高频课程设计报告要点

1、高频电路原理与分析课程设计报告课设名称超外差式am发射机的设计与制作学生姓名 11111学 号 40专 业通信工程班 级0000级指导教师 00000二0一五年十二月高频电路原理与分析课程设计报告一设计课题名称超外差式am接收机的设计与制作二课程设计目的、要求与技术指标1 .课程设计目的(1)掌握功能电路的基本原理和结构组成，以及加强对各个功能电路的内在联 系认识。(2)培养学生掌握电路设计的基本思想和方法。 掌握设计软件工具的正确使用; 以及如何通过设计工具分析电路的特性；在设计过程中培养同学具有初步的综合 电路设计能力。(3)通过对资料的整理，促进同学们对本课题设计的理解，也能养成同学们严

2、谨的工作态度。(4)完成一个实际的电子产品，提高分析问题、解决问题的能力。2 .课程设计要求(1)根据技术指标要求及实验室条件设计出电路图，分析工作原理，计算元件参数；(2)列出所有元器件清单；(3)安装调试所设计的电路，达到设计要求；(4)记录实验结果。3.技术指标发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制，将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。三系统知识介绍超外差发射机的组成超外差调幅发射机是由主振器，缓冲级，高频电压放大器，振幅调制器，高频功率放大器 等电路组成。发射机的基本组成框图表示如：发射机的基本组成框图(1)主振器主振器就是高频振荡器，是发射机

3、的核心部件，主要用来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。高频电子线路所讨论的工作频率是几百 千赫到几百兆赫，而课程设计所设计的最高频率受到实验条件的限制， 一般选在30兆赫以下。 电路选择皮尔斯振荡电路，按要求产生一个10.7m左右的正弦波。(2)缓冲放大器晶体振荡器产生的信号相对较弱，再加上传播过程中各种原因导致的衰减，必须要进行放 大后才能做载波，同时也必须减弱前后电路的相互影响，所以产生振荡电路后必须使用缓冲放 大器进行控制。缓冲放大器通常是在振荡器后面，一方面起隔离缓冲作用，同时还要把高频信 号加以放大推动功放末级工作。因此该级还需有一定的功率

4、输出。(3)振幅调制器振幅调制器的任务是产生调制信号。采用模拟乘法器实现调制的方法是属于低电平调制， 输出功率小，必须使用高频功放才能达到发射功率的要求。采用集电极调幅电路实现调制的方 式属于高电平调制。如果集电极调幅电路的输出功率能够满足发射功率的要求，就可以在调制级将信号直接发射出去。电路选择丙类集电极高频功率放大电路，低音频信号加载到集电极，最后在通过一个lc滤波网络，集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压，通过集电极电压的变化，使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化，从而实现调幅输出调幅波实现调幅。r5=10k为输出电阻。调幅工作在过压区。集电极调幅特点：(1)因

5、过压工作，“高，用于大功率调幅发射机。(2)要求v1提供较大的驱动功率。载波频率f=1m根据谐振频率:f0上2二、lc信号波匹配网络 c4=3.1uh,l2=1mh最后滤波网络 c4=1500pf,l4=1mh.(4)高频功率放大器由调制器产生的高频已调制信号的功率很小， 所以必须对已调信号进行功率放大，才能进 行远距离高质量的传输，高频功率放大器是调幅发射机的末级，它的任务是以较高的效率输出 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，否则谐波发射严重， 影响发射效果。功率放大电路有很多，采用的是乙类推挽功率放大器，功率放大后的已调波信号通过天线 以电磁波的形式发射出去了

6、。四电路方案与系统、参数设计4.1 .设计思路发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制，将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。超外差发射机的组成超外差调幅发射机是由主振器，缓冲级，高频电压放大器，振幅调制器，高频功率放大器 等电路组成。发射机的基本组成框图表示如：图1发射机的基本组成框图4.2 工作原理通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分，和电源部分。高频部分一般包括主振 荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定 的载波。为了提高频率稳定性，主振级往往采用石英晶体振荡器， 并在它后面加上缓冲级，以 削弱后级

7、对主振器的影响。低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频 功率放大级。低频信号通过逐渐放大，在末级功放处获得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。4.3 发射机单元的设计4.3.1 王振器主振器就是高频振荡器，是发射机的核心部件，主要用来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。高频电子线路所讨论的工作频率是几百 千赫到几百兆赫，而课程设计所设计的最高频率受到实验条件的限制，一般选在30兆赫以下。以下电路皮尔斯振荡电路，按要求产生一个10.7m左右的正弦波。图2皮尔斯振荡电路该图为典型的并联谐振晶体振荡器电路， 振荡管的基极对高

