電子課程設計(王瑞)

1、 電子技術課程設計（報告）渤 海 大 學 工 學 院課 程 設 計課 程 電子技術課程設計 題 目 基于Multisim的調頻發(fā)射機電路仿真 院 系 工學院 專業(yè)班級 電子信息工程2班 學生姓名 王瑞 學生學號 14031033 指導教師 楚春雨 2016年4月 20 日渤海大學工學院課程設計任務書課程 電子技術課程設計 題目 基于Multisim的調頻發(fā)射機電路仿真 專業(yè) 電子信息工程 姓名 王瑞 學號 14031033 主要內容、基本要求、主要參考資料等主要內容：。利用Multisim對調頻發(fā)射機電路進行驗證和仿真分析，掌握計算機輔助設計軟件在電子電路系統(tǒng)設計中的應用?；疽螅?、用Mu

2、ltisim軟件畫出電路圖；2、對電路進行仿真；3、對所得結果進行分析并得出相應結論。主要參考資料：1 謝自美，電子線路設計實驗測試TP，武漢：華中理工大學出版社，2000.52 曾興雯，高頻電路原理與分析TP，西安：西安電子科技大學出版社，2010.83 黃智偉，全國大學生電子設計競賽TP，北京“北京航空航天大學出版社，2006.124 劉泉，通信電子線路TP，武漢：武漢理工大學出版社，2005.6完成期限 4月16日4月30日 指導教師 楚春雨 專業(yè)負責人 2016年 4 月 15 日目錄1.實驗目的42.總體設計方案框圖43.元器件的選取.44.調制原理及實現44.1基本放大電路的原理及

3、電路實現44.2載波產生電路的原理及仿真結果54.3調頻波產生電路原理及其實現75.總電路的設計106.誤差分析10參考文獻101. 實驗目的1、 學習Multisim仿真軟件的使用方法，以及鍛煉電路仿真的能力；2、 設計調頻發(fā)射機各模塊的電路，正確設計與計算發(fā)射機的各單元電路；2. 總體設計方案框圖信號輸入倍頻放大電路調頻波產生電路基本放大電路調頻信號輸出載波產生電路3. 元器件的選取Ql音頻放大管，選用了2SC1815型， 150；電阻R1可改變頻率接收的靈敏度,電阻R2、R3為晶體管提供靜態(tài)偏置，控制R3的大小可以控制輸入信號的大小；C1為耦合電容，采用了CDll型電解電容。4. 調制原

4、理及實現4.1基本放大電路的原理及電路實現音頻放大器的目的是在產生聲音的輸出元件上重建輸入的音頻信號，信號音量和功率級都要理想如實、有效且失真低。其一種簡單模擬實現方案是采用線性模式的晶體管，得到與輸入電壓成比例的輸出電壓，即A類放大器，是指電流連續(xù)地流過所有輸出器件的一種放大器， 這種放大器，由于避免了器件開關所產生的非線性，只要偏置和動態(tài)范圍控制得當，僅從失真的角度來看，可認為它是一種良好的線性放大?；痉糯箅娐返腗ultisim原理圖4.2載波產生電路的原理及仿真結果振蕩電路的功能是：在沒有外加輸入信號的情況下，電路自動將直流電源提供的能量轉換為具有一定振幅、一定頻率和一定波形的交變信號

5、輸出。LC調頻振蕩器一般由LC正弦波振蕩器與變容二極管調頻電路兩大部分組成。其中，LC正弦波振蕩器用于產生一定頻率的幅度和信號，無須外加輸入信號的控制，就能自動將電能轉換為所需要的交流能量輸出。LC振蕩器電路的Multisim原理圖LC振蕩電路產生高頻載波的仿真結果4.3調頻波產生電路原理及其實現頻率調制原理載波 ，調制信號 ；通過FM調制，使得 頻率變化量與調制信號 的大小成正比。即已調信號的瞬時角頻率 已調信號的瞬時相位為 我們用變容二極管直接調頻變容二極管調頻電路由變容二極管 及耦合電容 組成,R1與R2為變容二極管提供靜態(tài)時的反向直流偏置電壓 即 =R2/(R1+R2) 。電阻R3稱為

