電子線路課程設(shè)計AM調(diào)幅發(fā)射機設(shè)計報告.doc

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1、 電子線路課程設(shè)計 總 結(jié) 報 告 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專 業(yè)： 電子信息工程 班 級： 電子131 報告成績： 評閱時間： 教師簽字： 2016年3月 小功率調(diào)幅AM發(fā)射機設(shè)計 內(nèi)容摘要：調(diào)幅發(fā)射機應(yīng)用于無線電廣播系統(tǒng)中，本設(shè)計以電子線路課程設(shè)計實踐教學(xué)為應(yīng)用背景，通過查閱專業(yè)書籍及論文，并結(jié)合專業(yè)課程學(xué)習(xí)要求，根據(jù)設(shè)計指標(biāo)、要求和可行性，選擇適合設(shè)計方案，并對設(shè)計方案進行必要的論

2、證。本課題以小功率調(diào)幅發(fā)射機為設(shè)計對象，并對其主振級、低頻電壓放大級、調(diào)制級、高頻功率放大級進行了詳細(xì)的設(shè)計、論證、調(diào)試及仿真，并進行了整機的調(diào)試與仿真。設(shè)計具體包括以下幾個步驟：一般性理論設(shè)計、具體電路的選擇、根據(jù)指標(biāo)選定合適器件并計算詳細(xì)的器件參數(shù)、用multisim進行設(shè)計的仿真、根據(jù)仿真結(jié)果檢驗設(shè)計指標(biāo)并進行調(diào)整。最后對整個設(shè)計出現(xiàn)的問題，和心得體會進行總結(jié)。 關(guān)鍵詞　調(diào)幅發(fā)射機；振蕩器；multisim仿真設(shè)計 一、設(shè)計內(nèi)容及要求 (一)設(shè)計內(nèi)容：小功率調(diào)幅AM發(fā)射機設(shè)計 1.確定小功率調(diào)幅發(fā)射機的設(shè)計方案，根據(jù)設(shè)計指標(biāo)對既定方案進行理論設(shè)計分析，并給出各單元電路的理論設(shè)計方

3、法和實用電路設(shè)計細(xì)節(jié)，其中包括元器件的具體選擇、參數(shù)調(diào)整。 2.利用multisim仿真軟件，對設(shè)計電路進行仿真和分析，依據(jù)設(shè)計指標(biāo)對電路參數(shù)進行調(diào)整直至滿足設(shè)計要求。 （二） 技術(shù)指標(biāo)： 載波頻率 ，頻率穩(wěn)定度不低于10-3 輸出功率 負(fù)載電阻 輸出信號帶寬 （雙邊帶） 殘波輻射 單音調(diào)幅系數(shù) ；平均調(diào)幅系數(shù)0.3 發(fā)射效率 二.方案選擇及系統(tǒng)框圖 （一） 總體方案及系統(tǒng)框圖 主振蕩器 緩沖放大大 音頻放大 高頻功放 振幅調(diào)制制 放大器 音頻信號 根據(jù)設(shè)計要求，

4、要求工作頻率為10MHz，輸出功率為1W，單音調(diào)幅系數(shù) 。由于載波頻率為10Mhz，大多數(shù)振蕩器皆可滿足，提供了較多的選擇且不需要倍頻。由于輸出功率小，因此總體電路具有結(jié)構(gòu)簡單，體積較小的特點。其總體電路結(jié)構(gòu)可分為主振蕩電路（載波振蕩電路）、緩沖隔離電路、音頻放大電路、振幅調(diào)制電路、功率放大電路等。 (二） 單元電路方案論證 1.主振蕩電路 主振蕩電路是調(diào)幅發(fā)射機的核心部件，載波的頻率穩(wěn)定度和波形的穩(wěn)定度直接影響到發(fā)射信號的質(zhì)量，因此，主振蕩電路產(chǎn)生的載波信號必須有較高的頻率穩(wěn)定度和較小的波形失真度，主振蕩電路可以有四種設(shè)計方案：RC正弦波振蕩電路、石英晶體

