课程设计报告--小功率调幅发射机的设计

课程设计报告课程设计报告 ----小功率调幅发小功率调幅发 射机的设计射机的设计 高频电子线路课程设计报告高频电子线路课程设计报告 设计题目：设计题目：小功率调幅发射机设计小功率调幅发射机设计 教师评语：教师评语： 一、设计题目一、设计题目 小功率调幅发射机的设计。小功率调幅发射机的设计。 二、设计目的、内容及要求二、设计目的、内容及要求 设计目的：设计目的： 《高频电子线路》是一门理论与实践密切结合的课程《高频电子线路》是一门理论与实践密切结合的课程 , ,课程设计是其实践性课程设计是其实践性 教学环节之一，同时也是对课堂所学理论知识的巩固和补充。其主要目的是加教学环节之一，同时也是对课堂所学理论知识的巩固和补充。其主要目的是加 深对理论知识的理解，掌握查阅有关资料的技能，提高实践技能，培养独立分深对理论知识的理解，掌握查阅有关资料的技能，提高实践技能，培养独立分 析问题、解决问题及实际应用的能力。析问题、解决问题及实际应用的能力。 (1)(1)加深对高频电子线路理论知识的掌握，使所学的知识系统、深入地加深对高频电子线路理论知识的掌握，使所学的知识系统、深入地 贯穿到实践中。贯穿到实践中。 (2)(2)提高同学们自学和独立工作的实际能力，为今后课程的学习和从事相应提高同学们自学和独立工作的实际能力，为今后课程的学习和从事相应 工作打下坚实基础。工作打下坚实基础。 任务及要求：任务及要求： 小功率调幅发射机的设计小功率调幅发射机的设计 (1)(1)掌握小功率调幅发射机原理；掌握小功率调幅发射机原理； (2)(2)设计出实现调幅功能的电路图；设计出实现调幅功能的电路图； (3)(3)应用应用 multisimmultisim 软件对所设计电路进行仿真验证。软件对所设计电路进行仿真验证。 技术指标：载波频率技术指标：载波频率 f f0 0=1MHz~=1MHz~ 10MHz10MHz；低频调制信号；低频调制信号 1KHz1KHz 正弦信号；正弦信号； 调制系数调制系数 Ma=50Ma=50％％± ±5 5％；负载电阻％；负载电阻 R RA A=50Ω=50Ω。。 三、工作原理三、工作原理 3.13.1 小功率调幅发射机的认识小功率调幅发射机的认识 目前，虽然调频技术以及数字化技术突飞猛进，其应用范围覆盖了无线目前，虽然调频技术以及数字化技术突飞猛进，其应用范围覆盖了无线 通信技术的通信技术的 80%80%以上，以上，但是由于小功率调幅发射机具有调制解调电路简单、但是由于小功率调幅发射机具有调制解调电路简单、调试调试 容易、信号带宽窄和技术成熟等优点，因此仍然使其能够在中短波通信中广泛容易、信号带宽窄和技术成熟等优点，因此仍然使其能够在中短波通信中广泛 得以应用。课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景，在仿真软件与实验得以应用。课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景，在仿真软件与实验 室中完成一个完整的调幅发射机，并实现无线电报功能。室中完成一个完整的调幅发射机，并实现无线电报功能。 发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制，将其变为在发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制，将其变为在 适合频率上具有一定的带宽，有利于天线发射的电磁波。一般来说，简易发射适合频率上具有一定的带宽，有利于天线发射的电磁波。一般来说，简易发射 机主要分为低频部分、高频部分、以及电源部分。高频部分主要包括：主振荡机主要分为低频部分、高频部分、以及电源部分。高频部分主要包括：主振荡 器、缓冲放大级、中间放大级、功放推动级以及末级功放级。低频部分主要包器、缓冲放大级、中间放大级、功放推动级以及末级功放级。低频部分主要包 括：话筒、低频电压放大级、低频功率放大级以及末级低频功率放大级等。括：话筒、低频电压放大级、低频功率放大级以及末级低频功率放大级等。 3.23.2 小功率调幅发射机的工作原理小功率调幅发射机的工作原理 一条调幅发射机的组成框图如下图图一条调幅发射机的组成框图如下图图 1 1 所示，其工作原理是：第一本机振所示，其工作原理是：第一本机振 荡产生一个固定频率的中频信号，它的输出送至调制器；话音放大电路放大来荡产生一个固定频率的中频信号，它的输出送至调制器；话音放大电路放大来 自话筒的信号，其输出也送至调制器；调制器输出是已调幅了的中频信号，该自话筒的信号，其输出也送至调制器；调制器输出是已调幅了的中频信号，该 信号经中频放大后与第二本振信号混频；第二本振是一频率可变的信号源，一信号经中频放大后与第二本振信号混频；第二本振是一频率可变的信号源，一 般选第二本振频率般选第二本振频率 fo2fo2 是第一本振是第一本振 f1f1 与发射载频与发射载频 focfoc 之和，之和， 混频器输出经带通或混频器输出经带通或 低通滤波器滤波，低通滤波器滤波， 是输出载频是输出载频 fc=fo2-fo1;fc=fo2-fo1;功放级将载频信号的功率放大到所需发功放级将载频信号的功率放大到所需发 射功率。射功率。 本本 话话 调调中中混混带带 功功天天 话话音音本本 图图 1 1调幅发射机组成框图调幅发射机组成框图 四、设计方案四、设计方案 4.14.1 总体电路设计总体电路设计 发射机的主要任务是要完成有用的低频信号对高频载波的调制，将其变为发射机的主要任务是要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[2][2]。。 发射机一般分为三个部分：高频部分，低频部分和电源部分发射机一般分为三个部分：高频部分，低频部分和电源部分[3][3]。。 高频部分一般包括：主振荡级，缓冲放大级，中间放大级，功率推动级以高频部分一般包括：主振荡级，缓冲放大级，中间放大级，功率推动级以 及末级功放级。及末级功放级。 低频部分一般包括话筒，低频电压放大级，低频功率放大级和末级低频功低频部分一般包括话筒，低频电压放大级，低频功率放大级和末级低频功 率放大级。低频信号通过各级放大级的层层放大，最终在末级功放处获得所需率放大级。低频信号通过各级放大级的层层放大，最终在末级功放处获得所需 的功率电平，从而可以对高频功率放大器进行调制。的功率电平，从而可以对高频功率放大器进行调制。 采用典型的调幅发射机设计方案即可达到设计指标的要求，发射机的主要采用典型的调幅发射机设计方案即可达到设计指标的要求，发射机的主要 单元电路见图单元电路见图 2 2。。 主主缓缓放放振振幅幅高高频频 音音频频话话 图图 2 2发射机的主要单元电路发射机的主要单元电路 图中各部分主要作用为：图中各部分主要作用为： 主震级：有晶体振荡器产生频率为主震级：有晶体振荡器产生频率为 6MHz6MHz 的震荡载波信号。的震荡载波信号。 缓冲级：将晶体震荡级与振幅调制级隔离，减少振幅调制级对晶体震荡器缓冲级：将晶体震荡级与振幅调制级隔离，减少振幅调制级对晶体震荡器 的干扰。的干扰。 音频放大：将话筒发出的信号放大到调制电路所需要的调制电压。音频放大：将话筒发出的信号放大到调制电路所需要的调制电压。 振幅调制级：将音频信号加入到高频载波中，从而产生调幅波。振