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时间:2018-04-24
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1、《通信电子线路》课程设计中波电台发射与接收系统设计专业通信工程班级29学号姓名一、课题要求1.1、中波发射系统设计设计目的是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。技术指标:载波频率535-1605KHz,载波频率稳定度不低于10-3,输出负载51Ω,总的输出功率50mW,调幅指数30%~80%。调制频率500Hz~10kHz。本设计可提供的器件如下,参数请查询芯片数据手册。所提供的芯片仅供参考,可以选择其他替代芯片。高频小功率晶体管3DG6高频小功率晶体管3DG12集成模拟乘法器XCC,M
2、C1496高频磁环NXO-100运算放大器μA74l集成振荡电路E164831.2、中波电台接收系统设计29本课题的设计目的是要求掌握最基本的超外差接收机的设计与调试。任务:AM调幅接收系统设计主要技术指标:载波频率535-1605KHz,中频频率465KHz,输出功率0.25W,负载电阻8Ω,灵敏度1mV。本设计可提供的器件如下,参数请查询芯片数据手册。所提供的芯片仅供参考,可以选择其他替代芯片。晶体三极管3DG6晶体二极管2AP9集成模拟乘法器xCC,MCl496中周10A型单片调幅接收集成电路TA
3、7641BP二、设计思路2.1、发射机图1发射机设计思路2.2、接收机29图2接收机设计思路三、电路设计方案与仿真3.1发射机3.1.1西勒震荡电路振荡电路用来产生本地载波信号。在发射端,需要1MHz的载波信号,而在接收机上,用于混频器需要535KHz的本地振荡。西勒电路是一种改良的电容三点式振荡电路,具有晶体管与回路耦合弱、频率稳定度高、能在较宽的带宽内调节频率等特点。设计的振荡电路如下图。29图3西勒振荡电路图首先大概确定三极管的静态工作点,三极管选取的是高频三极管BFG235,经过适当地分压,使其
4、工作在线性放大区。其中是隔直反馈电容,对高频相当于短路。、、、、共同组成谐振回路。防止高频交流对直流电源产生影响。首先计算要产生1MHz频率所大概需要的谐振回路的各元件的参数。对于西勒振荡电路来说,其等效电路如图所示。图4西勒振荡电路的高频等效电路可以得出29其中,为调节电容,故可先使其为0。西勒振荡电路要求并且,故。根据公式不妨令L=0.7mH,根据公式,可得,那么可设,为一10pF的可变电阻。和可以设置得大一些。可设,。最后接入示波器,等待电路起振,通过调节,使振荡频率稳定在1MHz。下面是示波器得
5、出的结果。图51MHz西勒振荡电路仿真波形可以看出,产生的振荡频率比较稳定。接下来计算频率稳定度。频率稳定度的瞬时相对偏差为而频率的表达式为29其中当变化,变化时,总电容的增量为其中那么根据已调电路的各参数,在multisim中可查看到三极管的极间电容,,电路已调好参数,,,,那么带入公式中可以计算得到29则而三极管的不稳定电容一般是1pF以下,不妨就设为1pF,那么可得频率约为Hz,但这个不能直接用来与1MHz比较,因为这个是理论值,所以要用理论值计算得出的来比较,当采用已调电路各参数时,计算得出的=
6、Hz。故可以得到其频率稳定度远远低于,符合要求。这是发射机的本振电路,在接收机上,由于混频需要产生535KHz的本地振荡信号,因此需要改变值。依照上述同样方法,计算出L以及和,同时注意由于信号频率降低,所以要适当加大和,否则会因为谐振回路阻抗过大而无法起振。最终确定的参数如下图。29图6535kHz西勒振荡器最终结果图7535kHz西勒振荡器仿真波形3.1.2射极跟随器29由于最初的西勒振荡器带负载能力非常弱,并且对后级电路的干扰抵抗了较小,所以需要接一个缓冲级来放大电流以提高带负载能力同时防止后级电路
7、对振荡电路的干扰。这里的缓冲电路就是射极跟随器。图8射极跟随器原理图为了进一步放大功率,在射极跟随器后面再接一级共射放大。图9射极跟随器电路图可以知道对于三极管Q1来说,由其小信号等效电路(忽略)可以得到其输入电阻为29可以得到由上式可得,增大R1可以增大输入电阻,进而使得交流分量增大,这样等效到Q2基极的电压就会变大,因此可以达到调整放大倍数的目的。最后得到的结果如图。图10射极跟随器仿真波形可以看到,电压并没有放大反而远远小于1,这是因为射极跟随器的目的是放大电流(功率)以便可以带动后面的低阻负载并
8、且阻断对前面振荡电路的影响,保证频率稳定度。3.1.3低频放大器由于传统话筒直接输出电压在5mV以下,不能直接用来调幅,因此需要将其进行放大然后送入乘法器进行调幅。因为声音信号属于低频信号,29所以可以使用集成运放进行放大而不会失真。电路图如下:图11低频放大器电路所采用的集成运放为uA741,其引脚功能如下引脚功能1同5构成平衡调节(可空置)2反相输入端3同相输入端4负电源5同1构成平衡调节(可空置)6输出7正电源之所以采用两级运放是因为
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