调幅发发射机安装与调试实训任务书

1、实训任务书项目：点频调幅发射机的安装与调试班级： 姓名： 学号： 实训时间： 工程实训中心电工电子实训教研室制2013年3月天津职业技术师范大学 工程实训中心 电工电子实训教研室一、课程性质必修，学时：30二、教学目的通过对调幅发射机的安装、调试，提高学生的实际动手能力，巩固已学的理论知识，了解发射机的调制方式，能够使学生建立无线电发射机的整机概念，了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能自主完成发射机的各个单元电路：本振、缓冲、调制器、功率激励、高频功放及音频放大器。三、教学形式与要求教学形式：课堂教学采用多媒体课件、黑板讲授、现场讲解、实训操作、讨论等多种形式。教学要求：严格按

2、学校学籍管理制度，不得无故迟到、旷课，严格考勤，按时完成作业。教师任务：讲解基础理论知识、提出要点、组织讨论、指导操作、评阅作业、评价考核。学生任务：掌握教学内容要求、查阅资料、调研、按期完成作业。实践教学：根据教学任务书内容选择元件安装调试电路。学时分配：1/3学时为教师课堂教学和巡回指导，2/3学时学生实训操作、分组讨论、讲解、课堂练习。作业形式：依据本课特点，作业形式为实测数据记录与分析、实训报告、思考题等。考核方式：考勤（30%）平时成绩（40%）报告（考试）（30%）。过程评价：平时作业：资料参阅、表达条理、数据记录、按时完成等。不做0分，雷同0分。 回答问题：表达清晰，论述有条理。

3、不回答0分。 综合表现：平时投入程度，个人能力等。 考勤评价：旷课1天及以上本周考勤分为0分，迟到、早退1次各扣0.5分，请假1天扣2分，请假两天本周考勤分为0分，请假需假条。四、参考资料1、高频电子线路 张肃文 主编 高等教育出版社。 2、MC1496数据手册五、教学内容、进度时间教学内容学生操作内容考核内容周一任务书下达点频调幅发射机工作原理介绍电路布局要求本振电路设计与调试本振电路设计、元件选择、焊接、调试原理框图的理解绘制调频发射机方框图本振电路数据记录与分析周二语音放大电路设计与调试语音放大电路设计、元件选择、焊接与调试语音放大电路调试方案与数据记录和分析周三MC1496器件介绍及典

4、型电路应用介绍基于MC1496的调幅电路设计、安装与调试各管脚电位测量、波形记录与分析周四高频缓冲及功放电路介绍丙类功放工作原理讲解高频线圈的绕制与测试高频缓冲电路及功放电路设计安装与调试高频线圈的绕制与测试高频功放的测试、中心频率范围、带宽、功率测量波形记录及数据分析周五点频调幅发射机整机联调方法与工艺点频调幅发射机整机联调数据记录与分析26六、电路设计发射机的主要任务是把传输对象加载到一个高频载波（运载工具）上，高频载波的变化规律与传输对象有关，经过高频功率放大器对信号进行功率放大，最后借助适合的天线发射出去。从图1中可以看出要传输的对象是个低频信号。低频信号辐射性差，不便于无线传输；高频

5、信号辐射大、可传输性强，把低频信号加载到高频信号上，借助高频信号的传输能力把传输对象传送到目的地。振幅调制分为4种方式：AM（普通调幅）、DSB（抑制载波双边带调幅）、SSB（单边带调幅）、VSB（残留边带调幅）。本设计调幅发射机指的是AM调幅发射机。 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。主振荡器的作用是产生频率稳定的载波。缓冲级主要是削弱后级对主振器的影响。低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级。调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡信号上去的过程。调幅：载波幅度变化调频：载波频率变化

