高頻電子線路課程設(shè)計(jì)

1、. 高頻電子線路課程設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1 調(diào)諧放大器的仿真 實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜し抡孳浖腅WB的使用，掌握用EWB作諧振放大器仿真；預(yù)備知識(shí)仿真軟件mutisim；儀器設(shè)備pc機(jī)一臺(tái)；Mutisim軟件；實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1) 單調(diào)諧振回路諧振放大器仿真系統(tǒng)： 圖1 諧振放大器仿真圖 2) 靜態(tài)測(cè)量： ， ， ，3) 用虛擬波特圖儀測(cè)出的頻率特性曲線：1 當(dāng)，放大器的幅頻特性曲線和相頻特性曲線： 圖22 幅頻特性曲線 圖3 相頻特性曲線2 R=2k ，放大器的幅頻特性曲線和相頻特性曲線： 圖24幅頻特性曲線 圖5 相頻特性曲線3 ，放大器的幅頻特性曲線和相頻特性曲線 圖26幅頻特性曲線 圖27 相頻特性曲線 實(shí)

2、驗(yàn)驗(yàn)證2 充電器停電報(bào)警器實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?熟悉電路板設(shè)計(jì)軟件的使用，掌握用Protel設(shè)計(jì)PCB板。實(shí)驗(yàn)儀器： PC機(jī)一臺(tái)，Protel軟件。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容： 學(xué)習(xí)和掌握用Protel軟件進(jìn)行電子線路的設(shè)計(jì)。 電子線路設(shè)計(jì)包括： （1）用于原理圖設(shè)計(jì)的Schematic模塊，該模塊主要包括設(shè)計(jì)原理圖和原理編輯器，用于修改、生成零件的零件庫(kù)編輯器以及各種報(bào)表的生成器。 （2）用于印制電路板設(shè)計(jì)的PCB模塊，該模塊主要包括用于設(shè)計(jì)的印制電路板的電路板編輯器，用于修改、生成零件封裝的零件封裝編輯器以及電路板組件編輯器。 （3）用于PCB自動(dòng)布線和布局的Route模塊。 <一>、1496構(gòu)成調(diào)幅器的

3、原理圖： 圖：1498構(gòu)成的調(diào)幅器的原理圖<二>、生成1496調(diào)幅器的PCB 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 混頻器的設(shè)計(jì)1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖煜し抡孳浖腅WB的使用，掌握用EWB作諧振放大器仿真；2.預(yù)備知識(shí)仿真軟件mutisim；3.儀器設(shè)備pc機(jī)一臺(tái)；Mutisim軟件；4.實(shí)驗(yàn)原理 混頻電路是應(yīng)用電子技術(shù)和無(wú)線電專業(yè)必須掌握的關(guān)鍵電路。 混頻器是頻譜線性搬移電路，能夠?qū)⑤斎氲膬陕沸盘?hào)進(jìn)行混頻。具體原理框圖如圖所示。振蕩器輸出一頻率為=10MHz、幅值0.2V1V的正弦波信號(hào)，此信號(hào)作為混頻器的第一路輸入信號(hào)；高頻信號(hào)源輸出一正弦波信號(hào)，=10MHz、幅值=200mV，此信號(hào)作為混頻器的第二路信號(hào)，將這

4、兩路信號(hào)作為模擬乘法器的輸入進(jìn)行混頻。選頻放大電路則對(duì)混頻后的信號(hào)進(jìn)行選頻、放大，最終輸出2MHz的正弦波信號(hào)。正弦波振蕩器模擬乘法器選頻、放大電路高頻信號(hào)源圖1混頻器原理框圖5.總體方案對(duì)于混頻電路的分析，重點(diǎn)應(yīng)掌握，一是混頻電路的基本組成模型及主要技術(shù)特點(diǎn)，二是混頻電路的基本原理及混頻跨導(dǎo)的計(jì)算方法，三是應(yīng)用電路分析?；祛l電路的基本組成模型及主要技術(shù)特點(diǎn)：混頻，工程上也稱變頻，是將信號(hào)的頻率由一個(gè)數(shù)值變成另一個(gè)數(shù)值的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上也是頻譜線性搬移過(guò)程，完成這種功能的電路就稱為混頻電路或變頻電路?；祛l電路的基本原理： 圖2中，Us(t)為輸入信號(hào)，Uc(t)為本振信號(hào)。Ui(t)輸出信號(hào)。分析

5、：當(dāng)則= = 其中：對(duì)上式進(jìn)行三角函數(shù)的變換則有：從上式可推出，Up(t)含有兩個(gè)頻率分量和為(c+S)，差為(C-S)。若選頻網(wǎng)絡(luò)是理想上邊帶濾波器則輸出為若選頻網(wǎng)絡(luò)是理想下邊帶濾波器則輸出：工程上對(duì)于超外差式接收機(jī)而言，如廣播電視接收機(jī)則有c >>S往往混頻器的選頻網(wǎng)絡(luò)為下邊帶濾波器，則輸出為差頻信號(hào)，為接收機(jī)的中頻信號(hào)。衡量混頻工作性能重要指標(biāo)是混頻跨導(dǎo)。規(guī)定混頻跨導(dǎo)的計(jì)算公式：混頻跨導(dǎo)g：輸出中頻電流幅度偷入信號(hào)電壓幅度。該電路由LC正弦波振蕩器高頻信號(hào)源模擬乘法器以及選頻放大電路組成。LC正弦波振蕩器產(chǎn)生的10MHz正弦波與高頻信號(hào)源所產(chǎn)生的8MHz正弦波通過(guò)模擬乘法器進(jìn)

