高频电子线路课程设计研究报告.doc

高 频 电 子 线 路 课程设计报告 题、 目　　　无线电子门铃发射单元　 院、　系　　　　电子信息学院　　　 专、　业　　　 通信工程专业　　　 班、 级　　　　080409卓越计划班 组、 员　 2012年05月22日—2012年06月07日 目 录 目 录 1 设计名称 2 设计指标 2 设计目的 2 设计原理 2 调试步骤 7 电路仿真 8 PCB板电路图 11 技术指标 12 心得体会 12 参考文献： 14 设计名称 无线电子门铃发射单元。 设计指标 1、产生基带振荡信号，频率：1kHz。通过振荡器产生稳定频率的正弦波作为调制信号。 2、发射载波频率：30MHz。 3、调制方式：调幅。采用双边带调制，将调制信号加载到载波信号上，然后通过天线发射。 4、发射频率小于0.1W。 5、直流12V供电。 设计目的 1、了解无线门铃的发射原理 2、熟练掌握Multisim仿真软件的操作方法。 3、了解原件相关参数对发射性能的影响 4、熟练掌握Protel制作PCB板图的方法。 设计原理 采用调幅方式进行无线电子门铃发射单元设计，将调制信号加载到载波信号上进行发射控制门铃。 1、设计原理框图： 振荡器产生一定频率产生30MHz的正弦载波，然后和调制信号一起加到振幅调制器（相乘器）两端，为了节省电路板面积，乘法器直接选用AD834集成模拟乘法器，用来实现调幅功能，它将输入的载波信号和调制信号变换为所需的调幅波信号，然后加到发射天线上去。 设计原理框图 2、电路原理图及原理论述： ★ 振荡器原理图： A、原理电路： B、振荡器稳定时： 设计采用的是改进克拉波振荡器的振荡电路原理图。理论计算振荡器的频率 ，传统克拉泼振荡电路主要依靠这两个电容调节振荡频率，而改进型克拉泼振荡电路增加了，而且的电容值小于，，同时三极管结电容也并联与电路中,所以电路中可以近似认为就是振荡电路的总电容,而且值越小，估算值就越接近真实值，这样方便快速估算，但是要注意值不应过小，过小会引起电路不满足振幅起振条件而停振. ★ 基带信号产生： 设计采用的是考毕兹振荡器的振荡电路原理图。理论计算振荡器的频率,调解改变频率时，反馈系数改变。输出电压错误，未找到引用源。调解改变频率时，反馈系数改变。采用电容三点式振荡电路优点：输出波形好;电路的频率稳定度较高。可达到几十MHz到几百MHz的甚高频波段范围。 ★ 缓冲电路： 为了个部分不相互影响，加个缓冲器来平衡一下。缓冲器由一个射随器加一个由GA1310T高阻抗集成运算放大器组成的反相比例放大器组成的。射随器功能及作用是增大输入电阻减少输出电阻，尽量减少后面电路 对振荡器的影响，反相比例放大器比例系数为0.1，其对高频信号衰减十倍，使其幅度小于1V，这样才能加到乘法器的输入端，因为乘法器的最大输入为1V。 ★ 调制： 为了节省PCB板的面积调幅电路采用集成AD834构成双边带调制电路（乘法器），采用缓冲电路以避免其他干扰。此电路能达到其他双边带调制的功能。AD834的逻辑符号如下： AD834具有的800MHz的可用带宽是此前所有模拟乘法器所无法相比的。我们选择和作为输入端，选择和作为单端输入的引脚是因为这两个引脚离输。出端比较远，选择它们做输入可以减小输入信号到输出端的耦合分量。 AD834的结构框图如下所示。AD834的输入为差分电压输入；而输出为集电极开路的差分电流输出。为了获得相对于地的单端电压输出，必须在其外部增加电流-电压变换电路。具体可以采用变压器、传输线变压器或者动态电路，如集成运算放大器等。 在X和Y端口输入的电压，经过高速电压-电流变换器变换为差分电流信号。两个电流信号再分别通过X失真校正和Y失真校正，进入到乘法器的核单元，实现信号的相乘。该乘积信号通过电流放大器得到放大后，以集电极开路的差分电流形式输出，即和。当输入信号为V时，输出电流为 mA。即： 输入端的电压为： 输入端和输出端之间的传输函数为： 如果输入信号单位为伏特，则该传输函数也可以简化为： 芯片各引脚功能说明: AD834芯片的引脚分布如其结构图所示。该芯片总共有8根引脚： ·引脚1、2为信号Y的差分输入脚，满幅度输入为±1V； ·引脚3、6为电源供电引脚，输入电压为±4～±9V，典型值为±5V； ·引脚4、5为信号W的差分输出脚，满幅度输出为±4mA； ·引脚7、8为信号X的差分输入脚，满幅度输入为±1V。 调试步骤 1、首先按照相关元器件的技术指标选定元器件。 2、按照原理框图分别设计基带振荡信号电路和双边带调制电路。设计电路时应该注意元件参数的设定，应为很细微的变换会影响调制的效果。 3、分别运行各个电路并接通电源 ① 基带振荡信号电路部分，观察是否起振，如果没