哈工大高频课设.docx

通信电子线路课程设计 课程名称： 高频电子线路课程设计 院 系： 电子信息工程 班 级： XXXXXXX 姓 名： XXXX 学 号： XXXXXXXXXXX 指导教师： XXXXXXXXX 时 间： 2014年11月 一、中波电台发射系统设计? 1设计目的? 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，了解高频振荡器电路、高频放大器电路、调制器电路、音频放大电路的工作原理，学会分析电路、设计电路的方法和步骤。? 2设计要求 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。 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，MC1496 高频磁环 NXO-100 运算放大器 μA74l 集成振荡电路 E16483 3?设计原理?? 发射机包括高频振荡、音频信号、调制电路和功率放大器四大部分。正弦振荡器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，该级电路通常采用LC谐振回路作为选频网络的晶体管振荡器。选用西勒振荡器来产生所需要的正弦波。在振荡器后加一缓冲级，缓冲级将的作用是前后两部分隔离开，减小后一级对前一级的影响而又不影响前级的输出。音频处理器是提供音频调制信号，通常采用低频电压放大器和功率放大电路把音频调制信号送到调幅电路级去完成调幅。振幅调制使用乘法器将高频振荡信号和低频语音信号相乘得到高频调制信号；再经高频功率放大器放大调制信号的功率，以达到发射机对功率的要求，调制电路和功率放大器要保证信号上下对称且不是真，否则影响发射效果。 发射机设计框图如下： 正弦波振荡器 正弦波振荡器 缓冲级 集成乘法器调幅电路 高频功率放大器 音频放大器 音频输入 输出 4具体电路设计 1.正弦振荡器设计 要求频率稳定度10-3，采用频率稳定度较高的西勒振荡器，载波信号振荡电路的输出需要十分稳定的振荡频率，因此采用较电感三点式振荡器振荡频率稳定的电容三点式振荡器。而一般简单的哈特莱LC振荡器的频率稳定度低，且不能调节频率，并不能满足设计的要求。因此采用西勒振荡器而且可以在较宽范围内调节载波频率。选择振荡频点1MHz，电路如下： 器件选择 振荡频率选择1MHz,三极管选用2N2222三极管，单组电容电感均选用普通的即可。 对于西勒振荡器，振荡频率fc的计算 f C 由于西勒振荡器要求C3C1,C3C2以减弱三极管的耦合来增进稳定性,C4也是一个C3级别的小电容,所以 C 反馈系数F的选择 F= F一般选择F≈0.1~0.5。 为满足西勒振荡器C3C1,C3C2的要求，采用C1=600pF,C2=1500pF,F=C1/C2=0.25，经计算，C∑=C3+C4=125pF,L2=200uH,经微调到稳定输出1MHz且起振时间在80ms以内时，C3=99pF，C4=125*39%=48.75pF这也说明了在模拟电路的设计中，理论计算与实际情况是有所不同的，需要进一步调试。 频率稳定度 由于西勒振荡器满足C3C1,C3C2, ΔC∑=P12ΔCce+P22ΔCbe , p1,p2可以很小,所以ΔC∑，从而满足所需频率稳定度。 仿真得到的正弦波如下，输出频率稳定在1.001MHz，输出振幅210mV. 2.缓冲级的设计 使用缓冲级的目的是消除后级对前级的影响并便于进行阻抗匹配，利用射极跟随器的输出阻抗高，电压放大倍数为１的特性，构成缓冲级。 设计的电路图如下： 为方便对需求电压的调节，在输出端设置一个变阻器来输出分压以使输出达到所要求的幅值。输入输出都设置了隔绝直流的耦合电容。 射级跟随器随输出，输出幅度220mV，前级输出210mV，振幅基本没有改变，达到要求。 3.调幅电路设计 在几可以完成调幅的电路中，模拟乘法器调幅电路是集成化的调幅电路，具有调幅性能好，杂波频率少的优点，且方便使用，而且有相应的典型电路可以作参照，可以极大提高设计进度。 因此调幅电路选用模拟乘法器调幅电路，模拟乘法器采用MC1596乘法器，内部电路如下图所示： 由于输出会有其它频率分量，所以在输出端应设置谐振回路。回路要选出1MHz的频率，根据前面的计算，得到 LC=2.5e-14 选择L=1mH,C=25pF。 为方便重复使用，对MC1596模拟乘法器进行了封