100MHz調(diào)頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)和制作

1、 <<高頻課程設(shè)計(jì) >>課程設(shè)計(jì)報(bào)告題 目：100MHz調(diào)頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)與制作 專 業(yè)：12通信工程 年 級(jí)：2012級(jí) 學(xué) 號(hào)：xxxxxx 學(xué)生姓名：xxx 聯(lián)系電話： 指導(dǎo)老師：xxx 完成日期： 2015年 3 月 30 日摘 要 調(diào)頻發(fā)射機(jī)作為一種簡(jiǎn)單的通信工具，由于它不需要中轉(zhuǎn)站和地面交換機(jī)站支持，就可以進(jìn)行有效的移動(dòng)通信，因此深受人們的歡迎。目前它廣泛的生產(chǎn)、保安、野外工程等領(lǐng)域的小范圍移動(dòng)通信工程中。本課題重點(diǎn)在于設(shè)計(jì)能給發(fā)射機(jī)電路提供穩(wěn)定頻率的振蕩調(diào)制電路。利用高頻放大9018NPN三極管、線圈、二極管1N4148、瓷片電容、電解電容、開關(guān)、電阻元件，

2、制作發(fā)射機(jī)，實(shí)現(xiàn)一定距離內(nèi)發(fā)射信號(hào)的功能。發(fā)射機(jī)的主要任務(wù)是完成有用的低頻信號(hào)對(duì)高頻載波的調(diào)制，將其變?yōu)樵谀骋恢行念l率上具有一定帶寬、適合通過天線發(fā)射的電磁波。關(guān)鍵詞：調(diào)頻發(fā)射機(jī)；調(diào)頻；高頻放大；9018NPN三極管；線圈；二極管1N4148。ABSTRACTFM transmitter as a simple communication tools, because it does not require station and ground switch station, can effectively support the mobile communications, so deepl

3、y the welcome of people. It currently extensive production, security, field engineering and other areas of small range of mobile communication engineering. This subject focuses transmitter circuit design can provide stability to the oscillation frequency modulation circuit. By using high frequency a

4、mplifier, coil, diode 1 n4148, 9018 NPN ceramics capacitors, electrolytic capacitors, switches, resistance element, transmitter, can realize the function of transmitting within a certain distance. Transmitter is the main task of the complete useful modulation of low frequency signal of high frequenc

5、y carrier, it becomes in a center frequency has a certain bandwidth, is suitable for the transmission of electromagnetic waves by the antenna.Key Words: FM transmitter; FM; High frequency amplifier;9018 NPN transistor; Coil; 1 N4148 diode. II目錄摘 要IABSTRACTI目錄II1 設(shè)計(jì)要求及方案選擇11.1設(shè)計(jì)要求11.2方案選擇12 理論分析與設(shè)計(jì)52

6、.1設(shè)計(jì)方框圖電路的分析及設(shè)計(jì)52.2總電路的分析及設(shè)計(jì)53電路設(shè)計(jì)63.1 硬件電路的設(shè)計(jì)63.2 單元電路設(shè)計(jì)83.3語音信號(hào)調(diào)頻到發(fā)射機(jī)103.4高頻發(fā)射信號(hào)發(fā)射104 系統(tǒng)測(cè)試114.1調(diào)試所用的基本儀器清單114.2 調(diào)試過程124.3調(diào)試結(jié)果124.3測(cè)試結(jié)果分析135 總結(jié)14參考文獻(xiàn)15附件16151 設(shè)計(jì)要求及方案選擇1.1設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一個(gè)發(fā)射頻率在100MHZ的調(diào)頻發(fā)射機(jī)，這樣能剛好覆蓋調(diào)頻收音機(jī)的接收頻率，通過調(diào)整電感和電容的數(shù)值，可以方便地改變發(fā)射頻率，避開調(diào)頻電臺(tái)。調(diào)頻發(fā)射機(jī)主要由基本放大電路，載波產(chǎn)生電路，調(diào)頻波產(chǎn)生電路，電容三點(diǎn)式的振蕩器，諧振器，采集外界的聲音信

