高頻電子線路論文

1、高頻電子線路論文；模擬調(diào)制系統(tǒng)；變?nèi)荻O管直接調(diào)頻技術(shù)；學(xué)院：機(jī)電學(xué)院班級(jí)：應(yīng)教102班學(xué)號(hào)：20100；中文摘要；調(diào)頻廣播具有抗干擾性能強(qiáng)、聲音清晰等優(yōu)點(diǎn)，獲得了；一個(gè)是朝著更高集成度的集成電路發(fā)展；而另一個(gè)是利；變?nèi)荻O管為特殊二極管的一種；目錄；123456；模擬調(diào)制技術(shù)概述；7.1震蕩回路參數(shù)LC高頻電子線路論文模擬調(diào)制系統(tǒng)變?nèi)荻O管直接調(diào)頻技術(shù)學(xué) 院： 機(jī) 電 學(xué) 院 班 級(jí)： 應(yīng) 教 102 班 學(xué) 號(hào)： 20100325227 姓 名： 田 振 南 指導(dǎo)教師： 田 熙 燕中文摘要調(diào)頻廣播具有抗干擾性能強(qiáng)、聲音清晰等優(yōu)點(diǎn)，獲得了快速的發(fā)展。調(diào)頻電臺(tái)的頻帶通常大約是200250kHz

2、，其頻帶寬度是調(diào)幅電臺(tái)的數(shù)十倍，便于傳送高保真立體聲信號(hào)。由于調(diào)幅波受到頻帶寬度的限制，在接收機(jī)中存在著通帶寬度與干擾的矛盾，因此音頻信號(hào)的頻率局限于308000Hz的范圍內(nèi)。在調(diào)頻時(shí)，可以將音頻信號(hào)的頻率范圍擴(kuò)大至3015000Hz，使音頻信號(hào)的頻譜分量更為豐富，聲音質(zhì)量大為提高。一個(gè)是朝著更高集成度的集成電路發(fā)展；而另一個(gè)是利用分立元件和硬件描述語(yǔ)言對(duì)新型器件進(jìn)行專門設(shè)計(jì)。隨著電子與通信技術(shù)的不斷進(jìn)步，各種新興電子產(chǎn)品的開發(fā)速度越來(lái)越快?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和微電子技術(shù)的進(jìn)一步結(jié)合和發(fā)展使得電子電路和通信線路出現(xiàn)了二個(gè)分支。變?nèi)荻O管為特殊二極管的一種。當(dāng)外加順向偏壓時(shí)，有大量電流產(chǎn)生，PN（正

3、負(fù)極）接面的耗盡區(qū)變窄，電容變大，產(chǎn)生擴(kuò)散電容效應(yīng)；當(dāng)外加反向偏壓時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生過渡電容效應(yīng)。但因加順向偏壓時(shí)會(huì)有漏電流的產(chǎn)生，所以在應(yīng)用上均供給反向偏壓。 關(guān)鍵詞：LC振蕩電路、變?nèi)荻O管、調(diào)頻目錄1 2 3 4 5 6模擬調(diào)制技術(shù)概述1 電路組成與工作原理1 實(shí)際電路組成 .2 電路調(diào)試3 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路設(shè)計(jì)原理分析4 電路工作分析5 6.1 諧振回路總電容.5 7 電路元器件參數(shù)57.1 震蕩回路參數(shù)LC5 7.2 溫度補(bǔ)償法.5 7.3 回路電阻.6 7.4 加緩沖級(jí).6 7.5 采用高穩(wěn)定度LC振蕩電路 .6 8 元器件參數(shù)設(shè)置及常見故障68.1 電路元器件參數(shù)設(shè)置.6 8.2

4、 調(diào)頻振蕩級(jí)與放大緩沖級(jí)相聯(lián)時(shí)的常見故障.6 9 二極管直接調(diào)頻優(yōu)缺點(diǎn)7 參考文獻(xiàn). 81. 模擬調(diào)制技術(shù)概述調(diào)制技術(shù)是把基帶信號(hào)變換成傳輸信號(hào)的技術(shù)。它將模擬信號(hào)抽樣量化后，以二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)“1”或“0”對(duì)光載波進(jìn)行通斷調(diào)制，并進(jìn)行脈沖編碼（PCM）。數(shù)字調(diào)制的優(yōu)點(diǎn)是抗干擾能力強(qiáng)，中繼時(shí)噪聲及色散的影響不積累，因此可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離傳輸。它的缺點(diǎn)是需要較寬的頻帶，設(shè)備也復(fù)雜。調(diào)制方式按照調(diào)制信號(hào)的性質(zhì)分為模擬調(diào)制和數(shù)字調(diào)制兩類；按照載波的形式分為連續(xù)波調(diào)制和脈沖調(diào)制兩類。模擬調(diào)制有調(diào)幅（AM）、調(diào)頻（FM）和調(diào)相（PM）。數(shù)字調(diào)制有振幅鍵控（ASK）、移頻鍵控（FSK）、移相鍵控（PSK）和差分移

