無線調(diào)頻發(fā)射機畢業(yè)設(shè)計論文

1、<p><b>　　畢 業(yè) 設(shè) 計</b></p><p>　　課題名稱 無線調(diào)頻發(fā)射機的研究 </p><p>　　姓 名 </p><p>　　學(xué) 號 </p><p>　　班 級

2、電信S10-1 </p><p>　　專 業(yè) 電子信息工程技術(shù) </p><p>　　所 在 系 電子技術(shù)系 </p><p>　　指導(dǎo)教師 xx </p><p>　　完成日期 2013-01-20 </p

3、><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　課題名稱： 無線調(diào)頻發(fā)射機的研究</p><p>　　完成期限：2012年11月26日至2013年01月20日</p><p>　　天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 頁號（1）</p><p>　

4、　畢業(yè)設(shè)計（論文）進度計劃表</p><p>　　天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 號（2）</p><p>　　注：1.本任務(wù)書由指導(dǎo)教師填寫。</p><p>　　2.簽字部分用筆填寫,其余各項均要求打印。（宋體、小4號字）</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告

5、</p><p>　　天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 頁號（1）</p><p>　　天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 頁號（2）</p><p>　　注：本報告由學(xué)生本人填寫（打印、宋體、小4號字）。</p><

6、p><b>　　摘要</b></p><p>　　無線調(diào)頻發(fā)射機的基本組成包括基帶信號處理電路、載波發(fā)生器、調(diào)制器、高頻功率放大器和發(fā)射天線等五部分是一種通信用無線電裝置的發(fā)信電路，其特征在于包括：將輸入進來的發(fā)射信號放大并輸出的發(fā)射放大器;以及與發(fā)信天線相連，用來轉(zhuǎn)換發(fā)信狀態(tài)和接收狀態(tài)的轉(zhuǎn)換開關(guān)，發(fā)信狀態(tài)時上述發(fā)信放大器所輸出的發(fā)信信號被輸出到上述天線. 本設(shè)計首先根據(jù)設(shè)計的要求構(gòu)建

7、設(shè)計的總框圖，充分考慮各個單元電路之間的信號傳輸和阻抗匹配。理解各個要求的參數(shù)的意義，針對各參數(shù)再分別在各具體電路中加以實現(xiàn)，并且保證電路的正常運行。</p><p>　　本文敘述了發(fā)射機、編碼、接收機、解調(diào)等電路的原理 ，利用計算機仿真完成了電路形式的選擇和性能分析。達到了理論與實際相結(jié)合的目的，提高了分析問題解決問題的能力.集成模擬乘法器是完成兩個模擬量相成的電子器件,高頻電子線路中的振幅調(diào)制.同步檢驗,混頻

8、,鑒頻,鑒相等調(diào)制與調(diào)解的過程,均可視為兩個信號相成或包含相成的過程.采用集成模擬的乘法器實現(xiàn)上述功能比采用立分器件要簡單的多,而且性能優(yōu)越,集成模擬乘法器常見的產(chǎn)品有MC1496. 超高頻模擬乘法器.利用寬帶變壓器做耦合回路的功率放大器成為寬帶功率放大器。常見的寬帶變壓器有用高頻磁芯繞制的高頻變壓器和傳輸線變壓器。寬帶功率放大器不需調(diào)諧振蕩回路，可在很寬的頻率范圍內(nèi)獲得線性放大，但效率N較低，一般只有20%左右。它通常作為發(fā)射機的中間

9、級，以提供較大的激勵功率。</p><p>　　關(guān)鍵詞：無線 調(diào)頻 乘法器 FM調(diào)制 仿真</p><p><b>　　目錄</b></p><p>　　一、緒論- 1 -</p><p>　　二、調(diào)頻發(fā)射機- 2 -</p><p>　　1.設(shè)計的目的和意義- 2 -</p&g

10、t;<p>　　2.目標與總體方案- 2 -</p><p>　　三、開發(fā)軟件介紹- 4 -</p><p>　　1.Multisim介紹- 4 -</p><p>　　2. Multisim 7仿真軟件特點簡介- 4 -</p><p>　　四、設(shè)計舉例- 5 -</p><p>　　1設(shè)計題

11、目- 5 -</p><p>　　2已知條件- 5 -</p><p>　　3主要技術(shù)指標- 5 -</p><p>　　（1）工作頻率范圍- 5 -</p><p>　?。?）發(fā)射功率- 5 -</p><p>　?。?）調(diào)幅度- 5 -</p><p>　?。?）非線性失真（包括

12、失真）- 6 -</p><p>　?。?）線性失真- 6 -</p><p>　　（6）噪聲電平- 6 -</p><p>　　五、無線調(diào)頻發(fā)射機的設(shè)計- 7 -</p><p>　　1.擬定調(diào)幅發(fā)射機組成框圖- 7 -</p><p>　　2.各級電路的作用- 7 -</p><p&

13、gt;　　3．單元電路的設(shè)計- 8 -</p><p>　　（1）本機震蕩電路- 8 -</p><p>　?。?）調(diào)制電路- 9 -</p><p>　?。?）話音放大電路- 11 -</p><p>　?。?）緩沖電路- 11 -</p><p>　?。?）功率放大電路- 12 -</p>

14、;<p>　　六、調(diào)試與仿真- 13 -</p><p>　　1. 晶體振蕩器的調(diào)試- 13 -</p><p>　　2調(diào)制器的測試- 13 -</p><p>　　七、結(jié)論- 15 -</p><p>　　八、謝辭- 16 -</p><p>　　九、參考文獻- 17 -</p>

15、<p>　　十、附錄- 18 -</p><p><b>　　一、緒論</b></p><p>　　隨著人類的文明不斷進步，科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，人們之間的交流越來越多，相互交換的信息也日益劇增，要傳送的信息類型也是越來越多樣化?？萍嫉倪M步也使得通信的技術(shù)得到了發(fā)展，特別是無線電波的使用，使我們的通信更加實時、高效。科技的快速發(fā)展，將使人們的通信更方便快

