小功率调幅发射机2013版

1、电子线路课程设计总 结 报 告学生姓名： 李佳音 学 号： 108001 专 业： 电子信息工程 班 级： C102 报告成绩： 评阅时间： 教师签字： 河北工业大学信息学院2013年3月小功率调幅发射机的安装与调试李佳音电子C102，108001内容摘要：调幅发射机目前正广泛应用于无线电广播系统中，课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景，通过查阅大量教学文献，完成小功率调幅发射机从设计、仿真到安装、调试等一系列完整设计工作。调幅发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制，将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。本设计的发射机包括高频部分、低频部分、电源部分

2、三个模块。低频信号采用音频放大器对调制信号进行放大，以便对高频末级功率放大器进行调制；高频部分包括主振荡器、缓冲放大、末级功放三部分，主振器采用频率稳定度高的石英晶体振荡器，并在它后面加上缓冲级，以削弱后级对主振器的影响，经过音频放大后的信号在高频部分的末级功放实现对载波信号的调幅。一、 设计内容及要求1.设计内容：小功率调幅AM发射机设计2技术指标：载波频率 ，频率稳定度不低于10-3输出功率 负载电阻 输出信号带宽 （双边带）单音调幅系数 ；平均调幅系数0.3发射效率 二、 方案选择及系统框图2.1方案论证与比较（1）振幅调制模块方案一：二极管平衡电路。在电路中为减少无用组合频率分量，应使

3、二极管工作在大信号状态，即控制电压的信号（载波信号的电压）的幅值至少应大于0.5V以上。方案二： MC1496模拟相乘器的核心电路是差分对模拟相乘器，实现调幅和同步检波。MC1496线性区和饱和区的临界点在1520mV左右，仅当输入信号电压均小于26mV时，器件才有理想的相乘作用，否则电压中会出现较大的非线性误差。在2、3引脚之间接入1k反馈电阻，可扩大调制信号的输入线性动态范围，满足设计需要。由于MC1496模拟相乘器混频输出电流频谱纯净，组合频率分量少，允许输入信号动态范围较大，有利于减少交调和互调失真，因此选用MC1496芯片。（2）音频振荡模块方案一：电容三点式LC正弦波振荡器方案二：

4、石英晶体振荡器方案三：文氏电桥电路（RC正弦波振荡器） 音频振荡部分频率大概在1KHz左右，石英晶体振荡器提供的频率过高，用LC或RC正弦振荡器都可实现音频振荡部分的功能，与LC振荡电路相比，RC振荡电路具有电路简单、参数计算容易的特点，因此音频部分采用文氏电桥电路。（3）本地振荡模块方案一：RC正弦波振荡器。其中RC振荡电路是用电阻与电容器组成的，无调谐电路。所以不能够抑制高谐波的产生，不适于当做高频的振荡电路。方案二：石英晶体振荡器。石英晶体振荡器具有很高的稳定度，可高达10-410-11量级。频率稳定度要求高的情况下，可以采用晶体振荡器。方案三：三点式LC正弦波振荡器。三点式振荡电路有电

5、容三点式和电感三点式。在电感三点式振荡器中，晶体管的极间电容与回路电感相并联，在频率高时可能改变电抗的性质；在电容三点式振荡器中，极间电容与电容并联，频率变化不改变电抗的性质。因此振荡器的电路型式一般采用电容三点式。在频率稳定度要求不高的情况下，可以采用普通三点式电路、克拉泼电路。LC回路由于受到标准性和品质因数的限制，其频率稳定度只能达到10-4量级。因此，作为高频的振荡电路通常使用的是LC振荡电路或晶体振荡电路。与LC回路相比，技术指标要求频率稳定度不低于10-3，因此LC振荡器与晶体振荡器均符合要求。本设计选用晶体振荡电路，接射极跟随器作为缓冲级。（4）功率放大模块功率激励级为末级功放提

6、供激励功率。如果发射功率不大，且振荡级的输出能够满足末级功放的输入要求，功率激励级可以省去。 末级功放将前级送来的信号进行功率放大，使负载（天线）上获得满足要求的发射功率。如果要求整机效率较高，应采用丙类功率放大器，若整机效率要求不高如，而对波形失真要求较小时，可以采用甲类功率放大器。但是本题要求，故选用丙类功率放大器较好。隔离的作用是为了防止发射的部分高频信号对载波信号产生干扰；放大的作用是为下一级提供足够的功率，采用自给负偏压丙类谐振功率放大器，通过改变电位器改变负偏压大小。回路谐振在工作频率，可以改变变压器耦合输出。 2.2调幅发射机系统框图 主振级振幅调制缓冲级音频振荡图1系统框图高频

7、功放激励级天线三、 单元电路设计、参数计算和器件选择31振幅调制级电路设计3.2本地振荡电路3.3音频放大电路3.4功率放大电路3.5参数设计和计算Vcc=12V，f=10MHz，设晶体管=50， ICQ=2mA，VCEQ=6V,VEQ=0.2VCC.依据电路计算：R3= (VCC- VEQ)/ ICQ=(12-0.212)V/3mA=3.2K, 取3KR4=VEQ/ICQ=0.212V/3mA=0.8K，取1kIBQ=ICQ/=3mA/50=0.06mA, R1=(VCC-VBQ)/10IBQ=(12-3.1)V/0.6mA=150k,可取R1=10K+10K的可变电位器来调整偏置。为减小射

