通信电路原理课程设计-通信电子线路课程设计.doc

通信电路原理课程设计通信电子线路课程设计 摘要 随着现代通信技术的不断发展，作为通信工程专业基础课程之一的通信电路原理在整个通信技术中占据着十分重要的地位。通信指需要信息的双方或多方在不违背各自意愿的情况下无论采用何种方法，使用何种媒质，将信息从某方准确安全传送到另方。主要考察就是如何实现发送和接收。 通信电路原理主要介绍了现代通信系统中常用电子电路的工作原理和分析方法，主要包含了滤波器、高频放大器、非线性电路及其分析方法、正弦波振荡器、调制与解调、锁相环路及频率合成技术等无线发射与接收技术中的各个模块的内容。此次课程设计的主要任务是焊接高频小信号谐振放大和联调接收发射机，以达到加强对通信系统各个环节的理解，为我们后续课程（现代通信原理、天线技术以及移动通信）的学习打下坚实的基础。随着计算机辅助分析与设计工具的不断完善和普及，使用这些工具分析和设计电路，加深对电路工作原理、信号流通过程和元器件与电路参数对电路性能影响的了解等，已经成为一种必须具备的能力。在课程设计过程用到的辅助软件还是比较多的，其中包括用于绘制原理图与PCB的Protel2004，并且PROTEL还具有仿真电路的功能，用于电路仿真的Multisim 10.0和CADENCE16.3，以及以仿真单片机著称的PROTEUS仿真软件，这些放真软件都是相通的。都很容易就上手操作，界面简单易操作已经成为绝大多数仿真软件所具有的特点了。课程设计中的无线传输系统的调试与设计，抓住了通信电路原理的核心，其分析过程包含了滤波、高放、调制与解调等几乎本门课程的各个环节，是对通信电路原理的一次综合检验。关键词： 通信原理；高频小信号谐振放大器；仿真；焊接；联调第一章 绪论31.1 通信系统的组成31.2 通信系统中的发送与接收设备4第二章 接收发射系统的设计与调试52.1超外差接收机52.1.1接收模块的选择62.1.2变频放大模块的选择62.1.3检波模块的选择72.1.4峰值包络检波72.1.5同步检波原理82.1.6恢复电路模块的选择82.2发射系统的设计与调试92.2.1音频放大器的分析92.2.1两种调幅的比较10第三章 高频小信号放大器的设计与仿真133.1高频小信号放大器简介133.2高频小信号放大器总体的要求133.3各个部分分析及功能153.4高频小信号放大器的具体设计与仿真173.4.1 Pspice仿真软件的概述173.4.2电路工作原理和理论数据计算183.4.3电路的仿真结果19第四章 焊接调试与注意事项204.1焊接知识简述204.1.1手工焊接方法204.1.2焊接的一般步骤204.1.3 焊后检测204.1.4手工焊接注意事项214.2焊接调试故障分析21小结与感想23参考文献24附录25附录一 几种调幅信号的波形25附录二 高频小信号功放电路图26附录三 翻译部分27附录四 环电路图28附录五 集成电路28 第一章 绪论 通信是人与人之间同过某种媒体进行的信息交流与传递，无论采用何种方法，使用何种媒质，只要将信息从一地传送到另一地，均可称为通信。 在21世纪,随着科学技术的不断发展,无线电技术,或者更广义地说无线电电子学已广泛应用于国民经济、国防和日常生活各个领域，技术水平也越来越高，自从无线电问世到至今它对人类的生活和社会的生产带来了非常深刻的影响，所以说在人们日常生活中起到了非常重要的作用。 通信系统，用电信号（或光信号）传输消息的系统称为通信系统，也称电信系统。通信系统一般是由信源，发射机，传输信道，接受机和收信者组成。 无线电的发射和接收，广播节目的发送是在广播电台进行。广播节目的声波，经过电声器件转换成声频电信号，并由声频放大器放大，振荡器产生高频等幅振荡信号；调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制；已调制的高频振荡信号经放大后送入发射天线，转换成无线电波辐射出去。无线电广播的接收是由收音机实现的。收音机的接收夭线收到空中的电波；调谐电路选中所需频率的信号；检波器将高频信号还原成声频信号(即解调)；解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率；最后经过电声转换还原出 1.1 通信系统的组成通信系统的组成如图1.1(a)所示，图(b)所示是两太计算机间通过电话网络进行通信的例子。它是由信源、发射机、传输通道、接收机和受信者组成。