清华大学高频电子线路课程设计报告

高频电子线路课程设计报告（2009—2010年度第一学期）题目：小型调幅波发射机的设计与仿真院系：电子信息工程学院姓名：学号：专业：指导老师：22009年12月20日3一、设计任务及要求设计任务：小型调幅波发射机的设计与仿真要求：1、载波频率f0=1MHz~10MHz2、低频调制信号1KHz正弦信号3、调制系数Ma=50％±5％4、负载电阻RA=50Ω5、频率稳定度0ff≤5×10—4；6、电源电压Vc=12V。2009年12月20日二、指导教师评语指导教师签名：年月日三、成绩年月日4目录1设计要求…………………………………………………………………………42设计的作用、目的…………………………………………………………………………43设计的具体实现…………………………………………………………………………43.1系统概述…………………………………………………………………………………43.2单元电路设计与分析……………………………………………………………………53.3电路的安装与调试………………………………………………………………………84测试结果与分析…………………………………………………………………………84.1输出波形…………………………………………………………………………………94.2参数测量…………………………………………………………………………………104.3参数分析…………………………………………………………………………………105心得体会及建议……………………………………………………………………………105.1心得体会………………………………………………………………………………105.2建议……………………………………………………………………………………116附录……………………………………………………………………………………117参考文献……………………………………………………………………………………115小型调幅波发射机的设计与仿真1设计要求本设计要求设计一个小型调幅波发射机电路,其具体要求如下:1、载波频率f0=1MHz~10MHz2、低频调制信号1KHz正弦信号3、调制系数Ma=50％±5％4、负载电阻RA=50Ω5、频率稳定度0ff≤5×10—4；6、电源电压Vc=12V2设计的作用、目的通过本课题设计与装配、调试，提高学生的实际动手能力，巩固已学的理论知识，能够使学生建立无线电发射机的整机概念，了解发射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、计算发射机的各个单元电路：主振级、激励级、输出级、输出匹配网络；初步掌握小型等幅波发射机的调整及测试方法。在此次设计中，综合运用了所学知识，构成了新的知识框架，提高了对知识的理解与实际运用能力，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则，提高了知识运用的综合能力。3设计的具体实现3.1系统概述本系统由主振级、缓冲级、激励级、功放及调幅、音频放大和输出网络组成。其核心设计是基于并联晶振电路而设计的。以其高频率稳定度和对频率变化所具有的极灵敏的补偿能力，使得整个系统趋于稳定。在并联晶振电路之后经阻容耦合将输出信号输入缓冲级来隔离功放级对主振级的影响，信号经功放放大后，最后由输出网络发送信号。系统原理图如图1。6图1系统原理图3.2单元电路设计与分析各单元电路的选择、设计及工作原理分析及其有关参数的计算及元器件参数的选择如下：3.2.1主振级本级是用来产生频率为4MHz的高频振荡信号，由于整个发射机的频率稳定度由它决定，因此要求主振级有较高的频率稳定度，同时也要有一定的振荡功率(或电压)，其输出波形失真并且要小，鉴于此，本级采用了并联谐振型晶体振荡器电路，以其高频率稳定度和对频率变化所具有的极灵敏的补偿能力足以满足要求。在并联谐振型晶体振荡器的两种形式中，采用了稳定度较好的c-b型电路，其具体工作电路如图2。主振级缓冲级激励级功放及调幅输出网络音频放大话筒7图2并联晶振谐振电路3.2.2缓冲级本级采用的是三极管共集电路。由于三极管共集电路对电压的放大增益几乎等于一，因此消弱了前后级之间存在的影响，并且放大了电流，有着功率放大的作用，其具体工作电路如图3。OUT8图3缓冲级电路3.2.3低频信号产生级如系统原理方框图所示，由于在发射机里振荡器所产生的高频振荡功率很小，因此在它的后面进过了缓冲级的放大，但为了获得足够大的高频输出功率使信号馈送到天线上辐射出去，必须再加高频功放级。本级功放电路采用的是由LC组成的正弦波振荡器来产生低频信号。具体工作电路如图4。9图4低频信号产生级电路3.2.4调幅、输出级输出10图5调幅、输出级电路3.3电路的安装与调试对电路的安装与调试采用逐级分离检测法，电路在实际安装调试过程中所遇到的主要技术问题与现象、原因分析、解决措施及效果，电路的性能指标或功能的测试方法、步骤、具体如下：3.3.1安装主振级电路依照电路图图2安装完后，在输出端引出信号接入示波器进行观测是否有信号输出，并调节静态工作点与可调电容，使输出波形达到最大不失真，最后观测电路是否容易起振。3.3.2安装缓冲级电路依照电路图图3安装完后，从信号发生器引入4MHZ的波形输入，观测输出波形并调节基极分压电阻与集电极电阻，使输出波形最大不失真。3.3.3安装功放级电路依照电路图图4安装完后，从信号发生器引入4MHZ的波形输入，观测输出波形并调节可调电阻，使输出波形最大不失真。3.3.4连接整个系统11待接好整个系统后，初步观测整个系统的工作状况。之后仅将主振级与缓冲级相连，用示波器观测主振级输出与缓冲级输出，合理选择级间耦合电容；再将主振级、缓冲级、功放级都连接起来，用示波器观测各级的输出，调节各级电位器，使输出波形达到最大不失真。4测试结果与分析4.1输出波形低频调制信号输出波形：载波信号输出波形：12系统测试输出波形如图5图5系统输出波形4.2参数测量13调制信号频率f=1KHzV=6.33mV载波信号频率of=4.997MHzoV=16.73mV调幅波输出频率of=5MHZ。ma=45%4.3参数分析(1)频率稳定度：即指在一定时间间隔内，由于各种因素变化，引起的振荡频率相对于标称频率变化的程度。绝对准确度：054.99970.0003fffMHz相对准确度：04000.00033101fffff5心得体会及建议5.1心得体会（……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………）。5.2建议…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………）。6附图附图：系统电路图7参考文献【1】张肃文.高频电子线路（第四版）.北京：高等教育出版社.2004【2】谢自美．电子线路设计．实验测试（第二版）［M］．武汉：华中科技大学出版社.2000【3】华成英、童诗白．模拟电子技术基础（第四版）．北京：高等教育出版社.200614【4】陈大钦．电子技术基础实验（试验设计与仿真）．北京：高等教育出版社.2008附图：附图系统电路图