6、图1 调幅调制与调频调制（2-1）（2-2）（2-3）调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。调幅信号分为三种，其表达式为：点频调幅发射机包括：本振部分，低频放大部分，调制器，高频功率放大，缓冲，发射天线，系统框图如图2所示。图2系统框图图3是点频调幅发射机的原理图。原理图按照功能划分为本振、缓冲级、语音放大、调幅调制和高频放大五个部分。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，可去掉功放级。各级电路的作用如下。本振：是正弦波自激振荡器，用来产生稳定的高频振荡信号，由于整个发射机的频率稳定度由它决定，因

7、此要求主振级有较高的频率稳定度，要有一定的振荡功率(或电压)，其输出波形失真要小。LC振荡不稳定，RC适用频率较低，晶体振荡器信号稳定；采用晶体振荡器。缓冲级：其作用主要是将本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)对振荡信号稳定度的影响以及减小振荡波形的失真。调制器：MC1496是平衡调制器/ 解调器，用于在输出电压为产品的输入电压（信号）和切换功能。 典型的应用包括振幅调制，同步检测，调频检测，相位检测。 激励级：若输出功率要求较高时，需要多级放大器对信号放大，末级是功率放大，功率放大前需要激励级先对信号放大。 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

8、大的功率供给负载(天线)。 输出网络：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：声电转换器从声音转化成电信号，信号较弱，必须对语音信号进行放大，使调制器可以完成调幅。高频放大调幅调制语音放大缓冲本振图3 点频调幅发射机原理图2.2.2点频调幅发射机的主要技术指标由于调幅发射机实现调制简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射，调幅发射机的主要指标有工作频率范围、语音信号输入范围和调幅调制与调制度。1. 工作频率范围

9、调幅一般适用于中波、短波广播通信，本机设计为载波工作频率3.579MHz。高频振荡器即为本机振荡器，根据载波频率的高低和频率稳定度来确定电路形式。一般采用三点式振荡器，其基本电路如图4所示。电容三点式振荡器的输出波形比电感三点式振荡器的输出波形好。这是因为电容三点式振荡器中，反馈是由电容产生的，高次谐波在电容上产生的反馈压降较小，输出中高频谐波小；而在电感三点式振荡器中，反馈是 由电感产生的，高次谐波在电感上产生的反馈压降较大。另外，电容三点式振荡器最高工图4 三点式振荡器的基本电路作频率一般比电感三点式振荡器的高。这是因为在电感三点式振荡器中，晶体管的极间电容与回路电感相并联，在频率高时可能

10、改变电抗的性质；在电容三点式振荡器中，极间电容与电容并联，频率变化不改变电抗的性质。因此振荡器的电路型式一般采用电容三点式。在频率稳定度要求不高的情况下，可以采用克拉泼，西勒电路。频率稳定度要求高的情况下，可以采用晶体振荡器，也可以采用单片集成振荡电路。 频率稳定度是振荡器的一项十分重要的技术指标，表示一定时间范围内或一定的温度、湿度、电源电压等变化范围内振荡频率的相对变化程度，振荡频率的相对变化量越小，则表明振荡频率稳定度越高。本机放大电路的输出是发射机的载波信号源，要求它的振荡频率应十分稳定。一般的LC振荡电路，其日频率稳定度约为10-210-3，晶体振荡电路的Q值可达数万，其日频率稳定度

11、可达10-510-6.因此，在本设计中本机振荡电路采用晶体振荡器。2. 语音信号输入范围 我们知道人能听到的声音范围为20Hz-20KHz，在无线传输的过程中首先要把语音信号的转化成电信号，这个转化过程要借助于话筒。语音输入方式选择为驻极体话筒；首先需要了解一下驻极体话筒。（1）驻极体话筒 话筒的结构与组成如图5所示，它把声音信号转化成电信号的声电转换元件，声电转换的关键元件是振动膜。它是一片极薄的塑料膜片，在其中一面蒸发上一层纯金薄膜。然后再经过高压电场驻极后，两面分别驻有异性电荷。膜片的蒸金面向外，与金属 外壳相连通。膜片的另一面与金属极板之间用薄的绝缘衬圈隔离开。这样，蒸金膜与金属极板之