调制解调器电话网络计算机调制解调器 （a） 计算机 （b） 图1.1通信系统组成图(a)中，信源（信息源，也称发终端）的作用是把待传输的消息转换成原始电信号，如电话系统中电话机可看成是信源。信源输出的信号称为基带信号。所谓基带信号是指没有经过调制（进行频谱搬移和变换）的原始电信号，其特点是信号频谱从零频附近开始，具有低通形式，。根据原始电信号的特征，基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号，相应地，信源也分为数字信源和模拟信源。发送设备的基本功能是将信源和信道匹配起来，即将信源产生的原始电信号（基带信号）变换成适合在信道中传输的信号信道是指信号传输的通道，可以是有线的，也可以是无线的，甚至还可以包含某些设备。图中的噪声源，是信道中的所有噪声以及分散在通信系统中其它各处噪声的集合。图(b)中，计算机产生的数据数字信号经过调制解调器变换成适合在电话网络上传送的模拟信号。传输信道是信号传输的通道，又称传输媒介，它是一个复杂的电话网络连接。后级调制解调器接收来自传输信道的模拟信号，并将其变换成计算机使用的数据流。 1.2 通信系统中的发送与接收设备通信系统中的发送与接受设备是系统的核心，其中所用的信号处理技术和电路技术都在迅速发展。不同通信系统的发送、接受设备的组成是不同。图1.2所示是一种典型发送、接受设备的组成框图。放大器变换电路功率放大器耦合电路信道耦合电路放大器放大器耦合电路 图1.2一种发送、接收设备的组成框图 在发送设备中，基带信号经放大器放大，然后经变换器电路变换成适于信道传输的形式，再经功率放大器，送入耦合电路。耦合电路视所用信道的不同而不同，当使用无线信道时，耦合电路是天线；当使用光缆时，耦合电路是光电变换器。 在接收设备中，与传输信道相适应的耦合电路将信号接收，送入放大器放大，再经变换电路变换为基带信号，经放大后送给受信装置。接收设备接收的信号往往有以下的一些特点：(1) 信号频率高。特别是现代通信事业迅速发展，在较低的频段内已经显得十分拥挤。人们大量应用较高的频段，因此，接收设备接收的信号一般都是频率较高的。(2)信号功率微弱。发送端发出的信号经信道长距离传输后，一般都有较大的衰减，使到达接收端的信号很微弱，必须放大后才能进行各种处理。 (3)多个信号同时出现在接受端。为了能选择出需要的信号，抑制不需要的信号，接收设备要又要很好的选择能力。 本次课程设计，我们要根据上述系统发射接收原理完成实验室相关实验板的安装和调试。在运用所学的高频模拟集成电路知识的基础上，自己设计高频小信号谐振放大器电路，并且焊接实物。通过对电路板的焊接和对pspice的仿真，分析和掌握无线电传输信息系统的组成以及各个组成模块的功能和基本原理，掌握无线接收发射系统的的组装原理，并对焊接电路进行分析仿真，以达到提高分析能力,加深对知识的理解的目的。 第二章 接收发射系统的设计与调试 根据要求有图体现接收发射系统的组成： 无 线 电 传 输发射机 接收机恢复电路解调电路功放发射语音信号变频放大接收电路音频信号调制信号图 2.1 接收发射系统框图 无线电传输部分，是为系统提供信号传输的通道；控制部分，为系统提供在信道上传输的、实现遥控功能的控制信号。在实际设计当中，我们将系统分为发射与接收两部分来讨论。2.1超外差接收机 超外差接收机是利用本地产生的振荡波与输入信号混频，将输入信号频率变换为某个预先确定的频率的方法原理如图2.1.1。本地振荡器产生频率为f1的等幅正弦信号，输入信号是一中心频率为fc的已调制频带有限信号，通常f1fc。这两个信号在混频器中变频,输出为差频分量，称为中频信号,fi=f1-f为中频频率。图2.1.2表示输入为调幅信号的频谱和波形图。输出的中频信号除中心频率由fc变换到fi外，其频谱结构与输入信号相同。因此，中频信号保留了输入信号的全部有用信息。 限 频 器 Fc F1 输入信号 输出信号 Fi 本地 震 荡 器 图2.1.1 超外差原理图 图2.1.2 波形图外差原理的典型应用是超外差接收机（图2.1.3）。从天线接收的信号经高频放大器放大，与本地振荡器产生的信号一起加入混频器变频，得到中频信号，再经中频放大、检波和低频放大，然后送给用户。接收机的工作频率范围往往很宽，在接收不同频率的输入信号时，可以用改变本地振荡频率f1的方法使混频后的中频fi保持为固定的数值。 图2.1.3 超外差中波调幅接收机接收机由天线回路、变频电路、中频放大电路、检波器、音频功放、耳机等六部分组成。