通信电子电路课程设计--小功率调频发射机

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1、小功率调频发射机通信电子电路课程设计小功率调频发射机设计报告姓名：***学号：*****专业：*****指导教师：****2011年11月10日7小功率调频发射机绪论：调频发射机目前处于快速发展之中，在很多领域都有了很广泛的应用。它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。这个实验是关于小功率调频发射机工作原理分析及其安装调试，通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。学会基本的实验技能，提高运用理论知识解决实际问题的能力。一、设计和制作任务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．计算各级电路元件参数并

2、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。6．写出课程设计报告书二、主要技术指标1．中心频率=12MHz2．频率稳定度≤0.1MHz3．最大频偏>10kHz4．输出功率≥30mW55．电源电压Vcc=9V三、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。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

3、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。输出功率级缓冲级调频震荡级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

4、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。7小功率调频发射机四、设计方法1、振荡级振荡电路的选择振荡电路主要是产生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。其电路原理图如右图所示。2、缓冲级因为本次实验对该级有一定的增益要求，而中心频率是固定的，因此用LC并联回路作负载的小信号放大器电路。缓冲放大级采用谐振放大，L2和C10谐振在振荡载波频率上。若通频带太窄或出现自激则可在L2两端并

5、联上适当电阻以降低回路Q值。该极工作于甲类以保证足够的电压放大。对缓冲级管子的要求是所以可选用普通的小功率高频晶体管，如9018等．另外，　,若取流过偏置电阻R9,R10的电流为　　 I1=10IbQ则　　　R10=VbQ/I1,R8=(Vcc-VbQ)/I1所以选R10,R8均为10KΩ.为了减小缓冲级对振荡级的影响，射随器与振荡级之间采用松耦合，耦合电容C9可选为180pf.对于谐振回路C10,L2,由图2故本次实验取C10为100PF，所以，缓冲级设计电路为图2所示7小功率调频发射机3.功率输出级为了获得较大的功率增益和较高的集电极功率，设计中采用共发射极电路，同时使其

6、工作在丙类状态，组成丙类谐振功率放大器．由设计电路图知L3、C12和C13为匹配网络，与外接负载共同组成并谐回路．为了实现功率输出级在丙类工作，基极偏置电压VB3应设置在功率管的截止区．同时为了加强交流反馈，在T3的发射极串接有小电阻R14．在输出回路中，从结构简单和调节方便考虑，设计采用л型滤波网络，如右图。L3，C12，C13构成π型输出，Q3管工作在丙类状态，调节偏置电阻可以改变Q3管的导通角。导通角越小，效率越高,同时防止T3管产生高频自激而引成回路用来实现阻抗匹配并进行滤波，即将天线阻抗变换为功放管所要求的负载值，并滤除不必要的高次谐波分量。在选择功率管时要求综上可

7、知，我们选择9018功率管．由于要使功放级工作在丙类，就要使，解得，为了使功放的效率较大，可以减小Q3管的导通角，这里取R13=11R12，第二级集电极的输出电流已经扩大了几十倍，为防止第三级的输入电流过大而烧坏三极管，需要相应的增大第三级的输入电阻。取R13=220K，R12=20K，改变R14可调整放大倍数，取较小的反馈电阻有利于提高增益，因为选定　，所以发射极电压VE为0.05V，因此R14可选为100Ω。由于,且,一般取Qe=8～10所以解得：L3=1.06µH图3计算得，C13＝680PF，C