12、间就形成一个电容。这样的话筒就是我们常说的电容麦克。 图5 话筒的结构（2）驻极体话筒检测 将万用表拨至R×100档，两表笔分别接话筒两电极（注意不能错接到话筒的接地极），待万用表显示一定读数后，用嘴对准话筒轻轻吹气（吹气速度慢而均匀），边吹气边观察表针的摆动幅度，如图6所示。吹气瞬间表针摆动幅度越大，话筒灵敏度就越高，送话、录音效果就越好。若摆动幅度不大（微动）或根本不摆动，说明此话筒性能差，不宜应用。 图6 话筒检测（3）语音放大参数 经过话筒拾取的语音信号很微弱不能直接被电路应用，所以要考虑对语音信号的放大，语音信号范围为20Hz-20KHz，根据这个信号的输入范围可采取UA7

13、41运算放大器进行放大，设置放大倍数为21。语音放大器主要是对语音信号进行放大，经过放大的音频信号送到调制器对高频载波进行调制。UA741是高增益的集成运算放大器。可用于此处放大低频语音信号。其管脚图如图7所示。图7 UA741管脚图3. 调幅调制与调制度要求 调制器采用模拟乘法器MC1496构成调幅电路，其引脚图如图8所示。用它可以容易的实现两信号的相乘，将放大的语音信号同高频载波相乘，从而得到调幅信号。 图8 MC1496实物及引脚图振幅调制器的任务是将所需传送的信息加载到高频振荡中，以调幅波的调制形式传送出去。通常采用低电平调制和高电平调制两种方式。采用模拟乘法器实现调制的方法是属于低电

14、平调制，输出功率小，必须使用高频功率放大器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。低电平调幅电路输出功率小，适用于低功率系统。它的电路形式有多种，如斩波调幅器、平衡调幅器、模拟乘法器调幅等，比较常用的是采用模拟乘法器形式制成的集成调幅电路，即集成模拟乘法器MC1496调幅。这种集成电路的出现，使产生高质量调幅信号的过程变得极为简单，而且成本很低。通过对1脚和4脚平衡电压的改变可以改变调制度，使得调制度可调范围为0-100%。2.2.3点频调幅发射机设计电路选择与分析1本振电路（

15、1）电路形式的选择 采用晶体振荡电路，其原理图如9所示，晶振JT和C1、C2、C3、VT1构成振荡回路，振荡频率为3.579MHz。电路中的R1、R2、R3决定晶体管的静态工作点。在对静态工作点设置时，先设定集电极电流ICQ，一般ICQ取0.54mA，ICQ太大会引起输出波形失真，产生高次谐波。设晶体管=60，ICQ=2mA,UEQ=(1/21/3)Ucc，则可算出R1，R2，R3。测试为6V左右测试时为7V左右图9 晶体振荡电路（2）电路参数的选择 本振级是小功率振荡管，选择一般小功率高频管即可，但从稳频和起振出发，应选特征频率fT较高的晶体管，因为fT高，高频性能好，晶体管内部相移小，有利

16、于稳频；在高频工作时，振荡器也因具有足够的增益而易于起振通常fT >(310)f0另外，应选电流放大倍数较大的晶体管，大，易起振。为此，可选3DG6、3DG100、9018等常用的高频小功率管。2音频放大电路A741为集成运算放大器，可以用它来对低频话音进行放大。如图10所示电路为同相放大电路。 (2-4)想一想：R27和R28两个电阻的作用是什么？图10 语音信号放大电路4. 调幅调制电路 根据方案设计，选定模拟乘法器MC1496构成的调幅电路如图2-16所示。X通道两输入端8和10脚直流电位均为6V，可作为载波输入通道；Y通道两输入端1和4脚之间有外接调零电路；输出端6和12脚外可接