8、随器对前级振荡器的影响，耦合电容C1不能太大，可为十或二十皮法。C4为0.022F左右。C4/C5<< C3, C4/C5<<C2,令C3=150pF，则C2=300pF文氏电桥电路振荡频率 fsc=1/(2RC) 要求输出信号为双边带信号，信号带宽9KHz，因此fsc应取4.5KHz左右，才能达到设计要求。R取7K，C取0.005uF，计算出振荡频率为4.5KHz左右，能够达到要求。四、 整体电路设计及工作原理主振荡电路采用晶体振荡器，产生稳定的10MHz的载波信号，经过缓冲级接入集电极调制器，使得载波不受下一级电路的影响。语音放大电路是通过一个功放将输入的语音信号进

9、行不失真的放大，使得功率达到所需要求。然后通过线圈耦合输入到集电极调制器。通过前面的电路以后，信号是已调信号。且功率足够大，可以直接经过天线发射出去。五、 系统元件清单元件名称元件参数元件数目元件名称参数数量电阻150K1可变电阻10K3电阻10K7可变电阻1K2电阻7.9K1电容300pF1电阻6.8 K1电容150pF1电阻6.7K2电容0.01uF8电阻3.9K2电容0.1uF7电阻3K2电感56uH2电阻1K9集成电路MC14961电阻100K1集成电路LM3582电阻5101电容100pF2电阻1501电容1uF2电阻515电容0.022uF1电阻101电解电容10uH2电阻22.1

10、K1晶振6MHz1电阻1001二极管IN41482可变电阻500K1三极管80501三极管90184六、 参考文献1、高频电子线路第四版 张肃文主编， 高等教育出版社2、高频电路设计与制作 何中庸译，科学出版社3、高频电子线路实验与综合设计 杨霓清主编，机械工业出版社4、高频电路实验与仿真 于海勋、郑长明主编，科学出版社5、高频电子线路实验与课程设计 杨翠娥主编，哈尔滨工程大学出版社报告成绩： 评阅时间： 教师签字： 实 验 报 告班级： 电子C102 姓名： 李佳音 学号： 108001 同组人： 王翠红，马荣 课程名称：电子线路课程设计 实验室：第一实验室 实验时间：2013年3月1419

11、日 小功率调幅发射机的安装与调试一、实验目的(1)熟练掌握小功率调幅发射机的安装与调试。(2)熟悉理解实验电路原理。(3)实践与理论设计相结合，更深刻地理解学习相关知识。(4)熟悉实验中所用的电子器件的类型和特性。(5)通过一套完整的调幅发射系统设计、安装和调试，提高学生的综合素质和科学实验的能力。二、实验内容与原理调幅发射机组成框图如图所示：载波振荡器语音信号振幅调制器（乘法器）音频放大器高频功放驱动电路高频功率放大器实验电路图如图一三、实验器材1双踪示波器，数字信号源，数字万用表等各一台。2电烙铁，镊子，钳子，螺丝刀等工具一套。3调幅发射机实验板，套件，天线，焊锡，漆包线等。四、实验步骤(

12、1)熟悉实验电路原理图。 (2)对本实验所用到的电子元器件进行识别和读数；（3）焊接调试振荡电路使输出电压幅度和频率连续可调，使波形频率达到6MHz、振幅达到2030mv，尽量减小波形失真。（4）焊接调试音频放大电路，调整波形。（5）焊接调试振幅调制电路，在等幅低频信号源调制下，使输出能产生调幅度Ma=0.3和1时的普通调幅波信号。图一 电路原理图（6）焊接调试高频放大电路，使输出电压幅度满足末级功放丙类工作状态需要，并通过统调使末级功放输出功率和效率达到最佳。（7）焊接调试高频谐振功率放大电路，将工作状态调整在欠压状态。（8）连接并统调各电路，实现小功率调幅发射机功能。五、实验数据及结果分析

13、5.1晶体振荡器产生的波形载波幅值:140mV 频率为：6MHz本机振荡产生的波形震荡范围最大值为1.16V，最小值0.22V。射随器产生的波形的震荡范围最大值为0.4V，最小值为0.25V。5.2振幅调制器调制信号和载波信号通过振幅调制器的到调幅波 调制度为30%时，峰峰值为1.3V，谷谷值为0.5V。调制度为100%时，峰峰值为1.4V。5.3 功率放大器产生的波形调幅波的峰峰值为3.0V，谷谷值为0.8V。六、实验结论给晶体振荡器振加上12V的电源在输出端可得到载波波形，频率为6MHz。然后让信号发生器的输出信号通过音频放大器可得到音频信号被转换后的放大的波形。最后把载波波形和放大后的波形送入振幅调制器即乘法器，得到普通调幅波，从而实现电路的功能。在本次试验中，在电路