课程设计无线电报收发系统分解

1、课程设计-无线电报收发系统分解课程设计-无线电报收发系统分解24/24课程设计-无线电报收发系统分解河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计无线电报收发系统学院：信息工程学院班级：电子101班姓名：学号：第1页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计目次4152535464.166774.28884.391010104.41113134.51414第2页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计154.616171172173174174.1171718184.218194.319192020215222324第3页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计

2、无线电报收发系统学院：信息工程学院班级：电子101班姓名：学号：纲领：无线电报收发系统设计是继高频电子线路理论学习和实验教课以后又一重要的实践性教课环节。它的任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力以后，让学生综合运用高频电子线路知识，进行实质高频系统的设计、安装和调测，利用multisim等有关软件进行电路设计，提升综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和电子技术实践技术，让学生认识高频电子通讯技术在工业生产领域的应用现状和发展趋向，为此后从事电子技术领域的工程设计打好基础。电报是一种最早的、靠谱的即时远距离通讯方式，它是19世纪30年月在英国和美国发展起来的。电报信息经过

3、专用的互换线路以电信号的方式发送出去，该信号用编码取代文字和数字，平常使用的编码是莫尔斯编码。固然跟着电话、传真等的普及应用，电报已极少被人使用了，可是经过对电报系统的设计，我们能够很好认识调幅发射机的原理及设计过程，有助于我们对高频电子线路的学习。要点词：高频电子线路；multisim；电报；调幅。ABSTRACTRadiotransceiversystemdesignisthehighfrequencyelectroniccircuittheoreticalstudyandexperimentalteachingisanimportantlinkofpracticeteaching.Iti

4、sthetaskofthestudentsmasterandhavebasicknowledgeofelectronictechnologyandunitcircuitdesignability,letstudentsintheintegrateduseofhighfrequencyelectroniccircuitknowledge,PracticalRFsystemdesign,installationanddebugging,theuseofMultisimandotherrelatedsoftwareforcircuitdesign,improvethecomprehensiveabi

5、lityoftheappliedknowledge,abilitytoanalyzeandsolveproblemsandelectronictechnologypracticeskill,letsthestudentunderstandthehigh-frequencyelectroniccommunicationstechnologyintheindustrialproductionandapplicationpresentsituationandthetrendofdevelopment,forthefutureofelectronictechnologyinthefieldofengi

6、neeringdesigntolayagoodfoundation.Thetelegraphwasoneoftheearliest,reliablereal-timeremotecommunicationmode,itistheeighteenthirtiesinBritainandtheUnitedStatesdeveloped.Telegraphicmessagesthroughadedicatedcommunicationlinesintheformofelectricalsignalssentout,thesignalencodinginsteadoftextandnumbers,us

7、uallyusingMorsecodingcoding.Althoughwiththetelephone,faxandpopularizeapplication,thetelegraphhasrarelybeenused,throughthecablesystemdesign,wecanwellunderstandtheprincipleanddesignprocessofamplitudemodulationtransmitter,andithelpustostudyofhighfrequencyelectroniccircuits.Keywords:highfrequencyelectro

8、niccircuit；multisim；telegraph；amplitudemodulation.第4页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计一、电报发射机1、调幅发射机设计的作用及目的发射机的主要任务是达成实用的低频信号对高频载波的调制，将其变成在某一中心频次上拥有必定带宽、合适经过天线发射的电磁波。调幅发射机实现调幅简单，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设施简单，所以调幅发射机宽泛地应用于无线电收发系统。所谓调幅，就是指，使振幅随调制信号的变化而变化，严格的讲，就是指载波振幅与调制信号的大小成线性关系，而它的频次和相位不变。振幅调制分为以下几种方式：AM（一般调幅）

9、、DSB（克制载波双边带调幅）、SSB（克制载波单边带调幅）。本设计调幅发射机指的是一般调幅发射机。经过本课题的设计、调试和仿真，加深对高频电子线路理论知识的进一步理解，进一步坚固理论知识，能够成立起无线发射机的整机看法，学会分析电路、设计电路的步骤和方法，认识发射机各单元之间的关系以及互相影响，从而能正确设计、计算调幅发射机的各单元电路：音频振荡器、音频放大器、载波振荡器、振幅调制器、功率放大器。进一步掌握所学单元电路以及在此基础上，培育自己分析、应用其余电路单元的能力。同时经过课程设计，要学会查资料、充分利用互联网等全部可利用的学习资源，加强同学们分析问题解决问题的能力，为未来的毕业设计做

10、铺垫，也为未来走向就业岗位打下必定的基础。2、电报发射机的主要技术指标载波频次：30MHZ音屡次率：1000HZ调幅深度：M0.8a发射功率：P500mWL3、电报发射机的设计原理图第5页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计图中，各构成部分的的作用以下：音频振荡器：产生频次为1000Hz的调制信号。音频放大器：将话筒信号电压放大到调制级所需的调制电压。载波振荡器：产生频次为30MHz的载波信号。振幅调制器：将调制信号调制到载波上，产生调幅波。功率放大器：对前级送来的信号进行功率放大，经过天线将已调高频载波电流以电磁波的形式发射到空间。4、电报发射机各模块详细设计4.1、音频振荡

