哈工大高频课程设计报告.doc

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1、HarbinInstituteofTechnology通信电子线路课程设计课程名称：通信电子线路院系：电子与信息工程学院班级：1305201姓名：郭路鹏学号：1130520103教师：赵雅琴哈尔滨工业大学2015年5月15《通信电子线路》课程设计报告一、概述·设计目的要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计与安装调试。·设计任务1、针对每个系统给出系统设计的详细功能框图。2、按照任务技术指标和要求及系统功能框图，给出详细的参数计算及方案论证、器件选择的计算过程。3、给出详细的电路原理图，标出电路模块的输入输出，给出详细的数学模型和计算过程。4、对整个电路进行ADS、Multisim等计算机软件

2、仿真，给出功能节点及系统的输入输出仿真波形及分析。二、总体方案介绍，具体电路实现及仿真结果（一）中波电台发射系统设计技术指标载波频率535-1605KHz频率稳定度不低于输出负载输出功率50mW调幅指数30%-80%调制频率500Hz-10kHz发射机包括三个部分：高频部分，低频部分和电源部分。高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性，主振级可以采用西勒电路，并在它后面加上缓冲级，以削弱后级对主振器的影响。低频部分包括声电变换、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大，在末级功放处获

3、得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。电源部分需要采用稳压电源，以减少对系统稳定性的影响。设计框图如下：151、主振荡器的设计与仿真在无线电技术中，采用振荡器来产生535~1605kHz的高频电流。振荡器可以看做将直流电能转变为交流电能的换能器。振荡器是无线电调幅发射机的基本单元，常见的有三点式电容电路，克拉泼电路，西勒电路等。由于本设计要求频率稳定度在量级，指标较高，故本次设计采用稳定度较高的西勒电路，电路原理图如下：（1）参数设定晶体管的选择：三极管的选择应满足：特征频率比系统要求的最大频率大，最大管耗比系统要求的输出功率大，三极管跨导要大。为计算方便本次设计采用理想晶体管

4、，后续设计不逐一说明。静态工作点：根据习惯，将Vcc设为12V，由R1，R2，Re,Rc为三极管提供静态工作点。晶体管的一般取3~6V，取2~5mA，不妨设=6V，=2mA。于是设。另在两侧并联一个旁路电容，取。不妨设振荡电路：根据西勒电路图可知，共同构成了谐振回路。其中，15为可变电容，从而实现载波的的可调。西勒振荡电路的振荡频率可近似认为是其中由于题目要求，振荡器产生的频率需在535~1605kHz范围内，而由满足相位平衡条件的基本准则可知，与的电抗性质相反，所以与L一起成感性。因此的电容值要比小得多。根据起振条件AF>1，即，且越小，振荡器达到稳定的时间越短，故参数设计如下：（2）电路仿

5、真对电路进行仿真得到波形图，并对频率，幅度进行相应测量，结果如下：经测量，，符合技术指标。（3）误差分析由仿真结果可以看出，输出频率与理论值之间存在较大15差距。这是因为计算是将晶体管看成理想情况，但实际电路中有结电容等存在，电路的要更大，从而所获得的输出振荡频率比理论值小。2、射极跟随器的计算与仿真缓冲隔离级将振荡级与功放级隔离，以减小功放级对振荡级的影响。因为功放级输出信号较大，工作状态的变化会影响振荡器的频率稳定度或波形失真或输出电压减小。缓冲级采用射级跟随器，信号从基极输入，从发射极输出的放大器。其特点为输入阻抗高，输出阻抗低，常作阻抗变换和级间隔离用，以减少电路间直接相连所带来的影响

6、，起缓冲作用。实际电路设计图如下：（1）参数设定由已学知识可知，共集电路只能放大电流不能放大电压，具有电压跟随的特点。且其输入电阻大，输出电阻小，因此常被用作隔离用的中间级。故本级电路采用晶体管共集放大电路作缓冲级。一般，在3-6V之间，故我选不妨设为耦合电感，将振荡电路连入射极跟随器,将整个前级电路连入后级。信号为高频，故取为负载，姑且设为。（2）电路仿真对电路进行仿真得到输出电压值，频率值如下图：15（3）误差分析由输出频率可知，经过射随的高频振荡频率有明显的减小，经查阅资料得知，出现该种情况是由于晶体管内部参数影响。经过射随后，频率稳定度有所下降，但不影响实验进行。3、振幅调制电路的设计

7、与仿真通信系统的主要目的是实现远距离地不失真地传送信息，而直接将基带信号进行传输，要实现多路远距离传输是困难的。通常是将基带信号加载到高频信号上去，用高频信号作为运载工具，就能较好地实现多路有选择性的远距离通信。调幅电路的定义是用需传送的信息去控制高频载波振荡电压的振幅，使其随调制信号线性关系变化。即从振幅调制电路的功能可以看出，在输入载波频率和调制信号频率时，要实现调幅必须产生新的频率分量。因此