点频调幅发射机2

点频调幅发射机的安装与调试点频调幅发射机的安装与调试 点频电调幅发射机任务书点频电调幅发射机任务书 1 实训课题 点频调幅发射机 2 实训目的 通过对调幅发射机的安装 调试 提高学生的实际动手能力 巩固已学 的理论知识 了解发射机的调制方式 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 从而能自主完成发射机的各个单元电路 本振 缓冲 调制器 功率激励 高频功放及音频放大器 掌握点频调幅发射机的安装与调试方法 3 技术指标与要求 1 主要技术指标有 载波要求 工作频率 f0 3 579MHz 1 频率稳定度 5 10 4 2 0 f f 调幅波发射机 载波频率 f0 3 579MHz 1 峰包功率 POmax 0 01W 2 调制系数 Ma 30 5 3 负载电阻 RA 50 4 频率稳定度 5 10 4 5 0 f f 此外 还要适当考虑发射机的效率 输出波形失真以及波段内输出功率的均匀度等 电路 结构采用分立元件构建的晶体或 LC 振荡器 缓冲隔离 调幅调制 高频宽放和高频功放等 电路实现 2 要求自主完成的工作主要有 1 收集资料 消化资料 2 选择原理电路 分析并计算电路参数 也可以使用指导教师提供的原理图 考核时无创新分数 原则不能得优 3 绘制电路原理图一张 用 A4 图纸 4 绘制元件明细表一张 用 A4 图纸 5 设计印制电路板底图一张 6 撰写实训报告一份 包含必要数据与波形 2 无线电调幅发射机无线电调幅发射机操作指导操作指导 第一节第一节 概述概述 1 本课题的工作流程 点频调幅发射机的操作流程如图 1 1 所示 2 考核 实训成绩考核内容有实训出勤 30 实训操作过程和实训内容掌握程度 40 实训报告的内容与文字表达 30 组成 成绩分为优 良 中 及格 不及格五等 具体实训成绩评定标准 参见附件 3 纪律要求 1 实训期间 按平时上课作息时间到指定实训室 保证出勤 2 保持良好的课堂秩序 可以互相讨论问题 但不得大声喧哗 3 需要去图书馆查阅有关资料时 可向指导老师提出 并记录 4 本课题的准备工作 1 复习电容三点式振荡器 基极调幅电路 模拟乘法器调幅调制电路 共集电路 共射 电路 高频功率放大电路的工作原理 2 复习高频实验仪器设备的使用方法 5 工具及仪器 仪表使用 1 万用表 测三极管的放大倍数 电流 电压等 2 直流稳压电源 提供正电源 3 信号发生器 提供低频信号 充当声音信号 4 示波器 观测个点波形 5 调试工具 电烙铁 无感改锥 镊子 偏口钳等 实训课题 任务书 解读主要 技术指标 资料准备 草拟方案 参数计算与 元件选择 安装 调试与 撰写总结报告 考核与 评分 图 1 实训课题的一般操作流程 第二节第二节 电路结构的选择与工作过程电路结构的选择与工作过程 一 设计方案设计方案 o1 本振 缓冲 调制器 功率激励功放 缓冲 o1 o2 话音放大 o1 本振 缓冲 调制器 功率激励功放 缓冲 o1 o2 话音放大 本振 缓冲 调制器 功率激励功放 缓冲 o1 o2 话音放大 话音放大 图 2 点频调幅发射机原理框图 上面是点频调幅波发射机的框图 若改为等幅波发射机 只需去掉音频放大级即可 若 输出功率要求不高 可去掉其中的激励级 各级电路的作用 本振 是正弦波自激振荡器 用来产生频率 3 579MHz 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 同时也有一定的振荡功率 或电压 其输出波形失真要小 可用晶体振荡器产生 缓冲级 其作用主要是将主振级与激励级进行隔离 以减轻后面各级工作状态变化 如负 载变化 对振荡频率稳定度的影响以及减小振荡波形的失真 调制器 是用 MC1496 模拟乘法器完成的调幅调制 激励级 若输出功率要求较高时 插入激励级来放大信号功率 功放 调幅 级 将从激励级送来的信号进行高效率功率放大以输出足够大的功率供给负 载 天线 若是调幅波发射机 还应在该级实现调幅 应选用合适的调幅方式 输出网络 由于功放级往往工作于效率高的丙类工作状态 其输出波形不可避免产生了 失真 为滤除谐波 输出网络应有滤波性能 另外 输出网络还应在负载 天线 与功放级之 间实现阻抗匹配 音频放大 对语音信号进放大 使调制器可以完成调幅 二 调幅发射机的主要技术指标 由于调幅发射机实现调制简便 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 调幅发射机的主要指标有 1 工作频率范围 调幅一般适用于中波 短波广播通信 其工作频率为 3 579MHz 2 发射功率 PAV 发射功率一般指发射机输送到天线上的功率 由麦克斯韦电磁波理论可知 只有当天线 4 的长度与发射电磁波的波长 相比拟时 天线才能有效地将已调波发射出去 波长 与频 率 之间的关系为 fc 式中 c 为电磁波传播速度 c 3 108m s 若接收机的灵敏度 VA 2uV 则通信距离 s 与发射 功率 Po间的关系为 4 0 07 1mWPs 当发射功率为大于 100mW 时通信距离为 1Km 以上 图 3 为调幅放大电路 0 022uF C1 3DG100 VT1 10K R1 10K R3 3DG100 VT2 10K R5 51 R7 200pF C6 0 01uF C2 0 01uF C3 1K R4 10K R2 0 022uF C4 3K R6 L1 0 01uF C8 0 01uF C9 L2 510 R8 0 01uF C510 R9 150 R10 0 01uF C7 3DG130 VT3 12V Tr1 Tr2 RL 图 3 调幅放大电路 3 调制器的调幅度 调幅度是调制信号对高频载波信号振幅的控制程度 如图 4 所示通过调节 RP3 