5、振蕩電路、三點振蕩電路、改進三點式（克拉潑）振蕩電路。 方案一：采用RC正弦波振蕩器，由于RC振蕩器主要是由電阻和電容組成的，在電路中并沒有諧振回路，因此，RC振蕩器不適合于作為高頻振蕩器?？梢詫C振蕩電路用于發(fā)生調(diào)制信號（語音信號）。 方案二：采用石英晶體振蕩器，石英晶體振蕩器具有較高的頻率穩(wěn)定度，在選擇合適的偏置電路的情況下，頻穩(wěn)度可達(dá)到10-11數(shù)量級，而且，其工作狀態(tài)穩(wěn)定，波形失真度也比較小，因此，在頻穩(wěn)度要求較高的電路中，可以選用石英晶體振蕩器作為主振級。本電路對頻率穩(wěn)定度的要求并沒有那么高，故未選擇石英晶體振蕩器。 方案三：采用三點式正弦波振蕩電路，三點式振蕩電路有電容三點

6、式和電感三點式之分，相對來說，電容三點式的輸出波形相對電感三點式要穩(wěn)定，且頻率變化不會改變電抗的性質(zhì)，因此振蕩器一般都采用電容三點式形式。在頻率穩(wěn)定度要求不是很高的情況下，可以采用普通的電容三點式振蕩電路。 方案四：采用克拉潑振蕩器電路?？死瓭娬袷庪娐肥怯呻娙萑c式改進而來，基本原理與三點式振蕩電路相同，但克拉潑振蕩電路加了一個電容，提升了頻穩(wěn)度，雖然在電容選擇不恰當(dāng)時增加了起振的難度，但綜合成本和頻率穩(wěn)定度以及Multisim仿真可行性來看，克拉潑振蕩器不失為一個好的選擇。故本設(shè)計采用克拉潑振蕩電路。 2.振幅調(diào)制電路 振幅調(diào)制電路是小信號調(diào)幅發(fā)射機的核心組成部分，該單元實現(xiàn)將音頻信號

7、加載到載波上以調(diào)幅波形式發(fā)送出去，振幅調(diào)制電路要能保證輸出的信號為載波信號的振幅隨調(diào)制信號線性變化。 方案一：二極管雙平衡電路。在電路中為減少無用組合頻率分量，應(yīng)使二極管工作在大信號狀態(tài)，即控制電壓的信號（載波信號的電壓）的幅值至少應(yīng)大于0.5V以上。由于組合頻率分量過多，輸出效率低，且要求輸入信號幅值太大，故舍棄。 方案二： MC1496模擬相乘器的核心電路是差分對模擬相乘器，實現(xiàn)調(diào)幅和同步檢波。MC1496線性區(qū)和飽和區(qū)的臨界點在15~20mV左右，僅當(dāng)輸入信號電壓均小于26mV時，器件才有理想的相乘作用，否則電壓中會出現(xiàn)較大的非線性誤差。在2、3引腳之間接入1kΩ反饋電阻，可擴大調(diào)制

8、信號的輸入線性動態(tài)范圍，滿足設(shè)計需要。但由于MC1496是已設(shè)計好的集成電路，并不能體現(xiàn)單元設(shè)計能力，故舍棄。 方案三：基極調(diào)幅電路?；鶚O調(diào)幅電路基本原理是將調(diào)制信號和載波信號加在晶體管的基極上，在通過集電極調(diào)諧回路將所需的調(diào)幅波選出。由于基極調(diào)幅雖然調(diào)制線性好，但需要工作于欠壓狀態(tài)，效率過低，無法充分利用電源能量，故舍棄。 方案四：集電極調(diào)幅電路。集電極調(diào)幅的基本原理是將調(diào)制信號和載波信號加在晶體管的集電極上，此時，晶體管工作在過壓區(qū)，效率較高。雖然所需輸入信號也比基極調(diào)幅大，但通過放大級已經(jīng)可以實現(xiàn)所需的電壓幅值；雖然調(diào)制線性不如低電平調(diào)幅好，但本設(shè)計任務(wù)并未對調(diào)制線性度做出過高要求，

