東華理工大學高頻電子技術(shù)課程設計報告

EASTCHINAINSTITUTEOFTECHNOLOGY高頻電子技術(shù)課程設計課題內(nèi)容:簡易無線廣播系統(tǒng)設計學院:長江學院機電工程系專業(yè)：電子信息工程班級：1130402姓名： 學號： 201130040219摘要無線話筒的特點自從世界上第一套無線話筒誕生至今已有40年歷史，無線話筒因沒有電纜連接，不受導線限制，給表演者提供了廣闊的表演空間，并帶來了極大方便，從而深受廣大用戶鐘愛。隨著電子工業(yè)的迅猛發(fā)展和高新技術(shù)的日新月異，使無線話筒的功能日趨完善，性能更穩(wěn)定、技術(shù)更成熟，各項技術(shù)性能指標毫不遜色于有線話筒，是無線話筒發(fā)展史上的一個質(zhì)的飛躍。無線調(diào)頻話筒由音頻放大，調(diào)制振蕩以及倍頻緩沖放大三部分構(gòu)成，話筒MIC采集外界的聲音信號并將采得的音頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳秒娦盘?，?jīng)過電路的放大與調(diào)頻后由天線發(fā)出。 調(diào)幅接收機是接收設備，是從信道上接收有用高頻調(diào)幅信號并對其進行相關(guān)處理后，從中恢復出與發(fā)送端一致的原音頻信號。為此，它必須具有從眾多信號中選擇有用信號、抑制其它信號干擾的能力。第一節(jié)實驗設計目的與意義1.1設計目的一、 掌握小功率發(fā)射機各功能模塊的基本工作原理。二、 掌握調(diào)幅收音機各功能模塊的基本工作原理。三、 培養(yǎng)學生掌握設計簡單電路的基本思想和方法。1.2課程設計意義通過本課題的設計，提高學生的實際動手能力，鞏固已學的理論知識，能夠使學生建立無線電發(fā)射機與接收機的整機概念，了解發(fā)射機與接收機整機各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設計發(fā)射機與接收機的各個單元電路。發(fā)射機的主要組成部分有：話筒（本實驗用一個正玄波信號）、話音放大、載波、調(diào)幅、功率放大。接收機的主要組成部分有：輸入回路、本振、混頻、中頻功率放大器、檢波、音頻放大。其中載波由主振級、激勵級、輸出級、調(diào)制級、輸出匹配網(wǎng)絡及音頻放大器。初步掌握小型調(diào)幅波發(fā)射機的調(diào)整及測試方法。1.3課程設計要求發(fā)射機的基本任務是將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，并將信號發(fā)送出去。先用話筒將聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號，因為電信號很小，所以通過話音放大器將其振幅放大，再通過調(diào)幅電路將調(diào)制信號（聲音信號）加載到高頻信號上去，但由于信號的功率太小，發(fā)射出去存在很大衰減，影響信號的傳送，所以最后要進行功率放大。接收機的基本任務是將空間傳來的無線電波接收下來，并把它還原成原來的聲音信號。先用接收天線將接收到的電磁波轉(zhuǎn)變?yōu)橐颜{(diào)波電流，然后從已調(diào)波電流中檢出原始的信號，最后再用揚聲器將檢波取出的音頻電流轉(zhuǎn)變?yōu)槁暷?。因此，收音機必須具備以下基本功能：接收并選擇電臺信號，對電臺信號進行解調(diào)，將音頻信號加以放大，把音頻信號還原成聲音。

第二節(jié)小功率發(fā)射機設計方案2.1發(fā)射機設計方案框圖話筒L話音輸入?放大話筒L話音輸入?放大調(diào)幅倍頻

放大功率放大L收音機

接收載波2.2設計方案的選擇本機是根據(jù)課程設計要求而設計的小型調(diào)幅發(fā)射機，其工作頻率一般為7MHz,輸出載波功率為0.5W。鑒于輸出功率不大，所以它的的結(jié)構(gòu)比較簡單，主要由主振級產(chǎn)生載波信號、集電極調(diào)幅及高頻功率放大組成。由于晶體管的穩(wěn)定性好，Q值很高，故頻率穩(wěn)定度也很高。因此，主振級采用晶體振蕩器，滿足所需的頻率穩(wěn)定度為了提高整機的工作效率，采用丙類集電極調(diào)幅（屬于高電平調(diào)幅）方式集電極調(diào)幅就是利用調(diào)制信號來改變高頻功率放大器的集電極直流電源電壓，來實現(xiàn)調(diào)幅。將調(diào)制信號和高頻信號接入集電極調(diào)幅電路中，由于電源靠近地的一端，雜散電容少，從而對回路的影響也小，使電路穩(wěn)定工作，為了由較高的效率，本級利用基極電流的直流分量在基極偏置電阻上,使其工作在丙類狀態(tài)，輸出回路采用變壓器耦合式諧振回路,利用電感抽頭實現(xiàn)阻抗匹配，調(diào)整末級功放管的工作狀態(tài)，從而達到有效的集電極調(diào)幅。末級采用高頻功率放大器，通過前面的電路以后，進入功率放大級的是已調(diào)信號。但由于信號的功率太小，發(fā)射出去存在很大衰減，影響信號的傳送，所以要進行功率放大。第三節(jié)發(fā)射機主要單元電路設計3.1信號轉(zhuǎn)換電路3.1.1信號轉(zhuǎn)換電路的作用將人說的話既聲音信號轉(zhuǎn)換為可以通過無線電方式傳播的電信號3.1.2信號轉(zhuǎn)換電路的工作原理在電路轉(zhuǎn)換過程中，任何形式的信號（包括聲音和圖像）都是經(jīng)過傳感器來接受并接入電子設備中。例如聲音，就是通過麥克風來傳入放大器（或其它電子設備）中的，聲音的大小及音調(diào)等都可以通過電信號的幅度和波形等反應出來，也就是說，傳感器擔負起了把模擬信號轉(zhuǎn)換成電信號的任務。3.2話音放大電路3.2.1話音放大電路的作用聲音信號轉(zhuǎn)化為電信號的振幅很小，因此需要通過放大電路放大。