7、號(hào)的話筒MIC等構(gòu)成。通過話筒或者外部信號(hào)輸入插座將聲音信號(hào)采集引入到調(diào)頻發(fā)射機(jī)，再送到三極管的基極進(jìn)行頻率調(diào)制，并利用電容將發(fā)射信號(hào)耦合到天線上發(fā)射出去。調(diào)試一個(gè)頻率為100MHz的高性能調(diào)頻發(fā)射機(jī)，要求信號(hào)失真小，發(fā)射距離大于10米，能用普通收音機(jī)接收發(fā)射的信號(hào)。1.2方案選擇 方案一：采用MAX2606調(diào)頻發(fā)射芯片做調(diào)率發(fā)射電路方案，MAX2606采用SOT230-6微型封裝，應(yīng)用電路如圖1-1所示，它的平均頻率由L1設(shè)置，390H的電感可將中心頻率設(shè)定在100MHz。調(diào)節(jié)電位器RP1則可以在88至108MHz的FM波段選擇一個(gè)頻道作為發(fā)射輸出功率。輸出功率對(duì)50的天線約為-21dB。圖

8、中的兩個(gè)INPUT端接在功放機(jī)左右線路（LINE）輸出端，左右聲道音頻信號(hào)均通過22k相加，并被電位器RP1衰減后，由腳送入MAX2606的內(nèi)部振蕩電路，經(jīng)過調(diào)制后的射頻信號(hào)從腳輸出到發(fā)射天線，由于輸入信號(hào)幅度高于60時(shí)將產(chǎn)生失真，因此使用電位器RP2將信號(hào)衰減到該電平以下。發(fā)射天線可以用一段75cm的電線充當(dāng)。此時(shí)發(fā)射距離約為50米。為保證最佳接收效果，它最好與接收天線平行安裝。MAX2606可工作于3至5的單電源，但最好采用穩(wěn)定的電壓，尤其是0.01F的退耦電容不能省略，以減少頻率漂移和噪聲，所以MAX2606的缺點(diǎn)就是有頻率漂移和噪聲。圖1-1 基于MAX2606調(diào)頻發(fā)射芯片發(fā)射電路方案

9、二：通過音頻信號(hào)改變載波的頻率實(shí)現(xiàn)調(diào)頻發(fā)射，調(diào)頻發(fā)射機(jī)發(fā)射的頻率帶寬較寬，但其在高頻段因所占的相對(duì)頻帶較調(diào)幅波發(fā)射更窄，發(fā)射距離遠(yuǎn)，信號(hào)失真小。并且在要求傳輸距離不是很遠(yuǎn)的情況下，我們用直接載波調(diào)頻很容易實(shí)現(xiàn)載波調(diào)頻發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)，在能滿足我的課程設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)要求的情況下，我門選擇直接載波調(diào)頻的方案來設(shè)接調(diào)頻發(fā)射機(jī)。 方案三：利用通信原理和高頻電子線路的相的任務(wù)是確保高效率輸出足夠大的高頻功率，并饋送到天線進(jìn)行發(fā)射。使用S9018構(gòu)成基本放大電路，載波產(chǎn)生電路，調(diào)頻波產(chǎn)生電路，電容三點(diǎn)式的振蕩器，諧振器，采集外界的聲音信號(hào)的話筒等構(gòu)成。通過外部信號(hào)輸入插座將聲音信號(hào)采集引入到調(diào)頻發(fā)射機(jī)，再送到