接收机各个部分的选择对其正常工作起着决定性的作用，以下将具体介绍几个部分的选择。2.1.1接收模块的选择 为保证接收机具有较高的灵敏度，选用高频底噪声晶体管。为获得一定的电压增益，采用共发射级谐振放大电路。天线接收高频小信号放大器放大，放大后的信号被送人混频和解调在送人恢复电路。2.1.2变频放大模块的选择 在高频电子电路中，常常需要将信号自某一频率变成另一个频率。这样不仅能满足各种无线电设备的需要，而且有利于提高设备的性能。对信号进行变频，是将信号的各分量移至新的频域，各分量的频率间隔和相对幅度保持不变。进行这种频率变换时，新频率等于信号原来的频率与某一参考频率之和或差。该参考频率通常称为本机振荡频率。本机振荡频率可以是由单独的信号源供给，也可以由频率变换电路内部产生 图为模拟乘法器混频电路，该电路由集成模拟乘法器MC1496()完成。MC496模拟乘法器是一种能完成两个模拟量的相乘的电子元件。高频电子线路中的振幅调制就是载波和调制信号相乘的过程。 图2.1.4 MC1496构成的混频电路2.1.3检波模块的选择 检波过程是一个解调过程，它与调制过程正好相反。检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。常见的检波方法有两种以一种为峰值包络检波，另一种为同步检波2.1.4峰值包络检波 检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原调制的信号。还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致，故又称为包络检波器。 络检波器的工作原理可用图2的波形来说明。在t1tt2时间内,输入信号瞬时值ua(t)大于输出电压u(t)，二极管导通，电容C通过二极管正向电阻ri充电,u(t)增大；在t2tt3时间内，ua(t)小于u(t)，二极管截止，C 通过RL放电，因此u(t)下降；到t3以后,二极管又重新导电，这一过程照此重复不已。只要RLC选择恰当,就可在负载RLC上得到与输入信号包络成同步检波器波形 对应关系的输出电压u(t)。如果时间常数RLC太大，放电速度就会放慢，当输入信号包络下降时,u(t)可能始终大于ua(t)，造成所谓对角切割失真(图2)。此外，检波器的输出通常通过电容、电阻耦合电路加到下一级放大器，如图1中虚线所示。如果Rg太小，则检波后的输出电压u(t)的底部即被切掉，产生所谓的底部切割失真。 图 对角切割失真示意图实验中的具体电路如下图所示。 图2.1.5 峰值包络检波2.1.5同步检波原理 同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。同步检波器的名称由此而来。外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式：图2.1.6 同步检波器方框图 一种是将它与接收信号在检波器中相乘，经低通滤波器后检出原调制信号，如图12-4(a)所示；另一种是将它与接收信号相加，经包络检波器后取出原调制信号，如图12-4(b)所示。 两种方法各有优劣，但大多数情况下选择同步检波的方法，因为其适应更多种情况下的调制信号解调。解调出来的波形也更加精确。2.1.6恢复电路模块的选择 码型在传输过程中产生的畸形可以通过LM311电压比较器恢复成只有高低电频的数字信号。这样做的好处是，一方面提高了接收机的抗干扰能力，另一方面也能与后缀数字电压匹配。比较器门限电压由鉴频器输出经RC低通滤波器获得，器电压相当也信号中的支流分量电压。此方法有一定的自适应能力，在实际应用中表现比较强的抗干扰能力。2.2发射系统的设计与调试本系统的发射电路的调制部分是由调频电路实现的，实现频率调制就是使载波的频率与调制信号成线性规律变化。完成这个功能的方法主要分成两大类，即直接调频和间接调频。直接调频就是直接使振荡器的频率随调制信号成线性关系变化，而间接调频就是利用调频波与调相波之间的关系，先将调制信号进行积分处理，再进行调相而得到调频波。直接调频的优点是易于得到比较大的频偏，但其中心频率的稳定度不易做的很高，而间接调频的优点是载波中心频率稳定度较好，但不易获得较大的频偏。此处发射电路采用的直接调频的方法，其发射部分电路原理图如图所示。图2.2.1 中波调幅发射机中波调幅发射机的四个主要组成部分为音频信号发生器，音频放大，AM调制，高频功放。在实验箱上由模块4，8，10构成。其具体的步骤为： 1. 