16、捷。</p><p>　　隨著科技的發(fā)展和人民生活水平的提高，無線電發(fā)射機在生活中得到廣泛應(yīng)用，最普遍的有電臺、對講機等。人們通過無線電發(fā)射機可以把需要傳播出的信息發(fā)射出去，接收者可以通過特制的接收機接受信息，最普通的模式是：廣播電臺通過無線電發(fā)射機發(fā)射出廣播，收聽者通過收音機即可接收到電臺廣播。隨著時代的發(fā)展它的作用也發(fā)生著變化，廣播電臺雖然現(xiàn)在已經(jīng)不是人們獲取信息的一種主要手段，但是它在很多方面依然發(fā)揮著主要

17、的作用，它已經(jīng)走進了我們的生活，在我們小集體范圍內(nèi)如：學(xué)生宿舍、賓館等場所，由于其使用方便、價格低廉、技術(shù)成熟、可進行一對多的無線廣播等諸多優(yōu)點，所以他依然會發(fā)揮重要作用。不僅如此，隨著人們追求生活個性化，它在家庭領(lǐng)域也將會帶給人們很大的樂趣。</p><p>　　調(diào)頻發(fā)射機目前處于快速發(fā)展之中，在很多領(lǐng)域都有了很廣泛的應(yīng)用。它可以用于演講、教學(xué)、玩具、防盜監(jiān)控等諸多領(lǐng)域。</p><p>

18、;　　本設(shè)計主要是設(shè)計一個調(diào)頻發(fā)射機。發(fā)射機的主要任務(wù)是完成有用的低頻信號對高頻載波的調(diào)制，將其變?yōu)樵谀骋恢行念l率上具有一定帶寬、適合通過無線發(fā)射的電磁波。課題重點在于能給發(fā)射機電路提供穩(wěn)定頻率的振蕩調(diào)制電路</p><p>　　通過調(diào)頻發(fā)射機電路的設(shè)計，使得建立無線電發(fā)射機的整機概念，了解發(fā)射機整機各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計、計算發(fā)射的各單元電路；包括LC振蕩電路、變?nèi)荻O管調(diào)頻電路、射級跟

19、隨電路、高頻功放電路十設(shè)計、元器件選擇。發(fā)射機是日常生活中常見的也是應(yīng)用非常廣泛的電子器件，研究本課題既可以了解小信號發(fā)射機電路，又可以提高對于Multisim的應(yīng)用能力和運用書本知識的能力。</p><p>　　(本設(shè)計主要是設(shè)計一個調(diào)頻發(fā)射機，不包含接收部分) </p><p><b>　　二、調(diào)頻發(fā)射機</b></p><p>　　1.設(shè)

20、計的目的和意義</p><p>　　通過調(diào)頻發(fā)射機電路的設(shè)計，使得建立無線電發(fā)射機的整機概念，了解發(fā)射機整機各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計、計算發(fā)射的各單元電路；包括LC振蕩電路、變?nèi)荻O管調(diào)頻電路、射級跟隨電路、高頻功放電路十設(shè)計、元器件選擇。發(fā)射機是日常生活中常見的也是應(yīng)用非常廣泛的電子器件，研究本課題既可以了解小信號發(fā)射機電路，又可以提高對于Multisim的應(yīng)用能力和運用書本知識的能力。&

21、lt;/p><p><b>　　2.目標與總體方案</b></p><p>　　利用Multisim軟件仿真設(shè)計一個小功率調(diào)頻發(fā)射機。</p><p>　　擬定整機方框圖的一般原則是，在滿足技術(shù)指標要求的前提下，應(yīng)力求電路簡單、性能穩(wěn)定可靠。單元電路級數(shù)盡可能少，以減小級間的相互感應(yīng)、干擾和自激。在實際應(yīng)用中，很多都是采用調(diào)頻方式，與調(diào)幅相比較，調(diào)

22、頻系統(tǒng)有很多的優(yōu)點，調(diào)頻比調(diào)幅抗干擾能力強，頻帶寬，功率利用率大等。</p><p>　　調(diào)頻可以有兩種實現(xiàn)方法，一是直接調(diào)頻，就是用調(diào)制信號直接控制振蕩器的頻率，使其按調(diào)制信號的規(guī)律線性變化。令一種就是間接調(diào)頻，先對調(diào)制信號進行積分，再對載波進行相位調(diào)制。兩種調(diào)頻電路性能上的一個重大差別是受到調(diào)頻特性非線性限制的參數(shù)不同，間接調(diào)頻電路提供的最大頻偏較小，而直接調(diào)頻可以得到比較大的頻偏。 </p>

23、<p>　　所以，通常小功率發(fā)射機采用直接調(diào)頻方式，它的總體組成框圖如圖所示。</p><p><b>　　系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　其中高頻振蕩級主要是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、中心頻率符合指標要求的正弦波信號，且其頻率受到外加調(diào)制信號電壓調(diào)變；緩沖級主要是對調(diào)頻振蕩信號進行放大，以提供末級所需的激勵功率，同時還對前后級起有一定的隔離作用，為避免級功放的

24、工作狀態(tài)變化而直接影響振蕩級的頻率穩(wěn)定度，功放級的任務(wù)是確保高效率輸出足夠大的高頻功率，并饋送到天線進行發(fā)射。</p><p>　　上述框所示小功率發(fā)射機設(shè)計的主要任務(wù)是選擇各級電路形式和各級元器件參數(shù)的計算。</p><p><b>　　電源電路介紹</b></p><p>　　直流穩(wěn)壓電源是一種將交流電轉(zhuǎn)化為輸出電壓的直流電壓裝置，它需要變

25、壓、整流、濾波、穩(wěn)壓等部分組成。</p><p><b>　　振蕩器電路介紹</b></p><p>　　并聯(lián)型電容三點式振蕩電路，當石英作為等效電感時，電路為并聯(lián)型振蕩器，優(yōu)點是頻率特別穩(wěn)定，C1是一個微調(diào)電容，配合石英晶體使用以保證振蕩器的振蕩頻率為石英晶體的標稱頻率（標稱頻率：石英晶體的兩端并聯(lián)規(guī)定的配諧電容時石英晶體的諧振頻率）。</p><