10、三極管的基極進(jìn)行頻率調(diào)制并利用電容將發(fā)射信號(hào)耦合到天線上發(fā)射出去。圖1-2 s9018結(jié)構(gòu)圖使用S9018等元件組成的電路，通過音頻信號(hào)改變載波的幅值實(shí)現(xiàn)載波調(diào)幅發(fā)射，調(diào)幅發(fā)射機(jī)實(shí)現(xiàn)調(diào)制簡(jiǎn)便，調(diào)制所占的頻帶窄，幅度調(diào)制的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，并且與之對(duì)應(yīng)的調(diào)幅接收設(shè)備簡(jiǎn)單，對(duì)阻礙物的穿透能力強(qiáng)，調(diào)幅發(fā)射機(jī)廣泛地應(yīng)用于廣播發(fā)射，但是傳輸距離短，容易失真。 綜合對(duì)比，基于所學(xué)的相關(guān)知識(shí)與高頻有關(guān)，方案三比其它制作簡(jiǎn)單方便而且價(jià)格低廉容易調(diào)試，適合鍛煉我們的動(dòng)手能力，所以選擇方案一進(jìn)行發(fā)射機(jī)的制作。話筒（MIC），電容C1，電阻R2、R4、 R5三極管V1組成基本放大電路。話筒可以將話音轉(zhuǎn)換成音頻

11、信號(hào)，音頻信號(hào)經(jīng)過耦合電容C1傳到三極管V1的基極，實(shí)現(xiàn)音頻信號(hào)的放大，從而獲得所需要的功率，以便對(duì)高頻載波進(jìn)行調(diào)制。設(shè)計(jì)中是所用到的信號(hào)放大電子器件，9018NPN三極管有三個(gè)極，分別叫做集電極C，基極B，發(fā)射極E。此電子器件有兩大優(yōu)點(diǎn)。圖1-3 9018NPN三極管結(jié)構(gòu)圖1、電流放大下面的分析僅對(duì)于NPN型硅三極管。如圖1-3所示，我們把從基極B流至發(fā)射極E的電流叫做基極電流Ib；把從集電極C流至發(fā)射極E的電流叫做集電極電流 Ic。這兩個(gè)電流的方向都是流出發(fā)射極的，所以發(fā)射極E上就用了一個(gè)箭頭來表示電流的方向。三極管的放大作用就是：集電極電流受基極電流的控制（假設(shè)電源 能夠提供給集電極足夠

12、大的電流的話），并且基極電流很小的變化，會(huì)引起集電極電流很大的變化，且變化滿足一定的比例關(guān)系：集電極電流的變化量是基極電流變 化量的倍，即電流變化被放大了倍，所以我們把叫做三極管的放大倍數(shù)（一般遠(yuǎn)大于1，例如幾十，幾百）。如果我們將一個(gè)變化的小信號(hào)加到基極跟發(fā)射 極之間，這就會(huì)引起基極電流Ib的變化，Ib的變化被放大后，導(dǎo)致了Ic很大的變化。如果集電極電流Ic是流過一個(gè)電阻R的，那么根據(jù)電壓計(jì)算公式 U=R*I 可以算得，這電阻上電壓就會(huì)發(fā)生很大的變化。我們將這個(gè)電阻上的電壓取出來，就得到了放大后的電壓信號(hào)了。2、偏置電路 三極管在實(shí)際的放大電路中使用時(shí)，還需要加合適的偏置電路。這有幾個(gè)原因。

13、首先是由于三極管BE結(jié)的非線性，基極電流必須在輸入電壓 大到一定程度后才能產(chǎn)生（對(duì)于硅管，常取0.7V）。當(dāng)基極與發(fā)射極之間的電壓小于0.7V時(shí)，基極電流就可以認(rèn)為是0。但實(shí)際中要放大的信號(hào)往往遠(yuǎn)比 0.7V要小，如果不加偏置的話，這么小的信號(hào)就不足以引起基極電流的改變（因?yàn)樾∮?.7V時(shí)，基極電流都是0）。如果我們事先在三極管的基極上加上一 個(gè)合適的電流（叫做偏置電流，上圖中那個(gè)電阻Rb就是用來提供這個(gè)電流的，所以它被叫做基極偏置電阻），那么當(dāng)一個(gè)小信號(hào)跟這個(gè)偏置電流疊加在一起時(shí)，小 信號(hào)就會(huì)導(dǎo)致基極電流的變化，而基極電流的變化，就會(huì)被放大并在集電極上輸出。另一個(gè)原因就是輸出信號(hào)范圍的要求，