6、隔離電阻，常取R3R2,R3R1，以減小調制信號 對 的影響。C5與高頻扼流圈L2給 提供通路，C6起高頻濾波作用。變容二極管 通過耦合電容 部分接入振蕩回路，有利于主振頻率 的穩(wěn)定性，減小調制失真。圖(1-4)所示的為變容二極管部分接入振蕩回路的等效電路，接入系數 及回路總電容 分別為： （1） （2）式中， 為變容二極管的結電容，它與外加電壓的關系為： （3）式中， 為變容二極管加零偏壓時的結電容； 為變容管PN結內建電差（硅管 =0.7V，鍺管 =0.3V）；變容二極管的電容變化指數，與頻偏的大小有關（小頻偏：選=1的變容二極管可近似實現線性調頻，大頻偏：必須選=2的超突變結變容二極管，

7、才能實現較好的線性調頻）；為變容管兩端所加的反向電壓，= + = + 。變容二極管的Cj-v 特性曲線如圖（1-2）示，設電路工作在線性調制狀態(tài)，在靜態(tài)工作點Q處，曲線的斜率為 （4）變容二極管部分接入的等效電路圖 變容二極管的Cj-v特性曲線直接調頻的基本原理是利用調制信號直接控制振蕩器的振蕩頻率，使其反映調制信號變化規(guī)律。要用調制信號去控制載波振蕩器的振蕩頻率，就是用調制信號去控制決定載波振蕩器振蕩頻率的元件或電路的參數，從而使載波振蕩器的瞬時頻率按調制信號變化規(guī)律線性地改變，就能夠實現直接調頻。直接調頻可用如下方法實現：a.改變振蕩回路的元件參數實現調頻在LC振蕩器中，決定振蕩頻率的主要

8、元件是LC振蕩回路的電感L和電容C。在RC振蕩器中，決定振蕩頻率的主要元件是電阻和電容。因而，根據調頻的特點，用調制信號去控制電感、電容或電阻的數值就能實現調頻。調頻電路中常用的可控電容元件有變容二極管和電抗管電路。常用的可控電感元件是具有鐵氧體磁芯的電感線圈或電抗管電路，而可控電阻元件有二極管和場效應管。b.控制振蕩器的工作狀態(tài)實現調頻在微波發(fā)射機中，常用速調管振蕩器作為載波振蕩器，其振蕩頻率受控于加在管子反射極上的反射極電壓。因此，只需將調制信號加至反射極即可實現調頻。若載波是由多諧振蕩器產生的方波，則可用調制信號控制積分電容的充放電電流，從而控制其振蕩頻率。變容二極管直接調頻的工作原理圖

9、與Multisim仿真結果為：變容二極管直接調頻的工作原理圖仿真結果為：變容二極管直接調頻電路的Multisim仿真結果5.總電路的設計總體設計6.誤差分析由仿真波形可看到，波形并非是完美的正弦波，還是有點失真的，還有就是中心頻率還是存在一點誤差的， 但是本次所設計的電路基本達到了任務書的要求，所設計電路的仿真水平，離設計指標所要求的還一段距離。出現這些原因主要有以下四點：（1）設計電路時選擇元件不同會產生誤差；（2）電路的參數設置會產生誤差；（3）本身電路設計存在問題有待改進；（4）各級電路接在一起時互相干擾。參考資料1 謝自美，電子線路設計實驗測試TP，武漢：華中理工大學出版社，2000.52 曾興雯，高頻電路原理與分析TP，西安：西安電子科技大學出版社，2010.83 黃智偉，全國大學生電子設計競賽TP，北京“北京航空航天大學出版社，2006.124 劉泉，通信電子線路TP，武漢：武漢理工大學出版社，2005.6渤海大學工學院課程設計成績評價表課程名稱電子技術課程設計題目名稱學生姓名學號指導教師序號評價項目指 標滿分評分1選題課程設計選題合理，符合專業(yè)主修能力訓練和電子技術課程設計要求。102工作量、工作態(tài)度按期圓滿的完成了規(guī)定的