将模块10的S1的2拨上，即选通音乐信号，经U4放大从J6输出，调节W2使J6处信号峰-峰值为200mV左右，连接J6和J5将音频放大信号送入模拟乘法器的调制信号输入端。同时将1MHz（峰-峰值500mV左右）的载波从J1端输入。 2. 调节W1使得有载波出现，调节W2 从J3处观察输出波形，使调幅度适中。 3. 将AM调制的输出端（J3）连到集成线性宽带功率放大器的输入端J7，TH9处可以观察到放大的波形。 4. 将已经放大的高频调制信号连到模块10的天线发射端TX1,并按下开关J2，这样就将高频调制信号从天线发射出去了，观察TH3处波形。2.2.1音频放大器的分析音频放大器是将微弱的声音信号放大，器基本的原理图如下图2.2.2 音频放大器原理图音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号，信号音量和功率级都要理想如实、有效且失真低。音频范围为约20Hz 20kHz，因此放大器在此范围内必须有良好的频率响应音频放大器的一种简单模拟实现方案是采用线性模式的晶体管，得到与输入电压成比例的输出电压。正向电压增益通常很高(至少40dB)。如果反馈环包含正向增益，则整个环增益也很高。因为高环路增益能改善性能，即能抑制由正向路径的非线性引起的失真，而且通过提高电源抑制能力(PSR)来降低电源噪声，所以经常采用反馈。随着半导体器件的出现和发展，放大器的设计得到了更多的自由。就放大器的类别而言，已不限于A类(甲类)和AB类(甲乙类)，而出现了更多类别的放大器。比如C类(丙类)。下面比较一下它们之间的异同共同特点:输出功率大和 效率高。 差异：工作频率与相对频带宽度不同:高频功率放大器的工作频率高（由几百KHZ一直到几百、几千甚至几万MHZ），但相对频带很窄。 工作状态不相同：低频功率放大器可以工作在于甲类、甲已类或已类状态；高频功率放大器一般工作于丙类。宽频带发射机的各中间级广泛采用一种新型的宽带高频功率放大器，它不采用选频网络作为负载回路，而是以频率响应很宽的传输线作为负载。这样，它可以在很宽的频带范围内变换工作频率，而不必重新调谐 A类放大器可以按照电流的流通角为180度，适用于小信号低功率放大。B类放大器电流的流通角约等于90度；C类放大器电流的流通角则小于90度 B类和C类都适用于大功率工作C类工作状态的输出功率和效率是三种工作状态中最高者2.2.1两种调幅的比较幅度调制就是载波的振幅（包络）随调制信号的参数变化而变化。在本次联调实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用。其内部电路图和引脚图如图11-1所示。其中V1、V2与V3、V4组成双差分放大器，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源V5与V6又组成一对差分电路，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。V7、V8为差分放大器V5与V6的恒流源。图2.2.3 MC1496的内部电路及引脚图1. 常规双边带调幅（AM）常规的双边带调幅是给中幅度调制中最基本的一种，虽然，由于在合理使用功率和占有频带等方面，它不如其它条幅方式优越，因而应用受到限制，但是在关于幅度调制的性质以及调制与解调技术原理等方面，它还是最基本的。所以下面将具体的来讨论一下其各种参数的计算等。设调制信号为，其平均值=0。f(t)叠加直流后对载波的幅度进行调制，就形成了常规调幅信号，也称为标准调幅信号或完全调幅信号，其时间波形表达式为式中为载波信号的角频率，为载波信号的起始相位（通常取=0）。设调制信号，则调幅信号为由时间波形可知，当满足条件时，已调信号的包络与调制信号成正比，用包络检波的方法很容易恢复出原始的调制信号；当就会出现过调幅现象。时则为满调幅。在实际系统中，通常取在30%60%之间。当（即m）分别等于1，小于1，大于1时,调幅的波形如下所示。(1)表达式 调制信号m(t)，平均值，m(t)加直流A后对载波调制。SAM(t)=A+ m(t)coswct =Acoswct+m(t)coswct 波形不失真条件：或A+m(t) 0(2) 频谱 (3) 调幅指数 设调制信号为单频余弦信号m(t)= Am cost，则调幅信号为 SAM(t)=A+ Am cost coswct =A1+AMcostcoswct AM= Am/ A调制指数，百分比表示为调制度。 