14、如果沒有加偏置，那么只有對(duì)那些增加的 信號(hào)放大，而對(duì)減小的信號(hào)無效（因?yàn)闆]有偏置時(shí)集電極電流為0，不能再減小了）。而加上偏置，事先讓集電極有一定的電流，當(dāng)輸入的基極電流變小時(shí)，集電極 電流就可以減?。划?dāng)輸入的基極電流增大時(shí)，集電極電流就增大。這樣減小的信號(hào)和增大的信號(hào)都可以被放大了。所以選擇9018NPN三極管作為本次設(shè)計(jì)的最佳器件。圖1-4 LC并聯(lián)諧振電路原理結(jié)構(gòu)圖2 理論分析與設(shè)計(jì)2.1設(shè)計(jì)方框圖電路的分析及設(shè)計(jì)高頻時(shí)，三極管的結(jié)電容Cbe的作用不可忽略。高頻三極管V1和結(jié)電容Cbe，電容C3、C5、C6組成一個(gè)電容三點(diǎn)式的振蕩器 ，產(chǎn)生高頻振蕩信號(hào)，即載波。載波的頻率主要由電容C4、電

15、感L組成一個(gè)諧振器和結(jié)電容決定。 用放大了的音頻信號(hào)去控制結(jié)電容 Cbe，便可控制載波的頻率，使得載波的頻率隨著音頻信號(hào)的改變而改變，從而實(shí)現(xiàn)調(diào)頻。調(diào)頻信號(hào)通過電容C4傳送到發(fā)射天線，向外發(fā)射88108MHZ之間的調(diào)頻電波。本設(shè)計(jì)圖采用FM調(diào)制。通常小功率發(fā)射機(jī)采用直接調(diào)頻方式，并組成框圖如下圖2-1所示： 圖2-1 系統(tǒng)框圖其中高頻振蕩級(jí)只要是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、中心頻率符合指標(biāo)要求的正弦波信號(hào)，且其頻率受到外加音頻信號(hào)電壓調(diào)變；緩沖級(jí)主要是對(duì)調(diào)頻振蕩信號(hào)進(jìn)行放大，以提供末級(jí)所需的激勵(lì)功率，同時(shí)還對(duì)前后級(jí)起有一定的隔離作用，以避免級(jí)功放的工作狀態(tài)變化而直接影響振蕩極的頻率穩(wěn)定度。功放級(jí)的任務(wù)是確保

16、高效率輸出足夠大的高頻功率，并饋送到天線進(jìn)行發(fā)射。2.2總電路的分析及設(shè)計(jì) 利用調(diào)制信號(hào)直接控制振蕩器的振蕩頻率，使其反映調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律。要用調(diào)制信號(hào)去控制載波振蕩器的振蕩頻率，就是用調(diào)制信號(hào)去控制決定載波振蕩器振蕩頻率的元件或電路的參數(shù)，從而使載波振蕩器的瞬時(shí)頻率按調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律線性地改變，就能夠?qū)崿F(xiàn)直接調(diào)頻。直接調(diào)頻可用改變振蕩回路的參數(shù)來實(shí)現(xiàn)，在LC振蕩器中，決定振蕩頻率的主要元件是LC振蕩回路的電感L和電容C，所以根據(jù)調(diào)頻的特點(diǎn)，用調(diào)制信號(hào)去控制電感、電容、電阻的數(shù)值就能實(shí)現(xiàn)調(diào)頻，也可用控制振蕩器的工作狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。其中高頻振蕩級(jí)主要是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定、中心頻率符合指標(biāo)要求的正弦波信號(hào)，