26、;p>　　主要由電容器和電感器組成的LC回路，通過電場能和磁場能的相互轉(zhuǎn)換產(chǎn)程自由振蕩。要維持振蕩還要有具有正反饋的放大電路，LC振蕩器又分為變壓器耦合式和三點式振蕩器，很多應(yīng)用石英晶體的石英晶體振蕩器，還有用集成運放組成的LC振蕩器。 由于器件不可能參數(shù)完全一致，因此在上電的瞬間兩個三極管的狀態(tài)就發(fā)生了變化，這個變化由于正反饋的作用越來越強烈，導(dǎo)致到達一個暫穩(wěn)態(tài)。暫穩(wěn)態(tài)期間另一個三極管經(jīng)電容逐步充電后導(dǎo)通或者截止，狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，

27、到達另一個暫穩(wěn)態(tài)。這樣周而復(fù)始形成振蕩。</p><p><b>　　調(diào)制器的原理介紹</b></p><p>　　mc1496模擬乘法器構(gòu)成的調(diào)幅器電路圖MC1496構(gòu)成的振幅調(diào)制器電路如圖所示其中載波信號UC經(jīng)高頻耦合電容C2從ux端輸入，C3為高頻旁路電容，使8腳接地。調(diào)制信號UΩ經(jīng)低頻耦合電容C1從uy端輸入，C4為低頻旁路電容，使4腳接地。調(diào)幅信號U0從12

28、腳單端輸出。器件采用雙電源供電方式，所以5腳的偏置電阻R5接地，由式可計算器件的靜態(tài)偏置電流I5或I0，即腳2與3間接入負反饋電阻RE，以擴展調(diào)制信號的UΩ的線性動態(tài)范圍，RE增大，線性</p><p><b>　　高頻功率放大器介紹</b></p><p>　　高頻功率放大器用于發(fā)射機的末級，作用是將高頻已調(diào)波信號進行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求，然后經(jīng)過天線將其

29、輻射到空間，保證在一定區(qū)域內(nèi)的接收機可以接收到滿意的信號電平，并且不干擾相鄰信道的通信。 </p><p>　　高頻功率放大器是通信系統(tǒng)中發(fā)送裝置的重要組件。按其工作頻帶的寬窄劃分為窄帶高頻功率放大器和寬帶高頻功率放大器兩種，窄帶高頻功率放大器通常以具有選頻濾波作用的選頻電路作為輸出回路，故又稱為調(diào)諧功率放大器或諧振功率放大器；寬帶高頻功率放大器的輸出電路則是傳輸線變壓器或其他寬帶匹配電路，因此又稱為非調(diào)諧功率放

30、大器。高頻功率放大器是一種能量轉(zhuǎn)換器件，它將電源供給的直流能量轉(zhuǎn)換成為高頻交流輸出在“低頻電子線路”課程中已知，放大器可以按照電流導(dǎo)通角的不同，分為甲類（導(dǎo)通角=360度）、乙類（導(dǎo)通角=180度）、甲乙類（導(dǎo)通角=180度～360度）。</p><p>　　其特點是向負載提供信號功率的放大器，通常稱為功率放大器。功率放大器工作時，信號電壓和電流的幅度都比較大，因此具有許多不同于小信號放大器的特點。</p&

31、gt;<p><b>　　三、開發(fā)軟件介紹</b></p><p>　　1.Multisim介紹</p><p>　　Multisim是美國國家儀器（NI）有限公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。</p><

32、p>　　在軟件環(huán)境下，驗證電路的行為和設(shè)想中的是否一致。分類：（a）功能仿真：在RTL層進行的仿真，其特點是不考慮構(gòu)成電路的邏輯和門的時間延遲，著重考慮電路在理想環(huán)境下的行為和設(shè)計構(gòu)想的一致性；（b) 時序仿真：又稱為后仿真，是在電路已經(jīng)映射到特定的工藝環(huán)境后，將電路的路徑延遲和門延遲考慮進對電路行為的影響后，來比較電路的行為是否還能夠在一定條件下滿足設(shè)計構(gòu)想</p><p>　　2. Multisim 7

33、仿真軟件特點簡介</p><p>　　Multisim 7 是早期的 Electronic Worbench(EWB)的升級換代的產(chǎn)品。早期的 EWB與 Multisim7 在功能上不能同日而語。Multisim 7提供了功能更強大的電子仿真設(shè)計界面，能 進行射頻、PSPICE、VHEDL、MCU 等方面的仿真。Multisim 7提供了更為方便的電路圖和文件管理功能。更重要的是，Multisim 7使電路原理

34、圖的仿真與完成PCB 設(shè)計的Ultiboard10 仿真軟件結(jié)合起來一起構(gòu)成新一代的 EWB 軟件，使電子線路的仿真與 PCB的制作更為高效。通過將Multisim 7 電路仿真軟件和LabVIEW 測量軟件相集成，需要設(shè)計制作自定義PCB 的工程師能夠非常方便地比較仿真數(shù)據(jù)和真實數(shù)據(jù)，規(guī)避設(shè)計上的反復(fù)，減少原型錯誤并縮短產(chǎn)品上市的時間。熟練掌握Multisim 7電路仿真軟件已成為當今電子電路分析和設(shè)計人員所必需具備的基本技能之一。

35、</p><p>　　Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench）公司推出的以Windows為基礎(chǔ)的仿真工具，適用于板級的模擬/數(shù)字電路板的設(shè)計工作。它包含了電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言輸入方式，具有豐富的仿真分析能力。為適應(yīng)不同的應(yīng)用場合，Multisim推出了許多版本，用戶可以根據(jù)自己的需要加以選擇。</p>

