高频电子线路课程设计——小型等幅发射机设计

1、课程设计课程名称： 学 院： 专 业： 姓 名： 学 号： 年 级： 任课教师： 年 月 日 课程设计任务书课题名称: 专业、班级： 指 导 教师： 指导教师签名： 教研室主任签名： 分管院长签名： 一课程设计内容 设计题目；小型等幅发射机的设计 设计内容： 通过本课题设计，提高学生的实际动手能力，巩固已学的理论知识，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，从而能正确设计、计算发射机的各个单元电路：主振级、激励级、输出级、调制级、输出匹配网络及音频放大器。 1、工作频率f0=1.2 MHz 2.6MHz2、输出功率POmax025W3、频率稳定度5&

2、#215;10-4 4、负载电阻RA=50 5、电源电压 Ec=12二课程设计应完成的工作1、文本按学校的规定要求撰写。2、设计文本字数至少5000字以上。3、中文摘要300字以内。4、独立完成设计任务。5、按规范要求绘制一张3号电原理图。6、按规定的时间、地点答疑。三课程设计进程安排序号课程设计各阶段名称日期、周次1资料收集12月16（教学第16周）2设计方案论证12月17日（教学第16周）3单元电路设计12月18，19日（教学第16周）4撰写设计文本12月20日（教学第16周）摘要 高频电子线路课程设计的任务是在学生掌握和具备电子技术基础知识与单元电路的设计能力之后，让学生综合运

3、用高频电子线路知识，进行实际高频系统的设计、安装和调测，利用orcad、multisim等相关软件进行电路设计，提高综合应用知识的能力、分析解决问题的能力和电子技术实践技能，让学生了解高频电子通信技术在工业生产领域的应用现状和发展趋势。为今后从事电子技术领域的工程设计打好基础。此设计思路为将超外差式调频接收机分成摄入调谐、高频放大、混频、本机振荡、中频放大、鉴频、低频功放等几个个部分，分别讲天线接收到的高频信号进行选频、放大、混频，最后解调出低频调制信号等功能。将设计参数要求分解到各模块的设计中以分别实现。 【关键词】等幅 发射机 振荡器 高频功率放大器  目 录

4、第一章 概 述 第二章 前 言 第三章 小型等幅发射机的设计第四章 心得与体会第一章 概 述 在高等职业技术学院课程设计是一个重要的教学环节，它与实验、生产实习、毕业设计构成实践性教学体系。由此规定了课程设计的三个性质：一是教学性，学生在教师指导下针对某一门课程学习工程设计；二是实践性，课程设计包括电路设计、印刷板设计、电路的组装和调试等实践内容；三是群众性或主动性，课程设计以学生为主体，要求人人动手，教师只起引导作用，主要任务由学生独立完成，学生的主观能动性对课程设计的完成起决定性作用。学生较强的动手能力就是依靠实践性教学体系来培养的。 第二章 前 言 所谓课程设计就是大型实验，是具有独立制

5、作和调试的设计性实验，其基本属性体现在工程设计上。但课程设计毕竟不同于一般实验。首先是时间和规模不同，一般实验只有两学时，充其量为四学时；而课程设计一般为一两周。实验所要达到的目的较小。通常只是为了验证某一种理论、掌握某一种参数的测量方法、学习某一种仪器的使用方法等等；而课程没计则是涉及一门课程甚至几门课程的综合运用，所以课程设计是大型的。其次，完成任务的独立性不同，一般实验学生采用教师事先安排好的实验板和仪器，实验指导书上详细地介绍了做什么和如何做，实验时还有教师现场指导，学生主要任务是搭接电路，用仪器观察现象和读取数据，因此实验是比较容易完成的；而课程设计不同，课程设计只给出所要设计的部件

6、或整机的性能参数，由学生自己去设计电路、设计和制作印刷电路板，然后焊接和调试电路，以达到性能要求。课程设计和毕业设计性质非常接近，毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计则是工程设计实践的初步训练，它为毕业设计打下一定基础。课程设计与毕业设计在规模上和要求上，大小高低不同，但它们都属于工程设计，因此工作步骤是类似的。 第三章 小型等幅发射机的设计 一、课程设计的前期准备1、预习电容三点式振荡器、基极调幅电路、共集电路、共射电路、高频功率放大电路的工作原理。2.重温高频实验仪器设备的使用方法。二、目的要求通过本课题设计与装配、调试，提高学生的实际动手能力，巩固已学的理论知识，能够使学生建立无线电

7、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，从而能正确设计、计算发射机的各个单元电路：主振级、激励级、输出级、调制级、输出匹配网络及音频放大器。初步掌握小型调幅波发射机的调整及测试方法。三、设计指标 等幅波发射机 1、工作频率f0=1.2 MHz 2.6MHz2、输出功率POmax025W3、频率稳定度5×10-4 4、负载电阻RA=50 5、电源电压 Ec=12V 此外,还要适当考虑发射机的效率,输出波形失真以及波段内输出功率的均匀度等.主振级缓冲级激励级功放及调幅输出网络音频放大话筒四、设计方案 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，