m(t)为一般信号时， AM1正常调制，一般在30-60%之间； AM=1 满调制 AM1 过调制(4) 带宽 为基带信号最高频率fH的二倍。BAM=2fH 图 2.2.4 抑制载波调幅波形2）抑制载波双边带调幅（DSB-SC） (1) 表达式SDSB(t)=m(t)coswct (2) 频谱 (3) 带宽 为基带信号最高频率fH的二倍。BAM=2fH (4) 平均功率： (5)效率：DSB=1 图2.2.5 普通调幅波波形 在实际的电路中是将音乐信号(矩形信号)加载到余旋载波信号中去实际的AM调制信号将是所以个方波的包络图。 图2.2.6 AM调制后的波形 第三章 高频小信号放大器的设计与仿真3.1高频小信号放大器简介高频调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在发射机的接收端，从天线上感应的信号是非常微弱的，这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单，但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡，同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以实际制作为基础，用LC振荡电路为辅助，来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择；另加其它电路，实现放大器与前后级的阻抗匹配。; 高频小信号放大器是通信设备中常用的功能电路，它所放大的信号频率在数百千赫至数百兆赫。高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，从信号所含频谱来看，输入信号频谱与放大后输出信号的频谱是相同的。高频小信号放大器的分类为: 按元器件分为：晶体管放大器、场效应管放大器、集成电路放大器; 按频带分为：窄带放大器、宽带放大器; 按电路形式分为：单级放大器、多级放大器; 按负载性质分为：谐振放大器、非谐振放大器;高频小信号放大器的特点：频率较高中心频率一般在几百kHz到几百MHz频带宽度在几KHz到几十MHz，故必须用选频网络小信号信号较小故工作在线性范围内(甲类 放大器)即工作在线形放大状态。采用谐振回路作负载，即对靠近谐振频率附近的信号有较大的增益，对远离谐振频率附近的信号其增益迅速下降，即具有选频放大作用。其中高频小信号调谐放大器广泛应用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在发射机的接收端，从天线上感应的信号是非常微弱的，这就需要用放大器将其放大。高频信号放大器理论非常简单，但实际制作却非常困难。其中最容易出现的问题是自激振荡，同时频率选择和各级间阻抗匹配也很难实现。本文以理论分析为依据，以实际制作为基础，用LC振荡电路为辅助，来消除高频放大器自激振荡和实现准确的频率选择；另加其它电路，实现放大器与前后级的阻抗匹配。 3.2高频小信号放大器总体的要求高频小信号调谐放大器简述： 高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器 ，而最常用的是窄带放大器，它是以各种选频电路作负载，兼具阻抗变换和选频滤波功能。对高频小信号放大器的基本要求是：（1）增益要高，即放大倍数要大。（2）频率选择性要好，即选择所需信号和抑制无用信号的能力要强，通常用Q值来表示，其频率特性曲线如图-1所示,带宽BW=f2-f1= 2f0.7，品质因数Q=fo/2f0.7. 图3.2.1 频率特性曲线（3） 工作稳定可靠，即要求放大器的性能尽可能地不受温度、电源电压等外界（4） 因素变化的影响，内部噪声要小，特别是不产生自激，加入负反馈可以改善放大器的性能。图3.2.2反馈导纳对放大器谐振曲线的影响（4）前后级之间的阻抗匹配，即把各级联接起来之后仍有较大的增益，同时，各级之间不能产生明显的相互干扰。 根据上面各个具体环节的考虑设计出下面总体的电路：3.3各个部分分析及功能 高频小信号调谐放大器与低频放大器的电路基本相同（如图2.1所示）其中变压器T2的初级线圈为接收机前端选频网络的一部分，经次级线圈耦合后作为放大器的输入信号，输出端也采用变压器耦合方式来实现选频和输出阻抗匹配。 如图-1所示，Cb与Ce为高频旁路电容，使交流为通路。