36、;<p>　　NI Multisim軟件結(jié)合了直觀的捕捉和功能強大的仿真，能夠快速、輕松、高效地對電路進行設(shè)計和驗證。憑借NI Multisim中完整的器件庫，可以快速創(chuàng)建原理圖，并利用工業(yè)標準SPICE仿真器仿真電路。借助專業(yè)的高級SPICE分析和虛擬儀器，您能在設(shè)計 流程中提早對電路設(shè)計進行的迅速驗證，從而縮短建模循環(huán)。與NI LabVIEW和SignalExpress軟件的集成，完善了具有強大技術(shù)的設(shè)計流程，從而能夠

37、比較仿真數(shù)據(jù)及實際建模測量。通過Multisim和虛擬儀器技術(shù)，PCB設(shè)計工程師和電子學(xué)教育工作者可以完成從理論到原理圖捕獲與仿真再到原型設(shè)計和測試這樣一個完整的綜合設(shè)計流程。Multisim可以進行復(fù)雜模擬/數(shù)字電路的仿真、簡單的PCB板設(shè)計、簡單的單片機仿真?？梢赃M行器件建模及仿真；電路的構(gòu)建及仿真；系統(tǒng)的組成及仿真；儀表儀器原理及制造仿真。</p><p><b>　　四、設(shè)計舉例</b&g

38、t;</p><p><b>　　1設(shè)計題目</b></p><p>　　設(shè)計一個無線調(diào)頻發(fā)射機。</p><p><b>　　2已知條件</b></p><p>　　發(fā)射機:UCC=12V.-UEE-12V,主要器件有</p><p>　　UA741,3.579MHZ,MC

39、1496,3DG100,3DG130,NXO-10磁環(huán),負載RL=75,音頻調(diào)制電壓5mv,調(diào)制頻率300HZ=3KHZ.</p><p><b>　　3主要技術(shù)指標</b></p><p><b>　?。?）工作頻率范圍</b></p><p>　　調(diào)幅調(diào)制一般適用于中.短波廣播通信，其工作頻率范圍為300KHZ-30M

40、HZ,</p><p><b>　?。?）發(fā)射功率</b></p><p>　　一般是指發(fā)射機輸送到天線上的功率,只有當天線的長度與發(fā)射頻率的波長λ可比擬時,天線才能有效地將載波發(fā)射出去.波長λ與頻率f的關(guān)系為；λ=c/f式中，c為電磁波傳播速度，c=3×108m/s.若接收機的靈敏度Sλ=2uv,則通信距離S與發(fā)射機功率PA的關(guān)系如表1—1所示。</

41、p><p>　　表2—1發(fā)射功率PA與通信距離S的關(guān)系為</p><p><b>　　（3）調(diào)幅度</b></p><p>　　調(diào)幅度時調(diào)制信號控制載波電壓振幅變化的系數(shù)，調(diào)幅度是指對信號進行幅度調(diào)制的載波的幅度。同時被調(diào)幅的信號的包絡(luò)線的幅度也等于調(diào)幅度它的取值范圍為0~1，通常以百分比來表示，即范圍為0%~100%。</p>&l

42、t;p>　?。?）非線性失真（包括失真）</p><p>　　調(diào)制器的調(diào)制特性不能跟隨調(diào)制電壓線性變化而引起已調(diào)波的波洛失真為調(diào)幅發(fā)射機的非線性失真，一般要求小于10%。</p><p>　　非線性失真亦稱波形失真、非線性畸變，表現(xiàn)為音響系統(tǒng)輸出信號與輸入信號不成線性關(guān)系，由電子元器特性：曲線的非線性所引起，使輸出信號中產(chǎn)生新的諧波成分，改變了原信號頻譜，包括諧波失真、瞬態(tài)互調(diào)失真、

43、 互調(diào)失真等，非線性失真不僅會破壞音質(zhì)，還有可能由于過量的高頻諧波和直流分量燒毀音箱高音揚聲器和低音揚聲器。</p><p><b>　?。?）線性失真</b></p><p>　　頻率失真是由電路的線性電抗元件引起的，故又稱線性失真，其特征是輸出信號中不產(chǎn)生輸入信號中所沒有的新的頻率分保持調(diào)制電壓振幅不變，改變調(diào)制頻率引起的調(diào)幅幅度特性變化。</p>

44、<p>　　通常放大電路的輸入信號是多頻信號，如果放大電路對信號的不同頻率分量具有不同的增益幅值或者相對相移發(fā)生變化，就使輸出波形發(fā)生失真，前者稱為幅度失真，后者稱為相位失真，兩者統(tǒng)稱為頻率失真</p><p><b>　?。?）噪聲電平</b></p><p>　　噪聲電平是指沒有調(diào)制信號時，由噪聲產(chǎn)生的調(diào)幅幅度與信號最大的調(diào)幅幅度比，廣</p>

45、;<p>　　播發(fā)射機的噪聲電平要求小于0.1%,一般通信機的噪聲電平要求小于1%</p><p>　　五、無線調(diào)頻發(fā)射機的設(shè)計</p><p>　　1.擬定調(diào)幅發(fā)射機組成框圖</p><p>　　圖1 點頻調(diào)幅發(fā)射機原理框圖</p><p>　　上面是點頻調(diào)幅波發(fā)射機的框圖1。若改為等幅波發(fā)射機，只需去掉音頻放大級即可，若輸

46、出功率要求不高，可去掉其中的激勵級。</p><p><b>　　2.各級電路的作用</b></p><p>　　本振：是正弦波自激振蕩器，用來產(chǎn)生頻率3.579MHz的高頻振蕩信號，由于整個發(fā)射機的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求主振級有較高的頻率穩(wěn)定度，同時也有一定的振蕩功率(或電壓)，其輸出波形失真要小。變?nèi)荻O管線性調(diào)頻，最大頻偏，整個發(fā)射機的頻率穩(wěn)定度由該級決定

47、可用晶體振蕩器產(chǎn)生。</p><p>　　緩沖級：將振蕩級與功放級隔離，以減小功放級對振蕩級的影響。因為功放級輸出信號較大，當其工作狀態(tài)發(fā)生變化時（如諧振阻抗變化），會影響振蕩器的頻率穩(wěn)定度，使波形產(chǎn)生失真或減小振蕩器的輸出電壓。整機設(shè)計時，為減小級間相互影響，通常在中間插入緩沖隔離級。緩沖隔離級電路常采用射極跟隨器電路其作用主要是將主振級與激勵級進行隔離，以減輕后面各級工作狀態(tài)變化(如負載變化)對振蕩頻率穩(wěn)定度

