1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上通信電子線路課程設(shè)計(jì)中波電臺發(fā)射系統(tǒng)與接收系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)院： 電信學(xué)院 專業(yè)： 通信工程 姓名： 學(xué)號： 日期：2013年11月1 引言隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們的生活越來越科技化。正是這些科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，才使得我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。這學(xué)期，我們學(xué)習(xí)了通信電子線路這門課，讓我對無線電通信方面的知識有了一定的認(rèn)識與了解。通過這次的課程設(shè)計(jì)，可以來檢驗(yàn)和考察自己理論知識的掌握情況，同時(shí)，在本課設(shè)結(jié)合Multisim軟件來對中波電臺發(fā)射機(jī)與接收機(jī)電路的設(shè)計(jì)與調(diào)試方法進(jìn)行研究。既幫助我將理論變成實(shí)踐，也使自己加深了對理論知識的理解，提高自己的設(shè)計(jì)能力。1.1 發(fā)射機(jī)原

2、理概述及框圖發(fā)射機(jī)的主要任務(wù)是完成有用的低頻信號對高頻載波的調(diào)制,將其變?yōu)樵谀骋恢行念l率上具有一定帶寬、適合通過天線發(fā)射的電磁波。通常，發(fā)射機(jī)包括三個(gè)部分：高頻部分，低頻部分，和電源部分。高頻部分一般包括主振蕩器、緩沖放大、倍頻器、中間放大、功放推動(dòng)級與末級功放。主振器的作用是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的載波。為了提高頻率穩(wěn)定性，主振級往往采用石英晶體振蕩器，并在它后面加上緩沖級，以削弱后級對主振器的影響。低頻部分包括話筒、低頻電壓放大級、低頻功率放大級與末級低頻功率放大級。低頻信號通過逐漸放大，在末級功放處獲得所需的功率電平，以便對高頻末級功率放大器進(jìn)行調(diào)制。因此，末級低頻功率放大級也叫調(diào)制器。超外差式調(diào)

3、幅發(fā)射機(jī)系統(tǒng)原理框圖如圖1.1所示。1.2 接收機(jī)原理概述及框圖接收機(jī)的主要任務(wù)是從已調(diào)制AM波中解調(diào)出原始有用信號，主要由輸入電路、混頻電路、中放電路、檢波電路、低頻放大器、低頻功率放大電路和喇叭或耳機(jī)組成。原理框圖如圖1.2所示。輸入電路把空中許多無線電廣播電臺發(fā)出的信號選擇其中一個(gè)，送給混頻電路。混頻將輸入信號的頻率變?yōu)橹蓄l，但其幅值變化規(guī)律不改變。不管輸入的高頻信號的頻率如何，混頻后的頻率是固定的，我國規(guī)定為465KHZ。中頻放大器將中頻調(diào)幅信號放大到檢波器所要求的大小。由檢波器將中頻調(diào)幅信號所攜帶的音頻信號取下來，送給低頻放大器。低頻放大器將檢波出來的音頻信號進(jìn)行電壓放大。再由功率放

4、大器將音頻信號放大，放大到其功率能夠推動(dòng)揚(yáng)聲器或耳機(jī)的水平。由揚(yáng)聲器或耳機(jī)將音頻電信號轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇簟? 調(diào)幅發(fā)射機(jī)電路設(shè)計(jì)與工作原理2.1 主振蕩器的設(shè)計(jì)與仿真本機(jī)震蕩電路的輸出是發(fā)射機(jī)的載波信號，要求它的振蕩頻率應(yīng)十分穩(wěn)定。本次設(shè)計(jì)頻率穩(wěn)定度要求為10-3，可采用西勒振蕩器滿足其要求。電路原理圖如下：靜態(tài)工作點(diǎn)：由電阻R1，R2，R3，R4為三極管提供直流偏置工作點(diǎn)，考慮到要避免頂部失真和底部失真的出現(xiàn)，所以最終選定電阻阻值為R1=21k，R2=5k，R3=1k，R4=1.8k,從仿真結(jié)果也可以看出波形較好。電感L2為高頻扼流圈，應(yīng)該采用較大的電感值，查閱相關(guān)資料后初始設(shè)定為L2=20mhH。