本放大器的高频等效电路（不含天线下断的选频网络）如图-3所示：图3.2.3 等效电路图所以，当C=1/L时Vm有最大值，即回路谐振时输出电压最大。 实际制作中对基本电路的改进： 由于高频电路放大电路常常会自激振荡，也容易受各种因素的干扰，并且各级间很难实现阻抗匹配，所以要对基本电路进行适当的改进。放大器内部电路的改进及理论依据： 如图-5所示，增加Re1形成交流负反馈，用以改变放大倍数和改善输出波形，由于电源内阻容易影响高频电路的工作，所以电源下端要接LC型网络作为电源去偶电路，以减少干扰，提高放大器的性能。另外还要特别注意的是，高频电路很容易产生自激振荡，所以需要想办法消除，最常用的办法是在LC谐振回路中串联一小电阻或并联一大电阻，从而减小回路的Q值，消除自激振荡。3.4高频小信号放大器的具体设计与仿真3.4.1 Pspice仿真软件的概述目前较常用的电路分析和设计的计算机仿真软件有Pspice，Multisim，Matlab、Protel等，其中Pspice应用最广泛。Pspice是最早出现的EDA软件之一。在电路仿真方面，它的功能最为强大，在国内得到了普遍的使用。Pspice发展至今，随着软件的不断升级，其功能也不断扩充。Pipice可以对众多器件构成的电路进行仿真分析。这些器件以符号、模型和封装三种形式分别存放在扩展名为olb、lib和llb三种类型的库文件中。*.olb库中的元器件符号用于绘制电路图；*.lib库中的元器件模型用于电路仿真分析；*.llb库中的元器件封装形式用于绘制印刷电路板的版图。原理图的具体绘制方法在此作介绍，下面主要讲一下在使用PSpice时绘制原理图应该注意的地方。 1、新建filenewProject时应选择Analog or Mixed-signal Circuit 2、调用的器件必须有PSpice模型。首先，调用OrCAD软件本身提供的模型库，这些库文件存储的路径为CaptureLibrarypspice，此路径中的所有器件都有提供PSpice模型，可以直接调用。其次，若使用自己的器件，必须保证*.olb、*.lib两个文件同时存在，而且器件属性中必须包含PSpice Template属性。 3、原理图中至少必须有一条网络名称为0，即接地。 4、必须有激励源。 原理图中的端口符号并不具有电源特性，所有的激励源都存储在Source和SourceTM库中。 5、电源两端不允许短路，不允许仅由电源和电感组成回路，也不允许仅由电 源和电容组成的割集。 解决方法：电容并联一个大电阻，电感串联一个小电阻。 虽然PSpice这个软件仿真是较精确，但在使用是比较繁琐，有些元件还要自己定制，下面用Multisim这个软件来仿真，因为其在仿真是比较方便，效果也较明显但，缺点是仿真结果没有PSpice那么的精确。设计的高频小信号谐振电路图如下所示图 3.4.1 高频小信谐振功率放大器电路的设计比较困难，参考了一些书上和网上的资料。经过Multisim的仿真出来的效果还是比较好的。两级的放大倍数大约有1400倍，相比较来说还是比较理想的。3.4.2电路工作原理和理论数据计算 如图3所示，C6为耦合电容，R1、R3、R4和R8是偏置电阻有分压作用，电容和电阻都是为了稳定电路的静态工作点，每级后面都有一个选频网络中心频率8.9M。信号是从三极管的基级输入，而电路又引入并联的LC回路作为负载，输入信号通过驱动级电路进行放大，而两个三级管工作在放大区，两个三极管是串接，更好地使输出电流放大，从而增大了输入信号的电压和电流，达到功率放大的目的。1. 静态工作点的计算 第一级静态工作点R1,R2分压确定，（式3-1），理论值为5.46V，实际值为4.398V；基极电流（式 3-2），理论值为0.016mA，实际值0.0201mA;集电极电流，理论值为10.56mA,实际为10.7mA;电压（式3-3），理论值为7.6V，实际值为8.4V；第二级静态工作点R4,R5分压确定，（式3-4），理论值为0.927V，实际值为0.815V；基极电流（式3-5），理论值为3.9uA，实际值3.391uA;集电极电流（式3-6），理论值为560uA,实际为533uA;电压（式3-7），理论值为11.95V，实际值为11.92V；由计算表明理论值与实际值相差很大，主要是实际晶体管参数与实际值不同，考虑内阻过大，放大倍数过小。2. 放大倍数电压增益等于放大器输出电压与输入电压之比：（式3-8）晶体管的等效参数由以下式子计算：晶体管输入导纳 （式3-9） 晶体管输出导纳 （式3-10）晶体管正向传输导纳 （式3-11）晶体管反向传输导纳 （式3-12）理论计算得放大倍数为1400倍，实际值为500倍左右。