9、故而本設(shè)計選用集電極調(diào)幅電路。 3.緩沖放大電路 緩沖放大電路的設(shè)計主要是為了避免高頻放大電路對振蕩電路的振蕩頻率和頻穩(wěn)性造成影響。由于功率放大電路輸出信號較大工作狀態(tài)的變化會影響振蕩器的頻率穩(wěn)定度或波形失真或輸出電壓減小。為減小級間相互影響，通常在中間插入緩沖隔離級。緩沖隔離級經(jīng)常采用射極跟隨器電路，緩沖放大器需將振蕩器輸出電壓不失真的傳送到下級。雖然射隨器放大倍數(shù)幾乎為1，但射隨器的輸入電阻極大，對輸入電壓的利用率極高，故常用射隨器作為緩沖放大器。 4.音頻放大電路 音頻放大器是低頻信號放大器。有時為了調(diào)制度的調(diào)整，單純語音輸入并不一定能滿足設(shè)計要求，語音放大器主要是對語音信號

10、進行放大，經(jīng)過放大后的語音信號送入調(diào)制級對高頻載波信號進行調(diào)制。 方案一：甲類功率放大器。甲類功放中，晶體管在周期全部導(dǎo)通，可以將輸入信號不失真的放大，雖然甲類功放的工作效率較低，放大功率較小，但足以滿足語音信號的放大。原本想采用這個方案，但其受前級后級影響太嚴(yán)重，其靜態(tài)工作點不穩(wěn)定，導(dǎo)致調(diào)試時候即使前級輸出穩(wěn)定了加入后級調(diào)制電路后又放大波形失真了。經(jīng)多次調(diào)試、重復(fù)計算，未果，因時間關(guān)系，故舍棄此方案。 方案二：采用運算放大器進行語音功率放大。采用運算放大器進行語音放大效率高，失真小，使用方便，輸出信號的功率也較大，運算放大器的成本也不高，各方面綜合考慮，在工程中使用運算放大器進行語音放大

11、是一個好的選擇。 5.功率放大電路 功率激勵級為末級功放提供激勵功率。如果所要求發(fā)射功率不大，且振蕩級的輸出能夠滿足末級功放的輸入要求，功率激勵級可以省去。 末級功放—將前級送來的信號進行功率放大，使負(fù)載（天線）上獲得滿足要求的發(fā)射功率。如果要求整機效率較高，應(yīng)采用丙類功率放大器，若整機效率要求不高如，而對波形失真要求較小時，可以采用甲類功率放大器。本課題要求，可以采用乙類互補推挽功率放大器或丙類諧振功率放大器，故本次設(shè)計選用丙類功率放大器。 三、調(diào)幅發(fā)射機的電路設(shè)計及工作原理 （一）主振級電路 根據(jù)設(shè)計指標(biāo)的要求，克拉潑電路振蕩器與小信號放大級聯(lián)合電路圖如圖3-1所示。

12、晶C2，C3，C4與L1構(gòu)成改進型電容三點式振蕩電路，振蕩頻率由電容和電感決定。電路中的三極管靜態(tài)工作點由各電阻決定，在設(shè)計靜態(tài)工作點時，應(yīng)首先決定集電極電流Icq，一般都取0.5mA~4mA，Icq過大會引起波形失真，有時還伴隨產(chǎn)生高次諧波。取放大倍數(shù)β=50，.依據(jù)電路計算， 取L3=25μH,則C3=10pF, 取，C1/C2=0.2,取C1=80pF,C2=400Pf L2，C5，C6起到電源濾波的效果，可以不要。 頻率輸出需要通過L,C決定，使震蕩頻率穩(wěn)定10MHz。R1 R2 R3 R4構(gòu)成分壓式偏置電路，提供靜態(tài)工作點。 圖3-

13、1-1 本振電路 圖3-1-2 本振電路輸出 (二)射隨隔離級 緩沖級接成射隨器，以滿足隔離條件。高頻交流通路為共集極組態(tài)，因為其交流輸入阻抗很大,輸出阻抗很小，從而起到緩沖作用已達(dá)到隔離效果，避免后級 放大電路對振蕩器的振蕩頻率造成影響，影響振蕩器頻率和穩(wěn)定性。 圖3-2-1 射隨器原理圖 首先設(shè)置靜態(tài)工作點： 取，，解得、， 為了便于調(diào)節(jié)本級的輸出電壓，采用30kΩ固定電阻并接30kΩ滑動變阻器。 考慮到β值，且由和分壓得到，取。 由仿真結(jié)果可得幅值Vpp=2V，，幅值比輸入略有降低但滿足要求。 圖3-

