調(diào)頻發(fā)射機要點

1、簡易調(diào)頻發(fā)射機簡易調(diào)頻發(fā)射機摘要本次的課程設(shè)計是簡易調(diào)頻發(fā)射機（話筒）,它可以用于演講、教學(xué)、玩具、 防盜監(jiān)控等諸多領(lǐng)域。在這個實驗中我們將學(xué)習(xí)如何將高頻單元電路組合實現(xiàn)滿 足工程實際要求的整機電路等，根據(jù)技術(shù)指示要求我們進行了本次設(shè)計， 主要以 振蕩，調(diào)頻，緩沖，放大為單元電路組成。振蕩電路是由簡單常用的克拉泊電路構(gòu)成的壓控振蕩器 ，通過改變變?nèi)荻O 管兩端的電壓來改變結(jié)電容，從而改變振蕩頻率來實現(xiàn)調(diào)緩沖電路則是一個射 級跟隨器.功放采用的是效率較高丙類功放本課題的設(shè)計利用Multisim軟件仿真設(shè)計了一個小功率調(diào)頻發(fā)射機，力求 使學(xué)生通過動腦動手解決一兩個實際問題， 鞏固和運用在高頻電子線

2、路原理與 實踐中所學(xué)的理論知識和實驗技能相結(jié)合， 基本掌握常用模擬電路的一般設(shè)計 方法，提高設(shè)計能力和動手能力，為以后從事電子電路設(shè)計、研制電子產(chǎn)品打下 基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：克拉泊振蕩；射級跟隨器；丙類功放輸出級；變?nèi)荻O管目錄第一章課程設(shè)計任務(wù)書 11.1 設(shè)計課題任務(wù) 11.2 功能要求說明 1第二章設(shè)計方案及原理 22.1 總體方案介紹 22.2 工作原理說明 3第三章.電路設(shè)計及參數(shù)的計算 43.1 振蕩級電路 43.2 緩沖極電路 73.3 功率放大級 8第四章. Multism 的仿真 104.1 仿真結(jié)果 104.2 誤差分析 12第五章.設(shè)計體會 14參考文獻 15致謝 16附錄 1

3、7第一章.課程設(shè)計任務(wù)書1.1設(shè)計課題任務(wù)簡易調(diào)頻發(fā)射機（話筒）的設(shè)計1.2功能要求說明主要技術(shù)指標：1 .中心頻率：4MHz2 頻率穩(wěn)定度：不低于103. 最大頻偏：75KHZ4. 輸出功率：大于200mW5. 天線形式：拉桿天線（75歐姆）要求調(diào)試并測量主振級電路的性能，包括中心頻率及其頻率穩(wěn)定度等。第二章設(shè)計方案及原理2.1總體方案介紹通常小功率發(fā)射機采用直接調(diào)頻方式，它的組成框圖如下所示。其中高頻振 蕩級主要是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、中心頻率符合指標要求的正弦波信號， 且其頻率受到 外加音頻信號電壓調(diào)變；緩沖級主要是對調(diào)頻振蕩信號進行放大， 以提供末級所 需的激勵功率，同時還對前后級起有一定的隔

4、離作用，為避免級功放的工作狀態(tài) 變化而直接影響振蕩級的頻率穩(wěn)定度；，功放級的任務(wù)是確保高效率輸出足夠大上述框所示小功率發(fā)射機設(shè)計的主要任務(wù)是選擇各級電路形式和各級元器件 參數(shù)的計算。2.2工作原理說明1 .咼頻振蕩級由于是固定的中心頻率，可考慮采用頻率穩(wěn)定度較高的克拉潑振蕩電路。 關(guān) 于該電路的設(shè)計參閱高頻電子線路實驗講義中實驗六內(nèi)容。2 緩沖級由于對該級有一定增益要求，考慮到中心頻率固定，因此可采用以LC并聯(lián)回路作負載的小信號諧振放大器電路。對該級管子的要求是-(3- 5)fBR)CE。- 2VCC至于諧振回路的計算，一般先根據(jù)fo計算出LC的乘積值，然后選擇合適的 C再求出L。C根據(jù)本課題

5、的頻率可取100pF 200pF。3 功放輸出級為了獲得較大的功率增益和較高的集電極效率，該級可采用共發(fā)射極電路，且工作在丙類狀態(tài)，輸出回路用來實現(xiàn)阻抗匹配并進行濾波， 從結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)節(jié)方便起見，本課題可采用n型網(wǎng)絡(luò)，計算元件參數(shù)時通常取在10以內(nèi)，計算公式請參閱教材第二章。功放管要滿足以下條件：CN cmaxf -(3 - 5) f第三章電路設(shè)計和參數(shù)的確定3.1振蕩器電路:變?nèi)荻O管部分接入振蕩回路的等效電路如下:LiCi 二CjGCcCj-Cc Cj3.1.2 圖一. 電路說明：1. 比值C2/C3=F，決定反饋電壓的大小，反饋系數(shù) F 般取1/81/2。2. 為減小晶體管的極間電容對回