11、器依据载波频次的高低和频次稳固度来确立电路形式。一般采纳三点式振荡器，电容三点式振荡器的输出波形比电感三点式振荡器的输出波形好。这是因为电容三点式振荡器中，反应是由电容产生的，高次谐波在电容上产生的反应压降较小，输出中高频谐波小；而在电感三点式振荡器中，反应是由电感产生的，高次谐波在电感上产生的反应压降较大。其余，电容三点式振荡器最高工作频次一般比电感三点式振荡器的高。这是因为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，在频次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，频次变化不改变电抗的性质。所以振荡器的电路型式一般采纳电容三点式。在频次稳固度要求不高的状况

12、下，能够采纳克拉泼电路，西勒电路。频次稳固度要求高的状况下，能够采纳晶体振荡器，也能够采纳单片集成振荡电路。（1）、音频振荡器的电路原理图第6页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计（2）、音频振荡器仿真波形（3）、音频振荡器仿真频次第7页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计4.2、音频放大器运算放大器（简称“运放”）是拥有很高放大倍数的电路单元。在实质电路中，平常联合反应网络共同构成某种功能模块。能够对电信号进行运算，一般拥有高增益、高输入阻抗和低输出阻抗的放大器。运放的供电方式分双电源供电与单电源供电两种。关于双电源供电运放，其输出可在零电压双侧变化，在差动输

13、入电压为零时输出也可置零。采纳单电源供电的运放，输出在电源与地之间的某一范围变化。语音放大器主假如对语音信号进行放大和限频，经过放大的音频信号送到调制器对高频载波进行调制。（1）、音频放大器的电路原理图（2）、音频放大器仿真波形第8页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计4.3、载波振荡器载波震荡器用来产生30MHz的高频振荡载波信号，因为整个发射机的频次稳定度由载波振荡器决定，所以要求振荡器有较高的频次稳固度，同时也要有必定的振荡功率（或电压），其输出波形失真较小。为此，这里我采纳改良型的西勒振荡电路，能够满足要求。为认识决频次稳固度和振荡幅度的矛盾，常采纳部分接入方式。由前述

14、可知，为了保证振荡器有必定的稳固振幅及简单起振，当静态工作点确立后，晶体管内部参数Yf的值就必定，关于小功率晶体管能够近似以为YfgmICQ26mV，反馈系数大小应在0.150.5范围内选择。如图为西勒振荡器电路所示，一般小功率振荡器的集电极电流Icq大概在0.8到4mA之间采纳，在本实验电路中，选择Icq=15mA,Vcq=0.5V,=40，则有：RE+RC=错误！未找到引用源。=3k为提升电路稳固性Re值合适增大，取Re=1K，Rc=2K，则有：VEQ=ICQ*RE=1.5mA*1k=1.5VIBQ=ICQ/=2mA/40=0.05mA取Rb2的电流为10IBQ，则有：Rb2=错误！未找到

15、引用源。=4.4K可取Rb1=5k，这样额定电流为2mA,接入系数C2和C3不可以过大或许过小，不然不简单起振，一般为1/8到1/2。振荡器的总电容与振荡频次为：C=+C6C5+C6F0=错误！未找到引用源。在LC振荡中，F0=30MHZ，L=1uH，C5+C6=31pF,取C5为30Pf,C6为1pF的可调电容，并且C2、C4远远大于C5、C6，C2/C4在1/8到1/2之间，所以C2=120pF，C4=560Pf。在如图的西勒振荡电路中，R1、R2、R3、R5供应偏置电压使三极管工作在放第9页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计大区，C1起到滤波作用。因为C6和L并联，所以

16、C6变化不会影响回路的接入系数，假如使C5固定，能够经过改变C6来微调振荡频次。、载波振荡器电路原理图（2）、载波振荡器仿真波形（3）、载波振荡器频次第10页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计4.4、振幅调制器振幅调制器的任务是将所需传递的信息加载到高频振荡中，以调幅波的调制形式传递出去。平常采纳低电平调制和高电平调制两种方式。采纳模拟乘法器实现调制的方法是属于低电平调制，输出功率小，一定使用高频功率放大器才能达到发射功率的要求。采纳集电极调幅电路实现调制的方式属于高电平调制。假如集电极调幅电路的输出功率能够满足发射功率的要求，就能够在调制级将信号直接发射出去。低电平调幅电路

17、输出功率小，合用于低功率系统。它的电路形式有多种，如均衡调幅器、模拟乘法器调幅等，比较常用的是采纳模拟乘法器形式制成的集成调幅电路，即集成模拟乘法器MC1496调幅。这类集成电路的出现，使产生高质量调幅信号的过程变得极为简单，并且成本很低。模拟乘法器是对两个模拟信号（电压或电流）实现相乘功能的有源非线性器件，主要功能是实现两个互不有关信号的相乘，即输出信号与两输入信号相乘积成正比。它有两个输入端口，即X和Y输入端口。在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包括相乘的过程。采纳集成模拟乘法器实现上述功能比采纳分别器件如二极管和三极管要