17、调谐于载频的带通滤波器；2和3脚之间外接Y通道负反馈电阻R7。若实现普通调幅，可通过调节50k电位器RP1使模拟乘法器的1脚电位比4脚高Vy，调制信号V（t）与直流电压Vy叠加后输入Y通道，调节电位器可改变Vy的大小，即改变调制指数Ma，Ma的计算如图11所示；若实现DSB调制，通过调节50k电位器RP1使1、4脚之间直流等电位，即Y通道输入信号仅为交流调制信号。为了减小流经电位器的电流，便于调零准确，可加大两个750电阻的阻值，比如各增大10。图11 调制度计算MC1496线性区与饱和区的临界点在15-20mV左右，仅当输入信号电压均小于26mV时，器件才有良好的相乘作用，否则输出电压中会出

18、现较大的非线性误差。显然，输入线性动态范围的上限值太小，不适应实际需要。为此，可在发射极引出端2脚和3脚之间根据需要接入反馈电阻R7=1k，从而扩大调制信号的输入线性动态范围，该反馈电阻同时也影响调制器增益。增大反馈电阻，会使器件增益下降，但能改善调制信号输入的动态范围。MC1496可采用单电源，也可采用双电源供电，其直流偏置由外接元器件来实现。1脚和4脚所接对地电阻R18、R20定于温度性能的设计要求。若要在较大的温度变化范围内得到较好的载波抑制效果（如全温度范围-55至+125），R18、R20一般不超过51；当工作环境温度变化范围较小时，可以使用稍大的电阻。图12 调幅调制5. 高频放大

19、器 下图13是由两级功率放大器组成的高频放大器电路。其中晶体管VT3为缓冲级，晶体管VT4与高频变压器Tr1组成高频谐振放大器，晶体管VT5与选频网络T2、C17组成丙类谐振功率放大器。图13 高频放大器2.2.4点频调幅发射机的安装安装前要对电路进行布局，布局要注意：电路板布局原则采用按电路信号流向布局，避免输入输出同相，高低电平交叉；要考虑功能元件与核心元件的位置，整体布局时，尽量把同一功能电路器件放在一起，布线时避免成环。地线设计采用一点接地原则，即把某单元电路上所有接地元器件在一个接地点上与地线连接，多单元电路接地布局采用单元分别接地原则，如图14所示。图14 多单元电路接地对电路合理

20、布局后就可以安装了，安装要有顺序，不能随意安装，一般按照功能模块安装，点频调幅发射机的安装顺序如图15所示。图15 点频调幅发射机的安装顺序图1.本振电路安装与测试 在安装调试本振电路时需要注意以下三点如图2-20所示 ：三极管要测量好坏（参考元器件识别中三极管测量方法），晶体外壳不能与周围元件管脚连接，注意反馈回路的连接。不能短接此处连接不能忘记！ 图16 本振安装注意事项图安装完成后，反复检查电路；确认安装无误后方可通电测试，单电源12V供电，正负极不要接反。接通电源后用示波器课观测到如图17所示的正弦波，频率为3.57MHz。图17本振波形图2.音频放大电路的安装与测试 音频放大电路是运

21、算组成的同相比例放大器，在调试时采用信号源产生1KHz的正弦波代替音频信号。通过观测音频信号的波形验证音频放大器的性能。根据提供的原理图可得知该放大电路的放大倍数是21倍。所以要对1KHz的信号进行衰减处理。正常情况先观测到放大后的波形如图18所示：如果受到本振信号干扰，该信号会变宽图18 正常情况下放大的音频信号3.调幅调制电路的安装与调试 安装调试该模块电路时要注意正负电源和地线的处理。需要注意MC1496的1脚和4脚，这个两个管脚所连接的原件不能连错。注意区分1脚和4脚图19 1脚和4脚的元件连接安装完成后，经过多次检查无误后再接通电源进行测试，部分测试结果如图20所示，示波器显示出一个

