小功率调频发射机课程设计

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1、通信电子线路课程设计《小功率调频发射机课程设计》姓名：学号：系别：专业：电子信息工程年级：09级班级：1班实践时间：一．实验目的：1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理；2.掌握谐振放大器电压增益、通频带及选择性的定义、测试及计算；3.了解高频小信号放大器动态范围的测试方法；二．实验内容：1.确定电路形式，选择各级电路的静态工作点，画出电路图2.计算出各级电路元件参数并选取元件3.画出电路装配图4.组装焊接电路5.调试并测量电路性能三．实验仪器：碳膜电阻若干个，电解电容1个，瓷介电容若干个，变容二极管一个，电感一个，中周三个，三极管三个，线路板一个，示波器一台，万用表一个。四．主要技术

2、指标：1．中心频率=12MHz2．频率稳定度≤0.1MHz3．最大频偏>10kHz4．输出功率≥30mW5．电源电压Vcc=9V五．确定电路组成方案拟定整机方框图的一般原则是，在满足技术指标要求的前提下，应力求电路简单、性能稳定可靠。单元电路级数尽可能少，以减小级间的相互感应、干扰和自激。在实际应用中，很多都是采用调频方式，与调幅相比较，调频系统有很多的优点，调频比调幅抗干扰能力强，频带宽，功率利用率大等。输出功率级缓冲级调频震荡级调频可以有两种实现方法，一是直接调频，就是用调制信号直接控制振荡器的频率，使其按调制信号的规律线性变化。令一种就是间接调频，先对调制信号进行积分，再对载波进

3、行相位调制。两种调频电路性能上的一个重大差别是受到调频特性非线性限制的参数不同，间接调频电路提供的最大频偏较小，而直接调频可以得到比较大的频偏。所以，通常小功率发射机采用直接调频方式，它的组成框图如下所示。其中高频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号，且其频率受到外加调制信号电压调变；缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大，以提供末级所需的激励功率，同时还对前后级起有一定的隔离作用，为避免级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度；功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率，并馈送到天线进行发射。六．原理1、第一级振荡级（1）、振荡电路的选择振荡电路主要是产生

4、频率稳定且中心频率符合指标要求的正弦波信号，目前应用较为广泛的是三点式振荡电路和差分对管振荡电路。三点式振荡电路又可分为电感和电容三点式振荡电路，由于是固定的中心频率，因而采用频率稳定度较高的克拉拨振荡电路来作振荡级。其电路原理图如图4.1—1所示。克拉拨振荡电路与电容三点式电路的差别，仅在回路中多加一个与C2、C3相串接的电容C6，回路的频率，克拉拨振荡电路的频稳度大体上比电容三点式电路高一个量级。由于是调频发射机，其频率受到外加调制信号电压调变，因此，回路中的电抗要能够跟调制信号的改变而改变，应用一可变电抗器件，它的电容量或电感量受调制信号控制，将它接入振荡回路中，就能实现调频。最

5、简便、最常用的方法是利用变容二极管的特性直接产生调频波，因要求的频偏不大，故采用变容二极管部分接入振荡回路的直接调频方式。其原理电路如图4.1—2所示，它具有工作频率高、固定损耗图4.1—1小和使用方便等优点。变容二极管Cj通过耦合电容C1并接在LCN回路的两端，形成振荡回路总容的一部分。因而，振荡回路的总电容C为：（4-1）振荡频率为：图4.1—2变容二极管调频原理电路（4-2）加在变容二极管上的反向偏压为：变容二极管利用PN结的结电容制成，在反偏电压作用下呈现一定的结电容（势垒电容），而且这个结电容能灵敏地随着反偏电压在一定范围内变化，其关系曲线称～曲线，如图4.1—3所示。由图可

6、见：未加调制电压时，直流反偏所对应的结电容为。当调制信号为正半周时，变容二极管负极电位升高，即反偏增加时，变容二极管的电容减小；当调制信号为负半周时，变容二极管负极电位降低，即反偏减小时，增大，其变化具有一定的非线性，当调制电压较小时，近似为工作在～曲线的线性段，将随调制电压线性变化，当调制电压较大时，曲线的非线性不可忽略，它将给调频带来一定的非线性失真。我们再回到图4.1—2，并设调制电压很小，工作在Cj～VR曲线的线性段，暂不考虑高频电压对变容二极管作用。设图4.1-3用调制信号控制变容二极管结电容　（4-3）由图4.1—3可见：变容二极管的电容随υR变化。即：　（4-4）可得出此

7、时振荡回路的总电容为（4-5）由此可得出振荡回路总电容的变化量为：　　　　（4-6）由式可见：它随调制信号的变化规律而变化，式中的是变容二极管结电容变化的最大幅值。我们知道：当回路电容有微量变化时，振荡频率也会产生的变化，其关系如下：（4-7）式中，是未调制时的载波频率；是调制信号为零时的回路总电容，显然（4-8）由公式（4-2）可计算出中心频率：（4-9）将（4-8）式代入（4-9）式，可得：（4-10）频偏：（4-11）振荡频率：　（4-1