48、的影響以及減小振蕩波形的失真。</p><p>　　調(diào)制器：是用MC1496模擬乘法器完成的調(diào)幅調(diào)制。</p><p>　　激勵級：為末級功放提供激勵功率。如果發(fā)射功率不大，且振蕩級的輸出能夠滿足末級功放的輸入要求，功率激勵級可以省去。若輸出功率要求較高時，插入激勵級來放大信號功率。</p><p>　　功放級：將從激勵級送來的信號進行高效率功率放大以輸出足夠大的功

49、率供給負載(天線)，若是調(diào)幅波發(fā)射機，還應(yīng)在該級實現(xiàn)調(diào)幅，應(yīng)選用合適的調(diào)幅方式。 </p><p>　　末級功放：將前級送來的信號進行功率放大，使負載（天線）上獲得滿足要求的發(fā)射功率。如果要求整機效率較高，應(yīng)采用丙類功率放大器，若整機效率要求不高如≤50%而對波形失真要求較小時，可以采用甲類功率放大器。但是本題要求，故選用丙類功率放大器較好由于功放級往往工作于效率高的丙類工作狀態(tài)，其輸出波形不可避免產(chǎn)生了失真

50、，為濾除諧波，輸出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有濾波性能。另外，輸出網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)在負載(天線)與功放級之間實現(xiàn)阻抗匹配。</p><p>　　音頻放大：對語音信號進放大，使調(diào)制器可以完成調(diào)幅。</p><p><b>　　3．單元電路的設(shè)計</b></p><p><b>　　本機震蕩電路</b></p><p>　　并聯(lián)型

51、電容三點式震蕩電路，當石英作為等效電感時，電路為并聯(lián)型晶體振蕩器，，其優(yōu)點是頻率特別穩(wěn)定</p><p>　　C1是一個微調(diào)電容，以保證振蕩器的振蕩頻率為石英晶體的標稱頻率（標稱頻率：石英晶體的兩端并聯(lián)規(guī)定的配諧電容時，石英晶體的諧振頻率）</p><p>　　本機震蕩電路的輸出是發(fā)射機的載波信號源,要求它的震蕩頻率十分穩(wěn)定,一般使用晶振電路,其Q值可可達到數(shù)萬,其頻率穩(wěn)定度可達到0.00

52、001到0.000001電路如圖5所示。</p><p><b>　　主振級的計算： </b></p><p><b>　　電路形式的選擇：</b></p><p>　　采用簡單的電容三點式振蕩電路，其原理電路如圖所示，在圖2中，晶振JT和C1、C2、C3、VT1構(gòu)成電容三點式振蕩電路，振蕩頻率為3.579MHz。電路中

53、的R1、R2、R3決定晶體管的靜態(tài)工作點，其中R1可以調(diào)整。在對靜態(tài)工作點設(shè)置時，先設(shè)定集電極電流ICQ，一般ICQ取0.5～4mA，ICQ太大會引起輸出波形失真，產(chǎn)生高次諧波。設(shè)晶體管β=60，ICQ=2mA,UEQ=(1/2~1/3)Ucc，則可算出R1，R2，R3。如按圖所示安裝電路，在調(diào)試中UBQ=8.3 V,UEQ=7.7 V。</p><p>　　圖2 簡單晶體振蕩電路</p><

54、;p><b>　　②電路參數(shù)的選擇：</b></p><p>　　a)選管：主振級是小功率振蕩管，選擇一般小功率高頻管即可，但從穩(wěn)頻和起振出發(fā)，應(yīng)選特征頻率fT較高的晶體管，因為fT高，高頻性能好，晶體管內(nèi)部相移小，有利于穩(wěn)頻；在高頻工作時，振蕩器也因具有足夠的增益而易于起振．通常fT >(3～10)f0</p><p>　　另外，應(yīng)選電流放大倍數(shù)β較大的

55、晶體管，β大，易起振。為此，可選3DG6、3DG100、9018等常用的高頻小功率管.</p><p>　　b)直流工作狀態(tài)與偏置電阻的計算：</p><p>　　振蕩管的靜態(tài)工作點電流對振蕩器工作的穩(wěn)定性及波形有較大的關(guān)系，因此，應(yīng)合理選擇工作點。</p><p>　　振蕩器振蕩幅度穩(wěn)定后，常工作在非線性區(qū)域，晶體管必然出現(xiàn)飽和和截止情況，晶體管在飽和時輸出阻抗低

56、，它并聯(lián)在LC回路上使Q值大為降低，降低頻率穩(wěn)定度，波形也會失真，所以應(yīng)把工作點選在偏向截止區(qū)一邊，故工作點電流不能過大，應(yīng)選小些，通常對小功率振蕩器，工作點電流應(yīng)選,IcQ偏大，可使振蕩幅度增加一些，但對其它指標不利，通常取Icq=1mA R4=2K</p><p>　　請考慮基極偏置電阻應(yīng)如何定。</p><p><b>　　取</b></p>&

57、lt;p><b>　　調(diào)制電路</b></p><p>　　模擬乘法器可以實現(xiàn)兩個信號的乘積，從而進行頻率轉(zhuǎn)換.</p><p>　　載波信號UC經(jīng)高頻耦合電容C2從UX端輸入，C3為高頻旁路電容，8腳接地調(diào)制信號UΩ經(jīng)過低頻耦合電容經(jīng)過C1輸入，C4為低頻旁路電容，使4腳接地，調(diào)幅信號U0從12腳單端輸出，器件采用雙電源供電方式，5腳偏置電阻R25接地，計算器

