小功率调幅AM发射机设计

1、电子线路课程设计总 结报 告学生姓名学 号:专 业:班 级:报告成绩: 评阅时间： 教师签字： 河北工业大学信息学院3月课题名称：小功率调幅A发射机设计内容摘要：本文以一种小功率调幅发射机为设计对象，并对其主振级、缓冲级、高频电压放大级、低频电压放大级、调制级、高频功率放大级进行了具体的设计、论证、调试及仿真,并进行了整机的调试与仿真。一、 设计内容及规定小功率调幅AM发射机设计技术指标:载波频率 输出功率 负载电阻 输出信号带宽 （双边带）残波辐射 单音调幅系数 ；平均调幅系数.3发射效率 二、 方案选择及系统框图由于在无线通信系统中，只有馈送到天线上的信号波长与天线的尺寸相比拟时，天线才干有效的辐射和接受电磁波因此需要对信号进行调制，使其以高频的信号辐射出去。发射机的重要任务是是有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。一般，发射机涉及三个部分:高频部分，低频部分,和电源部分。高频部分一般涉及主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定的载波。低频部分涉及话筒、低频电压放大级、低频功率放

2、大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大,在末级功放处获得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。因此，末级低频功率放大级也叫调制器。调幅发射机重要涉及三个构成部分:高频部分、音频部分和电源部分。在此此可以省去省电源这一部分。主振器缓冲器低频放大高频功放振幅调制高频放大话筒调幅发射机一般由主振级、缓冲级、倍频级、中间放大级、振幅调制、音频放大和输出网络构成。根据设计规定,载波频率f0MHz ，主振级采用克拉泼振荡电路,输出的载波的频率可以直接满足规定，不需要倍频器。系统原理图如图所示:三、单元电路设计、参数计算和器件选择1. 主振器对于一般信号其频率稳定度一般规定在10-4和10-5之间,而克拉泼电路的频稳度大体在10-4和10-5之间,满足设计规定，并且电路比较简朴，容易分析,因此主振器选用克拉泼电路。R1、 R2、R 、 R4是三极管的直流偏置电阻，使三极管获得正常的工作点，工作于放大区， C4是基极旁路电容，目的是使三极管基极获得交流地电位，构成高频共基极放大器。电路的相位条件自然满足“射同它异”原则;幅度条件是需保证共基极放大器的闭环功率增益不小于dB ,按照这

3、样的根据去计算回路器件值就可以保证电路可以起振。 C1、C2 、C3 、L1的器件值决定了振荡回路的工作频率。根据交流等效原则，可以懂得这是一种电容反馈三点式振荡器。 C2与C 的容抗比值决定了电路的电压反馈系数,调节它们的比例可以变化振荡幅度。在回路中多了一种与电感 L1 相串联的电容器 C3 ，通过调节C3 ,可以持续变化振荡频率。晶体管3DB,其参数为Icm300mA, fT200M， V（BR)CEO4V,c=.7W,已知条件:Vcc=2V,fc=1MH,选择的晶体管型号是3DG2B,其放大倍数=50，IC=mA，VE=V,VEQ=0.2.根据电路计算:R3=Vcc-(VCEQVEQ)ICQ=12-6+0.212V3mA=1.92kR4=VCEQICQ=0.212V3mA=800IBQ=ICQ=3mA50=0.066mAR1=(VCC-VBQ)10IBQ=(12-3.1)V0.6mA=15KR2=VBQ10IBQ=(VEQ+0.7)V100.06mA=5.1Kfosc=1/2LC1/2L1C3=10MHz取3=25,则C=10pF,反馈系数kf取0.2,kf=1/2,取C1=8

4、0p,C2=400pF，电路图为仿真图形为 2. 缓冲器缓冲隔离级将振荡级与功放级隔离,以减小功放级对振荡级的影响，由于功放级输出信号较大，工作状态的变化会影响振荡器的频率稳定度或波形失真或输出电压减小。为减小级间互相影响，一般在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级常常采用射极跟随器电路，缓冲放大器需将振荡器输出电压，以提高电平调幅电路所需的载波输入信号，因此要有合适且可调的增益。如图所示。调节射极电阻,可以变化射极跟随器输入阻抗，如果忽视晶体管基极体电阻的影响，则射极输出器的输入电阻输出电阻式中,很小，因此可将射极输出器的输出电路等效为一种恒压源，电压放大倍数R5，R6，R7，R8是偏置电阻通过调节R10可以持续变化输出正弦波的幅值输入为下图时R1接入0时的仿真图形为R10接入21时的仿真图形为R10接入10时的仿真图形为可以看到调节R10可以得到所需幅值的正弦波3. 高频放大器高频电压放大器的任务是将振荡电压放大后来送到振幅调制器，可以选用高频调谐放大器。采用集电极调幅电路，就要使用一级高频电压放大器，以满足集电极调幅的大信号输入。4. 音频放大器输入如下频率为kHZ幅值为1v的正弦波时