17、且其頻率受到外加調(diào)制信號(hào)電壓調(diào)變；緩沖級(jí)主要是對(duì)調(diào)頻振蕩信號(hào)進(jìn)行放大，以提供末級(jí)所需的激勵(lì)功率，同時(shí)還對(duì)前后級(jí)起有一定的隔離作用，為避免級(jí)功放的工作狀態(tài)變化而直接影響振蕩級(jí)的頻率穩(wěn)定度；功放級(jí)的任務(wù)是確保高效率輸出足夠大的高頻功率，并饋送到天線進(jìn)行發(fā)射。基本原理是：載波振蕩為，調(diào)制信號(hào)為，數(shù)學(xué)表達(dá)式為 （2-1）瞬時(shí)頻率為，瞬時(shí)相位為3電路設(shè)計(jì)3.1 硬件電路的設(shè)計(jì)總原理圖如圖3-1所示：圖3-1總原理圖基本原理：設(shè)載波信號(hào)，調(diào)制信號(hào)；通過FM調(diào)制，使得頻率變化量與調(diào)制信號(hào)的大小成正比。即已調(diào)信號(hào)的瞬時(shí)角頻率 （3-1）已調(diào)信號(hào)的瞬時(shí)相位為 （3-2）實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的方法有直接調(diào)頻和間接調(diào)頻兩大類。

18、本次設(shè)計(jì)主要采用直接調(diào)頻，其原理為：利用調(diào)制信號(hào)直接控制振蕩器的振蕩頻率，使其反映調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律。要用調(diào)制信號(hào)去控制載波振蕩器的振蕩頻率，就是用調(diào)制信號(hào)去控制決定載波振蕩器振蕩頻率的元件或電路的參數(shù)，從而使載波振蕩器的瞬時(shí)頻率按調(diào)制信號(hào)變化規(guī)律線性地改變，就能夠?qū)崿F(xiàn)直接調(diào)頻。 三極管是一種控制元件，主要用來控制電流的大小，以共發(fā)射極接法為例（信號(hào)從基極輸入，從集電極輸出，發(fā)射極接地），當(dāng)基極電壓UB有一個(gè)微小的變化時(shí)，基極電流IB也會(huì)隨之有一小的變化，受基極電流IB的控制，集電極電流IC會(huì)有一個(gè)很大的變化，基極電流IB越大，集電極電流IC也越大，反之，基極電流越小，集電極電流也越小，即基極電

19、流控制集電極電流的變化。但是集電極電流的變化比基極電流的變化大得多，這就是三極管的放大作用。IC 的變化量與IB變化量之比叫做三極管的放大倍數(shù)（=IC/IB, 表示變化量。），三極管的放大倍數(shù)一般在幾十到幾百倍。 LC并聯(lián)諧振回路阻抗的相頻特性是一條具有負(fù)斜率的單調(diào)變化曲線，利用曲線中，線性部分可以進(jìn)行頻率與相位的線性轉(zhuǎn)換，這主要應(yīng)用在相位鑒頻電路中；同樣，LC并聯(lián)諧振回路阻抗的幅頻特性曲線中的線性部分也可以進(jìn)行頻率與幅度的線性轉(zhuǎn)換，因而在斜率鑒頻電路中也得到了應(yīng)用。 調(diào)頻信號(hào)的電流是等幅、頻率隨調(diào)制信號(hào)變化的電流。當(dāng)此電流通過斜率鑒頻器的頻率一振幅變換網(wǎng)絡(luò)時(shí)，由于LC并聯(lián)諧振網(wǎng)絡(luò)的中心頻率為

20、f0，輸入的高頻信號(hào)使LC網(wǎng)絡(luò)一直處于失諧狀態(tài)，即工作于諧振曲線上以A為中心的BC之間的區(qū)域。當(dāng)輸入信號(hào)頻率增大時(shí)，工作點(diǎn)由A向C移動(dòng)，對(duì)應(yīng)的輸出電壓由Uma減小為Umc；反之，當(dāng)輸入信號(hào)頻率減小時(shí)，工作點(diǎn)由A向B移動(dòng)，對(duì)應(yīng)的輸出電壓由Uma增大為Umb。當(dāng)輸入信號(hào)最大頻偏f變化不大時(shí)，線段BC很短，可近似看作直線，因此它所產(chǎn)生的頻率-振幅變換作用是線性，輸出電壓振幅的變化與輸入信號(hào)頻率的變化呈線性關(guān)系。因此網(wǎng)絡(luò)可以將等幅的調(diào)頻信號(hào)變成調(diào)幅-調(diào)頻信號(hào)，該信號(hào)再經(jīng)過二極管包絡(luò)檢波器就能夠解調(diào)出輸出信號(hào)。3.2 單元電路設(shè)計(jì) (1)限幅二極管的工作原理  當(dāng)二極管與負(fù)載或后級(jí)輸入端并聯(lián)時(shí)

