无线调频发射机毕业设计论文(编辑修改稿)

无线调频发射机毕业设计论文(编辑修改稿)内容摘要：

算器件的静态偏置电流 I5 或 I0，即脚 2 与 3 间接入负反馈电阻 RE，以扩展调制信号的 UΩ的线性动态范围， RE增大，线性 4) 高频功率放大器介绍 高频功率放大器用于发射机的末级，作用是将高频已调波信号 进行功率放大，以满足发送功率的要求，然后经过天线将其辐射到空间，保证在一定区域内的接收机可以接收到满意的信号电平，并且不干扰相邻信道的通信。 高频功率放大器是通信系统中发送装置的重要组件。 按其工作频带的宽窄划分为窄带高频功率放大器和宽带高频功率放大器两种，窄带高频功率放大器通常以具有选频滤波作用的选频电路作为输出回路，故又称为调谐功率放大器或谐振功率放大器；宽带高频功率放大器的输出电路则是传输线变压器或其他宽带匹配电路，因此又称为非调谐功率放大器。 高频功率放大器是一种能量转换器件，它将电源供给的直流能量转 换成为高频交流输出在 “ 低频电子线路 ” 课程中已知，放大器可以按照电流导通角的不同，分为甲类（导通角 =360 度）、乙类（导通角 =180 度）、甲乙类（导通角 =180 度～ 360 度）。 其特点是 向负载提供信号功率的放大器，通常称为功率放大器。 功率放大器工作时，信号电压和电流的幅度都比较大，因此具有许多不同于小信号放大器的特点。 4 三 、 开发软件介绍 介绍 Multisim 是美国国家仪器（ NI）有限公司推出的以 Windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟 /数字电路板的设计工作。 它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。 在软件环境下，验证电路的行为和设想中的是否一致。 分类：（ a）功能仿真：在 RTL层进行的仿真，其特点是不考虑构成电路的逻辑和门的时间延迟，着重考虑电路在理想环境下的行为和设计构想的一致性；（ b) 时序仿真：又称为后仿真，是在电路已经映射到特定的工艺环境后，将电路的路径延迟和门延迟考虑进对电路行为的影响后，来比较电路的行为是否还能够在一定条件下满足设计构想 2. Multisim 7 仿真软件特点简介 Multisim 7 是早期的 Electronic Worbench(EWB)的升级换代的产品。 早期的 EWB与 Multisim7 在功能上不能同日而语。 Multisim 7 提供了功能更强大的电子仿真设计界面，能 进行射频、 PSPICE、 VHEDL、 MCU 等方面的仿真。 Multisim 7 提供了更为方便的电路图和文件管理功能。 更重要的是， Multisim 7 使电路原理图的仿真与完成 PCB 设计的Ultiboard10 仿真软件结合起来一起构成新一代的 EWB 软件，使电子线路的仿真与 PCB的制作更为高效。 通过将 Multisim 7 电路仿真软件和 LabVIEW 测量软件相集成，需要设计制作自定义 PCB 的工程师能够非常方便地比较仿真数据和真实数据，规避设计上的反复，减少原型错误并缩短产品上市的时间。 熟练掌握 Multisim 7 电路仿真软件已成为当今电子电路分析和设计人员所必需具备的基本技能之一。 Multisim 是 Interactive Image Technologies (Electronics Workbench）公司推出的以 Windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟 /数字电路板的设计工作。 它包含了电路原理图 的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。 为适应不同的应用场合， Multisim 推出了许多版本，用户可以根据自己的需要加以选择。 NI Multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。 凭借 NI Multisim 中完整的器件库，可以快速创建原理图，并利用工业标准 SPICE 仿真器仿真电路。 借助专业的高级 SPICE 分析和虚拟仪器，您能在设计 流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。 与 NI LabVIEW 和 SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较仿真数据及实际建模测量。 通过 Multisim 和虚拟仪器技术， PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 Multisim 可以进行复杂模拟 /数字电路的仿真、简单的 PCB 板设计、简单的单片机仿真。 可以进行 器件建模及仿真；电路的构建及仿真；系统的组成及仿真；仪表仪器原理及制造仿真。 5 四 、 设计举例 1 设计题目 设计一个 无线调频发射机。 2 已知条件 发射机 :UCC=,主要器件有 UA741,MC1496,3DG100,3DG130,NXO10磁环 ,负载 RL=75,音频调制电压 5mv,调制频率 300HZ=3KHZ. 3 主要技术指标 （ 1） 工作频率范围 调幅调制一般适用于中 .