5、相鍵控 (DPSK）等。脈沖調(diào)制有脈幅調(diào)制（PAM）、脈寬調(diào)制（PDM）、脈頻調(diào)制（PFM）、脈位調(diào)制（PPM）、脈碼調(diào)制（PCM）和增量調(diào)制（M）。示出常用調(diào)制方式的已調(diào)波形。 調(diào)頻(FM）：用調(diào)制信號(hào)控制載波的振蕩頻率，使載波的頻率隨著調(diào)制信號(hào)變化。已調(diào)波稱為調(diào)頻波。調(diào)頻波的振幅保持不變，調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率偏離載波頻率的量與調(diào)制信號(hào)的瞬時(shí)值成比例。調(diào)頻系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)稍復(fù)雜，占用的頻帶遠(yuǎn)較調(diào)幅波為寬，因此必須工作在超短波波段?？垢蓴_性能好，傳輸時(shí)信號(hào)失真小，設(shè)備利用率也較高。目前，應(yīng)用最廣泛的是采用變?nèi)荻O管直接調(diào)頻技術(shù)，即利用二極管反偏。工作時(shí)PN結(jié)呈現(xiàn)的勢(shì)壘電容，它與回路中的電感共同構(gòu)成振蕩器的

6、振蕩回路，從而作為振蕩頻率直接調(diào)頻電路。它具有工作頻率高、固有損耗小和使用方便等優(yōu)點(diǎn)。即下面以變?nèi)荻O管直接調(diào)頻為例介紹調(diào)頻電路 2. 電路組成與工作原理變?nèi)荻O管為特殊二極管的一種。當(dāng)外加順向偏壓時(shí)，有大量電流產(chǎn)生，PN（正負(fù)極）接面的耗盡區(qū)變窄，電容變大，產(chǎn)生擴(kuò)散電容效應(yīng)；當(dāng)外加反向偏壓時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生過渡電容效應(yīng)。但因加順向偏壓時(shí)會(huì)有漏電流的產(chǎn)生，所以在應(yīng)用上均供給反向偏壓。變?nèi)荻O管的結(jié)電容變化曲線如圖1所示。 在變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路中，變?nèi)荻O管作為壓控電容接入到諧振回路中,振蕩器的振蕩頻率由諧振回路的諧振頻率決定。因此，變?nèi)荻O管的結(jié)電容隨加到變?nèi)荻O管上的電壓變化時(shí)，由變?nèi)荻O管的

7、結(jié)電容和其他回路元件決定的諧振回路的諧振頻率變?nèi)荻O管的壓控電容特性曲線圖1也就隨之變化，若此時(shí)諧振回路的諧振頻率與加到變?nèi)荻O管上的調(diào)制信號(hào)呈線性關(guān)系，就完成了調(diào)頻的功能，這也是變?nèi)荻O管調(diào)頻的原理。 3. 實(shí)際電路組成變?nèi)荻O管調(diào)頻電路主要是由主振電路和變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路構(gòu)成，電路如圖所示。不加入調(diào)制信號(hào)圖2加入調(diào)制信號(hào)；圖3變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路；4.電路調(diào)試；圖4變?nèi)荻O管直接調(diào)頻仿真；5.變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路設(shè)計(jì)原理分析；圖5中，直接調(diào)頻電路由變?nèi)荻O管(Bb910)D；其中等效電路圖如下圖5所示；CJ；圖5變?nèi)荻O管部分接入等效圖；無(wú)調(diào)制時(shí)，諧振回路的總電容為：；Q?；?Ca

8、?；C3CQC3?CQ；式中Ca?C8?CC1?C7，（由于C9和C1；調(diào)頻加入調(diào)制信號(hào)圖3 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路4. 電路調(diào)試圖4 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻仿真5. 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路設(shè)計(jì)原理分析圖5中，直接調(diào)頻電路由變?nèi)荻O管(Bb910)D1，耦合電容C1、C3、C82，偏置電阻R1、R2，隔離電阻R3和電位器W1構(gòu)成。其中等效電路圖如下圖5所示。CJ圖5 變?nèi)荻O管部分接入等效圖無(wú)調(diào)制時(shí)，諧振回路的總電容為：CQ?Ca?C3CQC3?CQ式中Ca?C8?CC1?C7，（由于C9和C10電容值遠(yuǎn)大于C7,C9和C10可串聯(lián)忽略）CQ為靜態(tài)工作點(diǎn)是所對(duì)應(yīng)的變?nèi)荻O管結(jié)電容。調(diào)頻電路中，R1