3?2?2話音放大電路的工作原理3.3晶體振蕩器電路3.3.1晶體振蕩器電路的作用晶體振蕩器電路，是由石英晶體穩(wěn)頻和輸出固定頻率電路組成，可以產(chǎn)生咼頻信號，作為集電極調(diào)幅的載波信號。3?3?2晶體振蕩器電路的工作原理晶體振蕩器電路：電路如圖所示,是由石英晶體穩(wěn)頻和輸出固定頻率電路組成有最佳的功率輸出。頻率輸出通過C4微調(diào)，C1,C2為回路電容，C8C9為耦合電容，改變C8可以改變電路的耦合程度，R1R2為偏置電阻，R3為集電極負載電阻，R4為發(fā)射極電阻，C3為旁路電容，C6,C7為電源退耦電容。3.4集電極調(diào)幅電路3.4.1集電極調(diào)幅電路的作用將調(diào)制信號加載到高頻信號上，便于發(fā)送。3.4.2集電極調(diào)幅電路的工作原理蚩電極譙韁及大信號繪波3.5功率放大電路3.5.1功率放大電路的作用由于信號的功率太小，發(fā)射出去存在很大衰減，影響信號的傳送，所以要進行功率放大。3?5?2功率放大電路的工作原理高頻諧振功率放大器-ffel—irSLtnTR2TTE1第四節(jié)調(diào)幅接收機設計方案4.1接收機設計方案框圖圖4.14.2設計方案的選擇該調(diào)幅接收機主要由輸入調(diào)諧回路，混頻電路，中頻放大回路，檢波電路，自動增益控制電路，音頻功率放大電路組成。在超外差式收音機中，能將接收到的高頻信號變成中頻信號，然后再進行中頻放大，使每個電臺信號都能得到相等的放大。同時，由于中頻頻率固定且較低，所以中頻放大電路可以設置為多級選頻放大電路，從而使整機的靈敏度、選擇性和穩(wěn)定性大幅度的提高。第五節(jié)接收機主要單元電路設計5.1輸入調(diào)諧回路5?1?1輸入調(diào)諧回路的作用從天線上接受下來的多個電臺信號中選擇出要接收的電臺信號，并抑制掉其他不需要的電臺信號及各種干擾和噪聲信號。5.1.2輸入調(diào)諧回路的工作原理輸入調(diào)諧回路，如圖2所示，通過調(diào)節(jié)C1-A,使L1C1-A并聯(lián)諧振回路的諧振頻率f0與欲接電臺的信號頻率fl相同，這時，該電臺的信號將在L1C1-A并聯(lián)的諧振回路中發(fā)生諧振，使L1兩端產(chǎn)生的感生電動勢最強，經(jīng)L1與L2的耦合,將選出的電臺信號送入第一級（變頻級）電路.由于其他的電臺的信號及干擾信號的頻率不等于L1C1-A并聯(lián)諧振賄賂的諧振頻率，因而在L1兩端產(chǎn)生的感生電動勢極弱，被抑制掉.secsec圖5-1輸入調(diào)諧回路5.2變頻（混頻）電路5.2.1變頻（混頻）電路的作用變頻電路作用是把不同頻率的輸入信號變成頻率固定的465KHZ的中頻信號。VI、L4、L3、C2b組成本機振蕩電路，產(chǎn)生一個比輸入信號頻率高465KHZ的等幅振蕩信號。VI、C5、T1組成混頻振蕩器，把輸入信號和本振信號在V1中進行混頻，利用晶體管的非線性，產(chǎn)生各種頻率的電信號，在通過負載諧振電路,從眾多頻率的信號群中選出465KHZ的中頻信號。5.2.2變頻（混頻）電路的變頻原理變頻電路由本機振蕩器，混頻器及中頻選頻網(wǎng)絡三部分組成。變頻電路的結(jié)L *_ * ~1.構(gòu)框圖及圖中各點的波形如圖3所示?在變頻電路中，混頻器的輸入信號由高頻調(diào)幅信號u1與本機振蕩器產(chǎn)生的高頻等幅振蕩信號（簡稱為本振信號）u2兩部分組成,u1與u2在混頻器中進行混頻.混頻器的輸出信號送入中頻選頻回路，經(jīng)中頻選頻賄賂選出465kHz底中頻信號u3,再被送入中頻放大電路進行放大。

