通信工程毕业设计

1、课 程 设 计 报 告课程名称通信电子线路课题名称变容二极管调频器与相位鉴频器专 业 通信工程班 级学 号姓 名指导教师年月 日课 程 设 计 任 务 书课程名称 通信电子线路 课 题 变容二极管调频器与相位鉴频器专业班级 学生姓名 学 号 指导老师 审 批 任务书下达日期 年月日任务完成日期年月 日一、课程设计内容1.课程设计目的：通过课程设计，使学生加强对通信电子电路的理解，学会查寻资料方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手独立开展电路实验的机会，锻炼分析解决通信电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与仿真分

2、析，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。2.课题题目1) 小信号谐振放大器2) 晶体二极管检波器3) 晶体三极管混频器4) 变容二极管调频器与相位鉴频器二、课程设计要求：设计课题题目：每位同学根据自己学号除以4所得的余数加一选择相应题号的课题。换题者不记成绩。要求：掌握LC振荡器和晶体振荡器、晶体二极管检波器、晶体三极管混频器与变容二极管调频器与相位鉴频器的基本原理和电路设计方法；掌握应用OrCAD/Pspice软件对电路进行仿真、分析。培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。通过实际电路方案的分析比较，设

3、计计算元件选取OrCAD仿真分析等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和仿真方法。了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。培养严谨的工作作风和科学态度。三、课程设计进度安排序号设 计 内 容所 用 时 间1根据课题的技术指标，确定整体方案，并进行参数设计计算2天2根据实验条件进行全部或部分电路的绘制与仿真分析，并完成基本功能3天3总结编写课程设计报告2天合 计1周四、课程设计说明书与图纸要求课程设计说明书包括内容：1.设计任务及主要技术指标和要求。2.选定方案的论证及整机电路的工作原理。3.单元电路

4、的设计计算，元器件选择，电路图。4.整机电路仿真结果（包括偏置点分析、DC扫描、瞬态分析和AC扫描）。5.列出元件器件明细表。6.对设计成果作出评价，说明本设计特点和存在的问题，提出改进意见；目录一、课程设计题目和要求11、目的12、主要技术指标13、要求1二、设计方案和基本原理11、设计方案12、基本原理2三、设计电路3四、电路仿真4五、元器件明细表6六、总结7变容二极管调频器与相位鉴频器一、课程设计题目和要求1、目的通过课程设计，使学生加强对通信电子电路的理解，学会查寻资料方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手独立开展电路实验的机会，锻炼分析解决通

5、信电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与仿真分析，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。2、主要技术指标调制特性、最大频偏、调制灵敏度3、要求掌握LC振荡器和晶体振荡器、晶体二极管检波器、晶体三极管混频器与变容二极管调频器与相位鉴频器的基本原理和电路设计方法；掌握应用OrCAD/Pspice软件对电路进行仿真、分析。培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。通过实际电路方案的分析比较，设计计算元件选取OrCAD仿真分析等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和仿真方法。了

6、解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。培养严谨的工作作风和科学态度。二、设计方案和基本原理1、设计方案（1）变容二极管调频电路是一种常用的直接调频电路，它的优点是工作频率高，固有损耗小且线路简单，能获得较大的频偏，但是其缺点是中心频率稳定度较低。如果受控振荡器是产生正弦波的LC振荡器，则振荡器频率主要决定于谐振回路的电感和电容。将受到调制信号的控制的可变电抗与谐振回路连接，就可以使振荡频率按调制信号的规律变化，实现直接调频。（2） 相位鉴频器是利用波形变换鉴频的一种方法。它是利用回路的相位频率特性将

7、调频波变为调幅-调频波，然后利用振幅检波恢复调制信号。在这个课题中，我用的是电感耦合相位鉴频器。该电路可以参照原理图。输入电路的初级回路C、L和次级回路C、L均调谐于调频波的中心频率f。它们完成波形的变换，将等幅调频波编程幅度随瞬时频率变换的调频波。负载电阻R、R通常比旁路电容C、C的高频电容大得多，而耦合电容C与旁路电容C、C的容抗则远小于高频轭流圈L的感抗。因此，初级回路上的信号电压V几乎全部落在轭流圈L。2、基本原理（1）变容二极管是利用半导体PN结的结电容随反向电压变化这一特性而制成的一种半导体二极管。它是一种电压控制可变电抗元件。结电容C与反向电压v存在的关系是：C=加到变容管上的反

