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1、1 / 24 设计内容与设计要求一设计内容1、 设计一个点频调幅发射机。 2 、已 知 条 件 ： 电 源 +Vcc=+10V 、 VEE=10V ； 主 要 器 件 有MC1496、3DG100、3DG130、4MHz 晶振、 NXO-10 磁环；话音放大器输入电压为 5mV，负载电阻 RL=75 。 3、主要技术指标要求：工作频率f=8MHz ，发射功率 P0=100mW，调幅度 ma=50%，整机效率大于 40%。 4、实验仪器：函数信号发生器、高频信号源、高频实验箱等。注意：晶体管、集成音频功放等器件可自由选择，或根据实验箱器件来选用。二设计要求 1 、设计思路清晰，画出整体设计框图；
2、2、给出具体设计思路，画出单元电路；3、单元电路进行分析计算，确定器件参数；4、*调试步骤）编写设计说明书；5、画出整机原理图、 PCB 图。6、由于涉及单元电路多，每个同学可以各自重点负责其中之一，然后合作完成整个发射机设计。主要设计条件1、提供函数信号发生器、示波器；2、提供直流电源一台；3、必要的元器件和导线等；4、高频电路实验箱。说明书格式精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 24 页2 / 24 1）课程设计封面；2）设计任务书；3）说明书目录；4）设计总体思路，基本原理和框图；5）单元电路设计分析；6）实验调试；7
3、）总结与体会；8）附录；9）参考文献；10）整机原理图。进度安排第 1天：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；第 2、3天：查找资料，确定总体设计方案，设计方案论证；第 48天：硬件电路设计，单元电路原理和计算分析；第 9天：书写论文，画整机原理图第 10天：整理资料，准备答辩。共两周）参考文献 1、高吉祥主编，高频电子线路，第 2 版），高等教育出版社。 2、谢自美主编，电子线路设计.实验.测试，华中理工大学出版社。 3、谢嘉奎主编，电子线路非线性部分），高等教育出版社。4、彭介华主编，电子技术课程设计指导，高等教育出版社。说明书目录一设计总体思路，基本原理和框图6 1. 调幅发射机系统设计
4、6精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 24 页3 / 24 1）点频调幅发射机框图7 2）各部分的作用7 二单元电路设计分析8 1本机振荡82 倍频电路93 缓冲电路94调制电路115高频功率放大141）.集电极电源提供的直流功率14 2）.集电极输出基波功率15 3）.集电极效率 c15 4）、偏置电路18 6匹配网络19四附录21 五总结与体会22 六参考文献24 七整机原理图25 一设计总体思路，基本原理和框图1. 调幅发射机系统设计通信系统中的发送设备是将信息发送者送来的非电量原始信息信源）如语音、文字和图像等转变成
5、电信号，再把信号处理成适合于信道精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 24 页4 / 24 传输的信号形式送至信道。信源信号在通信系统中称为基带信号。基带信号是频谱在零频附近的宽带信号，这种信号一般具有从零频开始的较宽的频谱，而且在频谱的低端分布较大的能量，所以称为基带信号，这种信号不宜直接在信道中传输。如果将消息信号对频率较高的载波进行调制，就能使信号的频谱搬移到适合信道的频率范围内进行传输。例如声音基带信号的频率范围是20Hz20kHz，这样的基带信号是不能在无线信道上传输的。即使在某些可以传输直流的有限信道上，为了提高信
6、道的通信容量，基带信号的传输方式也很少采用。一般是用基带信号去改变某个高频正弦电压载波）的参数，使载波的振幅、频率或相位随基带信号而变化，这一过程称为调制。在通信系统中，调制有三个主要作用：1 调制的过程就是一个频谱搬移的过程，将原来不适宜传输的基带信号频谱搬移到适宜传输的某一个频段上，然后传输至信道；2 调制的另一个重要作用是实现信道复用，即把多个信号分别安排在不同的频段上同时进行传输，以提高信道容量； 3 调制可以提高通信系统抗干扰的能力，例如将信号频率搬移，从而离开某一特定干扰频率。对不同的信道，根据经济技术等因素，可以采用不同的调制方式。以模拟信号为调制信号，对连续的正余）弦载波进行调