58、件靜態(tài)偏置電流I5，I0。</p><p>　　腳2與3間接入負反饋電阻R26，以擴展調(diào)制信號的UΩ線性動態(tài)范圍，R26增大則線性范圍增大，乘法器增益隨之減小，電阻R20 R26 R27及RL的器件提供靜態(tài)偏置電壓，保證器件內(nèi)部的各個晶體管工作在放到狀態(tài)。</p><p>　　R1，R2與電位器組成平衡調(diào)節(jié)電路，改變電位器可以使乘法器實現(xiàn)抑制載波的振幅調(diào)制或有載波的振幅調(diào)制</p&g

59、t;<p>　　MC1496是目前常用的平衡調(diào)制/解調(diào)器。它的典型應(yīng)用包括乘、除、平方、開方、倍頻、調(diào)制、混頻、檢波、鑒相、鑒頻、動態(tài)增益控制等。</p><p>　　它內(nèi)部電路含有8 個有源晶體管，有兩個輸入端VX、VY和一個輸出端VO。一個理想乘法器的輸出為VO=KVXVY，而實際上輸出存在著各種誤差，其輸出的關(guān)系為：VO=K（VX +VXOS）（VY+VYOS）+VZOX。為了得到好的精度，必

60、須消除VXOS、VYOS與VZOX三項失調(diào)電壓。本實驗箱在幅度調(diào)制，同步檢波，混頻電路三個基本實驗項目中均采用MC1496。</p><p>　　調(diào)幅度是調(diào)制信號對高頻載波信號振幅的控制程度。如圖所示通過調(diào)節(jié)RP3可以調(diào)節(jié)調(diào)幅波的調(diào)制度。</p><p><b>　　圖3 調(diào)制器電路</b></p><p>　　MC1496各引腳功能如下：&l

61、t;/p><p>　　1）、SIG+ 信號輸入正端 2）、GADJ 增益調(diào)節(jié)端</p><p>　　3）、GADJ 增益調(diào)節(jié)端 4）、 SIG- 信號輸入負端</p><p>　　5）、BIAS 偏置端 6）、OUT+ 正電流輸出端</p>

62、;<p>　　7）、 NC 空腳 8）、 CAR+ 載波信號輸入正端</p><p>　　9）、 NC 空腳 10）、CAR- 載波信號輸入負端</p><p>　　11）、NC 空腳 12）、OUT- 負電流輸出端</

63、p><p>　　13）、NC 空腳 14）、V- 負電源</p><p>　　根據(jù)題意及給定的主要器件,選定模擬乘法器MC1496構(gòu)成的調(diào)幅電路,如圖所示。</p><p>　　集成模擬乘法器是完成兩個模擬量相成的電子器件,高頻電子線路中的振幅調(diào)制.同步檢驗,混頻,鑒頻,鑒相等調(diào)制與調(diào)解的過程,均可視為兩個信號相成或

64、包含相成的過程.采用集成模擬的乘法器實現(xiàn)上述功能比采用立分器件要簡單的多,而且性能優(yōu)越,集成模擬乘法器常見的產(chǎn)品有MC1496. 超高頻模擬乘法器。 超高精度模擬乘法器.</p><p>　　在設(shè)置MC1496的靜態(tài)偏置時，應(yīng)使乘法器內(nèi)部的三極管均工作在放大狀態(tài)，并盡量使靜態(tài)工作點處于直流負載的中點。應(yīng)對所示電路，在調(diào)試時各管腳的靜態(tài)偏置電壓如表2所示。</p><p>　　MC1496

65、芯片的作用：</p><p>　　【元件參數(shù)】雙列14腳封裝;載波抑制=50dB;正電源電流=2mA;功耗=33mW;通道電壓增益=2.5～3.5V/V;信號通道輸入電阻=200kΩ;負電源電流=3mA,。</p><p>　　【兼容 互換】 MC1496 MC1596 uA796AC uA796HC F1496 FX1496</p><p>　　MC1496是雙平

66、衡四象限模擬乘法器。其內(nèi)部電路和引腳如圖所示。其中VT1、VT2與VT3、VT4組成雙差分放大器，VT5、VT6組成的單差分放大器以激勵VT1～VT4。VT7、VT8及其偏置電路組成VT5、VT6的恒流源。引腳8與10接輸入電壓ux，引腳1與4接輸入電壓uy，輸出電壓VO 從引腳6與12輸出。引腳2與3 外接電阻，對VT5、VT6產(chǎn)生串聯(lián)電流負反饋，以擴展輸入電壓uy的線性動態(tài)范圍。引腳14為負電源端（雙電源供電時）或接地端（單電源供電

67、使），引腳5外接一個電阻，用來調(diào)節(jié)偏置電流I5及鏡像電流I0的值。</p><p><b>　　（3）話音放大電路</b></p><p>　　根據(jù)給定的主要器件,UA74441為集成運算放大器,可以用它來對低頻話音進行放大,圖所示電路為一同相放大電路。</p><p>　　使用運算放大電路時，因輸出電壓變化大，放大后電壓很難正好落在放大器輸出

68、電壓范圍內(nèi)，且運算放大電路輸入電源電壓有其限制，故需在電路上變化或補正，另外，放大放大倍率亦不一定正好為所需倍率，故需外接不同阻值電阻來解決。</p><p><b>　　圖4 話音放大電路</b></p><p><b>　　（4）緩沖電路</b></p><p>　　用射隨器做緩沖電路，增大負載能力，其特點是輸入阻抗值

69、高，輸出阻抗值低，輸入與輸出相位相同，本實驗用共基極放大電路</p><p>　　晶體管的靜態(tài)工作點應(yīng)位于交流負載線的中點，考慮到晶體管約有1V的飽和壓降，可取、，為得到一定的跟隨范圍，減小失真，可取靜態(tài)工作點電流IcQ=6mA，則 </p><p>　　為便于調(diào)節(jié)，基極偏置電阻采用電位器Rw1、R3組合而成。</p><p>　　T2管可選用普通的小功率高頻晶體管