短波广播通信，其工作频率范围为 300KHZ30MHZ, （ 2） 发射功率 一般是指发射机输送到天线上的功率 ,只有当天线的长度与发射频率的波长 λ 可比拟时 ,天线才能有效地将载波发射出去 .波长 λ 与频率 f 的关系为； λ=c/f 式中， c 为电磁波传播速度， c=3 108m/ Sλ =2uv,则通信距离 S 与发射机功率 PA 的关系如表 1— 1所示。 表 2— 1发射功率 PA 与通信距离 S的关系为 PA/mv 50 100 200 300 400 500 600 700 S/km （ 3） 调幅度 调幅度时调制信号控制载波电压振幅变化的系数， 调幅度是指对信号进行 幅度调制 的载波的幅度。 同时被调幅的信号的包络线的幅度也等于调幅度 它的取值范围为 0~1，通常以百分比来表示，即范围为 0%~100%。 6 （ 4） 非线性失真（包括失真） 调制器的调制特性不能跟随调制电压线性变化而引起已调波的波洛失真为调幅发射机的非线性失真，一般要求小于 10%。 非线性失真亦称波形失真、非线性畸变，表现为音响系统输出信号与输入信号不成线性关系，由电子元器特性：曲线的非线性所引起，使输出信号中产生新的谐波成分，改变了原信号频谱，包括谐波失真、瞬态互调失真、 互调失真等，非线性失真不仅会破坏音质，还有可能由于过量的高频谐波和直流分量烧毁音箱高音扬声器和低音扬声器。 （ 5） 线性失真 频率失真是由电路的线性电抗元件引起的，故又称线性失真，其特征是输出信号中不产生输 入信号中所没有的新的频率分 保持调制电压振幅不变，改变调制频率引起的调幅幅度特性变化。 通常放大电路的输入信号是多频信号，如果放大电路对信号的不同频率分量具有不同的增益幅值或者相对相移发生变化，就使输出波形发生失真，前者称为幅度失真，后者称为相位失真，两者统称为频率失真 （ 6） 噪声电平 噪声电平是指没有调制信号时，由噪声产生的调幅幅度与信号最大的调幅幅度比，广 播发射机的噪声电平要求小于 %,一般通信机的噪声电平要求小于 1% 7 五、无线调频发射机的设计 定调幅发射机组成框图 图 1 点频调幅发射机原理框图 上面是点频调幅波发射机的框图 1。 若改为等幅波发射机，只需去掉音频放大级即可，若输出功率要求不高，可去掉其中的激励级。 本振：是正弦波自激振荡器，用来产生频率 的高频振荡信号，由于整个发射机的频率稳定度由它决定，因此要求主振级有较高的频率稳定度，同时也有一定的振荡功率 (或电压 )，其输出波形失真要小。 变容二极管线性调频，最大频偏，整个发射机的频率稳定度由该级决定 可用晶体振荡器产生。 缓冲级： 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，当其工作状态发生变化时（如谐振阻抗变化），会影响振荡器的频率稳定度，使波形产生失真或减小振荡器的输出电压。 整机设计时，为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。 缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路 其作用主要是将主振级与激励级进行隔离，以减轻后面各级工作状态变化 (如负载变化 )对振荡频率稳定度的影响以及减小振荡波形的失真。 调制器：是用 MC1496 模拟乘法器完成的调幅调制。 激励级： 为末级功放提供激励功率。 如果发射功率不大，且振荡级的输出能够满足末级功放的输入要求，功率激励级可以省去。 若输出功率要求较高时，插入激励级来放大信号功率。 功放级：将从激励级送来的信号进行高效率功率放大以输出足够大的功率供给负载(天线 )，若是调幅波发射机，还应在该级实现调幅，应选用合适的调幅方式。 末级功放：将前级送来的信号进行功率放大，使负载（天线）上获得满足要求的发射功率。 如果要求整机效率较高，应采用丙类功率放大器，若整机效率要求不高如≤ 50%而ƒ o1本振 缓冲 调制器 功率激励 功放缓冲ƒ o1 、 ƒ o2 177。 ƒ Ω话音放大ƒ Ω本振 缓冲 调制器 功率激励 功放缓冲、 177。 话音放大本振 缓冲 调制器 功率激励 功放缓冲、 177。 话音放大话音放大 8 对波形失真要求较小时，可以采用甲类功率放大器。 但是本题要求，故选用丙类功率放大器较好 由于功放级往往工作于效率高的丙类工作状态，其输出波形不可避免产生了失真，为滤除谐波，输出网络应有滤波性能。 另外，输出网络还应在负载 (天线 )与功放级之间实现阻抗匹配。 音频放大：对语音信号进放大，使调制器可以完成调幅。 3． 单元电路的设计 （ 1） 本机震荡电路 并联型电容三点式震荡电路，当石英作为等效电感时，电路为并联型晶体振荡器，其优点是频率特别稳定 C1 是一个微调电容，以保证振荡器的振荡频率为石英晶体的标称频率（标称频率：石英晶体的两端并联规定的配谐电容时，石英晶体的谐振频率） 本机 震荡电路的输出是发射机的载波信号源 ,要求它的震荡频率十分稳定 ,一般使用晶振电路 ,其 Q值可可达到数万 ,其频率稳定度可达到 到 电路如图 5 所示。 主振级的计算 ： 电路形式的选择： 采用简单的电容三点 式振荡电路，其原理电路如图所示，在图 2中，晶振 JT 和 CC C VT1 构成电。