7、制，亦即载波的参数随着调制信号的作用而变化，这种调制方式称为模拟调制。而所谓振幅调制就是由调制信号去控制载波的振幅，使之按调制信号的规律变化，严格地讲，是使高频振荡的振幅与调制信号呈线性关系，其他参数 频率和相位）不变。这是使高频振荡的振幅载有消息的调制方式。通信系统中的发送设备若采用调幅方式则称为调幅发射机，一般调幅发射机的组成框图如图所示，工作原理是：本机振荡产生一个固定频精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 24 页5 / 24 率的载波信号，载波信号经缓冲倍频送至振幅调制电路；话音放大电路将低频信号 例如语音信号）放大
8、至足够的电压送到振幅调制电路；振幅调制电路的输出信号经高频功率放大器，高放级将载频信号的功率放大到所需的发射功率，然后经天线输出。由调幅发射机的工作原理和给定的参数，得1）点频调幅发射机框图叠加直流后对载波的幅度进行调制，就形成了常规调幅信号，也称为标准调幅信号或完全调幅信号，其时间波形表达式为式中为 载 波信 号的角频 率，为 载 波 信号的起 始相 位通常 取=0）。设调制信号，则调幅信号为精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页，共 24 页10 / 24 由时间波形可知，当满足条件时，已调信号的包络与调制信号成正比，用包络检波
9、的方法很容易恢复出原始的调制信号；当就会出现过调幅现象。时则为满调幅。在实际系统中，通常取在 30%60%之间。当即 m）分别等于1，小于 1，大于1 时,调幅的波形如下所示。由上述分析可知，振幅调制信号就是载波与调制信号相乘所产生的。由于两个信号都是模拟信号，所以需要使用模拟乘法器完成这一过程。模拟乘法器是一种能完成两个模拟量的相乘的电子元件。高频电子线路中的振幅调制就是载波和调制信号相乘的过程构成的振幅调制电路如图所示。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页，共 24 页11 / 24 其中，载波信号经高频耦合电容从脚端输入，
10、为高频旁路电容，使脚交流接地；调制信号经低频耦合电容从脚端输入，为低频旁路电容，使脚接地。调制信号从脚单端输出。采用双电源供电，所以脚的偏置电阻接地，静态偏置电流或为脚与间接入负反馈电阻，以扩展调制信号的线性动态范围，增大，线性范围增大，但乘法器的增益随之减小。电阻、及、提供静态偏置电压。保证乘法器内部各个晶体管工作在放大状态，所以阻值的选取应满足，精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页，共 24 页12 / 24 、与电位器组成平衡调节电路，改变的值可以改变调幅系数。5高频功率放大高频功率放大电路由宽带功放和丙类功放两级组成。丙
11、类谐振功率放大器是利用选频网络作为负载回路的功率放大器。如图所。下面所介绍的是丙类功率放大器的工作原理及基本特性。功率放大器是依靠激励信号对放大管电流的控制，起到把集电极电源的直流功率变换成负载回路的交流功率的作用。在同样的直流功率的条件下，转换效率越高，输出的交流功率越大。1）.集电极电源提供的直流功率精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页，共 24 页13 / 24 式中 Ic0为余弦脉冲的直流分量。式中为余弦脉冲的最大值；为余弦脉冲的直流分解系数。式中为晶体管的导通电压；为晶体管的基极偏置；为功率放大器的激励电压振幅。2）.
12、集电极输出基波功率式中：为集电极输出电压振幅；为余弦电流脉冲的基波分量；为谐振电阻。, 相应的输出电压振幅增大, 晶体管工作在临界点、放大区和截止区。动态线A3B3的斜率最小 , 即对应的负载 R最大, 相应的输出电压振幅比略为增大 , 晶体管工作在饱和区、放大区和截止区。根据输出电压振幅大小的不同, 这三种工作状态分别称为欠压状态、临界状态和过压状态, 而放大区和饱和区又可分别称为欠压区和过压区。注意 , 在过压状态时 , 波形的顶部发生凹陷, 这是由于进入过压区后转移特性为负斜率而产生的。下图给出了负载特性曲线。由图可以看到 , 随着 R的逐渐增大 , 动态线的斜率逐渐减小 , 由欠压状态
13、进入临界状态 , 再进入过压状态。在临界状态时, 输出功率Po最大, 集电极效率 接近最大 , 所以是最佳工作状态。负载特性所反映的电压、功率和效率的变化关系，可以帮我们认识功率放大器的不同特点，并且根据不同工作状态的特点，使放大器得到合理的利用，满足高频设备提出的要求。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页，共 24 页16 / 24 所示电路，将其中与的串联形式等效变换为与的并联形式，如图 (c所示。在与并联谐振时，有+=0，=根据=(1+所以=由下式可以求得选频匹配网络电抗值=由上述计算可知，采用这种电路可以在谐振频率处增大
