点频调幅发射机的研究与制作_毕业设计(编辑修改稿)

点频调幅发射机的研究与制作_毕业设计(编辑修改稿)内容摘要：

析解决问题的能力和电子技术实践技能，让我们了解高频电子通信技术在工业生产领域的应用现状和发展趋势。 为今后从事电子技术与无线电通信领域的工程设计打好基础。 本课题的准备工作 (1)复习电容三点式振荡器、基极调幅电路、模拟乘法器调幅调制电路、共集电路、 共射电路、高频功率放大电路的工作原理； (2)复习高频实验仪器设备的使用方法。 第二章 设计原理及方案论证 设计要求与分 析 本调幅发射机要求工作频率为 10MHZ，如果采用 LC 振荡器，它的频率稳定度大约为 103数量级，而改进型的克拉泼振荡电路和西勒振荡电路也只有 104数量级。 因此，宜采用石英晶体振荡器，它的频率稳定度大约在 106数量级。 调幅系数大于 ，表示载波振幅受调制信号控制的强弱程度大于。 当调幅系数小于 AM 信号的包络变化与调制信号不再相同，产生失真，从而出现弱调制。 因此宜采用 MC1496或 MC1596集成模拟乘法器进行调幅，调制信号进行稳幅放大。 使大信号和小信号时，放大器的输出保持一个相对稳定的幅度 ，以防止出现弱调制和过调制。 对于 发射机功率 Po≥ 200mv，宜采用丙类功率放大器并带有带通滤波器。 电路设计原理 一般调幅发射机的组成框图： 2 图 1 一台小功率调幅发射机通常有主振级、受调级、推动级、音频处理级、功放级组成。 由功放经输出的高频已调信号经天线以电磁波的形式向空间发射出去。 主振级是发射机的核心部件，主要产生一个频率稳定的幅度较大的，波形失真小的高频正弦波信号作为发射载频信号。 该级电路通常才用 LC 谐振回路作为选频网 络的晶体管振荡器。 受调级主要是产生调制信号，可以是单独一级也可以与功放级或推动级共同完成，一般在功放级实现调制转移。 音频处理级是提供音频调制信号。 通常才用低频电压放大器和功率放大电路把音频调制信号送到受理级去完成调幅功能。 推动级通常在振荡级后面，一方面起隔离缓冲作用，另一方面把高频信号加以放大推动功放末级工作，因此该级还需要有一定的功率输出。 一般采用谐振放大器加一级跟随器组成。 功放末级是发射机的重要组成部分，它以较高的 频率输出最大的功率来满足发射机输出功率的要求，同时该级输出波形不能失真，否则影响发射效。 第三章 设计总体电路，基本原理和框图 . 调幅发射机的系统设计 通信系统中的发送设备是将信息发送者送来的非电量原始信息（信源）如语音、文字和图像等转变成电信号，再把信号处理成适合于信道传输的信号形式送至信道。 信源信号在通信系统中称为基带信号。 基带信号是频谱在零频附近的宽带信号，这种信号一般具有从零频开始的较宽的频谱，而且在频谱的低端分布较大的能量，所以称为基带信号，这种信号不宜直接在信道中传输。 如果将消息信号对频率较高的载波进行调制，就能使信号的频谱搬移到适合信道的频率范围内进行传输。 例如声音基 带信号的频率范围是 20Hz～20kHz，这样的基带信号是不能在无线信道上传输的。 即使在某些可以传输直流的有限信道上，为了提高信道的通信容量，基带信号的传输方式也很少采用。 一般是用基带信号去改变某个高频正弦电压（载波）的参数，使载波的振幅、频率或相位随基带信号而变化，这一过程称为调制。 主振级 受调级 功放末级 推动级 音频外处理级 3 在通信系统中，调制有三个主要作用： 调制的过程就是一个频谱搬移的过程，将原来不适宜传输的基带信号频谱搬移到适宜传输的某一个频段上，然后传输至信道； 调制的另一个重要作用是实现信道复用，即把多个信号分别安排在不同的频段 上同时进行传输，以提高信道容量； 调制可以提高通信系统抗干扰的能力，例如将信号频率搬移，从而离开某一特定干扰频率。 对不同的信道，根据经济技术等因素，可以采用不同的调制方式。 以模拟信号为调制信号，对连续的正（余）弦载波进行调制，亦即载波的参数随着调制信号的作用而变化，这种调制方式称为模拟调制。 而所谓振幅调制就是由调制信号去控制载波的振幅，使之按调制信号的规律变化，严格地讲，是使高频振荡的振幅与调制信号呈线性关系，其他参数（频率和相位）不变。 