3.4.3电路的仿真结果 通过仿真能很好的该变电路的相关参数，以达到使电路的效果最佳的目的。电路的一级仿真结果 图3.4.2 从波形图我们知道，放大倍数不是刚好21倍，而是与理论值有一定的差异。这可能是输入信号的中心频率没有选的很好，从而导致了一定的误差。电路的二级仿真结果图3.4.3 从仿真的结果来看波形比较好，没有什么失真，由于实验的仿真结果比较准确，这很有利于之后的工作。在设计电路是，特别重要的是要注意器选频网络的中心频率的选择，如果中心频率不对，这在测试时是很难出来结果的。另一个需要注意的地方是两级的偏置电阻的选择，如果偏置电阻选择的不正确，那莫电路的静态工作点也会有错误，测试时也很难的到理想的结果。第四章 焊接调试与注意事项4.1焊接知识简述4.1.1手工焊接方法手工焊接是传统的焊接方法，虽然批量电子产品生产已较少采用手工焊接了，但对电子产品的维修、调试中不可避免地还会用到手工焊接。焊接质量的好坏也直接影响到维修效果。手工焊接是一项实践性很强的技能,在了解一般方法后,要多练;多实践,才能有较好的焊接质量。手工焊接握电烙铁的方法,有正握、反握及握笔式三种。焊接元器件及维修电路板时以握笔式较为方便。图5.1电烙铁拿法4.1.2焊接的一般步骤 准备：焊接要准备好的工具有烙铁、焊锡丝、烙铁架、锡焊枪、松香、镊子、剪刀等。焊接前应先清洁被焊元件处的积尘及油污,再将被焊元器件周围的元器件左右掰一掰,让电烙铁头可以触到被焊元器件的焊锡处,以免烙铁头伸向焊接处时烫坏其他元器件。焊接新的元器件时,应对元器件的引线镀锡 焊接方法：首先将处理干净的元件插入印刷板的指定位置，反转过来焊盘朝上放置，右手持处理好烧热的电烙铁,斜面向上以45度的角度接触焊盘约1到2秒，以左手持焊锡丝涂向已加热的焊盘。当焊盘被融化的锡覆盖后左手抽走焊锡，右手移走烙铁，即完成一个焊点。4.1.3 焊后检测 焊接结束后对照原理图查看检测焊点是否圆润、光亮、牢固,是否有与周围元器件连焊的现象，用万用表检测是否有虚焊的焊点。检查有没有短路漏焊、错焊的焊点。有时可以用镊子把元件轻轻拉一拉，看有没有虚焊、假焊的现象。如果有短路、错焊、虚焊、假焊的点要进行对应处理。对于漏焊要进行补焊；对于短路的要用吸锡器清除多余焊锡；对于错焊、虚焊、假焊的点要拆除后重新焊接，焊接后用斜口钳将多余的元件脚剪掉，如若不然会加大电路的衰减且影响电路的美观。4.1.4手工焊接注意事项 一. 二、三极管焊接时的注意事项 1. 焊接时应选用2075W电烙铁，每个管脚焊接时间应小于4S，并保证焊接部分与管壳间散热良好（可用平口钳或镊子夹在被焊端附近，以利散热）。 2. 管子引出线弯曲处离管壳的距离不得小于2mm。 3. 大功率管的散热器和管子底部接触应平整光滑，中间可涂凡士林或有机硅酯，以减小腐蚀，并有利于导热。在散热器上用螺钉固定管子，要保证各螺钉的松紧一致，结合紧密。 4 管子应安装牢固，避免靠近电路中的发热元件。二. 集成电路焊接时的注意事项 1. 集成电路引线如果是镀金银处理的，不要用刀刮，只需用酒精擦洗或绘图橡皮擦干净就可以了。 2. 对CMOS电路，如果事先已将各引线短路，焊前不要拿掉短路线。 3. 焊接时间在保证浸润的前提下，尽可能短，每个焊点最好用3S焊好，最多不能超过4S，连续焊接时间不要超过10S。 4. 使用烙铁最好是20W内热式，接地线应保证接触良好。若无保护零线，最好采用烙铁断电用余热焊接，必要时还要采取人体接地的措施。 5. 使用低熔点焊剂，一般不要高于150。 6. 工作台上如果铺有橡皮、塑料等易于积累静电的材料，电路片子及印刷板等不宜放在台面上。4.2焊接调试故障分析在高频高频小信号谐振放大器的调试过程中出了不少的故障，现把调试过程中碰到的一些典型故障进行罗列和理论分析故障1：现象：焊接温度过低，焊接用锡量太少，导致了虚焊现象的出现。分析：焊接时应该仔细认真不能有半点马虎，只要有一个焊点不牢固就会造成出不来效果。故障2：现象：电感没有调到合适的值，导致中心频率与标准频率范围相差很大。分析：电感L的大小与电感的稀松程度直接相关的，由于电感过密影响了电感的大小，导致选频网络中心频率不够理想，没能落在标准范围之内。故障3：现象：在焊接三级管时，没有分清楚它的三个级性，把三极管焊接反了。导致一个三极管被烧坏了。分析：三极管焊反了容易烧坏掉。故障4：现象：在调试时波形出现了比较严重的失真，。