18、简单的多，并且性能优胜。所以当前在无级通讯、广播电视等方面应用许多。集成模拟乘法器的常有产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等7。依据双差分对模拟相乘器基本源理制成的单片集成模拟相乘器MC1496是四象限的乘法器。其内部电路以以下图，此中V7、R1、V8、R2、V9、R3和R5等构成第11页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计多路电流源电路，V7、R5、R1为电流源的基准电路，V8、V9分别供应V5、V6管恒值电流I0/2，R5为外接电阻，可用以调理I0/2的大小。由V5、V6两管的发射极引出接线端2和3，外接电阻Y，

19、利用RY的负反应作用，以扩大输入电压U2的动R态范围。RC为外接负载电阻。依据差分电路的基本工作原理，能够获取ic1ic2ic5thu12UTic4ic3ic6thu12UTic5ic6I0thu22UT式中ic1、ic2、ic3、ic4、ic5、ic6分别是三极管V1、V2、V3、V4、V5、V6的集电集电流。ET为温度的电压当量，在常温T=300K时，UT26mV。由图2-1可知，相乘器的输出差值电流ii13i24(ic1ic3)(ic2ic4)(ic1ic2)(ic3ic4)将(2-1)、(2-2)、(2-3)代入(2-4)，可得i(ic5ic6)thu1I0thu1ic6thu22UT

20、2UT2UT因为V5、V6两管发射极之间跨接负反应电阻RY，当RY远大于V5、V6管的发射结电阻时ic5ic6iE5iE62u2RY将式(4.4.6)代入(4.4.5)可得i2u2thu1RY2UT可见，输出电流中包括两个输入信号的乘积。MC1496内部电路以以下图：第12页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计（1）、振幅调制器电路原理图、振幅调制器仿真波形第13页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计4.5、功率放大器利用选频网络作为负载回路的功率放大器称为谐振功率放大器，这是无线电发射机中的重要构成部分。依据放大器电流导通角的范围可分为甲类、乙类、丙类及丁类等

21、不一样种类的功率放大器。电流导通角愈小，放大器的效率愈高。如甲类功放的=180，效率最高也只好达到50%，而丙类功放的100mW3、电报接收机的设计原理图选频放大电路：从多种频次的输入信号中,采纳所需的一种频次信号加以放大。检波解调电路：将音频信号或视频信号从高频信号(无线电波)中分别出来。滤波低放电路：滤除无用信号并对音频信号进行放大输出。4、电报接收机各模块详细设计4.1、选频放大电路该模块由选频部分和放大多数构成，磁性天线感觉来的信号送到谐振回路L1Ca，因为L1Ca谐振回路调谐在欲接收信号的回路上，所以其余的搅乱信号将被克制，而后将信号送到下一级放大网络。（1）、选频网络原理图第17页

22、共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计（2）、放大网络原理图（3）、放大网络仿真波形4.2、检波解调电路从高频调幅信号中拿出原调制信号的过程称为振幅解调，或振幅检波，简称检波。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。无论哪一种振幅调制第18页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计信号，都可采纳相乘器和低通滤波器构成的同步检波电路进行解调。可是，普通调幅信号来说，它的载波重量被克制掉，能够直接利用非线性器件实现相乘作用，获取所需的解调电压，而不用另加同步信号，平常将这类振幅检波器称为包络检波器。当前应用最广的是二极管包络检波器，而在集成电路中，主要采纳三极管射极

23、包络检波器。同步检波，又称相关检波，主要用来解调双边带和单边带调制信号，它有两种实现电路。一种由相乘器和低通滤波器构成，另一种直接采纳二极管包络检波。包络检波电路由检波二极管和低通RC滤波部分构成。检波二极管是一个非线性元件，用于进行频次互换。低通RC滤波电路对低频调制信号v相当于检波负载，即1RC；对高频载波信号短路，即滤除高频信号，1RCw0。所以，取R=10k，C=850pF,符合要求。（1）、检波解调电路原理图4.3、滤波低放电路滤波低放电路有两部分构成，一是低通滤波电路，其余一个是低频放大电路。（1）、低通滤波器原理图第19页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计（2）、低通滤波器仿真波形（3）、低频放大电路原理图第20页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计（4）、低频放大电路仿真波形第21页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计5、接收机总原理图第22页共24页河北工业大学信息工程学院高频电子线路课程设计三、设计心得与意会经过对高频知识的掌握，首次利用Multisim软件设计了一个电报发射与接收机。我依据先局部后整体的设计方案，先将电报收发机的各部分电路设计出来，并且独自进行仿真和调试，而后再进行调试并且仿真。在设计各个环节中都碰到了好多问题：第一，参数的选定很难，讲堂上基本上是分析电路的