21、，輸入信號(hào)的極性與幅度能夠足以令二極管正向?qū)?，則輸入信號(hào)經(jīng)過二極管后的幅度就被限制在二極管的正向?qū)▔航瞪狭?，從而?shí)現(xiàn)了限幅的作用，也可以說輸出信號(hào)被鉗位了。 所謂限幅電路是限制信號(hào)輸出幅度的電路，它能按限定的范圍削平信號(hào)電壓的波形幅度，是用來限制信號(hào)電壓范圍的電路，又稱限幅器、削波器等。限幅電路應(yīng)用非常廣泛，常用于整形、波形變換、過壓保護(hù)等電路。 限幅電路按功能分為上限幅電路、下限幅電路和雙向限幅電路三種。上限幅電路在輸入電壓高于某一上限電平時(shí)產(chǎn)生限幅作用；下限幅電路在輸入電壓低于某一下限電平時(shí)產(chǎn)生限幅作用；雙向限幅電路則在輸入電壓過高或過低的兩個(gè)方向上均產(chǎn)生限幅作用。（2）高頻三極管90

22、18和電容C3、C5、C6組成一個(gè)電容三點(diǎn)式的振蕩器 。C4、L組成一個(gè)諧振器：諧振頻率就是調(diào)頻話筒的發(fā)射頻率，根據(jù)圖中元件的參數(shù)發(fā)射頻率可以在88108MHZ之間，正好覆蓋調(diào)頻收音機(jī)的接收頻率，通過調(diào)整L的數(shù)值（拉伸或者壓縮線圈L）可以方便地改變發(fā)射頻率，避開調(diào)頻電臺(tái)。發(fā)射信號(hào)通過C4耦合到天線上再發(fā)射出去。 （3)R4是V1的基極偏置電阻，給三極管提供一定的基極電流，使V1工作在放大區(qū)。R5是直流反饋電阻，起到穩(wěn)定三極管工作點(diǎn)的作用。話筒MIC采集外界的聲音信號(hào)。電阻R3為MIC提供一定的直流偏壓，R3的阻值越大，話筒采集聲音的靈敏度越弱，電阻越小話筒的靈敏度越高。話筒采集到的交流聲音信號(hào)

23、通過C2耦合和R2匹配后送到三極管的基極。 電路中D1和D2兩個(gè)二極管反向并聯(lián)，主要起一個(gè)雙向限幅的功能，二極管的導(dǎo)通電壓只有0.7V，如果信號(hào)電壓超過0.7V就會(huì)被二極管導(dǎo)通分流，這樣可以確保聲音信號(hào)的幅度可以限制在正負(fù)0.7V之間，過強(qiáng)的聲音信號(hào)會(huì)使三極管過調(diào)制，產(chǎn)生聲音失真甚至無法正常工作。CON4（音源輸入端）輸入插座，可以將電視機(jī)耳機(jī)插座或者隨身聽耳機(jī)插座等外部聲音信號(hào)源通過專用的連接線引入調(diào)頻發(fā)射機(jī)，外部聲音信號(hào)通過R1衰減和D1、D2限幅后送到三極管基極進(jìn)行頻率調(diào)制。 （4）電路中發(fā)光二極管D3用來指示工作狀態(tài)，當(dāng)調(diào)頻話筒得電工作時(shí)就會(huì)點(diǎn)亮，R6是發(fā)光二極管的限流電阻。C8、C9