6、路振蕩頻率的影響，C2、C3的取值要大。如果選C1C2，C1C3，則回路的諧振頻率fo主要由C1決定。3. ICC一般為（14）mA。ICC偏大，振蕩幅度增加，但波形失真加重，頻率穩(wěn) 定性變差。4. L1、C1與C2、C3組成并聯(lián)諧振回路，其中 C3兩端的電壓構(gòu)成振蕩器的反饋電壓，以滿足相位平衡條件 Sj=2np。其中，晶體管T、L1、C1、C2 C3組 成電容三點式振蕩器的改進型電路即克拉潑電路，接成共基組態(tài)，CB為基極耦合電容，其靜態(tài)工作點由RB1、RB2、RE及RC所決定。5. C5與高頻扼流圈L2給v Q提供通路，C6起高頻濾波作用。變?nèi)荻?極管DC通過Cc部分接入振蕩回路，有利于提高

7、主振頻率 fo的穩(wěn)定性，減小調(diào) 制失真。二. VCC實現(xiàn)變?nèi)荻O管直接調(diào)頻多中小功率的調(diào)頻發(fā)射機都采用變?nèi)荻O管直接調(diào)頻技術(shù)，即在工作于發(fā)射載頻的LC振蕩回路上直接調(diào)頻這種方法的電路簡單、性能良好、畐波少、維修方便，是一種較先進的頻率調(diào)制1. 變?nèi)荻O管特性曲線特性曲線C- v如圖423示。性能參數(shù)VQqo及Q點處的斜率kc等可以通過C- v特性曲線估算3.1.3是變?nèi)荻O管2CC1C勺q- v曲線。由圖可得VQ= YV 時 CQ=75pF2. 電壓所引起的最大頻偏稱為 調(diào)制靈敏度，以Sf表示，單位為kHz/V，即卜fmSfV Qm3. V餉為調(diào)制信號的幅度； f 為變?nèi)莨艿慕Y(jié)電容變化 g時引

8、起的最 大頻偏?；芈房傠娙莸淖兓繛?CT =P2 Cj.確定電路形式，設(shè)置靜態(tài)工作點振蕩器的靜態(tài)工作點取Icq = 2mA, Vceq =6V，測得三極管的=6，計算出各電阻值,Vcc-Vceq12 - 6 c A|cq2 mAR3 R4R3 R4由(1-3)可得F3+R=3kQ，為了提高電路的穩(wěn)定性，F(xiàn)4的值可適當增大，取 R=1kQ，貝U R=2kQ。Veq hVbqfVbe ： |cQR42RmiA*1Q - 2VVbq- Vcc二 Veq 0.7= 2.7VR1+R2R1+R2|bq = I cq / ： = 2mA/ 60 = 33.3uA為了提高電路的穩(wěn)定性，取流過電阻 R上的電

9、流12 = IOIbq = 0.33mAVbqR2 :=1 2二 2.7V-8.18k110.33mA取標稱值艮=8.2k QVbb =2Vcc 則 RCC - 1) R2 =28.2K根據(jù)公式R R2VBQR=28.2KQC為基極旁路電容，可取 G=0.01uF。C8=0.01uF,輸出耦合電容。三. 計算主振回路元件值f 1由式得fo肚2 匸C，若取3= 150pF，則L1 10陽 實驗中可適當調(diào)整L1的圈數(shù)或C1的值。電容C2、C3由反饋系數(shù)F及電路條件C1C2, C1 150MHzB =60。晶體管的靜態(tài)工作點應(yīng)位于交流負載線的中點，一般取UCeq=0.5Vcc ,lc(=(310)m

10、A。因為在仿真軟件中，沒有找到3DG100在這里選與其參數(shù)值相近 的 2N3019根據(jù)已知條件選取lcd=4mA VCeq=0.5Vcc=6V,則Veq Vcc-Vceq 12-6VR10 Rv21.5k1.1IcqIcq4mA(2)R10、Rw2：取 R10=1kQ，Rw2 為 1kQ 的電位器。(3) R8、R9Veq=6.0VVbq= Veq+0.7=6.7VI bq=I cq/ 3 =66.67uAVBQR910k 110Ibq取標稱值R9=10kQ。Vcc _ VBQR87.95k 110|bq取標稱值R8=8.0kQ。輸入電阻R若忽略晶體管基區(qū)體電阻的影響，有Ri=(R8| R9)