（中頻放大電路）5.3中頻放大電路5.3.1中頻放大電路的作用中頻放大電路對中頻信號進行選頻和放大，然后將放大了的中頻信號送入檢波器去檢波。中頻放大電路的品質(zhì)直接影響著整機的靈敏度，選擇性和自動增益等性能。5.3.2中頻放大電路工作原理中頻放大器V2、V3為中放管，T2、T3為中頻變壓器，因諧振頻率為465KHZ，故簡稱“中周”電路作用是放大465KHZ的中頻信號，提高靈敏度和選擇性。

5.4檢波電路頻放大器中□、軸r405.4檢波電路頻放大器中□、軸r40丄Rp-T■Q5.4.1檢波電路的作用從中頻放大電路送來的調(diào)幅信號中解調(diào)出音頻信號，并將解調(diào)出的音頻信號送入音頻放大電路。5.4.2檢波電路的組成與工作原理檢波器V7為檢波二極管。C16、C17、R10組成高頻濾波電路。RP為檢波負載。電路作用是利用V7的單向?qū)щ娦裕〕鲋蓄l調(diào)幅信號中的音頻信號，以便放大和聲音還原。5.5自動增益控制電路5.5.1自動增益控制電路的作用能根據(jù)接收到的廣播電臺信號的強弱，自動調(diào)節(jié)收音機的高頻增益：當接收到的信號較弱時，使接收機具有較高的高頻增益；而當接收到的信號較強時，又能使接收機的高頻增益自動降低，從而保證中頻放大電路高頻增益的穩(wěn)定。這樣既可避免接收弱信號電臺時音量過?。ɑ蚪邮詹坏剑?，也可避免接收強信號電臺時音量過大（或由于輸入信號過大而使低頻放大電路產(chǎn)生阻塞失真）。5?5?2自動增益控制電路工作原理自動增益控制電路R6、C8組成音頻濾波電路，電路作用是利用R6、C8電路輸出的隨音頻信號強弱變化的直流電壓，控制放大管V2的靜態(tài)工作電流，從而控制增益。保證中頻信號不隨電臺信號強弱而變化，趨于穩(wěn)定。5.6音頻功率放大電路5.6.1音頻功率放大電路的作用功率放大電路是接收機的最后一級放大電路，它的作用是把前置放大電路送來的音頻信號進行功率放大，以輸出足夠的功率推動揚聲器放出聲音。5?6?2音頻功率放大電路的工作原理音頻放大器V4為前置放大管。V5、V6為推挽功放管。T4、T5為輸入、輸出變壓器。電路作用是放大音頻信號，輸出足夠的音頻功率，推動揚聲器Y發(fā)聲。*_I第六節(jié)心得體會緊張而又繁忙的高頻電子線路課程設計已經(jīng)完成了，通過這周的課程設計的實習中，使我受益匪淺。這次實訓，使我真正的意識到自己對高頻電子線路相關(guān)知識的缺乏以及動手能力的欠缺。沒有實踐，再好的理論也沒有用。實踐是檢驗整理的唯一標準。設計電子線路最重要的一個方面就是要認真；其次是要有耐心，勇于克服困難，不斷解決問題，面對困難要永不退縮，迎難而上；再次是要有清晰的思維,能夠理清各個器件之間的關(guān)系，明確各個器件的功能；最后還要和同學多交流合作，多參考書籍。通過這次高頻電子線路課程設計，我了解并發(fā)現(xiàn)了很多設計電路的方法，而且懂得了如何處理錯誤的方法。擁有足夠的耐力和信心，對課程設計每一步的順利進行極其重要。至今我仍感慨頗多，的確，從選題到設計完成，從理論到實踐，在整整幾天的日子里，可以說是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說是困難重重，難免會遇到各種各樣的問題，最后在老師和同學的幫助下順利完成了這次任務。雖然這次實訓只有一周，但我卻過得相當充實。通過實訓，讓我清楚地認識到了自己這方面知識的缺乏，更加激起我在今后的學習中去不斷地了解去學習高頻電子線路設計知識。因為自己學的是通信專業(yè)，所以高頻知識顯得尤為重要。學好高頻知識，對自己以后的工作及生活也是非常必要的。在這次的實訓中，也不免遇到了一些搞不懂的地方，這樣的事情同樣鍛煉了自己的耐心以及遇到困難想辦法解決的能力。第七節(jié)無線電廣播系統(tǒng)整機電路及分析7.1發(fā)射機整機電路圖及其原理分析7.2接收機整機電路圖原及其理分析該調(diào)幅收音機由低頻振蕩、中頻放大電路、檢波電路、音頻放大電路、自動增益電路組成。其中