8、向电压，包括直流偏压V和调制信号电压v(t)=vcost。把受到调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡频率亦受到调制信号的控制。适当的选择变容二极管的特性和工作状态，可以使振荡频率的变化近似地与调制信号成线性关系，这样就实现了调频。（2）由原理图可以看出，初级回路电流经过互感耦合，在次级回路两端感应产生次级回路电压V。加在两个振幅检波器的输入信号分别是：V=V+V=V+VV=V+V=-只要在二极管的加电压为FM-AM波，下面分析V与V的相位关系：为了分析简便起见，我们先做两个合乎实际的假设：初级回路的品质因数均较高；初、次级回路之间的互感耦合比较弱。经过分析得出的结论是，V将

9、超前于V一个角度。这个角度可能是pi/2，也有可能是大于pi/2，也有能是小于pi/2，主要取决于信号频率是等于、大于或者小于中心频率。三、设计电路电路原理图的前半部分是变容二极管调频器，包括放置电子元器件、放置导线、放置断页连接器、修改各元器件的参数等操作。激励电压源V4的参数的设置，如下图：图（1）电路图的后半部分是相位鉴频器，下面是这个课题的设计电路图：图（2）四、电路仿真（1）进行瞬时分析得到的图形如下图（3）图（4）（2）在Capture中，从PSpice菜单选择NewSimulation Profile，出现New Simulation对话框；在Name 文本框中输入DC Swee

10、p；从Inherit From 列表框中，选择Schematic1-Bias，然后点击Create按钮，出现 Simulation Settings对话框，然后进行参数的设置；点击确定按钮以关闭该Simulation Settings对话框，最后运行。得到如下的图形：图（5）图（6）（3）从Capture的PSpice菜单中选择New Simulation Profile；在Name 文本框中输入AC Sweep，然后点击create按钮，出现Simulation Settings对话框；点击Analysis表；从Analysis type列表框中，选择AC Sweep/Noise并进行参数设

11、置；点击确定按钮以Simulation Settings对话框；从PSpice菜单中选择Run以开始该仿真，得到如下的图形：图（7）图（8）五、元器件明细表元件个数（个）固定电容5可变电容2电阻4二极管2J2N55572LM3183激励源1直流源2电感1TX11图（9）六、总结我们花了一个星期的时间来完成这次的通信电子线路的课程设计，这次我的任务是完成课题四的设计，即变容二极管调频器与相位鉴频器的设计。由于上个学期我们进行了OrCAD电子设计自动化（EDA）软件的应用，所以这次的课程设计，我们做起来就减少了一些的困难。第一天我首先是利用OrCAD软件，将需要设计的模型的原理画出来，刚开始还是很

12、得心应手的，可是不一会儿，就有了一点麻烦，我在元件库里面竟然没有找到变容二极管这个元器件，于是我就卡在这儿了，当然，那时的我也没有像老师请教，否则也不会在这个器件上花费那么多的时间了，因为到了第二天，老师说这个版本的软件并没有变容二极管，我当时差点晕倒了，突然我觉得应该要好好的反省下自己。调频器的电路图我很快就画出来了，可是到了画相位鉴频器的时候，我就被难倒了，因为鉴频器中的各个元件的参数我不知道该怎么设置，我参考书本，才发现原来这个课题并没有想象中的那么简单，我小看它了。于是我就马上温习下书本，搞清楚各个元器件的参数的设置情况。等到原理图画出来了之后，我就首先进行了瞬时分析，有了上个学期的经验，对于这些分析步骤，我已经并不陌生了。但是由于鉴频器的参数我不知道怎么设置，于是，我进行仿真的时候一直没有正确的图形，我就参照书本上的设计来计算参数的大小，但是我的基础不是很扎实，所以看了老半天，我还是丈二的和尚摸不着头脑，于是我就请教班上的其他同学，但是他们也是在这个地方卡住了。想着还有三天的时间就要完成任务，不免的有点点的着急，可是着急也是于事无补的，所以，我还是冷静下来，慢慢的进行知识的巩固和加强，以便能够在规定的时间内完成任务。皇天不负有心人，我还是在规定的时间内将这个课题给完成