22、不对称的调幅波，造成这种现象的根源是调制器调制的非线性失真所致。属于正常现象。非线性失真造成输出信号不对称图20 调制输出的不对称调幅波4.高频放大电路的安装与调试 功率放大器，前级采用谐振放大器，后级采用丙类放大器。在设计谐振放大器时需要自制高频变压器，如图21所示制作好的高频变压器。制作过程如下：图21 制作好的高频变压器（1）电感制作 自制电感的骨架采用丽恒TRF1445中周的骨架，所以要先拆除TRF1445的原来带的电感线圈和电容，先拆除外壳图22所示。拆除过程如图23所示。拆除时注意不能太用力轻轻地向外拉开。图22 拆除外壳图拆除电容后的对比拆除线圈拆除外壳后 图23 拆除过程（2）

23、把三个管脚一列的管脚中的中间管脚剪掉，如图24所示。 图24 拆除中间管脚（3）用直径为0.15的漆包线制作电感，把漆包线的头去掉绝缘漆，图25所示方法去绝缘漆，之后渡松香和焊锡。使用利器去除漆包线绝缘漆皮图25 对漆包线去除绝缘漆（4）在骨架的单侧其中一个管脚固定漆包线，之后，在中间圆柱骨架绕制38圈左右，图26为绕制线圈，重复第三步，把漆包线固定单侧的另外一个管脚。在中间圆柱骨架绕制38圈左右先将漆包线固定在此脚骨架漆包线漆包线轴图26 绕制第一个线圈（5）重复第四步制作另外一个线圈，如图27所示。图27 绕制第二个线圈（6）检测高频变压器的好坏 用万用表R×1档分别测两个线圈的

24、电阻，若测得电阻值接近于零，所制的高频变压器成功，如果测得电阻值较大，需要重新制作，要保证去除绝缘漆的部分充分去掉。具体步骤如图28所示。图28检测高频变压器的好坏高频变压器制作完成后，装接高频放大器，装接完成后测得最后输出的信号如图29所示。经过谐振放大器选频放大波形变好图29 正确输出波形八、元件清单与安装要求数值序号数量与备注可调电容C11150pF（151）C210.1uF（104）C31300pF（301）C4110uFC510.022uF（223）C610.01uF（不焊）C7 两管脚短路焊接不领0.01uF（103）C810.022uF（223）C910.022uF（223）C1

25、21200P（201）C1310.01uF（103）C1410.01uF（103）C1510.01uF（103）C16110uF（不焊）C17不领排针20p1短路帽2p23.579MHzJT1156uHL21中周L31150KR11750R21750R311KR413KR51100R6151R711KR8120KR915.1KR10151R1116.8KR121470R131330R1411KR1513.9KR1613.9KR17110KR18110KR1911.5KR2013KR21110KR22151R231510R24110R25150KRP111KRP2110KRP31MC1496U1

26、1管座8P 14P1个8P 1个（L3）共2个9018VT119018VT219018VT319018VT41C10、C11、L1都不焊RP1中间管脚线和上管脚线对调九、任务评价项目情况记录分值课堂纪律（1分）遵守课堂纪律1基本遵守课堂纪律0.5不遵守课堂纪律(聊天、打逗、吃东西、玩游戏、听音乐、看无关视频等)0操作记录（3分）原理掌握情况(0.5分)掌握0.5基本掌握0.3未掌握0元件识别与焊接(1分)按图焊接较好，元件选择正确1按图焊接质量一般，元件选择正确0.8按图焊接质量较好，元件选择有误0.6按图焊接质量一般，元件选择正确0.5未按图焊接基完成0.3未焊接0调试(1.5分)电路调试成功，方法正确，数据正确，操作熟练1.5电路调试成功，方法正确，操作欠熟练1电路调试方法基本正确，中间步骤有误或小错误0.8电路调试方法基本掌握0.5未调试电路0安全生产（1分）遵守安全操作规程，工具摆放整齐，工作台面干净1基本遵守安全操作规程，工具摆放及台面欠整齐0.5严重违反安全操作远程0十、工作记录(以下内容需上交，作为平时成绩的重要组成部分)1、晶体振荡电路元器件测试序号品名型号规格数量图中标号实测值1234567891011静态工作点测试方法：仪器仪表接线图：数据记录：UBUEUR2IC形记录方法：