11、 |向 R10 + Rw2) II Rl3.63k0(Rl=325Q )(5)輸入電壓UmU im = v2 RiPi = 2 rs DivC rar re，4_Zle |2 V DiwX portion | 0y)T Ai; 1 E A | A E |Y poarrion IO.G.AZ : ZZ 創(chuàng)C3FT F ,SScate 110 V/Diw丫 position pl.Bac oc | r2射級跟隨器仿真波形Trijj&r葉 nr iiir7 b i 1Level |orvType 宮ing.| Ng | Autp【編*3 功率放大級仿真波形Oscilloscope-ISC 1B1 V

12、11!l11|111iipqi11!l111,11P11i1ii!141Illi life11*1I1ilb1TV ri lJ 1J 1141ir iHi1f1li 11|lii1 i 1J |11 A11J 1r.ti1i:L . .1 . 1ll|Il!l I1:/:1 J 1 j 1 , , i- -=十一=-| - - =尸廣.h1b |i II|J| i|lii|iig| F P 1 J ii |i V P n 141|卜JL1 B11i1i1I1fli1jL 4. !11| d |J |I IV 411 1Il 1II(111 1 1 1 1 1 |ij1111V I1!._ _

13、.IrjiI 1/:11111|i 十 丁i - T i:J :v11i|1Fq1L . . _ -i i F f r r p - i1q1L-*.|ii11i|1丄.Ll1iil1111111111-ji l1 P 4 1 illi i i i i 1 B 4 1iiii*iiiiiill1141Z13TimeChannel A花4.討23.47$ VRftVfirM17 33MB 132 l3.378 VT2-T1| 214 123 M-95.878 mVEm 1TinwtScalea2兀 rDivwSTi-ir A|2 nrV Divp 5T飾!E尊t|F e I&ct|X positv

14、i |0 portion | -0.8Y ipofiition |2.2LveloF-yT am| = a| AEAC | 0 DC (ACjjJUc - | 口TypeSig | hx | Autc | 亦4.2 誤差分析1.由LC仿真波形可看到，波形并非是完美的正弦波，還是有點失真的，還 有就是中心頻率也并非是 4MHz還是存在一點誤差的，但是本次所設(shè)計的電路基本達到了任務(wù)書的要求， 所設(shè)計電路的仿真水平， 離設(shè)計指標所要求的還一段 距離。出現(xiàn)這些原因主要有以下四點：1）設(shè)計電路時選擇元件不同會產(chǎn)生誤差；2）電路的參數(shù)設(shè)置會產(chǎn)生誤差；3）本身電路設(shè)計存在問題有待改進；4）各級電路接在一起時

15、互相干擾。第五章 設(shè)計體會通過這次小功率調(diào)頻發(fā)射機的設(shè)計，我最大的收獲就是認識到了自己的不 足，自己知識的貧瘠。 其實一開始并不覺得我高頻電子線路覺得是那么的不盡人 意，真正意義上懂得的東西寥寥無幾，很多基本公式和一些專業(yè)常識都不知道， 比如我一開始竟然連設(shè)置靜態(tài)工作點都不會， 后來通過翻看模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)和 上網(wǎng)查資料，終于做好了。 它加強了我對理論知識的理解， 和對以前知識的溫故。當然還有就是我從一開始對 multism 一無所知到現(xiàn)在了解到它的功能之強 大，里面的元器件庫的豐富，運用它做電路圖，給我們帶來了很多方便，有什么 錯誤就不需要再經(jīng)過做實物才知道你的錯誤， 而且還加強我們自學(xué)的能

16、力。 不過 我實在不知道怎么回事 , 調(diào)頻的效果還是沒有出來 , 這實在令我困惑 .總之，通過這次課程設(shè)計， 學(xué)海無涯這四個字更是深刻地留在了我的腦海里 面。課程設(shè)計期間，我還向老師請教了問題，老師給我提出了很好的建議，在此 謝謝你知識的傳播，在我們的身上有了成效。參考文獻1曹才開，姚屏，曾屹，周細鳳高頻電子線路原理與實踐M長沙： 中南大學(xué)出版社， 2010年.1411432 康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分M第五版 武漢：華中科技大學(xué), 2005年.671153謝自美.電子線路設(shè)計實驗測試M第三版 武漢：華中科技大學(xué) 出版社， 2006 年 . 126 185致謝首先要謝謝學(xué)校給我們這個機會，如果不是學(xué)