电子线路设计小调幅发射机

电子线路课程设计课题名称：小功率调幅发射机设计2014年3月8日实验题目：小功率调幅发射机设计内容摘要：信息高速发展，且无线技术发展很活跃，新技术不断涌现，不断的深入到社会的各个部门，为人类提供更加便捷的服务。小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用，原因是小功率调幅发射机具有实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单的优点。发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制，将其变为在适合频率上具有一定的带宽，有利于天线发射的电磁波。一般来说，简易发射机主要分为低频部分、高频部分、以及电源部分。高频部分主要包括：主振荡器、缓冲放大级、中间放大级、功放推动级以及末级功放级。低频部分主要包括：话筒、低频电压放大级、低频功率放大级以及末级低频功率放大级等。采用multisim软件对小功率条幅发射机电路进行设计与绘制，从理论上对电路进行分析，选择适合的元器件，设计出满足技术指标的小功率调幅发射机。一、1.设计内容及要求技术指标：载波频率输出功率负载电阻输出信号带宽（双边带）残波辐射单音调幅系数；平均调幅系数0.3发射效率2.系统框图调幅发射机的组成框图：缓冲级主振级缓冲级主振级缓冲级主振级缓冲级主振级缓冲级主振级缓冲级主振级高频功放振幅调制高频功放振幅调制调制信号调制信号主振级：主振器就是高频振荡器，根据载波频率的高低、频率稳定度来确定电路型式。方法一：采用石英晶体振荡器，石英晶体振荡器具有较高的频率稳定度，在选择合适的偏置电路的情况下，频稳度可达到10-11数量级，而且，其工作状态稳定，波形失真度也比较小，因此，在频稳度要求较高的电路中，可以选用石英晶体振荡器作为主振级。方法二：采用RC正弦波振荡器，由于RC振荡器主要是由电阻和电容组成的，在电路中并没有谐振回路，因此，RC振荡器不适合于作为高频振荡器，可以选择利用此特点设计音频信号。方法三：采用LC三点式正弦波振荡电路，三点式振荡电路有电容三点式和电感三点式之分，相对来说，电容三点式的输出波形相对电感三点式要稳定，电容三点式振荡器最高工作频率一般比电感三点式振荡器的高且频率变化不会改变电抗的性质，因此振荡器一般都采用电容三点式形式。本设计采用的是克拉泼电路。图1克拉泼振荡电路对于克拉泼电路，为了减小管子与回路间的耦合，一般取值较小，而取值较大，通常它们之间满足《，《，因而回路总电容近似等于，从而对振荡频率影响大大减小，实际情况下，克拉泼电路的频稳度大体上比电容三点式电路高一个数量级，达。根据技术指标选择三极管2N2222三极管结构：NPN集电极-发射极电压30V集电极-基电压60V射极-基极电压5V集电极电流0.8A耗散功率0.5W结温200℃特怔频率平均300MHZ放大倍数：100元器件的选择及参数计算：缓冲级：一般为射级跟随器，它的输入阻抗高，对前级电路影响小，可以作为多级放大器的第一级；输出阻抗低，带负载能力强，可以作为多级放大器的输出级；由于它的前面两个特点，可以在多级放大器里做缓冲级。图2缓冲级电路参数计算：调制信号（音频信号）：用需要传输的信号去改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位。这个用来改变载波信号的某一参数的信号称调制信号。为低频信号。图3音频信号电路图参数计算：振幅调制：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。方案一：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，必须使用高频功率放大器才能达到发射功率的要求。本设计采用的是XFC1596集成模拟相乘器，此电路图及外围的电阻参考电子线路课本246页方案二：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。这种方案最大的优点就是使用的元件少。图4调制电路高频功放：由于调制采用的是XFC1596集成模拟相乘器，为低电平调制，所以加一级甲级高频功率放大，如果还不能达到理想的要求，可以再加一级丙类放大以达到要求。图5甲级功放电路图参数计算：整体的电路图图6小功率调幅电路图工作原理：克拉泼振荡器可以产生10MHz的高频信号作为载波，音频放大电路产生大功率的调制信号（音频信号），将克拉泼振荡器的输出经射极跟随器构成的缓冲级连入用XFC1596调幅电路构成的调制级，将音频放大电路的输出也连入调制级，经调制级完成调幅后再经一级甲级功率放大即可产生满足发射要求的调幅信号，实现小功率调幅AM发射机的功能。改进的地方：主振级可以选用晶体振荡电路，波形更稳定调制级可以选用高电平调制，可以省去功放级，元件使用的少元件清单：元件名称元件符号元件参数元件数目电阻R1.5kΩ1电阻R2KΩ2电阻R51KΩ1电阻R28KΩ1电阻R13KΩ1电阻R17KΩ1电阻R1KΩ1电阻R10KΩ1电阻R1KΩ3电阻R51kΩ1电阻R3.9kΩ1电阻R3kΩ1电阻R50Ω1电阻R51Ω2电阻R10kΩ2电阻R6.8kΩ1电阻R500Ω3电阻R20Ω1电阻R3kΩ1可变电阻R50kΩ1可变电阻R1kΩ1可变电阻R10kΩ1可变电阻R47kΩ1可变电阻R300Ω1电容C0.1uF3电容C1uF2电容C100uF1电容C0.01uF1电容C150pF1电容C300pF1电解电容C10uF1可变电容C100pF1电感L5uH1可变电感L100mH1二极管D1BH621三极管Q2N222210集成运放ULM3581变压线圈T1参考文献：1.电子系统设计与实践，杨刚，周群，电子工业出版社2.电子线路设计指导.李银华等编.北京航空航天大学出版社，20053.高频电子线路实践教程.朱昌平、高远主编.北京：机械工业出版社，20094.电子线路设计·实验·测试（第二版），谢自美主编.华中科技大学出版社，20095.电子线路，谢嘉奎，高教出版社，6.高频电子线路实验与课程设计，杨