變?nèi)荻O管調(diào)頻器與相位鑒頻器

1、課 程 設(shè) 計 報 告課程名稱通信電子線路課題名稱變?nèi)荻O管調(diào)頻器與相位鑒頻器專 業(yè)通信工程 班 級學(xué) 號姓 名指導(dǎo)教師張鏖烽 羅敬2012 年02 月 28 日湖南工程學(xué)院課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書課程名稱 通信電子線路 課 題變?nèi)荻O管調(diào)頻器與相位鑒頻器專業(yè)班級 通信工程 學(xué)生姓名 學(xué) 號 指導(dǎo)老師 張鏖烽 羅敬審 批 任務(wù)書下達日期 2012 年02 月27 日任務(wù)完成日期2012 年 03 月03 日一、課程設(shè)計內(nèi)容1.課程設(shè)計目的：通過課程設(shè)計，使學(xué)生加強對通信電子電路的理解，學(xué)會查尋資料方案比較，以及設(shè)計計算等環(huán)節(jié)。進一步提高分析解決實際問題的能力，創(chuàng)造一個動腦動手獨立開展電路實驗

2、的機會，鍛煉分析解決通信電子電路問題的實際本領(lǐng)，真正實現(xiàn)由課本知識向?qū)嶋H能力的轉(zhuǎn)化；通過典型電路的設(shè)計與仿真分析，加深對基本原理的了解，增強學(xué)生的實踐能力。2.課題題目1) 小信號諧振放大器2) 晶體二極管檢波器3) 晶體三極管混頻器4) 變?nèi)荻O管調(diào)頻器與相位鑒頻器二、課程設(shè)計要求：要求：掌握LC振蕩器和晶體振蕩器、晶體二極管檢波器、晶體三極管混頻器與變?nèi)荻O管調(diào)頻器與相位鑒頻器的基本原理和電路設(shè)計方法；掌握應(yīng)用OrCAD/Pspice軟件對電路進行仿真、分析。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)需要選學(xué)參考書，查閱手冊，圖表和文獻資料的自學(xué)能力，通過獨立思考深入鉆研有關(guān)問題，學(xué)會自己分析解決問題的方法。通過實際電

3、路方案的分析比較，設(shè)計計算元件選取OrCAD仿真分析等環(huán)節(jié)，初步掌握簡單實用電路的分析方法和仿真方法。了解與課程有關(guān)的電子電路以及元器件工程技術(shù)規(guī)范，能按課程設(shè)計任務(wù)書的技術(shù)要求，編寫設(shè)計說明，能正確反映設(shè)計和實驗成果，能正確繪制電路圖。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和科學(xué)態(tài)度。三、課程設(shè)計進度安排序號設(shè) 計 內(nèi) 容所 用 時 間1根據(jù)課題的技術(shù)指標(biāo)，確定整體方案，并進行參數(shù)設(shè)計計算2天2根據(jù)實驗條件進行全部或部分電路的繪制與仿真分析，并完成基本功能3天3總結(jié)編寫課程設(shè)計報告2天合 計1周四、課程設(shè)計說明書與圖紙要求課程設(shè)計說明書包括內(nèi)容：1.設(shè)計任務(wù)及主要技術(shù)指標(biāo)和要求。2.選定方案的論證及整機電路的工

4、作原理。3.單元電路的設(shè)計計算，元器件選擇，電路圖。4.整機電路仿真結(jié)果（包括偏置點分析、DC掃描、瞬態(tài)分析和AC掃描）。5.列出元件器件明細(xì)表。6.對設(shè)計成果作出評價，說明本設(shè)計特點和存在的問題，提出改進意見；目 錄一、課程設(shè)計目的和要求5二、設(shè)計方案和基本原理51.設(shè)計方案52.基本原理6三、設(shè)計電路7四、電路仿真8五、元器件明細(xì)表9六、總結(jié)10變?nèi)荻O管調(diào)頻器與相位鑒頻器一、課程設(shè)計目的和要求目的： 通過課程設(shè)計，使學(xué)生加強對通信電子電路的理解，學(xué)會查尋資料方案比較，以及設(shè)計計算等環(huán)節(jié)。進一步提高分析解決實際問題的能力，創(chuàng)造一個動腦動手獨立開展電路實驗的機會，鍛煉分析解決通信電子電路問題

5、的實際本領(lǐng)，真正實現(xiàn)由課本知識向?qū)嶋H能力的轉(zhuǎn)化；通過典型電路的設(shè)計與仿真分析，加深對基本原理的了解，增強學(xué)生的實踐能力。要求：根據(jù)每個電路給定的技術(shù)指標(biāo)和條件，分別給出設(shè)計原理、設(shè)計過程、電路原理圖、各元件型號或參數(shù)、實際測試結(jié)果。主要技術(shù)指標(biāo)：放大倍數(shù)、中心頻率以及頻率穩(wěn)定性要求：掌握LC振蕩器和晶體振蕩器、晶體二極管檢波器、晶體三極管混頻器與變?nèi)荻O管調(diào)頻器與相位鑒頻器的基本原理和電路設(shè)計方法；掌握應(yīng)用OrCAD/Pspice軟件對電路進行仿真、分析。培養(yǎng)學(xué)生根據(jù)需要選學(xué)參考書，查閱手冊，圖表和文獻資料的自學(xué)能力，通過獨立思考深入鉆研有關(guān)問題，學(xué)會自己分析解決問題的方法。通過實際電路方案的