分析：由于选频网络在焊接时没能找到相匹配的电感，使得两级之间的中心频率有差别，使得选频作用不是很明显，有好多的杂波没能被滤除，影响了输出波形的稳定度，导致波形有所失真。故障5：现象：仿真的时候直流电源为12V，实物测试的时候接12V电源时，把一些元件给烧掉了。分析：仔细观察我们可以发现，仿真的时候接12V电源时，仿真的波形比较完美没有什么失真，接5V电源时。故障6：现象：联调系统时出来能收到台但是对讲不了。分析：在联调电路检查没问题的情况下这个大部分原因是那个驻极体话筒正负极接反了，那个带长条的接外壳的为负极。 小结与感想这次课程设计主要是对高频电路中放大器这部分知识的应用。通过设计高频放大器，进一步将理论转化成实践，并在实践中检验理论。本次课程设计，是设计一个小信号谐振功率放大器。通过分析最大输出功率与输出阻抗的关系从而确定匹配网络，进而确定电路中的个参数，从而设计出丙类谐振放大器的电路图。 本文通过对实际电路的分析，结合实际实验，并利用其它电路作为辅助，提出了一种制作高频小信号调谐放大器的有效方法，解决了在制作高频放大器时经常出现的自激振荡、频率难以确定以及电路中各级间阻抗不匹配问题。 本次课程设计不但锻炼了我么最基本的高频电子线路的设计能力，更重要的是让我们更深刻的认识了高频电子线路这门课程在实际中的应用。还是有书到用时方恨少的感觉呀。通过这次课设我学到了很多东西简略的概括为以下几点： 1.我感觉理论是实践的基础，没有理论作为指导的话那么实验如果一旦出问题就很难找到原因，所以我们必须要有坚实的理论基础。高频书要不断反复的看，还要多做练习，还有就是在实践中学习，遇到问题反而是你成长的捷径，只有不断解决问题我们水平才能不断提高，遇到问题然后再翻书查找原因这样学起来才很扎实，所以这次课设意义很大。 2.课程设计是一门综合性很强的课程，不仅要求我们具有全面的专业理论知识，而且要求我们必须具备发现问题、解决问题的能力。3. 这次课程设计提高了我的团队合作意识。随着社会的进步，各行各业的分工越来越细，团队的能力也是越来越被看重，经过在实验室的一年多的时间以及这次课程设计，对此我也深有体会，每个人认真负责的完成团队赋予你的任务，把每个人做好的部分整合到一起进行调试，就形成了一个功能完整的项目。例如，在接收发射系统联调的过程中，我和我的队友就是分工把每一个要用到的模块预先调试好，然后将各个模块用高频信号线连接起来，这样既节省了调试的时间，也增强了团队的合作精神。课程设计很快就过去啦，但这次对于我来说意义是不同的，真的让我学到了不少的东西，当然这次对于我来说也是非常痛苦的。因为如果一个事情没有完成的话，我会无法静下心来去做另一件事。但这次的课程设计却不是那么轻而易举可以完成的。所以我必须花全部的精力完成它。不过这也算是我的一个优点了，什么事情都是尽全力去完成。我想在以后的工作中它一定会对我有很大的帮助的。虽然我现在已经初步学会了如何设计符合要求的高频谐振功率放大器，但是离真正能够利用已学的知识自由设计使用电路的还有一段的距离。课设的这段时间我确实受益匪浅，不仅是因为它发生在特别的实践，更重要的是我的专业知识又有了很大的进步，因为进步总是让人快乐的。我感觉理论是实践的基础，没有理论作为指导的话那么实验如果一旦出问题就很难找到原因，所以我们必须要有坚实的理论基础。高频书要不断反复的看，还要多做练习，还有就是在实践中学习，遇到问题反而是你成长的捷径，只有不断解决问题我们水平才能不断提高，遇到问题然后再翻书查找原因这样学起来才很扎实，所以这次课设意义很大。 参考文献 1 董在望.通信电路原理 高等教育出版社 2 张肃文.高频电子线路 高等教育出版社3 杨翠娥.高频电子线路实验与课程设计哈尔滨工程大学出版社4 刘润华.电工电子实习与设计石油大学出版社5 李永平.Pspice电路设计与实现国防工业出版社6 /7 /8 /other_file/radio/mc3362.htm附录 附录一 几种调幅信号的波形 附录二 高频小信号功放电路图附录三 翻译部分 Clue theory communication is a way that people can exchange the information in this media, whatever the method, or the medium, as long as the information from a transfer to another, all can be called c