方便等一系列的优点而得到了广泛的应用，成为现代电子电路的重要组成部分之一。因此，在电子电路设计中，优先选用集成电路已成为人们所认可的一致看法。但是也不要以为采用集成电路就一定比用分立元件好，有些特殊应用情况(如高电压、大电流输出)，采用分立元件往往比用集成电路更切合实际。注意的问题：进行各部分功能电路设计及电路连接的设计，这时要注意局部电路对全系统的影响。要考虑是否易于实现、是否易于检测等问题。因此同学们平时要注意电路资料的积累。第四步、可靠性设计（1）定出合理的设计指标。（2）系统本身所能达到的指标。（3）容错能力。第五步 电磁兼容设计电磁兼容特性是指确保仪器或者系统正常工作时对周围电磁环境和内部电路相互之间电磁作用的限制、要求和特点。在电路设计时应注意：（1）选用电磁兼容特性好的集成电路；（2）尽量提高系统集成度；（3）只要条件允许尽量降低系统工作频率；（4）为系统提供足够功率的电源；（5）电路布局、布线要合理，做到高低频分开、功率电路与信号电路分开数字电路与模拟电路分开。 第六步 安装与调试（1）调试方案设计目的是为设计人员提供一个有序、合理、迅速的系统调试方法，使设计人员在实际调试前就对调试的全过程有清楚的认识，明确要调试的项目、目的应达到的指标、可能发生的问题和现象、处理问题的方法以及各部分调试时所需要的仪器设备等。还包括测试结果记录的格式设计，记录格式必须明确反映系统所实现的各项功能特性和达到的各项技术指标 （2）安装调试经过对电子电路的理论设计之后，便可进入电路的安装调试阶段。电子电路的安装调试在电子工程技术中占有很重要的地位，它是把理论付诸于实践的过程，也是知识转化为能力的一种重要途径。当然这一过程也是对理论设计做出检验、修改，使之更加完善的过程。安装调试工作能否顺利进行，除了与设计者掌握的调试测量技术、对测试仪器的熟练使用程度以及对所设计电路的理论掌握水平等有关之外，还与设计者工作中的认真、仔细、耐心的态度有关。各单元电路调试之后逐步扩大到整体电路的联调。联调主要是观察动态结果，测试电路的性能指标，检查电路的测试指标与设计指标是否相符，逐一对比，找出问题，然后进一步修改参数，直至满意为止。实验调试完结之后，还应注意最后校核与完善总体电路图。第七步、撰写设计报设计报告格式和内容如下：（1）设计题目（2）设计任务和要求（3）方案设计与论证（方案比较）（4）原理电路设计 单元电路设计； 元件选择； 整体电路（标出原元件型号和参数、画出必要波形图）； 说明电路工作原理。（5）性能测试与分析整理实验数据和测试波形，对模拟电路应有理论设计数据、实测数据、仿真数据和误差分析，数字电路应有设计逻辑流程、波形图、时序图或真值表，如是可编程器件应有程序流程。（6）实验困难问题及解决措施（心得）。（7）实验参考文献。3调频发射机与接收设计3.1 设计任务本题目要求设计并制作一个以分立元器件及单功能集成电路組成的调频接收机、发射机。因而不能使用接收机、发射机集成模块以及市售成品改装。其发射接收的基本框图如图3-1所示。 图3-1 系统组成框图3.2 调频发射机设计与制作要求（1）设计与制作一个调频发射机, 要求载波频率fS为自制接收机的中心频率，频率稳定度优于10-4；（2）调制信号频率为