6、分析比較，設(shè)計計算元件選取OrCAD仿真分析等環(huán)節(jié)，初步掌握簡單實用電路的分析方法和仿真方法。了解與課程有關(guān)的電子電路以及元器件工程技術(shù)規(guī)范，能按課程設(shè)計任務(wù)書的技術(shù)要求，編寫設(shè)計說明，能正確反映設(shè)計和實驗成果，能正確繪制電路圖。培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)和科學(xué)態(tài)度。二、設(shè)計方案和基本原理 1.設(shè)計方案：高頻小信號放大器的功用就是無失真的放大某一頻率范圍內(nèi)的信號。按其頻帶寬度可以分為窄帶和寬帶放大器，而最常用的是窄帶放大器，它是以各種選頻電路作負(fù)載，兼具阻抗變換和選頻濾波功能。對高頻小信號放大器的基本要求是：（1）、增益要高，即放大倍數(shù)要大。（2）、頻率選擇性要好，即選擇所需要信號和抑制無用信號的能力

7、要強，通常用Q值來表示，其頻率特性曲線如下圖所示：帶寬BW=f2-f1=2f0.7,品質(zhì)因素Q=f/2f0.7.（3）、工作穩(wěn)定可靠，即要求放大器的性能盡可能地不受溫度、電源電壓等外界因素變化的影響，內(nèi)部噪聲要小，特別是不產(chǎn)生自激，加入負(fù)反饋可以改善放大器的性能。（4）前后級之間的阻抗匹配，即把各級聯(lián)接起來之后仍有較大的增益，同時，各級之間不能產(chǎn)生明顯的相互干擾。2.基本原理：1.變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路：變?nèi)荻O管實際上是一個電壓控制的可變電容元件。當(dāng)外加反向偏置電壓變化時，變?nèi)荻O管PN結(jié)的結(jié)電容會隨之改變，其變化規(guī)律如圖3-1所示。圖3-1變化規(guī)律直接調(diào)頻的基本原理是用調(diào)制信號直接控制振蕩

8、回路的參數(shù)，使振蕩器的輸出頻率隨調(diào)制信號的變化規(guī)律呈線性改變，以生成調(diào)頻信號的目的。 若載波信號是由LC自激振蕩器產(chǎn)生，則振蕩頻率主要由振蕩回路的電感和電容元件決定。因而，只要用調(diào)制信號去控制振蕩回路的電感和電容，就能達到控制振蕩頻率的目的。圖3-2 直接調(diào)頻示意圖若在LC振蕩回路上并聯(lián)一個變?nèi)荻O管，如圖3-2所示，并用調(diào)制信號電壓來控制變?nèi)荻O管的電容值，則振蕩器的輸出頻率將隨調(diào)制信號的變化而改變，從而實現(xiàn)了直接調(diào)頻的目的。2.電感耦合相位鑒頻器： 相位鑒頻器是利用波形變換鑒頻的一種方法。它是利用回路的相位頻率特性將調(diào)頻波變?yōu)檎{(diào)幅調(diào)頻波，然后利用振幅檢波器恢復(fù)調(diào)制信號。我們這里用的相位鑒頻

9、器電路為電感耦合相位鑒頻器，其設(shè)計電路圖如32所示。輸入電路的初級回路C1，L1和次級回路C2，L2均調(diào)諧與調(diào)頻波的中心頻率f0。它們完成波形變換，將等幅調(diào)頻波變換成幅度隨瞬時頻率變化的調(diào)頻波。D1，R1，C3和D2，R2，C4組成上，下兩個振幅檢波器，且特性完全相同，將振幅的變化檢測出來。負(fù)載電阻R1，R2通常比旁路電容C3，C4的高頻容抗大得多，而耦合電容C5與旁路電容C3，C4的容抗則遠(yuǎn)小于高頻扼流圈L3的感抗。因此，初級回路上的信號電壓V12幾乎全部降落在扼流圈L3上。三、設(shè)計電路總電路設(shè)計圖：四、電路仿真電路仿真圖如下：偏置點：AC掃描：瞬時掃描：五、元器件明細(xì)表元件代號取值備注C1

10、225pC2225pC3100pC4100pC520000pC6100pC7100pC8200pC9200pR1100kR2100kR31kR41kR520kR620kL1900uhL2900uhL310mhM1.8mhXFRM_NONLIN/CT-SECV110VV2-10VV328KHzVOFF=-450mV VAMPL=1VJ1J2J3D1120NQ045D2120NQO45U1U2U3六、總結(jié)這次課程設(shè)計使我學(xué)到了很多東西，在實驗過程中，通過自己獨立思考和同學(xué)老師的幫助，終于完成了這次課設(shè)任務(wù)。在做課程設(shè)計的過程中，總會遇到許多問題，通過問同學(xué)，或者上網(wǎng)找資料，總能將那些問題一一解決，這樣不僅讓我們一起解決了所遇到的難題，同時我們還可以彼此學(xué)習(xí)，交流各自的思維方式，增強遇到困難時的各種積極心態(tài)等等。在不斷地學(xué)習(xí)過程中，我更深刻體會到學(xué)海無涯的意義，我們要用正確的態(tài)度面對學(xué)習(xí)的挑戰(zhàn)，理論結(jié)合實際，進一步熟練掌握科學(xué)知識?？傮w來說，這次課程設(shè)計還算是有難度的，但是，通過我們一起探討，一起合作，終于成功完成了此次課程設(shè)計。實驗是一個很強的實踐過程。在老師的講解下，相比第一次做課設(shè)要容易些，其實這個實驗還是很有意思的，只要我們認(rèn)真去做，一定會做好的。總而言之，只要我們認(rèn)真對待每一次實驗，就一定會得到不一樣的