8、可去掉其中的激励级。 各级电路的作用：主振级：是正弦波自激振荡器，用来产生频率为2.6MHz的高频振荡信号，由于整个发射机的频率稳定度由它决定，因此要求主振级有较高的频率稳定度，同时也有一定的振荡功率(或电压)，其输出波形失真要小。缓冲级：其作用主要是将主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)对振荡频率稳定度的影响以及减小振荡波形的失真。 激励级：若输出功率要求较高时，插入激励级来放大信号功率。 功放(调幅)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大的功率供给负载(天线)，若是调幅波发射机，还应在该级实现调幅，应选用合适的调幅方式。 输出网络：由于功放级往往

9、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。五、等幅波发射机的电路设计参考电路：图3-1 等幅波发射机参考电路 (图中L3、R7、C7主要为基极调幅而设制的) (1)T3管输出电阻Re的选择：选定电路临界工作状态时，POmax=05W>2Po再考虑匹配电路的传输效率，假定晶体管最大输出功率POmax=05W ，临界时 Ucm=ECUces=12-1=11V（取UCES=1V） Re=（2）匹配电路的选择：由于RA=50，Re=100，所以需要采用匹配电路，将RA转换为晶体管所需的负载

10、Re。匹配电路还应具有滤波作用。选用匹配电路形式如下图所示。图3-2 匹配电路参数计算公式： 式中0=2f0=2××103(f) , RA=50，Re=100选Qe1=2, 则Qe2= 得:C8=1224 p F (取1200 p F), C9=1149 p F (取1500 p F)(3)馈电电路的选择:采用并联馈电电路,扼流圈选4.7mH或多或少5.6mH均可。 （4）功放电路的选择：C若按60%计算,则临界时: 功放管基极偏置电阻的计算： 选50选用3DG12C其极限参数为。 (5)缓冲级的计算 晶体管的静态工作点应位于交流负载线的中点，考虑到晶体管约有1V的饱和压降

11、，可取 ，为得到一定的跟随范围，减小失真，可取静态工作点电流IcQ=6mA，则 为便于调节，基极偏置电阻采用电位器Rw1、R3组合而成。 T2管可选用普通的小功率高频晶体管如3DG6、3DG8、取4060。图33 缓冲级参考电路 (6)主振级的计算： 电路形式的选择： 采用简单的电容三点式振荡电路，其原理电路如图34所示图34 简单电容三点式振荡电路 在图34中C1为交流旁路电容，故晶体管T1的基极交流接地，该电路可看成共基电路和反馈网络组成，C4、C3构成分压电路，提供降压输出，减小了负载对振荡电路的影响： 电路参数的选择： a)选管：主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

12、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、3DG8、9018等常用的高频小功率管. b)直流工作状态与偏置电阻的计算： 振荡管的静态工作点电流对振荡器工作的稳定性及波形有较大的关系，因此，应合理选择工作点。 振荡器振荡幅度稳定后，常工作在非线性区域，晶体管必然出现饱和和截止情况，晶体管在饱和时输出阻抗低，它并联在LC回路上使Q值大为降低，降低频率稳定度，波形也会失真，所以应把工作点选在偏向截止

13、区一边，故工作点电流不能过大，应选小些，通常对小功率振荡器，工作点电流应选,IcQ偏大，可使振荡幅度增加一些，但对其它指标不利，通常取Icq=1mA R4=2K 请考虑基极偏置电阻应如何定。取 c)振荡电路参数与选取： 选择L= 1012uH 而 选反馈系数Fu= l则C2= C3(选为510pF)。取输出接入系数 定一C4值,可取C3 值上面讨论的是等幅波发射机的设计。对于调幅波发射机应如何设计，请每个同学自己思考。六、安装调试要求对图24所示电路进行装配、调整、测试，以使电路能正常工作，并达到所要求的主要技术指标。 l、检测元件、晶体管 用晶体管图示仪检测晶体管(它们的主要参数：如、BUc

14、E0等)应符合设计要求。对要求自己绕制的电感线圈，可用高频电感电容测量仪测量电感量。 2、按规定的印刷线路的大小设计印制板图。并通过描图、腐蚀、钻孔等过程制作电路印制板。3、对要求的电路进行元器件的焊接、安装，要求安装整齐，焊点光滑、无焊、错焊。4、对各级电路进行调试：（1）振荡电路：调整合适的静态偏置，使输出电压幅度合适，输出波形应无明显失真，输出信号频率正确。（2）缓冲电路： 调整合适的偏置，使输出无明显失真。 (3)功放电路： 调整功放偏置或输入载波幅度，以及有关元件，使输出幅度达到最大，无明显失真，要求输出电压幅度>3.5V，输出功率符合要求。第4章 总结及心得体会 这

15、两周的电子课程设计实习周终于结束了，通过两周以来同学和老师的共同努力，我们终于完成了电子课程。作完之后，我组的全体成员都大吸了一口气，然后感叹道：终于做完了，可把我们可累苦了。但大家脸上的表情都是欣慰和欢喜的，到底工夫不负有心人。俗话说的好：苦不苦想想红军长征二万五。当年红军爬雪山，越草地，与自然做斗争，冰天雪地的。我们饿了还有香喷喷的饭菜吃，他们呢？吃草皮，啃树皮，甚至连自己身上的皮带都煮着吃了，比起他们来我们幸福多了，看着自己的劳动成果：面包板上大大小小的芯片，密密麻麻的连接线，大家都笑了，我们四目相接，面面相觑，都在感慨实习终于结束了。不知道是因为心情好还是太累，晚上回去倒下就睡着了，特别