5、電容C1，C2為旁路電容，C7為耦合電容，應(yīng)取較大值，這里取0.6uH。電容C3，C4，C5，C6與電感L1組成諧振回路，其中C6為可調(diào)電容，并且由C6和L1組成LC諧振回路，并且使其呈感性。此時(shí)主要考慮諧振頻率是否能夠符合要求，以及是否能夠滿足起振條件。諧振頻率計(jì)算公式：。起振條件為：AF1，其中F=C3/C4。根據(jù)題目中所給的要求，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試取此時(shí)振蕩頻率可穩(wěn)定在f0=1.001MHz比較理想。任務(wù)書中給出三極管型號3DG6以及3DG12在軟件中無法找到，故采用在與之效果類似的2N2222代替。用Mulitisim仿真結(jié)果：波形圖頻率圖2.2 緩沖放大器的設(shè)計(jì)緩沖隔離級將振蕩級與功放級隔

6、離,以減小功放級對振蕩級的影響,因?yàn)楣Ψ偶壿敵鲂盘栞^大,工作狀態(tài)的變化會(huì)影響振蕩器的頻率穩(wěn)定度或波形失真或輸出電壓減小。為減小級間相互影響，通常在中間插入緩沖隔離級。緩沖隔離級經(jīng)常采用射極跟隨器電路，如圖所示。調(diào)節(jié)射極電阻，可以改變射極跟隨器輸入阻抗，如果忽略晶體管基極體電阻的影響，則射極輸出器的輸入電阻輸出電阻式中，很小，所以可將射極輸出器的輸出電路等效為一個(gè)恒壓源，電壓放大倍數(shù)一般情況下，所以圖示射極輸出器具有輸入阻抗高、輸出阻抗低、電壓放大倍數(shù)近似于1的特點(diǎn)。晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)位于交流負(fù)載的中點(diǎn)，一般取，對于圖示電路，若取，則取電阻，電位器2.3 振幅調(diào)制電路的設(shè)計(jì)與仿真MC1596模

7、擬乘法器是一種能完成兩個(gè)模擬量的相乘的電子元件。高頻電子線路中的振幅調(diào)制就是載波和調(diào)制信號相乘的過程，MC1596內(nèi)部電路如下圖所示：MC1596內(nèi)部電路圖由于在Multisim軟件中沒有現(xiàn)成的MC1596乘法器可用，所以只好自己用元件搭接MC1596乘法器，課本上給出的乘法器調(diào)幅的電路是雙邊帶調(diào)幅，我就據(jù)此進(jìn)行了改裝。首先先做出了MC1596的內(nèi)部電路圖，然后搭接其外圍電路。MC1596構(gòu)成的振幅調(diào)制電路靜態(tài)工作點(diǎn)的設(shè)定：靜態(tài)偏置電壓的設(shè)置應(yīng)保證各個(gè)晶體管工作在放大狀態(tài)，即晶體管的集-基極間的電壓應(yīng)大于或等于2V，小于或等于最大允許工作電壓。在MC1596內(nèi)部電路中，同樣采用2N2222三級

8、管，畫出如上差分對管電路。在外圍電路中，兩個(gè)10k電阻R4與R5構(gòu)成的電路，通過調(diào)節(jié)50k的電位器，使1管腳電位比4管腳高Vy，調(diào)制信號V與直流電壓Vy疊加后輸入Y通道，調(diào)節(jié)電位器可改變Vy的大小，可以調(diào)節(jié)Q6、Q8兩端電位差，即改變調(diào)制指數(shù)Ma。輸入載波頻率為1MHZ，調(diào)制信號頻率1KHZ，輸出端LC回路數(shù)值分別選用L=200uH，C=115pF,使諧振輸出回路中心頻率在1MHz左右。用Mulitisim仿真結(jié)果： 2.4 低頻放大器的設(shè)計(jì)與仿真本設(shè)計(jì)是將音頻信號放大后輸入調(diào)制電路，本次采用Ua741運(yùn)算放大器完成本設(shè)計(jì)，放大倍數(shù)大約100倍。電路原理圖如下：用Mulitisim仿真結(jié)果：波

9、形圖頻率圖2.5 高頻功率放大器的設(shè)計(jì)與仿真高頻功率放大電路由寬帶功放和丙類功放兩級組成。丙類諧振功率放大器是利用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路的功率放大器。電路原理圖如下：功率放大器是依靠激勵(lì)信號對放大管電流的控制，起到把集電極電源的直流功率變換成負(fù)載回路的交流功率的作用。在同樣的直流功率的條件下，轉(zhuǎn)換效率越高，輸出的交流功率越大。集電極瞬時(shí)電壓為VcVcmVcc其最大值為Vcmax=VCM +VCC=Vcc（ma1）當(dāng)ma0.8時(shí)Vcmax21V高頻一周的品均輸出功率Po=50mW,當(dāng)導(dǎo)通角為70時(shí)，所以=0.1A用Mulitisim仿真結(jié)果：波形圖可知其滿足功率要求。3 調(diào)幅接收機(jī)電路設(shè)計(jì)與工作原

