小功率调幅发射机设计含仿真

电子线路应用设计1课程设计任务书学生姓名：专业班级：指导教师：工作单位：题目:小功率调幅发射机设计初始条件：可选元件：晶体管、MC1496仿真软件：multisim软件要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1、掌握小功率调幅发射机原理；2、设计出实现调幅功能的电路图；3、应用multisim软件对所设计电路进行仿真验证时间安排：1、理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料；2、课程设计时间为1周。（1）确定技术方案、电路，并进行分析计算，时间1天；（2）选择元器件、安装与调试，或仿真设计与分析，时间2天；（3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日电子线路应用设计2目录摘要................................................................................................................................3Abstract..........................................................................................................................4一调幅发射机的主要性能指标................................................................................5二小功率调幅发射机的设计......................................................................................72.1设计要求..........................................................................................................72.2电路设计...........................................................................................................82.2.1拟定调幅发射机的工作原理框图.........................................................82.2.2增益分配.................................................................................................82.2.3.本机振荡电路和话音放大电路.............................................................92.2.4调制电路...............................................................................................102.2.5功率放大级电路...................................................................................122.2.6整体电路设计.......................................................................................13三、调试与仿真..........................................................................................................143.1晶体振荡器的调试.........................................................................................143.2调制器的测试.................................................................................................153.3整机联调及其常见故障分析.........................................................................16四、心得与体会..........................................................................................................17五、参考文献................................................................................错误!未定义书签。电子线路应用设计3摘要小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。原因是调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。本课设结合Multisim软件来对小功率调幅发射机电路的设计与调试方法进行研究。Multisim软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证、和设计数据管理。今天的Multisim软件已不是单纯的设计工具，而是一个系统，它覆盖了以仿真为核心的全部物理设计。使用Multisim、等计算机软件对产品进行辅助设计在很早以前就已经成为了一种趋势，这类软件的问世也极大地提高了设计人员在机械、电子等行业的产品设计质量与效率。本课题的设计目的是要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计与安装对各级电路进行详细地探讨，并利用Multisim软件仿真设计了一个小功率调幅发射机。电子线路应用设计4AbstractLow-powerAMtransmitterscommonlyusedincommunicationssystemsandotherradiosystems,especiallyintheareaofMWandSWradiocommunicationhasbeenmorewidelyused.ThereasonissimpleAMtransmittertoachieveamplitudemodulationfrequencybandoccupiedbynarrow,andthecorrespondingAMreceptionequipmentandstraightforward,itiswidelyusedinbroadcastAMtransmitterfired.Multisimsoftwaretosetupthislessonwiththesmall-powerAMtransmittercircuitdesignanddebuggingofways.Multisimsoftwarecangofromconceptdesigntotheelectricaloutputofthephysicalproductiondata,aswellasinbetweenalltheanalysis,validation,anddesigndatamanagement.Today'sMultisimsoftwareisnotasimpledesigntool,butasystem,whichcoversthecoretosimulateallthephysicaldesign.TheuseofMultisim,andothercomputer-aideddesignsoftwareproductsforalongtimeagohadbecomeatrend,theadventofsuchsoftwareisalsogreatlyimprovedthedesignstaffinmachinery,electronicsandotherindustriesoftheproductdesignqualityandefficiency.Thistopicisdesignedtorequirelow-powerAMtograspthebasiclaunchsystemdesignandinstallationofthecircuitatalllevelstoexploreindetail,usingMultisimsoftwaresimulationdesignedalow-powerAMtransmitters.电子线路应用设计5一调幅发射机的主要性能指标由于调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。调幅发射机的主要性能指标如下：工作频率范围：调幅制一般适用于中、短波广播通信，其工作频率范围为300kHz~30MHz。发射功率：一般是指发射机送到天线上的功率。只有当天线的长度与发射频率的波长可比拟时，天线才能有效地把载波发射出去。调幅系数：调幅系数ma是调制信号控制载波电压振幅变化的系数，ma的取值范围为0~1，通常以百分数的形式表示，即0%~100%。非线性失真（包络失真）：调制器的调制特性不能跟调制电压线性变化而引起已调波的包络失真为调幅发射机的非线性失真，一般要求小于10%。线性失真：保持调制电压振幅不变，改变调制频率引起的调幅度特性变化称为线性失真，噪声电平：噪声电平是指没有调制信号时，由噪声产生的调制度与信号最大时间的调幅度比，广播发射机的噪声电平要求小于0.1%，一般通信机的噪声电平要求小于1%。电子线路应用设计6调幅发射机的工作原理一条调幅发射机的组成框图如下图图1所示，其工作原理是：第一本机振荡产生一个固定频率的中频信号，它的输出送至调制器；话音放大电路放大来自话筒的信号，其输出也送至调制器；调制器输出是已调幅了的中频信号，该信号经中频放大后与第二本振信号混频；第二本振是一频率可变的信号源，一般选第二本振频率fo2是第一本振f1与发射载频foc之和，混频器输出经带通或低通滤波器滤波，是输出载频fc=fo2-fo1;功放级将载频信号的功率放大到所需发射功率。图1调幅发射机组成框图本振1调制器中放混频功放话筒本振2带通话音放大天线电子线路应用设计7二小功率调幅发射机的设计2.1设计要求根据以上的原理，要求设计一个小功率调幅发射机，主要参数：已知+Vcc=+10V、-VEE=-10V；话音放大级输出电压为5mV；负载电阻RL=75Ω。主要元器件：主要元件有MC1496、3DG100、3DG130、4MHz晶振、NXO-10磁环；主要技术指标：工作频率f=8MHz，发射功率P0=300mW，调制度ma=50%，整波效率大于40%。实验仪器设备：函数信号发生器∕计数器EE164B一台调制度测量仪器HP8901A或BD5一台高频信号发生器一台超高频毫伏表DA-36A一台双踪示波器（COS5020）或数字存储示波器数字万用表一台电子线路应用设计82.2电路设计2.2.1拟定调幅发射机的工作原理框图根据调幅发射机的工作原理和给定的技术指标要求画出组成框图，如下图2所示：图2拟定调幅发射机组成框图图中，各组成部分的的作用如下：本机振荡：产生平率为4MHz的载波信号。缓冲隔离级：将晶体振荡级与调制级隔离，减小调制级对晶体振荡级的影响；将功率激励级与调制级隔离，减小功率激励级对调制级的影响。话音放大级：将话筒信号电压放大到调制级所需的调制电压。调制级：将话音信号调制到载波