这是使高频振荡的振幅载有消息的调制方式。 通信系统中的发送设备 若采用调幅方式则称为调幅发射机，一般调幅发射机的组成框图如下图所示，工作原理是：本机振荡产生一个固定频率的载波信号，载波信号经缓冲倍频送至振幅调制电路；话音放大电路将低频信号（例如语音信号）放大至足够的电压送到振幅调制电路；振幅调制电路的输出信号经高频功率放大器，高放级将载频信号的功率放大到所需的发射功率，然后经天线输出。 由调幅发射机的工作原理和给定的得参数， 点频调幅发射机的框图 本机振荡：产生频率为 错误 !未找到引用源。 MHZ 的载波频 率 4 缓冲级：将振荡级与调制级隔离，减小调制级对振荡级的影响；将功率放大级与调制级隔离，减少功率放大级对调制级的影响。 低频放大级：将低频信号放大到调制器所需的电压 错误 !未找到引用源。 调制级：将低频信号调制到载波上产生调幅信号。 匹配网络：高效率输出所需功率。 第四章 单元电路设计分析 本机振荡 本机振荡电路的输出是发射机的载波信号，它要求的振荡频率应十分稳定，一般的 错误 !未找到引用源。 振荡电路，其 频率稳定度约为 错误 !未找到引用源。 ，晶体振荡电路的错误 !未找到引用源。 值可高达数万，其频率稳定度可达 错误 !未找到引用源。 因此，本机振荡电路采用晶体振荡器。 晶体振荡器的电路如图所示，电路采用负电源供电， 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 构成直流电源滤波器。 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 为晶体管的偏置电路，用以确定静态工作点。 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 构成放大器的负载， 错误 !未找到引用源。 为高频扼流圈。 错误 !未找到引用源。 为基极旁路电容， 错误 !未找到引用源。 、 错误 !未找到引用源。 为输出电容分压器，以减小实际负载对谐振回路的影响，该电路又称为西勒电路。 5 谐振回路的总电容等于 9876541111111CCCCCCC 错误 !未找到引用源。 由此，可求得该振荡器的振荡频率为 错误 !未找到引用源。 倍频电路 倍频电路采用 错误 !未找到引用源。 模拟乘法器电路，只需将两个信号输入端接入同一载波信号即可。 由于调制电路也采用 错误 !未找到引用源。 模拟乘法器电路，所以 错误 !未找到引用源。 的具体应用将在调制级介绍。 缓冲电路 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。 为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。 缓冲隔离级经常采用射极跟随器电路，如下图所示。 调节射极电阻 错误 !未找到引用源。 ，可以改变射极跟随器输入阻抗，如果忽略晶体管基极体电阻 错误 !未找到引用源。 的影响，则射极输出器的输入电阻 6 错误 !未找到引用源。 输出电阻 错误 !未找到引用源。 式中， 错误 !未找到引用源。 很小，所以可将射极输出器的输出电路等效为一个恒压源，电压放大倍数 错误 !未找到引用源。 一般情况下， 错误 !未找到引用源。 ，所以图示射极输出器具有输入阻抗高、输出阻抗低、电压放大倍数近似于 1 的特点。 晶体管的静态工作点应位于交流负载的中点，一般取 错误 !未找到引用源。 ， 错误 !未找到引用源。 ，对于图示电路，若取 错误 !未找到引用源。 ， 错误 !未找到引用源。 ，则 错误 !未找到引用源。 取 错误 !未找到引用源。 电阻， 错误 !未找到引用源。 电位器 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 根据宽带功率放大器中已计算出功率激励级的输出阻抗为 325 错误 !未找到引用源。 ，即射极跟随器的负载电阻 错误 !未找到引用源。 ，则射极跟随器的输入电阻为 错误 !未找到引用源。 输入电压 错误 !未找到引用。