9、、R2、R3和W1調(diào)節(jié)并設(shè)置變?nèi)荻O管的反偏工作點(diǎn)電壓VQ，調(diào)制信號(hào)u經(jīng)C82和高頻扼流圈L1加到二極管上。為了使VQ和u能有效的加到變?nèi)莨苌希恢劣诒徽袷幓芈分蠰4所短路，須在變?nèi)莨芎蚅4之間接入隔直流電容C3，要求它對(duì)高頻接近短路，而對(duì)調(diào)制頻率接近開路。C1為高頻濾波電容，要求它對(duì)高頻的容抗很小，近似短路，而對(duì)調(diào)制頻率的容抗很大，近似開路。信號(hào)V從端口通過C82輸入，C82為隔直電容，濾除輸入信號(hào)中摻雜的直流成分。電感L1為高頻扼流圈，要求它對(duì)高頻的感抗很大，近似開路CJV高頻通路 直流和調(diào)制頻率通路 圖6 變?nèi)荻O管及其控制電路接入振蕩電路路，而對(duì)直流和調(diào)制頻率近似短路。對(duì)高頻而言，L

10、1相當(dāng)于斷路，VQC3相當(dāng)于短路，因而C3和二極管D1接入LC振蕩電路，并組成振蕩器中的電抗分量，等效電路如下左圖所示。對(duì)直流和調(diào)制頻率而言，由于C3的阻斷，因而VQ和u可以有效的加到變?nèi)莨苌?，不受振蕩回路的影響，等效電路如圖6是示。 6. 電路工作分析 6.1諧振回路總電容C?Ca?C3CjC3?Cj回路總電容變化量?C?p?Cj2單位調(diào)制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Sf = fm / VmVm為調(diào)制信號(hào)的幅度；fm為變?nèi)莨艿慕Y(jié)電容變化Cj時(shí)引起的最大頻偏。在頻偏較小時(shí)，fm與C的關(guān)系可采用下面近似公式，即?fmfo?12?C?CQ?C?Vm調(diào)制靈敏

11、度 Sf?2CQ?fo?調(diào)制靈敏度Sf可以由變?nèi)荻O管Cj-v 特性曲線上VQ處的斜率kc計(jì)算。Sf越大，說明調(diào)制信號(hào)的控制作用越強(qiáng)，產(chǎn)生的頻偏越大。 改變CC1的值可以使變?nèi)荻O管的工作點(diǎn)調(diào)節(jié)到最佳狀態(tài)。 7. 電路元器件參數(shù) 7.1震蕩回路參數(shù)LC 顯然LC如有變化，必然引起震蕩頻率的變化，影響LC變化的因素有：元件的機(jī)械變形，周圍溫度變化的影響，適度，氣壓的變化，因此為了維持LC的數(shù)值不變，首先就應(yīng)選取標(biāo)準(zhǔn)性高的，不易發(fā)生機(jī)械變形的元件；其次，應(yīng)盡量維持振蕩器的環(huán)境溫度的恒定，因?yàn)楫?dāng)溫度變化時(shí)，不僅會(huì)使LC的數(shù)值發(fā)生變化，而且會(huì)引起電子器件的參數(shù)變化，因此高穩(wěn)定度的振蕩器可以封閉在恒溫箱

12、（杜瓦瓶）內(nèi)，LC采用溫度系數(shù)低的材料制成。 7.2 溫度補(bǔ)償法溫度補(bǔ)償理論 要提高頻率穩(wěn)定度，回路的標(biāo)準(zhǔn)性越高越好。使L與C的變化量與L與C的變化量相互抵消以維持恒定的震蕩頻率，：若回路的損耗電阻r很小，即Q值很高，則振蕩頻率可以近似的用回路的固有頻率f0來(lái)表示。由于外界因素的影響，使LC產(chǎn)生微小的變量L、C，因而引起振蕩頻率的變化，若選用合適的負(fù)溫度系數(shù)的電容器（電感線圈的溫度系數(shù)恒為正值），使得C/C與L/L互相抵消，則f可減為零。這就是溫度補(bǔ)償法。 7.3 回路電阻r的大小是由振蕩器的負(fù)載決定的，負(fù)載重時(shí)，r大，負(fù)載輕時(shí)r小，當(dāng)負(fù)載變化時(shí)，振蕩頻率也隨之變化。為了減小r的影響盡量使負(fù)載