24、是電源濾波電容，因?yàn)榇箅娙菀话悴捎镁砝@工藝制作的，所以等效電感比較大，并聯(lián)一個(gè)小電容C8可以使電源的高頻內(nèi)阻。 （5）電路中開關(guān)S1和S2。S1是電源開關(guān)，當(dāng)撥向右邊時(shí)，發(fā)射機(jī)工作。S2有兩個(gè)不同的位置，撥到最左邊時(shí)音頻輸入調(diào)頻，最右邊是接通做調(diào)頻話筒使用，音頻輸入時(shí)，右邊做為無線轉(zhuǎn)發(fā)器使用，因?yàn)樽鰺o線轉(zhuǎn)發(fā)器使用時(shí)話筒不起作用，但是話筒會(huì)消耗一定的靜態(tài)電流，所以斷開K2可以降低耗電、延長(zhǎng)電池的壽命。 總之，通過改變?nèi)龢O管的基極和發(fā)射極之間電容來實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的，當(dāng)聲音電壓信號(hào)加到三極管的基極上時(shí)，三極管的基極和發(fā)射極之間電容會(huì)隨著聲音電壓信號(hào)大小發(fā)生同步的變化，同時(shí)使三極管的發(fā)射頻率發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)頻

25、率調(diào)制。3.3語音信號(hào)調(diào)頻到發(fā)射機(jī)音頻輸入接口采集到的交流聲音信號(hào)通過C2耦合和R2匹配后送到三極管的基極，把微弱的電壓信號(hào)放大到足夠的幅度(通過改變?nèi)龢O管的基極和發(fā)射極之間電容來實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的，當(dāng)聲音電壓信號(hào)加到三極管的基極上時(shí)，三極管的基極和發(fā)射極之間電容會(huì)隨著聲音電壓信號(hào)大小發(fā)生同步的變化，同時(shí)使三極管的發(fā)射頻率發(fā)生變化，實(shí)現(xiàn)頻率調(diào)制)。通過發(fā)射天線向外發(fā)射，由于發(fā)射頻率可以在88108MHZ之間，正好覆蓋調(diào)頻收音機(jī)的接收頻率，通過調(diào)整L的數(shù)值（拉伸或者壓縮線圈L）可以方便地改變發(fā)射頻率，避開調(diào)頻電臺(tái)。發(fā)射信號(hào)通過C4耦合到天線上再發(fā)射出去，用普通調(diào)頻收音機(jī)就可收聽廣播了。3.4高頻發(fā)射信號(hào)

26、發(fā)射CK是外部信號(hào)輸出插座，可以將電視機(jī)耳機(jī)插座或者隨身聽耳機(jī)插座等外部聲音信號(hào)源通過專用的連接線引入調(diào)頻發(fā)射機(jī)，外部聲音信號(hào)通過R1衰減和D1、D2限幅后送到三極管基極進(jìn)行頻率調(diào)制。3.6 功率輸出級(jí)電路設(shè)計(jì)這級(jí)電路主要是把已經(jīng)放大的聲音信號(hào)加大功率，把聲音信號(hào)通過天線發(fā)射得更遠(yuǎn)，因此R4是為三極管提供偏置電壓，使三極管9018處于丙類的工作狀態(tài)，得到更大的功率。C4和L1是共集電極發(fā)射該聲音信號(hào)。C7主要是耦合好信號(hào)加載到天線上去，把信號(hào)發(fā)射出去。C8、C9是電源濾波電容，原來因?yàn)榇箅娙萦捎谌萘看螅泽w積一般也比較大，且通常使用多層卷繞的方式制作，這就導(dǎo)致了大電容的分布電感比較大（也叫等

27、效串聯(lián)電感，英文簡(jiǎn)稱ESL）,由于電感對(duì)高頻信號(hào)的阻抗很大，所以大電容的高頻性能不好。而一些小容量電容則剛剛相反，由于容量小，因此體積可以做得很小（縮短了引線，就減小了ESL，因?yàn)橐欢螌?dǎo)線也可以看成是一個(gè)電感的），而且常使用平板電容的結(jié)構(gòu)，這樣小容量電容就有很小的ESL，這樣它就具有了很好的高頻性能，但由于容量小的緣故，對(duì)低頻信號(hào)的阻抗大。所以，如果為了讓低頻、高頻信號(hào)都可以很好的通過，就采用一個(gè)大電容再并上一個(gè)小電容的方式。原理圖如下3-3所示：圖3-2功率輸出級(jí)部分原理圖4 系統(tǒng)測(cè)試4.1調(diào)試所用的基本儀器清單表1 元件清單元件大小數(shù)量電阻10K, 68K, 27K,100,680各一個(gè)電