70、如3DG6、3DG100、β取40~60。</p><p><b>　　圖5</b></p><p><b>　　（5）功率放大電路</b></p><p>　　主要用于發(fā)射機中，為提高效率常工作于丙類狀態(tài)，晶體管發(fā)射結(jié)為負偏置，且流過晶體管的電流為失真的脈沖波形，負載為諧振回路，除了確保從電路脈沖波中取出基波變量，獲得正

71、弦電壓波形外，還能實現(xiàn)放大器的阻抗匹配。</p><p>　　利用寬帶變壓器做耦合回路的功率放大器成為寬帶功率放大器。常見的寬帶變壓器有用高頻磁芯繞制的高頻變壓器和傳輸線變壓器。寬帶功率放大器不需調(diào)諧振蕩回路，可在很寬的頻率范圍內(nèi)獲得線性放大，但效率N較低，一般只有20%左右。它通常作為發(fā)射機的中間級，以提供較大的激勵功率。</p><p>　　利用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負載回路的功率放大器稱為諧振

72、放大器，根據(jù)放大器電流導(dǎo)通角的范圍，可以分為甲類、乙類、丙類功率放大器。電流導(dǎo)通角越小，放大器的效率越高。通常用丙類功率放大器作為發(fā)射機的末級，以獲得較大的輸出功率和較高的效率。</p><p>　　圖6所示的為由兩極功率放大器組成的高頻功率放大器電路。其中晶體管VT1為緩沖級，晶體管VT2與高頻變壓器TR1組成寬帶功率放大器，晶體管VT3與選頻網(wǎng)絡(luò)L3、C6組成丙類諧振功率放大器。</p><

73、;p><b>　　圖6 功率放大電路</b></p><p><b>　　六、調(diào)試與仿真</b></p><p>　　1. 晶體振蕩器的調(diào)試</p><p>　　調(diào)晶體振蕩器時，應(yīng)先斷開晶振，使振蕩器不振蕩，再用萬用表測三極管的各極電壓。將三極管的靜態(tài)工作點調(diào)試正確以后，再接上晶振，測量振蕩器的振蕩頻率和輸出電壓幅度

74、，如圖所示:</p><p><b>　　2調(diào)制器的測試</b></p><p>　　測調(diào)制器電路靜態(tài)工作點時，應(yīng)使本振信號V0=0.先測MC1496五角的電壓Vs，調(diào)整R5的值，是V5∕R5=I0；然后測量各點靜態(tài)工作電壓，其值應(yīng)與設(shè)計值大致相同。加本振電壓v0=100mV，使調(diào)制電壓vΩ=0，調(diào)節(jié)RP3使mc1496輸出信號為最小值，再使vΩ=100mV，這時測得

75、的輸出波形應(yīng)為載波被抑制的雙邊帶信號波形，在調(diào)節(jié)RP3使輸出波形為ma=50%的調(diào)幅波，如圖所示：</p><p>　　晶振級與緩沖級聯(lián)調(diào)時緩沖級輸出電壓明顯減小或波形失真的情況。產(chǎn)生的主要原因是緩沖級的輸入阻抗不夠大，使晶振級負載加重。這可通過增大緩沖級的射極電阻RP1來提高緩沖輸入級輸入阻抗，也可通過減小C4，即減小晶振級與緩沖級的耦合來實現(xiàn)。</p><p>　　本級振蕩級、緩沖級、

76、話語放大級以及調(diào)制級聯(lián)調(diào)時，往往會出現(xiàn)過調(diào)幅現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因可能是經(jīng)射級跟隨器輸出的本振電壓v0偏小或者是話音放大級輸出的調(diào)制電壓vΩ過大。可以調(diào)節(jié)RP2使v0=100~150mV，并測量調(diào)制器輸出的波形。調(diào)整話音放大級增益，以滿足調(diào)幅度ma=50%的技術(shù)指標要求。</p><p>　　MC1496普通調(diào)幅波</p><p>　　功率激勵級與功率放大級聯(lián)調(diào)時，往往會出現(xiàn)低頻調(diào)試、高頻自激、

77、輸出功率小、波形失真大等現(xiàn)象。產(chǎn)生的原因可能是級間通過電源產(chǎn)生串擾或是甲類功放與丙類功放的阻抗不匹配，級間相互影響。這可在每一級單元電路的電源上加低、高頻去耦電路，以消除來自電源的串擾，也可以重新調(diào)整諧振回路，使回路諧振。</p><p><b>　　七、結(jié)論</b></p><p>　　這個實驗是關(guān)于小功率調(diào)頻發(fā)射機工作原理分析及其調(diào)試。本次課程設(shè)計還是比較成功的。

78、</p><p>　　隨著畢業(yè)日子的到來，畢業(yè)設(shè)計也接近了尾聲。經(jīng)過幾周的奮戰(zhàn)我的畢業(yè)設(shè)計終于完成了。在沒有做畢業(yè)設(shè)計以前覺得畢業(yè)設(shè)計只是對這幾年來所學(xué)知識的單純總結(jié)，但是通過這次做畢業(yè)設(shè)計發(fā)現(xiàn)自己的看法有點太片面。畢業(yè)設(shè)計不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗，而且也是對自己能力的一種提高。通過這次畢業(yè)設(shè)計使我明白了自己原來知識還比較欠缺。自己要學(xué)習的東西還太多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低

79、。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習是一個長期積累的過程，在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習，努力提高自己知識和綜合素質(zhì)。在這次畢業(yè)設(shè)計中也使我們的同學(xué)關(guān)系更進一步了，同學(xué)之間互相幫助，有什么不懂的大家在一起商量，聽聽不同的看法對我們更好的理解知識，所以在這里非常感謝幫助我的同學(xué)。</p><p>　　總之，不管學(xué)會的還是學(xué)不會的的確覺得困難比較多，真是萬事開頭難，不知道如何入手。最后終于做完了有種如釋重負的感覺。