10、理3.1 本機(jī)震蕩電路的設(shè)計(jì)為混頻器產(chǎn)生fi，而且要求其必須是可調(diào)的，且能夠跟蹤fc，以實(shí)現(xiàn)變頻功能。本地振蕩器原理圖如下：3.2 混頻電路的設(shè)計(jì)兩個(gè)輸入信號：fc為高頻已調(diào)信號，fi為本振信號。將fc不失真的變換為f = | fi-fc |混頻電路的目的就是將調(diào)幅波的載波頻率調(diào)至固定值465KHz。參考課本電路圖，并結(jié)合前面用到的由MC1596構(gòu)成的調(diào)幅電路，這里選擇MC1596構(gòu)成的混頻器。故要改變輸出端的諧振回路的參數(shù)，選取L=6mH，C=10pF，以使其調(diào)諧到465KHz，其他參數(shù)無需改變。電路原理圖如下：用Mulitisim仿真結(jié)果：用ma為0.5，載波頻率為1MHz，調(diào)制信號頻率為

11、1KHz的調(diào)幅波測試，仿真結(jié)果中波形不太規(guī)則，效果不甚理想。3.3 中頻放大電路的設(shè)計(jì)用Mulitisim仿真結(jié)果：輸入電臺信號與本振信號差出的中頻信號 fI 恒為某一固定值465kHz ，它可以在中頻“通道”中暢通無阻，并被逐級放大，即將這個(gè)頻率固定的中頻信號用固定調(diào)諧的中頻放大器進(jìn)行放大。而不需要的鄰近電臺信號和一些干擾信號與本振信號所產(chǎn)生的差頻不是預(yù)定的中頻，便被“拒之門外”，因此，接收機(jī)的選擇性也大為提高。中頻放大器的設(shè)計(jì)指標(biāo)為：中心頻率f0=465KHZ，帶寬為2f0.7=8KHZ。負(fù)載ZL為下級一個(gè)完全相同的晶體管的輸入阻抗。3.4 檢波電路的設(shè)計(jì)但本處采用二極管包絡(luò)檢波器，利用二

12、極管包絡(luò)檢波時(shí)應(yīng)注意防止惰性失真和負(fù)峰切割失真,電路原理圖如下：如果不產(chǎn)生惰性失真，則需滿足:ma=0.46, max=1KHz；如果不產(chǎn)生負(fù)峰切割失真，則需滿足：R1=0.2R2，C1=C2，RC=(R1+R2)C1+R2C2，取C=0.010uF，所以R30.7K，取R2=15K，則R1=3K，所以C1=C2=8nF,取C3=10uF，RL=45K。最后接諧振回路進(jìn)行選頻可得C4=200nF，L1=127mH。 檢波后得到的波形也很好:用Mulitisim仿真結(jié)果：3.5 低頻功率放大電路的設(shè)計(jì)功率放大器的功能：將直流功率轉(zhuǎn)化為交流功率，工作在非線性狀態(tài)，即丙類。功率放大器的特點(diǎn)：輸入為大

13、信號；要求輸出功率盡可能大；管子工作在接近極限狀態(tài)；效率要高；非線性失真要小；BJT的散熱問題低頻放大器原理圖及仿真4.心得體會(huì)：本次課程設(shè)計(jì)可以說是對我自己的一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，不過經(jīng)過多日忙碌以及數(shù)日的熬夜苦戰(zhàn)，雖然還有很多不足和問題，但我終于在期限之前完成了，看著自己的勞動(dòng)成果，心里感覺特別充實(shí)，此次課程設(shè)計(jì)，我學(xué)到了很多東西，并對以后的畢業(yè)設(shè)計(jì)有了一個(gè)初步的了解。做好一個(gè)課程設(shè)計(jì)或畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅需要具備扎實(shí)的書本知識并會(huì)善于應(yīng)用，還要學(xué)會(huì)查閱資料，對以前學(xué)過的知識不清楚的地方還要進(jìn)行復(fù)習(xí)，實(shí)在搞不懂的地方要向老師和同學(xué)請教，這樣才能做出一個(gè)比較不錯(cuò)的課程設(shè)計(jì)。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，