fm调频发射器课程设计

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1、文理学院综合课程设计（一）IntegratedCurriculumDesign（1）所在院系信息工程系专业名称电子信息工程班级1001题目无线调频发射器指导教师成员完成时间2011年12月30日8一、设计任务及要求：设计任务：设计一个无线调频发射器电路要求：1.用分立元件构建电路；2.工作频率为80~87MHz，以便用现有收音机接收又不干扰正常调频广播；3.发射器工作电压3V，以便用干电池供电，发射功率<0.5W；4.通信距离30~50m；5.输入信号可以是MP3等音频信号或MIC产生话音信号。提

2、高要求：1.提高通信距离至50~100m；2.增加多个信道选择功能。指导教师签名：2011年12月30日二、指导教师评语：指导教师签名：2011年12月30日三、成绩验收盖章2011年12月30日8无线调频发射器的设计1设计目的1.熟悉仿真软件的操作步骤，电路图的分析方法及调频发射器的工作流程。2.掌握无线调频发射器的工作原理。3.了解各器件参数的计算及高频振荡电路的设计方法。2设计思路1.首先设计音频放大电路，对音频信号进行放大；2.然后设计高频振荡电路，接受来自放大级的信号；3.将放大级和振荡

3、级进行合理的组合，设计出无线调频发射器的整体电路；4.粗略计算有关参数。3设计过程3.1方案论证根据资料得知，调频可以分为直接调频和间接调频，根据设计要求，我们选择直接调频方式。直接调频一种较为简单的方法是用三极管直接调频。原理是三极管组成共基极超高频振荡器，基极与集电极的电压随基极输入的音频信号变化而变化，从而改变高频振荡的频率，最终实现频率的调制。我们将电路设计为信号输入部分、音频放大部分和高频振荡调制部分，声音信号经过microphone转换成电信号，并经过放大级放大后再送至高频振荡级，经过

4、振荡级的处理，形成所学要的FM调频信号，并经过天线发送出去。结构框图如图1：图183.2电路设计音频放大电路如图2所示图2信号源由microphone担任，它拾取周围环境声波信号后即输出相应电信号，经C1输入到晶体管Q1，Q1担任音频放大器，对音频信号进行放大。8高频振荡电路如图3所示图3音频放大电路对音频信号进行放大后经C2送至Q2的基极进行频率调制。Q2组成共基极高频振荡器，基极与集电极的电压随基级输入的音频信号变化而变化，从而改变高频振荡的频率，最终实现频率的调制。8无线调频电路的整体电路图

5、如图4所示图4音频放大器由射极晶体管Q1担任，增益约20至50，将放大的讯号送往振荡级的基极，振荡级Q2工作于约88MHz的频率，此频率由振荡线圈（共5圈）和47pF电容器C4调整的，该频率也决定于晶体管Q2、18pF可调电容器C5及少数偏压元件，例如470Ω射极电阻R5和22K基极电阻R5。电源接通时，1nF的基极电容器C3通过22K电阻R4逐渐充电，而18pF可调电容器C5则经振荡线圈的470Ω电阻R5充电，使之更加之快，47pF电容C4也充电（其两端虽仅得小的电压），线圈产生磁场。基极电压渐

6、渐上升时，晶体管导通，并有效地将内阻并接在18pF可调电容器C5两侧。当1nF电容C3充电至该极的工作电压时，就会产生好几个杂乱的周波。故此，假定在靠近工作电压之时，基极电压继续上升，18pF电容C5试图阻止射极电压的移动，到电容器内的能量耗尽及再不阻止射级移动时，基一射极电压降低，晶体管截止，流人线圈的电流也停止，磁场衰溃。磁场衰溃产生一个相反方向的电压，集极电压反过来从原本的2.9V上升至超过3V，并从相反方向向47pF电容C4充电，此电压也影响对18pF电容C5充电及470Ω射极电阻R58上

7、的电压降，使到晶体管进入更深的截止。18pF电容C5充电时，射极电压下跌，并跌到某一晶体管开始导通，电流流入线圈，与衰溃磁场对抗。线圈上的电压反转，使集极电压下降，这个变化通过18pF电容C5传送到射极上，使晶体管进入更深的导通；把18pF电容C5短路，周期再开始重复。故此，Q2在此形成一个振荡，产生88MHz的交流信号。总的来说：本电路由信号源、音频放大电路、高频振荡电路等部分组成。信号源由microphone担任，它拾取周围环境声波信号后即输出相应电信号，经C1输入到晶体管Q1，Q1担任音频放

8、大器，对音频信号进行放大，放大后的音频信号经1uF电容C2送至Q2的基极进行频率调制，Q2组成共基极高频振荡器，基极与集电极的电压随基级输入的音频信号变化而变化，改变振荡频率，产生所需的FM信号。4电路仿真与结果分析4.1电路仿真仿真电路如图5所示图584.2结果分析通过仿真可以看出，电路在仿真条件下基本符合设计要求，这说明所设计的硬件电路和程序在理论上符合设计要求，因此可以进行实物搭建与调试，在实际电路中检验电路的工作状态是否与设计要求相符。5设计体会通过这次课程设计让我进一步巩