80、此外，還得出一個結(jié)論：知識必須通過應(yīng)用才能實現(xiàn)其價值！有些東西以為學(xué)會了，但真正到用的時候才發(fā)現(xiàn)是兩回事，所以我認為只有到真正會用的時候才是真的學(xué)會了。</p><p>　　通過這次實驗我們可以更好地鞏固和加深對小功率調(diào)頻發(fā)射機工作原理和非線性電子線路的進一步理解。學(xué)會基本的實驗技能，提高運用理論知識解決實際問題的能力。在實驗過程中，通過選取元件、確定電路，綜合布線等提高了我們的動手能力，同時通過調(diào)試來發(fā)現(xiàn)自己的

81、錯誤并分析及排除這些故障，使我們對小功率放大器的知識得到了加深！</p><p>　　通過本次設(shè)計，使我們了解了無線調(diào)頻發(fā)射機的基本工作原理，設(shè)計流程，進一步掌握了焊接工藝這一塊。開拓了思路，鍛煉了實踐動手能力，提高了分工協(xié)作能力和分析問題,解決問題的能力,達到了本次設(shè)計的目的</p><p>　　大學(xué)三年就會在這最后的畢業(yè)設(shè)計總結(jié)劃上一個圓滿的句號。我曾經(jīng)以為時間是一個不快不慢的東西，但

82、現(xiàn)在我感到時間過的是多么的飛快，三年了，感覺就在一眨眼之間結(jié)束了我的大學(xué)生涯.畢業(yè)，最重要的一個過程，最能把理論知識運用到實踐當中的過程就數(shù)畢業(yè)設(shè)計了。這也是我們從一個學(xué)生走向社會的一個轉(zhuǎn)折，另一個生命歷程的開始。畢業(yè)設(shè)計的兩個月，我學(xué)到了很多，也成熟了很多。</p><p>　　總之這次實驗我們組都盡可能的將調(diào)試結(jié)果做到符合理論，雖然不容易，但是將以前所學(xué)的低頻和高頻知識聯(lián)系起來，進行了一次回顧和鞏固,對小功率

83、調(diào)幅發(fā)射機的原理有了更深層次的掌握。了解了載波信號、調(diào)制信號是如何產(chǎn)生的，如何更好的調(diào)節(jié)電位器來調(diào)整緩沖部分和放大部分，使得出現(xiàn)更穩(wěn)定波形，對我們做理論設(shè)計實驗部分有很大幫助。當然也驗證了我的觀點：實驗是理論最好的檢驗者。</p><p>　　我覺得能夠在這次的畢業(yè)設(shè)計中學(xué)到很多的東西，以往不注意的細節(jié)，在這一次中是必須讓自己去注意的。也是我這三年來所學(xué)到知識的一個體現(xiàn).我深深知道，每一次的學(xué)習實踐環(huán)節(jié)都是那么的

84、來之不易，都是通過老師的深思熟慮后，才給我們定下目標.然后讓我們在知識的海洋里翱翔，讓我們隨著年齡的增長不斷的擴充自己的知識領(lǐng)域，也逐漸成熟，逐漸長大，老師同時也教導(dǎo)我們逐漸成為一個能夠為身邊的人，為家庭，為國家做出點點貢獻的人，教導(dǎo)我們學(xué)會感恩。所以，我在這次的畢業(yè)設(shè)計中，認真對待每一個過程，希望自己的認真，自己最后的畢業(yè)設(shè)計的成果能夠回報老師這么多年來的教導(dǎo)，這么多年的奉獻。</p><p><b>

85、;　　八、謝辭</b></p><p>　　當初在選擇這個題目時，沒注意到課題的難度，只知道好玩，在經(jīng)過查詢資料之后也沒太在意，最后仿真時波形圖始終出不來，當時非常低沉，在接二連三的查詢更多資料之后還是不理想，當時可急壞了。在仔細詢問老師和同學(xué)后終于找到了問題的關(guān)鍵，xx老師還不時為我出謀劃策，最終完成了該次課程設(shè)計。身為這次畢業(yè)設(shè)計的組長，我嚴格要求自己不怕苦，不怕累，和全組成員齊心協(xié)力，這次的成功

86、與每個同學(xué)的努力都是密不可分的。在此非常感謝老師和同學(xué)們，沒有你們的幫助看來我是不能獨自完成這次課設(shè)的。在此我學(xué)到了團隊合作的力量是非常巨大的，要合理利用團隊力量</p><p>　　在此要再次感謝我的指導(dǎo)老師xx對我悉心的指導(dǎo)，感謝老師給我的幫助。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量有關(guān)資料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少艱辛，但收獲同樣巨大。同樣感謝學(xué)校給予我們設(shè)計實驗的

87、條件。在整個設(shè)計中我懂得了許多東西，也培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作能力的信心，相信會對今后的學(xué)習工作生活有非常重要的影響。而且大大提高了動手的能力，使我充分體會到了在創(chuàng)造過程中探索的艱難和成功時的喜悅。雖然這個設(shè)計做的也不太好，但是在設(shè)計過程中所學(xué)到的東西是這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益，成為我社會之前的一個重要起點。</p><p>　　老師就是我們的第二父母，我就要離開學(xué)校真正走進社會

88、了，在離開學(xué)校之前，我唯一能做的就是真誠的向我們這么可愛平時有那么嚴肅的老師說聲：謝謝，您們辛苦了!深深的向老師們鞠一鞠躬，以表達我的感恩感激之情，表達我對您們的謝意!</p><p>　　老師——您們辛苦了!謝謝您們對我們的關(guān)愛，對我們的無私奉獻。在此，我感謝您們！</p><p><b>　　九、參考文獻</b></p><p>　　xx

89、 《電子技術(shù)實驗指導(dǎo)書》 天津電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院</p><p>　　標志亮 《Protol 99 SE電路原理圖設(shè)計技術(shù)》 西北工業(yè)大學(xué)出版社</p><p>　　閻石 《數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)》 高等教育出版社</p><p>　　張澄

90、 《高頻電子電路(第二版)》 人民郵電出版社</p><p>　　熊偉林 《模擬電子技術(shù)及應(yīng)用》 機械工業(yè)出版社</p><p>　　鈴木雅臣（日） 《晶體管電路設(shè)計（周南生 譯）》 科學(xué)出版社</p><p><b>　　十、附錄</b