28、解電容101,102,103,6.8p，47p，4.7uF， 1uF 100uF各一個(gè)二極管1N41482個(gè)三極管NPN 90181個(gè)線圈銅線10T可調(diào)電容48p1個(gè)開關(guān)1個(gè)音頻輸入接口1個(gè)4.2 調(diào)試過程 正確選擇測(cè)試點(diǎn),減小儀器對(duì)被測(cè)電路的影響。在高頻情況下，測(cè)量?jī)x器的輸入阻抗及連接電線的分布參數(shù)都有可能影響被測(cè)電路的諧振頻率及諧振回路的Q值，為了減小這種影響，應(yīng)使儀器的輸入阻抗遠(yuǎn)大于測(cè)試點(diǎn)的輸出阻抗。  2. 所有測(cè)量?jī)x器如高頻電壓表示波器和數(shù)字頻率計(jì)等的地線及輸入電線的地線要與被測(cè)電路的地線連接好，接線盡量短。  3. 觀測(cè)動(dòng)態(tài)波形并測(cè)量電路的性能參數(shù)低頻電路的調(diào)試

29、基本相同，所不同的是，按照理論公式計(jì)算的電路參數(shù)與實(shí)際的參數(shù)可能相差較大，電路的調(diào)制可能要復(fù)雜一些。  4. 電路的調(diào)制順序?yàn)椋合确旨?jí)調(diào)整單元電路的靜態(tài)工作點(diǎn)，測(cè)量其性能參數(shù)；然后再逐級(jí)進(jìn)行聯(lián)調(diào)，直到整機(jī)調(diào)試；最后進(jìn)行整機(jī)計(jì)數(shù)指標(biāo)測(cè)試。  5. 由于功率放大器運(yùn)用的是折線分析方法，其理論計(jì)算為近似值。此外，單元電路的設(shè)計(jì)計(jì)算沒有考慮實(shí)際電路中分布參數(shù)的影響和級(jí)間的互相影響，所以電路的實(shí)際工作狀態(tài)與理論工作狀態(tài)相差較大。4.3調(diào)試結(jié)果 （1）、用收音機(jī)能在100MHz左右收到高性能發(fā)射機(jī)發(fā)射的音樂與聲音，結(jié)果調(diào)試在99.5MHz左右，與題目相差不大。 （2）、接收到的信號(hào)還算很穩(wěn)定，但也會(huì)存在的干擾，距離越遠(yuǎn)干擾越大。4.3測(cè)試結(jié)果分析1、收音機(jī)存在一定的嘯叫聲或失真遠(yuǎn)距離使用時(shí)，特別采集到強(qiáng)度較高的信號(hào)時(shí)，收音機(jī)存在嚴(yán)重的嘯叫聲或失真。這是由于音頻放大級(jí)增益較高，同時(shí)配用的話筒又具有較高的拾音靈敏度所引起。這是可適當(dāng)調(diào)節(jié)電阻R3，R3的阻值越大，話筒采集聲音的靈敏度越弱，電阻越小話筒的靈敏度越高。2、用CK接口輸入音源信號(hào)時(shí)，收音機(jī)輸出聲音小且伴有交流聲。改善方法：、盡量縮短音頻輸入引線；、在發(fā)射機(jī)與音源二條連線中各串聯(lián)一個(gè)10uH高頻電感；、對(duì)音源進(jìn)行屏蔽隔離。由于設(shè)計(jì)電路時(shí)元件存在誤差，并且電路的參數(shù)設(shè)置會(huì)產(chǎn)生誤差，加上本身電