14、负载电阻的等效值。对于图 (b所示电路，将其中与的并联形式等效变换为与的串联形式，如图 (d所示。在与串联谐振时，可求得以下关系式：=由上述计算可知，采用这种电路可以在谐载电阻的等效值。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页，共 24 页19 / 24 四附录原件个数电阻 32个滑动变阻器 3个电容 25个电感 3个高频扼流圈 2个变压器 2个NPN 三极管 5个 MC1496芯片 1片放大器 1个天线 1根电源若干精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页，共 24 页
15、20 / 24 五总结与体会高频电子线路是上学期我们学习的课程中最难的，通过这周的课程设计我更深有体会！原因有很多吧，也许是上个学期的高频没有学好，然后又没有很用心的去思考解决问题，只是一味的做题应付考试而已。一直觉得动手能力不好因此这个课程设计也就变得很棘手了。不过再棘手还是得试试的。毕竟这是一项任务，无论结果怎样都应该尽全力去做。这才是我们现代大学生应该具备的思想。任务下达后，我就忙着去查找搜集相关资料。图书馆，上网采集了一些有用的资料。可能因为心里没底吧，在课程设计的每一天里都会很担心，怕完成不了任务。有时候查阅资料都会有一些心不在焉，效率很低。而且收集的资料很凌乱使人没有头绪，心情糟透
16、了。后来一次仔细的核对缺残不完整的程序进行了逐段分析后，才突然间点恍然大悟，感觉自己在这方面又认识了很多，感觉又更进了一步。这次课程设计我们完成了任务，我想对于我还是其他的同学都会有很多体验和收获。对于我而言，我又重新捡起了上个学期的高频电子线路这本书和实验书。以前对书上的知识的记忆，有些纯粹是为了应付期末考试没有深入太多。而现在经过了这次课程设计之后，让我明白了一些东西，感觉在高频这一块儿充实了很多。我想这对于我们以后肯定是有帮助的，尤其是我们现在正在学习的学科，这一定会帮助很大。我觉得很多同学在这一方面和我一样都很薄弱。老师也有讲过高频是一门很难的学科，关系我们电信专业学科的基础。也会有一
17、些同学在这方面很有天赋。有的时候会很羡慕他们作设计犹如如鱼得水般的顺利。后悔曾经没有好好去学，本来注定自己的节奏就要比别人慢半拍，但总是后知后觉不提早加快脚步，以至现在的差距越来越大。我并没有像其他同学一样感觉到课程设计会带来多少快乐，我只是感觉每一天都生活在紧张中，不过我并没有讨厌它。遇到问题我们经常会一起讨论，组员会经常一起来研究商讨，我也会经常到他那去研究求索。而且重要的是我得到了很多。实习结束了，并不代表着我们掌握了。我想如果想在设计电路这一块有所作为，单单这些是远远不够的，我们这个课题只是纯软件上的东西，有的组还用到了硬件，所以要看好多书、程序，完善自己的知识积累和思维方式。在老师的
18、帮助和指导下我们完成了点频调幅发射机，还要值得说的一点是，在老师的严格要求下，通过这次课程设计也让我更好的掌握了protel软件，在此，非常感谢我们的老师，我相信只要自己能认真学好精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页，共 24 页21 / 24 本专业的每门课程，我们毕业后一定能创造一片属于自己的天地。未来是美好的，只要我肯努力，肯下工夫，将来一定会有所作为。脚踏实地认真学好每一门专业课程，它们不分孰轻孰重，只有这样你才能为你以后的发展打下一个坚实的基础，这就是我从这次课程设计中得到的道理。精选学习资料 - - - - - -
19、- - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页，共 24 页22 / 24 六参考文献1、张肃文主编 . 高频电子线路，第 3 版），高等教育出版社。2、胡宴如主编 . 高频电子线路， 第 2 版），高等教育出版社。3、谢自美主编，电子线路设计. 实验. 测试，华中理工大学出版社。4、谢嘉奎主编，电子线路非线性部分）， 第 3 版），高等教育出版社。5、彭介华主编，电子技术课程设计指导，高等教育出版社。6、高吉祥主编，高频电子线路，电子工业出版社。7、杨翠娥主编，高频电子线路实验与课程设计，哈尔滨工程大学出版社。8、刘正青、刘望军主编，通信电子线路实验指导书。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页，共 24 页23 / 24 七整机原理图精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页，共 24 页24 / 24 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页，共 24 页