通信电子技术综合实训无线调频话筒的原理分析课件

通信电子技术综合实训

无线调频话筒的原理分析主要内容1、根据方框图来对应到原理电路图中的具体电路2.对指定的电路进行分析

基本要求掌握电路的工作原理学会电路的分析方法原理电路图一.音频放大电路分析1.原理利用集成运放的“虚短”、“虚断”来对放大器的放大倍数进行计算虚短：

因为理想运放的电压放大倍数很大，而运放工作在线性区，是一个线性放大电路，输出电压不超出线性范围（即有限值），所以，运算放大器同相输入端与反相输入端的电位十分接近相等。在运放供电电压为±15V时，输出的最大值一般在10～13Ｖ。所以运放两输入端的电压差，在1mV以下，近似两输入端短路。这一特性称为虚短，显然这不是真正的短路，只是分析电路时在允许误差范围之内的合理近似。虚断：由于运放的输入电阻一般都在几百千欧以上，流入运放同相输入端和反相输入端中的电流十分微小，比外电路中的电流小几个数量级，流入运放的电流往往可以忽略，这相当运放的输入端开路，这一特性称为虚断。显然，运放的输入端不能真正开路。运用“虚短”、“虚断”这两个概念，在分析运放线性应用电路时，可以简化应用电路的分析过程。运算放大器构成的运算电路均要求输入与输出之间满足一定的函数关系，因此均可应用这两条结论。如果运放不在线性区工作，也就没有“虚短”、“虚断”的特性。如果测量运放两输入端的电位，达到几毫伏以上，往往该运放不在线性区工作，或者已经损坏。一.音频放大电路分析2.分析输入信号加入反相输入端,理想电路如图所示。则虚短概念：由于由此可得：（6以减少运算误差。此电路属电压并联负反馈放大电路。利用运算放大器电路的两个分析特点：Ri为输入端电阻，Rf为反馈电阻，R’是平衡电阻，使同相端的等效偏置电阻与反向端相等，即，虚断概念：由于二.直接调频电路分析1.原理介绍：直接调频法：这种方法一般是用调制电压直接控制振荡器的振荡频率,使振荡频率f(t)按调制电压的规律变化。若被控制的是LC振荡器,则只需控制振荡回路的某个元件(L或C),使其参数随调制电压变化,就可达到直接调频的目的。常用的方法是采用变容二极管，还可以采用电抗管调制器(在变容二极管问世之前应用很广泛，现在很少使用)。2.变容二极管调频原理变容二极管是由PN结构成的半导体器件，利用PN结反向偏置时，其势垒电容随外加反向偏压变化的机理，在制作半导体二极管的工艺上进行特殊处理，控制掺杂浓度和掺杂分布，可使势垒电容灵敏地随反偏电压变化且呈现较大的变化。变容二极管通常在反向电压下工作。变容管结电容Cj与在其两端所加反偏电压u之间存在着如下关系:C0为变容二极管在零偏时的结电容值；为变容二极管PN结的势垒电位差(硅管约为0.7V，锗管约为0.3V)；为变容二极管的结电容变化指数。设在变容二极管上加的调制信号电压为uΩ(t)=UΩcosΩt,则静态工作点为EQ时,变容二极管结电容为

电容调制度，它表示结电容受调制信号调变的程度。

将此变容管接入振荡回路，根据uΩ(t)的变化，将会引起Cj的变化，进而引起回路谐振频率的变化，从而实现调频。三、二倍频放大电路级（1）原理电路单调谐回路放大器的工作原理交流信号被放大的过程：高频信号ui由T1的初级输入，经其次级至三极管的输入端，产生基级电流ib及集电极电流ic，因L及C2组成的调谐回路对输入信号谐振（二倍频），故其对输入信号呈纯电阻性，ic在其两端产生一个与输入信号同频反相的输出电压，经变压器耦合至T2的次级，产生输出电压uo。2、二倍频放大电路级Q2既是又是隔离和推动作用（以减轻末级对震荡频率的影响）。L7和C21回路调谐在4×XMHz的二次谐波上，产生2×（4×XMHz）=8×XMHz的超高频信号。并输出约-5dBm的推动功率。三.功率放大级（3）基本原理丙类谐振功率放大器电路的构成原则谐振功放的集电极电路组成原则谐振功放的集电极馈电电路，应保证集电极电流ic中的直流分量Ic0只流过集电极直流电源VCC(即：对直流而言，VCC应直接加至晶体管c、e两端)，以便直流电源提供的直流功率全部交给晶体管；还应保证谐振回路两端仅有基波分量压降(即：对基波而言，回路应直接接到晶体c,e两端)，以便把变换后的交流功率传送给回路负载；另外也应保证外电路对高次谐波分量icn呈现短路，以免产生附加损耗LC谐振网络为放大器的并联谐振网络。谐振网络的谐振频率为信号的中心频率。作用：滤波、匹配。VCC：集电极直流电压作用：给放大管合理的静态偏置，提供直流能量。VBB:基极直流电压作用:保证三极管工作在丙类状态。VBB的值应小于放大管的导通电压Uon；通常取VBB≤0。电路各元件的作用ic余弦脉冲的分解icicmax-/2-/2tIMIMcos其中0(θ)、1(θ)、…、n(θ)为谐波分解系数；另定义1=Ic1m/Ic0=1(θ)/0(θ)为波形系数，随减小而增大。/1/0=101230,1,2,32.01.00.50.40.30.20.10-0.051030507090110130150170iCt-

0ic1Ic1mt0ucUc1mt0tuCE1UCC0Uc1m当iC流过LC谐振回路时，在回路两端产生电压uC。由于谐振回路的选频特性，uC中只有基波分量幅度最大，其它频率的信号电压幅度较小可以忽略。设Re——并联回路谐振时的等效负载电阻，包括BJT的输出电导和等效的RL。实用谐振功放要考虑的几个因素集电极馈电uCE=UCC-Uc1mcosωt(a)串联馈电电路UCCLcCcLCVT(b)并联馈电电路UCCLcCc1Cc2LCVT直流通路UCCLcLVT直流通路UCCLcVT分布电容影响小；但LC处于直流高电位上，网络元件安装不方便。LC处于直流地电位上，网络元件安装方便；但分布参数直接影响网络的调协。交流通路LcCcLCVT××××交流通路LcCc1LCVT基极馈电uBE=UBB+Uimcosωt(a)串联馈电电路UBBCcVT(b)并联馈电电路UBBCc1Cc2VTLcCc2Cc1LcRbVT自给偏压电路丙类功放的基极偏置电压UBB为负偏压，实际电路中常采用自给偏压的方法来产生UBB从而省去一个直流源。优点：能自动维持放大器的稳定性。有利于稳定输出电压，但对于要求具有线性放大特性的放大器来说则不利。匹配网络概述输入回路RsRLRiReIs输出回路匹配网络的作用：（1）在输入端：实现信号源输出阻抗与放大器输入阻抗的匹配，以获得最大的激励功率；（2）在输出端：将外界的负载电阻RL变换为放大器所需的最佳负载电阻Re，以保证输出功率最大；还应具有较好的滤波能力；（3）传输效率尽可能高，损耗尽可能小。实现方法：LC变换网络实现调谐和阻抗匹配连接方式：Г型、Π型和Т型三种(a)∏型网络XsX