高频电路设计报告书

PAGEPAGE2四川师范大学成都学院通信实验教研室高频电路课程设计报告书学生姓名xxx班级2009级通信工程1班完成时间2011年11月20日学生姓名xxx作品名称：音频信号发生器作品简介及操作演示说明：如果一个放大器的输入端没有外加的任何信号，而在它的输出端却有一个稳定的高频或低频正弦震荡波形，这就是自激震荡现象。这里介绍的音频信号发生器是一个正弦波自激振荡。电路中由晶体管VT1组成一个反相放大器，它的输出电压与输入电压相位差为180度，这就使电路成为一个正反馈电路。简单的RC电路最大移相只能接近90度，而且此时信号输出的幅值已接近为0.所以需要三节RC移相电路来完成再移相180度这个任务。音频信号发射器就是根据这个原理做成的。本电路音频信号发射器的频率设置了两档，电阻RR是为了改变振荡器的振荡频率而设置的。当开关S2、S3断开时，音频信号发射器的输出频率为400Hz；当开关S2、S3闭合时，电阻R1和R3分别并联在电阻R2和R4上，使RC电路的时间常数减小，音频信号发射器的输出频率1000Hz。为了减小振荡器输出的负载对振荡器频率特性的影响，在电路中加了一级射极输出器，由晶体管VT2.电阻R9和电位器BP等组成。电容器C4C6是耦合电容器。输出信号的大小由电位器来调节。测试时，结合原理图可知，J1接电源的正极，J2接电源的负极，此电路工作在一个9V电压下，而J3处是电路的信号输出端。通过测试，我们可以知道电位器BP是用来改变信号振幅的。作品名称：音频信号发生器1系统结构框图1.1音频信号发生器设计方案闭合开关S1闭合开关S1自激震荡产生正弦波放大电路闭合开关S2、S3改变频率图1.1—1总体方案1.2方案论证及其工作原理简述如果一个放大器的输入端没有外加的任何信号，而在它的输出端却有一个稳定的高频或低频正弦震荡波形，这就是自激震荡现象。这里介绍的音频信号发生器是一个正弦波自激振荡器。图2所示是音频信号发生器电路。电路中由晶体管VT1组成一个反相放大器，它的输出电压与输入电压相位差为180度，这就使电路成为一个正反馈电路。简单的RC电路最大移相只能接近90度，而且此时信号输出的幅值已接近为0。所以需要三节RC移相电路来完成再移相180度这个任务。音频信号发射器就是根据这个原理做成的。图中的放大器是晶体管VT1等结构的共发射极单管放大电路。电阻R5和R6是VT1的直流偏置电阻，R7是放大器的负载电阻，R8是发射极反馈电阻，使电路工作的更稳定。电容器C5是发射极旁路电容。振荡器的反馈电路由三节相位超前的RC电路组成，它们包括电阻R2R4R6和电容C1C2C3.。本电路音频信号发射器的频率设置了两档，电阻RR是为了改变振荡器的振荡频率而设置的。当开关S2、S3断开时，音频信号发射器的输出频率为400Hz；当开关S2、S3闭合时，电阻R1和R3分别并联在电阻R2和R4上，使RC电路的时间常数减小，音频信号发射器的输出频率1000Hz。为了减小振荡器输出的负载对振荡器频率特性的影响，在电路中加了一级射极输出器，由晶体管VT2.电阻R9和电位器BP等组成。电容器C4C6是耦合电容器。输出信号的大小由电位器来调节。这台音频信号发射器的最大输出幅度将近3V，信号失真为5%。如果能用双联电位器代替电阻R1R3，就可以实现输出频率的连续调节。这台音频信号发射器的最大输出幅度将近3V，信号失真为5%。如果能用双联电位器代替电阻R1R3，就可以实现输出频率的连续调节。系统硬件原理图2.1音频信号发生器设计图2音频信号发生器原理图2.2音频信号发生器制作流程2.2.1选定符合理论与实际的音频信号发生器的方案，设计出电路图，准备好相应原件。2.2.2按照电路原理图将对应元器件焊接到多功能板的对应位置，注意避免虚焊。2.2.3将焊好后的实物加上工作电压，用示波器观察波形是否符合理论波形。表2.2.3—1元器件清单元件名称型号数量电阻5.1k18k30k5.1k3支、18k2支30k1支1k100k2.7k1k1支、100k1支、2.7k1支可变电阻1k1电容0.01uf10uf47uf0.01uf3支、10uf2支47uf1支拨动开关3三极管901422.3音频信号发生器输出波形S3开S1关S2关f=400.8HZS3开S1关S2开f=675.7HZS3开S1开S2关f=684.1HZS3开S1开S2开f=1087HZ图2.3-1输出波形3课程设计实物图图3—1音频信号发生器4结束语通过我们应用自己所学到的只是设计了一套音频信号发生器电路的方案。音频信号发生器的控制系统主要由于振荡电路、放大电路。所有电阻均采用碳膜电阻，也可以使用金属膜电阻，这样电路的工作就更稳定。电路中的晶体管VT1的放大倍数应在50万左右，晶体管VT2的放大倍数应大于100.三个条轮电容的容量应尽量一致。电路装好后需要进行调试，用万用表的直流电压挡测量晶体管VT1的集电极电压，最好在3V左右。否则要改变电阻R5的值。需要注意VT1基极电压的变化对振荡器频率的影响较大，基极电压升高，振荡器频率也升高。晶体管VT2的发射极电压，也要在3V左右，如果不合适，应调整电阻R9的数值！通过了为期几周的课程设计，我们应用了数模电的知识顺利完成了这个音频信号发生器制作与设计，在此期间，我们查阅了很多相关的资料，也咨询了很多实验室老师，从中学到了许多关于电子方面的知识，并用它们设计了符合该设计的电路。不仅巩固了课堂知识，也提高了我们的理论结合实际的意识。5致谢最后，我要感谢我们的指导老师段老师和孙老师，在这几个周内他们一直耐心的指导我们做设计，为我们解答各种疑难问题,并严格要求我们，使我在这几个周内迅速的成长并学到了很多的知识和很多做人的道理。经过半个月的设计，留给我印象最深的是要设计一个成功的电路，必须要坚定的信念和十足的信心，而且还得大家齐心合力，互相帮助，共同努力。此次的设计并不奢望一定能成功，但一定要对已学的各种电子知识能有一定的运用能力，我们做设计的目的是希望能检查下对所学知识的运用能力的好坏，并且开始慢慢走上创造的道路，这是非常可贵的一点。我们做的音频信号发生器电