小功率调幅发射机课程设计

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：目录理论部分...................................................................................................................................................................3一．设计内容及要求.......................................................................................................................................3二．比较和选择系统方案，画出系统框图...................................................................................................3三．单元电路设计、参数计算和器件选择...................................................................................................4主振器.......................................................................................................................................................4音频放大级...............................................................................................................................................6振幅调制部分和末级功放部分...............................................................................................................7四．完整的电路图...........................................................................................................................................8五．系统需要的元器件清单...........................................................................................................................8六．参考文献...................................................................................................................................................9实验部分..................................................................................................................................................................11一.实验目的.....................................................................................................................................................11二.实验主要仪器与仪表.................................................................................................................................11三.实验原理.....................................................................................................................................................11四.实验内容与步骤.........................................................................................................................................11五.实验结果与分析........................................................................................................................................12主振器.....................................................................................................................................................12音频放大级.............................................................................................................................................13振幅调制级.............................................................................................................................................14附录.........................................................................................................................................................................15小功率调幅发射机理论部分内容摘要调幅发射机的主要任务是完成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。通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分和电源部分。高频部分一般包括主振荡器、倍频器、缓冲隔离级、高频电压放大级、高频频功率放大级。主振荡器的作用是产生频率稳定的载波。缓冲级主要是削弱后级对主振器的影响。低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级。调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡信号上去的过程。一．设计内容及要求小功率调幅发射机技术指标：%503.08.0409502001000发射效率平均调幅系数；单音调幅系数残波辐射输出信号带宽负载阻抗输出功率载波频率aaZAZmmdBKHWBRmWPMHf二．比较和选择系统方案，画出系统框图调幅发射机由主振器，缓冲级，高频电压放大器，振幅调制器，高频功率放大器等电路组成。主振器就是高频振荡器，根据载波频率的高低、频率稳定度来确定电路型式。高频电子线路所讨论的工作频率是几百千赫到几百兆赫，而课程设计所设计的最高频率受到实验条件的限制，一般选在30兆赫以下。电容三点式振荡器的输出波形比电感三点式振荡器的输出波形好。这是因为电容三点式振荡器中，反馈是由电容产生的，高次谐波在电容上产生的反馈压降较小，输出中高频谐波小；而在电感三点式振荡器中，反馈是由电感产生的，高次谐波在电感上产生的反馈压降较大。另外，电容三点式振荡器最高工作频率一般比电感三点式振荡器的高。在频率稳定度要求不高的情况下，可以采用普通三点式电路、克拉泼电路、西勒电路。频率稳定度要求高的情况下，可以采用晶体振荡器，也可以采用单片集成振荡电路。此次设计选择改进型的电容三点式电路——克拉泼电路。高频电压放大器的任务是将振荡电压放大以后送到振幅调制器，可以选用高频调谐放大器。需要使用几级放大器要看振幅调制器选择什么样的电路型式。如果选用集成模拟乘法器作振幅调制器，输入信号是小信号。当振荡器输出电压能够满足要求时，可以不加高频电压放大器。如果采用集电极调幅电路，就要使用一至二级高频电压放大器，以满足集电极调幅的大信号输入。此次由于使用集成模拟乘法器，输入为小信号，前级输出已经满足乘法器输入需要，故无需再加高频电压放大器。振幅调制器的任务是将所需传送的信息“加载”到高频振荡中，以调幅波的调制形式传送出去。通常采用低电平调制和高电平调制两种方式。采用模拟乘法器实现调制的方法是属于低电平调制，输出功率小，必须使用高频功率放大器才能达到发射功率的要求。采用集电极调幅电路实现调制的方式属于高电平调制。如果集电极调幅电路的输出功率能够满足发射功率的要求，就可以在调制级将信号直接发射出去。高频功率放大器是调幅发射机的末级，它的任务是要给出发射机所需要的输出功率。本设计研究的是小功率调幅发射系统，通常采用丙类功率放大器，如果一级不能满足指标要求，可以选用两级。一般末级功率放大器工作在临界状态，中间级可以工作在弱过压状态。对于天线的要求，当天线的长度与调幅波的波长可以比拟时，便可以发射出去，故天线长度要与调幅波适应。三．单元电路设计、参数计算和器件选择主振器振荡器起振条件为AF1（矢量式），振荡器平衡条件为:AF=1（矢量式），它说明在平衡状态时其闭环增益等于1。在起振时A1/F，当振幅增大到一定的程度后，由于晶体管工作状态有放大区进入饱和区，放大倍数A迅速下降，直至AF=1（矢量式），此时开始谐振。假设由于某种因素使AF1,此时振幅就会自动衰减，使A与1/F逐渐相等。振荡器的平衡条件包括两个方面的内容：振幅稳定和相位稳定。假设横坐标是振荡电压，而纵坐标分别是放大倍数K和反馈系数F，假设因为某种情况使电压增长，这时K.F1，振荡就会自动衰减。反之，若电压减少，出现KF1的情况，振荡就会自动增强，而又回到平衡点。由此可知结论为：在平衡点，若K曲线斜率小于0，则满足振荡器的振幅稳定条件。过K曲线的斜率为正，则不满足稳定条件。对于相位稳定条件来说，它和频率稳定实质上是一回事，因为振荡的角频率就是相位的变化率，所以当振荡器的相位发生变化时，频率也发生了变化。在实验中为了减小晶体管极间电容的影响可采用改进型电容三点式振荡电路，即在谐振回路电感支路中增加一个电容C7其直比较小，要求C7C5；C7C6，则谐振回路总电容量为：1/C∑=1/C5+1/C6+1/C7≈1/C7,即C∑≈C7主振器（克拉泼）（缓冲隔离级调制信号高频功放（丙类谐振）振幅调制（MC1496）调幅发射机系统框图因此振荡频率f0近似为：f0=1/2π（LC∑）1/2≈1/2π（LC7）1/2经计算得f0=9.6MHz经过这样的改变之后，C5，C6对振荡频率的影响显著减小，与C5，C6并联相接的晶体