课程设计（论文）-小功率调幅发射系统

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1、小功率调幅发射系统1绪论1.1设计的作用和目的通过本课题的设计、调试和仿真，加深对《高频电子线路》理论知识的进一步理解，进一步巩固理论知识，能够建立起无线发射机的整机概念，学会分析电路、设计电路的步骤和方法，了解发射机各单元之间的关系以及相互影响，从而能正确设计、计算调幅发射机的各单元电路：主振级、被调级、推动级、功率放大级、输出匹配网络等。进一步掌握所学单元电路以及在此基础上，培养自己分析、应用其他电路单元的能力。同时经过课程设计，要学会查资料、充分利用互联网等一切可利用的学习资源，增强同学们分析问题解决问题的能力，

2、为将来的毕业设计做铺垫，也为将来走向就业岗位打下一定的基础。1.2设计要求根据要求设计一个小功率调幅发射机。主要技术指标：l中心频率：f=6MHzl调幅波功率：P0max≥200mWl调制系数：Ma≥50%l频率稳定度：16小功率调幅发射系统1小信号调幅发射系统设计发射机的主要任务是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。通常，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、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器

3、的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性，主振级往往采用石英晶体振荡器，并在它后面加上缓冲级，以削弱后级对主振器的影响。低频部分包括话筒、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，在末级功放处获得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。因此，末级低频功率放大级也叫调制器。调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。所以末级高频功率放大级则成为受调放大器。调幅发射机主要包括三个组成部分:高频部分、音频部分和电源部分。此图省去了电源这一部分。发射机的主要作用

4、是完成有用的低频信号对高频信号的调制，将其变为在某一个中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射出去的电磁波。调幅发射机通常由主振级、缓冲级、倍频级、中间放大级、振幅调制、音频放大和输出网络组成。根据设计要求，载波频率f=6MHz，主振级采用西勒振荡电路，输出的载波的频率可以直接满足要求，不需要倍频器。系统原理图如图2.1所示：图2-1小功率调幅发射机的系统设计框图16小功率调幅发射系统图2-1中，各组成部分的的作用如下：振荡级：产生频率为6MHz的载波信号。缓冲级：将晶体振荡级与调制级隔离，减小调制级对晶体振荡级的影响

5、。音频放大级：将话筒信号电压放大到调制级所需的调制电压。功放以及调幅级：增大载波输出功率，将话音信号调制到载波上，产生已调波。输出网络级：对前级送来的信号进行功率放大，通过天线将已调高频载波电流以电磁波的形式发射到空间。16小功率调幅发射系统3各部分电路的具体设计和分析3.1主振级主振级是调幅发射机的核心部件，主要用来产生一个频率稳定、幅度较大、波形失真小的高频正弦波信号作为载波信号。该电路通常采用晶体管LC正弦波振荡器。常用的正弦波振荡器包括电容三点式振荡器即考毕兹振荡器、克拉泼振荡器、西勒振荡器。本级用来产生6MH

6、z左右的高频振荡载波信号，由于整个发射机的频率稳定度由主振级决定，因此要求主振级有较高的频率稳定度，同时也要有一定的振荡功率（或电压），其输出波形失真较小。一般LC振荡器的频率稳定度为克拉泼和西勒振荡器的频率稳定度为。为此，这里采用西勒振荡电路，可以满足要求。LC振荡器电路图如图3.1.1所示。振荡频率由晶振的等效电容和电感决定，电路中静态工作点由R1、R2、R3、R4决定。在设置静态工作点时，应首先设定晶体管的集电极电流，一般取，太大会引起输出波形失真，产生高次谐波。设晶体管β=60，，，则可以取R1=10K、R2=

7、10K、R3=3K、R4=1K。为了解决频率稳定度和振荡幅度的矛盾，常采用部分接入方式。由前述可知，为了保证振荡器有一定的稳定振幅及容易起振，当静态工作点确定后，晶体管内部参数的值就一定，对于小功率晶体管可以近似认为,反馈系数大小应在0.15～0.5范围内选择。结合C2,C3的值远大于C4，C5，取C3=300pF,C2=600Pf,C4为30pF可变电容，C5为350pF可变电容。图3.1.1西勒振荡器电路所示R1、R2、R4提供偏置电压使三极管工作在放大区，C1起到滤波作用。输出电路的总电容：………3-1-1振荡频

8、率为：………3-1-216小功率调幅发射系统在此西勒振荡器电路中，由于C5和L并联，所以C5变化不会影响回路的接入系数，如果使C4固定，可以通过改变C5来改变振荡频率，因此，西勒振荡器可用作波段振荡器，适用于较宽波段工作。图3.1.1西勒振荡器西勒振荡电路仿真结果：图3.1.2载波频率16小功率调幅发射系统图3.1.3西勒振荡器的