5、仿真图形为通过调节R7可以变化放大倍数5. 振幅调制集电极调幅电路具有调制线性好,集电极效率高的长处。广泛用于输出功率较大的发射机中。所需调制信号功率大是该调制电路的缺陷。仿真图形为.输出波形原理分析载波直接加到放大器的基极。调制信号加到集电极电路且与直流电源相串联。集电极谐振回路C调谐在载频上。由于与相串联，因此，丙类被调放大器集电极等效电源将随变化,从而导致被调放大器工作状态发生变化，在过压状态下，集电极电流的基波分量振幅随成正比变化,从而实现调幅。功率放大器功率鼓励级为末级功放提供鼓励功率。 末级功放将前级送来的信号进行功率放大，使负载(天线)上获得满足规定的发射功率。如果规定整机效率较高，应采用丙类功率放大器,本题规定，故选用丙类功率放大器较好。隔离的作用是为了避免发射的部分高频信号对载波信号产生干扰;放大的作用是为下一级提供足够的功率，采用自给负偏压丙类谐振功率放大器,通过变化电位器变化负偏压大小。回路谐振在工作频率，可以变化变压器耦合输出。 四 整体电路设计及工作原理.整体电路原理一方面由克拉波振荡器产生频率为10MHZ的载波信号，再通过缓冲级,让振荡器与振幅调制器隔离开来

6、，不影响载波频率的稳定，然后通过高频电压放大器,将输入电压进行放大,使输出电压满足高电平的集电极调制器,接着将调制信号通过音频放大器放大,最后将载波信号与调制信号输入到集电极调制电路进行一般调幅,再进行功率放大，经天线输出一般调幅波。2.整体电路图五 系统元器件清单元件编号元件编号5 KR11K215.1KR721.92KR30R80R480pC10 K电位器R5.01FC4C17,0260R6400PF256K0FC3K81pFC11400R9225F850K01F191K电位器R1100pFC2200K电位器R5uHL30K32uHL2，L4,L8KR14,R27100uHL31.KR1uHL516KR16,18二极管1N48D1,250电位器R17三极管Q，Q3,Q4，Q51R19,R4,R26LM5U20R2变压器T，U1六 电路设计总结整体电路共分为六个模块,分别为主振器，缓冲器，高频电压放大器,音频放大器,集电极振幅调制器，高频功率放大器。一方面由克拉波振荡器产生频率为10MZ的载波信号,再通过缓冲级,让振荡器与振幅调制器隔离开来,不影响载波频率的稳定，然后通过高频电压放大

7、器，将输入电压进行放大,使输出电压满足高电平的集电极调制器,接着将调制信号通过音频放大器放大,最后将载波信号与调制信号输入到集电极调制电路进行一般调幅，然后进行丙类功率放大,经天线输出一般调幅波。由于选用的仿真软件为multsim，有些元件在元件库里没有，仿真时就选用了抱负的虚拟元件,例如型号为BJNPN_VRTUAL的三极管就是抱负的三极管,由于变化了三极管的型号，因此在实际仿真调试时变化了好多偏置电阻的阻值以便是电路输出所需的波形七 参照文献1. 全国大学生电子设计竞赛培训系列教程 高频电子线路设计 高吉祥 电子工业出版社。2. 高频电路原理与分析（第五版) 曹兴雯 刘乃安 西安电子科技大学出版社3. 高频电子线路（第五版)张肃文高等教育出版社 4.谢嘉奎电子线路非线性部分（第四版）北京：高等教育出版社,.宋树祥，周冬梅.高频电子线路（第2版)北京:北京大学出版社,6. 王尧.电子线路实验.南京：东南大学出版社， 八、收获、体会这次课程设计对于自己来说是一次很大的挑战，做起来我感觉比较吃力，虽然刚刚学完了高频电子线路,但是始终有种云里雾里的感觉，虽然懂得应当由哪几部分构成，每一部分

8、的原理也懂得，但是实际做起来就很吃力了,要根据实际元件的特性去设计元件的参数,感觉无从下手,，但是有困难不可以放弃，于是我查阅了某些资料,和同窗们一起讨论计算，并且去请教学长，慢慢的我有了一点眉目,接着我便开始设计各个单元模块，对于各个模块的比较选择还是比较容易，就是参数设计比较困难，重要因素是由于对于电路的分析不清晰，我只有接着查找资料,结合教师所将知识,慢慢的一点点的明白计算,最后才算是有些明白。然而在使用软件进行仿真时有些三极管找不到,就是用了抱负化的模型进行了替代，致使在仿真的过程中修改了某些电阻的阻值，使电路正常工作。固然这次课程设计也教会了我许多，一方面它将我平时的所学结合在一起，有了一种系统的框架，然后再去补充这个框架的内容，使我有了一种课程设计的基本方向和目的，不至于太过盲目;另一方面也锻炼了我查阅资料的能力，以及对有用资料的筛选能力;再者通过跟同窗们的讨论研究，我懂得了合伙的重要性。课程设计是一项很能锻炼人的实践,虽然它看起来布满着困难,但是不管怎么样我们都得敢于去挑战，后来尚有毕业设计，这将是一次更大的考验,不管是从设计原则,设计思路以及报告格式尚有心理上来说都是一次较好的锻炼。报告成绩： 评阅时间： 教师签字： 实 验 报 告班级: 电子112 姓名: 李大龙 学号： 11219 同组人: 胡进君 李明 课程名称：电子线路课程设计 实验室：第一实验室实验时间： 4年3月日

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