8、频接地，晶体接在基极与集电 极之间，c1、c2为另外两个电抗原件。该电路类似于克拉泼电路，由于晶体的 cq非常小，因 此，晶体振荡器的谐振回路与振荡管之间的耦合非常弱，从而使频率稳定性大为提高。图中r1、r2、r3为直流偏置电路，晶体作为电感与c1、c2组成电三点式谐振回路，r4为输出电阻， c3为隔直通交流电容，c4为反馈电容。分压式偏置电阻 r1=10k r2=5k、r3=5k,高频扼流 圈l=5uh,旁路电容 c4=100pf耦合电容 c3=800pf4.4 缓冲放大器的设计晶体振荡器产生的信号相对较弱，再加上传播过程中各种原因导致的衰减，必须要进行放 大后才能做载波，同时也必须减弱前后

9、电路的相互影响，所以产生振荡电路后必须使用缓冲放 大器进行控制。图 2.2.1缓冲放大电路这是采用分压式偏置电路，静态电压时通过电阻 r1、r2的分压提供的。r4旁边的加一个 旁路电容c3可以避免电阻r4对电路的影响。输入信号由c1耦合到三极管的基极，输出信号由电容c2耦合输出。为了更好的对高频信号放大，采用型号为mpq222的三极管，要改变放大倍数只要调整电阻就可以了。4.5 振幅调制电路的设计振幅调制电路采用基极振幅调制电路， 基极调制是三极管本身具有的调制特性。 如图2.3 所示，载波变压器耦合l2、c1构成的l型网络加到晶体管基极上，调制信号通过变压器 tr 和扼流圈l3加到基极上，c

10、2为高频滤波电容。图2.3 基极振幅调制电路4.6 高频功率放大器的设计及仿真由调制器产生的高频已调制信号的功率很小，所以必须对已调信号进行功率放大，才能进行远距离高质量的传输，功率放大电路有很多，如图2.4.1所示，采用的是乙类推挽功率放大 器，功率放大后的已调波信号通过天线以电磁波的形式发射出去了。4.7 低频信号的设计音频信号是一个低频信号，音频放大器被用作一个普通的低频放大器， 放大到调制信号需 要的幅值上。图2.5是音频放大电路，产生一个3khz的音频信号，如图是一个两级低频放大电路，三 极管q1为射级跟随器，主要起隔离级的作用；三极管q2采用的是高频定性的分压式偏置电路。 电容c1

11、、c2为隔直流耦合电容，c1讲音频信号耦合到放大电路中，c3讲信号耦合出来，从而 避免直流电源和交流信号相互影响。由上可看出放大电路采用的是直接耦合的方式，前后放大电路的静态工作点互不影响，原始音频信号在这样的电路下被放大成我们需要的信号。图2.5 音频放大电路4.8仿真结果与分析主振器就是高频振荡器以下为输出波形：振荡器输出波形打能i也吃31.涵i。细：.盟h：；,；：您h工触i ；鼠二1.鼬i：,0t：缓冲放大电路仿真经am调制后的彳s号通过c1进入基极，基极偏执电压必须设置在功率管的截止区内。4.9器件清单表表1 兀器件清单表元器件名称个数型号主要参数二极管21n34a参见电路图三极管7

12、2n2222a ,eog2580电阻多种型号电容1多种型号信号源6直流信号源交号源五设计电路图12调幅发射机仿真总图六实验结果七讨论在实验仿真的过程中我们遇到了许多的问题。 但我们通过上网查阅资料或去图书馆查资料 后解决了。例如我们不知道该用什么型号的晶体管来组合电路， 我们通过讨论解决了这个问题, 还有就是我们开始不知道该怎么去构造该电路的理论模型， 我们也通过自己的努力找到了解决 的办法。八成员分工九设计总结通过超外差式am发射机的设计与制作，我感觉我们必须坚持理论联系实际的思想，以实 践证实理论，从实践中加深对理论知识的理解和掌握。 实验是我们快速认识和掌握理论知识的 一条重要途径。我们认为，在这学期的实验中，在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立 思考、动手操作的