可以 a m 调节调幅波的调制度 1K Rp3 1K R20 510 R21 510 R22 1K R23 1K R24 13K R25 1K R26 2 4K R27 6 2K R28 6 2K R29 510 R26 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14 MC1496 MC1496 10uF C24 12V 10uF C21 0 01uF C22 0 1uF C23 0 022uF C25 Uo 12 Uc Ui 图 4 调幅调制电路 5 4 缓冲级的计算 晶体管的静态工作点应位于交流负载线的中点 考虑到晶体管约有 1V 的饱和压降 可 取 为得到一定的跟随范围 减小失真 可取静态工作点电流 VVCCQ7 VVCQ5 IcQ 6mA 则 CQ CQ I V R 5 为便于调节 基极偏置电阻采用电位器 Rw1 R3组合而成 bQ eQc W I VE RR 31 cQ bQ I I T2 管可选用普通的小功率高频晶体管如 3DG6 3DG100 取 40 60 3DG100 VT2 10K R4 10K R5 10K R60 01uF C5 1K Rp1 12V Ui Uo 图 6 缓冲级参考电路 5 主振级的计算 电路形式的选择 采用简单的电容三点式振荡电路 其原理电路如图所示 在图 7 中 晶振 JT 和 C1 C2 C3 VT1 构成电容三点式振荡电路 振荡频率为 3 579MHz 电路中的 R1 R2 R3 决定晶体管的静态工作点 其中 R1 可以调整 在对静态工作点设置时 先 设定集电极电流 ICQ 一般 ICQ 取 0 5 4mA ICQ 太大会引起输出波形失真 产生高次 谐波 设晶体管 60 ICQ 2mA UEQ 1 2 1 3 Ucc 则可算出 R1 R2 R3 如按图 1 5 所示安装电路 在调试中 UBQ 8 3 V UEQ 7 7 V 6 3DG100 VT1 150K R1 100 R2 3K R3 5 30pF C1 300pF C2 150pF C3 C4 3 579MHZ JT AB Co 12V 图 7 简单晶体振荡电路 电路参数的选择 a 选管 主振级是小功率振荡管 选择一般小功率高频管即可 但从稳频和起振出发 应选特征频率 fT较高的晶体管 因为 fT高 高频性能好 晶体管内部相移小 有利于稳频 在高频工作时 振荡器也因具有足够的增益而易于起振 通常 fT 3 10 f0 另外 应选电流放大倍数 较大的晶体管 大 易起振 为此 可选 3DG6 3DG100 9018 等常用的高频小功率管 b 直流工作状态与偏置电阻的计算 振荡管的静态工作点电流对振荡器工作的稳定性及波形有较大的关系 因此 应合理选 择工作点 振荡器振荡幅度稳定后 常工作在非线性区域 晶体管必然出现饱和和截止情况 晶体 管在饱和时输出阻抗低 它并联在 LC 回路上使 Q 值大为降低 降低频率稳定度 波形也会 失真 所以应把工作点选在偏向截止区一边 故工作点电流不能过大 应选小些 通常对小 功率振荡器 工作点电流应选 IcQ偏大 可使振荡幅度增加一些 但对其它指 mAIcQ4 1 标不利 通常取 Icq 1mA R4 2K 请考虑基极偏置电阻应如何定 取 bQ II10 5 1 1 2 I VV R eQbeQ 1 1 I VE R bQc 7 第四节第四节 点频电调幅发射机的安装调试与实训总结点频电调幅发射机的安装调试与实训总结 要求对所有模块电路进行装配 调整 测试 以使电路能正常工作 并达到所要求的主 要技术指标 l 检测元件 晶体管 用晶体管图示仪检测晶体管 它们的主要参数 如 BUcE0等 应符合设计要求 对要 求自己绕制的电感线圈 可用高频电感电容测量仪测量电感量 2 按规定的印刷线路的大小设计印制板图 并通过描图 腐蚀 钻孔等过程制作电路 印制板 3 对要求的电路进行元器件的焊接 安装 要求安装整齐 焊点光滑 无焊 错焊 4 对各级电路进行调试 1 振荡电路 调整合适的静态偏置 使输出电压幅度合适 输出波形应无明显失真 输出信号频率正 确 2 缓冲电路 调整合适的偏置 使输出无明显失真 3 功放电路 调整功放偏置或输入载波幅度 以及有关元件 使输出幅度达到最大 无明显失真 要 求输出电压幅度 3 5V 输出功率符合要求 4 测试数据 测试项目理论数据测试数据误差 本振频率 音频放大倍数 调幅调制度 发射功率 5 对整机电路参数总结 8 附件 1 点频调幅发射机参考原理图 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 DD CC BB AA Title NumberRevisionSize A4 Date 2006 4 19Sheet of File C Documents and Settings 发发发发发 SCHDOCDrawn By 发发发发发发发发发发发发 3DG100 VT1 3DG100 VT2 150K R1 100 R2 3K R3 5 30pF C1 300pF C2 150pF C3 0 022uF C4 10K R4 10K R5 10K R6 3 579MHZ JT AB Co 0 01uF C5 10K R9 10K R7 10K R8 200K R10 1K Rp1 10K Rp2 1K Rp31K R20 510 R21 510 R22 1K R23 1K R24 13K R25 1K R26 2 4K R27 6 2K R28 6 2K R29 510 R26 1 2 3 4 5 6 8 10 12 14 MC1496 MC1496 10uF C24 12V 10uF C21 0 01uF C22 0 1uF C23 0 022uF C25 3DG100 VT3 10K