高频课程设计报告--无线话筒发射单元.docx

西北工业大学高频电子线路课程设计实验报告学院: 电子信息学院 班级: 08031001 姓名: 指导老师： 林 华 杰 日期: 2013 年 06 月一. 题目：无线话筒发射单元二. 要求l 对微型话筒信号进行线性放大；l 发射载波频率：30MHz；l 调制方式：调频；l 发射功率：小于0.1W；l PCB板尺寸：2050mm；l 直流12V供电。三. 课设目的学生通过实际动手对课程题目进行设计，巩固已有的高频知识，进行课设的同时，熟练掌握和等软件的应用。培养学生动手能力，及发现问题、解决问题的能力。让知识与实际想接轨，培养学生的学习兴趣。四. 设计指标1.发射载波频率：30MHz。2.调制方式：调频。3.发射频率小于0.1W。4.直流12V供电。5.放大倍数为10倍。五.原理框图、电路原理图设计制作无线话筒的方案很多。图1所示为设计总方案框图。通过话筒把声音转换成音频电信号经放大器放大后，采用调频调制的方式，由高频振荡器调制出高频调制信号，并由天线以电磁波的形式发射。图1原理框图其发射信号频率在30MHz范围左右，该调频范围调频台少，可避免电台的相互干扰，同时该频段外界其他干扰也较少，还可以直接用调频收音机作为接收机，以方便制作。设计原理图如图2：图2设计原理图六.关键电路仿真1.放大部分图3低频放大部分这个模块是对所收集到的音频信号进行无失真地放大，为下面的调制做准备。因为在自然环境中，由于诸多因素，所收集到的声音（即音频信号）都经过了很多的干扰，因此其所携带的能量都是很微弱的，为了使其能够正常的进入调制模块来与本振进行调制，需要将其音频信号来进行适当的放大来达到相关匹配。另一方面，这个无线话筒也是一个调频发射机，发出的信号又要经过大自然的无数干扰才会得到接收，若原始信号的能量就不够强烈，那么接收端的信号就无从谈起了。所以只有对其原始的音频信号进行充分放大，达到相应要求之后，再发射出去。接收端才能够正常进行解调恢复原始的音频信号这里的音频放大模块采取的是基本的三极管甲类的放大。R4和R1为三级管提供基极偏置电压，R2稳定三极管的工作状态，电容C1起到隔直的作用。图4仿真结果2.振荡电路图5震荡电路 图4中，Q1管接成皮尔斯晶体震荡电路。在Q1管集电极的振荡回路调谐在晶体振荡器频率的二倍频上，实现二倍频功能。输出振荡频率为30MHz。图6振荡仿真结果3、整个仿真电路图7Multisim仿真电路图如图所示是30MHz晶体管振荡器的变容管直接调频电路，组成无线电话筒中的发射机。图中Q2管接成皮尔斯晶体振电路，并由变容实现直接调频。在Q2管集电极上的谐振回路调谐在晶体振荡频率的二次谐波上，完成二倍频功能。Q1管为音频放大器，将话筒提供的语言信号进行放大后经10H高频扼流圈加到变容管上。同时，Q1管集电极上的静态工作点电压经过10H高频扼流圈加到变容管上，作为变容管的偏置。在晶体振荡器中实现调频，可获得较高的中心频率稳定度，但相对频偏很小。图8仿真结果七.PCB板根据电路原理图，得PCB板图：图9PCB板图八.调试步骤1.放大器调试本实验设计音频放大器线性放大10倍。首先，调整直流工作点，由于发射机电流为mA级，基极分压电阻分别取50K和10K，Re取250，因放大器倍数约为，取。仿真得到此放大器约为线性放大10倍。2.振荡器调试 本实验采用晶体振荡器的变容管直接调频，因此选取合适的晶体振荡器以及构成振荡器的电容即可。本实验要求载频为30MHz，因此选用15MHz的晶体振荡器，构成电容三点式振荡器的两个电容都取100pF。在集电极上接LC谐振电路，取出晶振的2倍频。谐振频率为30MHz。3.调制级调试由于最初放大器选择错误，导致放大增益不够，音频信号放大后接入调制级而不产生任何调制。最终得出是调制信号过小，更换放大器后问题得到解决。4.整体调试放大器与振荡器之间的高频扼流圈，防止载波影响调制信号。仿真时用的信号发生器代替输出的语音信号，输出正弦信号，示波器接在天线端，观察FM，符合调频波载频变化。八.心得体会在课设的整个过程中我们遇到了很多的问题，从一开始的无从下手，到逐渐整理思路，从学习别人的设计，到自己独立的进行设计，每一点进步自己都可以亲身感觉到。本次课设是对学过的高频课程的一次实际检验，是一个将理论知识转化为实际的过程。在此过程中，我们不但复习的已学到的知识，更学到了新的知识，如和等软件的使用。在实践的过程中，我们明白了只有不断的尝试，不断的寻找问题的解决方法，才能做出满意的成绩，