6、行混頻后產(chǎn)生雙邊帶調(diào)幅信號(hào)，然后通過(guò)選頻放大器選出有用的頻率分量，即頻率2MHz的信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行放大輸出，最終輸出2MHz的正弦波信號(hào)?；祛l器電路如圖 本次設(shè)計(jì)采用LC電容三點(diǎn)式反饋電路，也叫考畢茲振蕩電路。利用電容將諧振回路的一部分電壓反饋到基極上，而且也是將LC諧振回路的三個(gè)端點(diǎn)分別與晶體管三個(gè)電極相連，所以這種電路叫電容三點(diǎn)式振蕩器。三點(diǎn)式LC振蕩器的相位平衡條件是，在LC諧振回路，與性質(zhì)相反，當(dāng)為電容，就是電感；當(dāng)為電感，就是電容。在LC三點(diǎn)式振蕩器電路中,如果要產(chǎn)生正弦波，必須滿足振幅平衡條件：即滿足。由相位平衡條件和振幅平衡條件可得： 選取，故選用2N2222A三極管。2N2222

7、A是NPN型三極管，屬于低噪聲放大三極管。本電路的三極管采用分壓偏置電路，為了使三極管處于放大狀態(tài)，必須滿足：電流電壓 由此可以確定R1=5.1K，R3=2.2K，R4=2K。正弦波的輸出信號(hào)頻率=10MHz，電路連接如圖4所示圖4 LC正弦波振蕩器R1R2R4組成支流偏置電路，R5是集電極負(fù)載電阻，L2CTCC4構(gòu)成并聯(lián)回路，其中R6用來(lái)改變回路的Q值，C1C3為耦合電容，L1C6C5構(gòu)成了一個(gè)去耦電路，用來(lái)消除電路之間的相互影響。其交流通路如圖5所示。圖5 交流通路圖根據(jù)設(shè)計(jì)要求，正弦波振蕩器輸出頻率為10MHz，故由此可以大概確定L2C4CT的數(shù)值，再通過(guò)仿真進(jìn)行調(diào)試最終確定其參數(shù)。電路

8、的諧振頻率為，靜態(tài)工作點(diǎn)為，基本符合設(shè)求。3.1.2 模擬乘法器電路 用模擬乘法器實(shí)現(xiàn)混頻，就是在端和端分別加上兩個(gè)不同頻率的信號(hào)，相差一中頻，再經(jīng)過(guò)帶通濾波器取出中頻信號(hào)，其原理方框圖如圖6所示：通頻帶濾波器 圖6 混頻原理框圖若 則經(jīng)帶通濾波器后，取差頻 為所需要的中頻頻率。由MC1496 模擬乘法器構(gòu)成的混頻器電路如圖7 所示。圖中，LC正弦波振蕩器輸出的10MHz正弦波由10端（X輸入端）注入，高頻信號(hào)源輸出的10MHz正弦波由一端（Y輸入端）輸入，混頻后的中頻電壓由6端經(jīng)形帶通濾波器輸出，其中C17L11C11C19構(gòu)成一選頻濾波回路，調(diào)節(jié)可變電阻Rp能使14腳直流電位差為零，可以減

9、小輸出信號(hào)的波形失真，使電路平衡。在23腳之間加接電阻，可擴(kuò)展輸入信號(hào)的線性范圍。 圖7 MC1496構(gòu)成的混頻器 3.1.3選頻放大電路電路連接如圖8所示，晶體管選2SC945，R1R2Re組成支流偏置電路，L2L3C2R構(gòu)成并聯(lián)諧振回路，其中R用來(lái)改變回路的Q值，C1為輸入耦合電容，C3 為輸出耦合電容，C7位晶體管發(fā)射極旁路電容，L1 C4C5構(gòu)成了一個(gè)去耦電路，用來(lái)消除電路之間的相互影響，R1 R2 提供電路的靜態(tài)工作點(diǎn)。其中電路的諧振頻率為靜態(tài)工作點(diǎn)為 。 圖8 選頻放大電路根據(jù)設(shè)計(jì)方案，應(yīng)用計(jì)算機(jī)Multisim軟件進(jìn)行了模擬仿真。用示波器觀察LC正弦波振蕩器的輸出，輸出波形如圖9所示。 圖9 LC正弦波振蕩器輸出波形用示波器觀察混頻器輸出信號(hào)，波形如圖10所示。 圖10 混頻后的信號(hào)波形圖用示波器觀察模擬乘法器的輸出，輸出波形如圖1