13、小且穩(wěn)定，r越小，回路的Q值越高，頻率的穩(wěn)定度也越高， 7.4 加緩沖級(jí)為了減弱后級(jí)電路對(duì)主振器的影響，可在主振器后面加入緩沖級(jí)。所謂緩沖級(jí)，就是實(shí)際上是一級(jí)不需要推動(dòng)功率的放大器（工作于甲類）。7.5 有源器件的參數(shù)晶體管為有源器件時(shí)，若他的工作狀態(tài)（電源電壓或周圍溫度等）有所改變，則晶體管的h參數(shù)會(huì)發(fā)生變化，即引起振蕩頻率的改變。為了維持晶體管的參數(shù)不變，應(yīng)該采用穩(wěn)壓電源，和恒溫措施。 7.6 采用高穩(wěn)定度LC振蕩電路 8. 元器件參數(shù)設(shè)置及常見故障 8.1 電路元器件參數(shù)設(shè)置電路元器件參數(shù)設(shè)置時(shí)，ICQ一般為14mA。若ICQ偏大，振蕩幅度增加，但波形失真加重，頻率穩(wěn)定性變差。為減小振蕩

14、回路高頻電壓對(duì)變?nèi)莨艿挠绊懀琾應(yīng)取小，但p過小又會(huì)使頻偏達(dá)不到指標(biāo)要求。8.2 調(diào)頻振蕩級(jí)與放大緩沖級(jí)相聯(lián)時(shí)的常見故障：調(diào)頻振蕩級(jí)與緩沖放大級(jí)相聯(lián)時(shí)，可能出現(xiàn)振蕩級(jí)的輸出電壓幅度明顯減小或波形失真變大的現(xiàn)象。產(chǎn)生的主要原因可能是射級(jí)跟隨器的輸入阻抗不夠大，使振蕩級(jí)的輸出負(fù)載加重，可通過改變射隨器電路的發(fā)射級(jí)電阻，提高射隨器的輸入阻抗。主振級(jí)的振蕩頻率改變或停振。 產(chǎn)生的原因可能是后級(jí)功放的輸出信號(hào)較強(qiáng)，經(jīng)公共地線、電源線或連接導(dǎo)線耦合至主振級(jí)，從而改變了振蕩回路的參數(shù)或主振級(jí)的工作狀態(tài)?？梢约与娫慈ヱ顬V波網(wǎng)絡(luò)，修改振蕩回路參數(shù)，或重新布線，減小級(jí)間相互耦合。輸出功率明顯減小，波形失真增大產(chǎn)生的

15、原因可能是級(jí)間相互影響，使末級(jí)丙類功放諧振回路的阻抗發(fā)生變化，可以重新調(diào)諧，使回路諧振。在變?nèi)荻O管調(diào)頻電路中，載頻頻率的不穩(wěn)定性主要由溫度變化、電源電壓變化、負(fù)載阻抗變化等因素引起的?？梢酝ㄟ^減少外界因素的變化來(lái)提高頻率穩(wěn)定度，如采用高穩(wěn)定度直流穩(wěn)壓電源來(lái)減少電源電壓的變化，可以通過提高諧振回路的標(biāo)準(zhǔn)性來(lái)實(shí)現(xiàn)。如采用參數(shù)穩(wěn)定的回路電感器和電容器，也可以采用溫度補(bǔ)償法，改進(jìn)安裝工藝，減弱振蕩管與諧振回路的耦合。 9. 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻優(yōu)缺點(diǎn)變?nèi)荻O管直接調(diào)頻電路由于變?nèi)荻O管的電容變化范圍大，因而工作頻率變化就大，可以得到較大的頻偏，且調(diào)制靈敏度高、固有損耗小、使用方便、構(gòu)成的調(diào)頻器電路簡(jiǎn)單。因而變?nèi)荻O管直接調(diào)頻器是一種應(yīng)用非常廣泛的調(diào)頻電路。采用變?nèi)荻O管調(diào)頻的發(fā)射機(jī)，具有頻率穩(wěn)定，發(fā)射距離遠(yuǎn)，諧波少等優(yōu)點(diǎn)。電路分三級(jí)，分別為振蕩，緩沖放大，功率放大。振蕩級(jí)以Q1為核心，組成電容式三點(diǎn)振蕩器，頻率為88-108MHz，D1，D2，D3為變?nèi)荻O管，其中D2、D3用以改變頻率，在高頻回路中它們是串聯(lián)接在振蕩回路中，在低頻回路中，它們是并聯(lián)，并由VR1通過L3提供反向電壓，來(lái)改變結(jié)電容，從而改變頻率。輸入信號(hào)通過L2加在D1上來(lái)改變D1的結(jié)電容，達(dá)到調(diào)頻的目的參考文獻(xiàn)；【1】謝佳奎.電子線路（非線性部分）.北京：高等；【2】宋樹祥.高頻電子線路.北