14、2-2 射隨器輸出波形圖 圖3-2-3 射隨器輸出載波的頻率 （三）高頻放大器 高頻放大電路，以便獲得較高的電壓滿足下一級集電極高電平調(diào)制的條件，三極管工作在放大狀態(tài)，設(shè)置靜態(tài)工作點與上一個單元電路類似，放大電路的放大電壓在由集電極耦合輸出。下一級的輸入電壓作為本級電路的負(fù)載。 變壓器采用1:1的高頻變壓器； C7為高頻耦合電容為10pF； C8為高頻旁路電容，取0.01uF； R12為51Ω小電阻，避免發(fā)生寄生振蕩； 圖3-3-1 高頻功率放大器 通過調(diào)節(jié)前一級射級跟隨器滑動變阻

15、器的分壓值，最終通過高頻放大器輸出的載波的幅值有所不同，下圖最大值Vp-p=10V，最小值為0.8V，調(diào)節(jié)滑動變阻器得到輸出電壓在0.8V~10V之間變化的電壓，可以滿足下一級集電極調(diào)幅電壓的要求。 放大級輸出電壓： 圖3-3-2 幅值最大值Vp-p=10V 圖3-3-3 幅值較小值Vp-p=0.8V （四） 語音放大電路 語音放大器主要是對語音信號進行放大和限頻，經(jīng)過放大后的語音信號送入調(diào)制級對高頻載波信號進行調(diào)制，本機采用LM358進行語音功率放大。RP4越小，電路增益越高；反之，增益越小。語音放大

16、單元電路圖3-4-1所示。 為了測試效果，在話筒處以信號發(fā)生器代替，信號輸出端接示波器得到如圖3-4效果 圖3-4-1語音放大電路 圖3-4-2 輸入信號 圖3-4-3 仿真波形 通過調(diào)節(jié)R17可以改變放大倍數(shù) （五）調(diào)幅電路 圖3-5-1 集電極調(diào)幅電路 本設(shè)計采用集電極調(diào)幅，三極管工作在丙類狀態(tài)過壓狀態(tài)?；鶚O偏置采用自給偏壓，由R16，R18和C10組成，各參數(shù)如圖，保證其工作在丙類過壓狀態(tài)。調(diào)制信號由信號源加入，取。輸出采用諧振回路，因集電極電流為余弦脈沖波，為得到不失真的波形，集電極負(fù)載采用LC諧振回路，濾出所需頻率，得到不失真的波形，

17、濾波網(wǎng)絡(luò)的中心頻率調(diào)整為調(diào)幅波載波頻率。 諧振回路電感采用變壓器，變壓器的初級回路電感量和電容C11諧振，電容值和變壓器的初級線圈的電感滿足：。取=11pF，則變壓器的初級線圈電感量L=23uH。 對調(diào)幅電路進行頻率特性測試，以驗證集電極諧振回路的頻率特性，由圖3-5-2看到諧振回路的中心頻率為10M，則該諧振濾波網(wǎng)絡(luò)滿足要求。 圖3-5-2 集電極調(diào)幅電路的波特圖 圖3-5-3 集電極調(diào)幅波輸出 四、調(diào)幅發(fā)射機的整體電路及工作原理 圖4-1 調(diào)幅發(fā)射機整體電路 將各單元電路連接在一起，即小功率調(diào)幅發(fā)射機。在整體電路設(shè)計中，對單元電路做了一些調(diào)整和精簡： 在仿

18、真中，電源輸出十分理想，電源濾波電路不需要，且在加入后級發(fā)現(xiàn)如果有電源濾波電路會影響振蕩電路輸出的波形，形成一種類似解調(diào)的效果，故而在整體設(shè)計中舍棄了電源濾波電路。語音放大級的效果有些雞肋，其所起到對調(diào)幅度的調(diào)整可以通過在高頻放大級或調(diào)幅級進行調(diào)整，在仿真中又是用信號源代替語音信號的輸入，可以隨時調(diào)整幅度，但在實際應(yīng)用中，若測試后語音信號滿足不了調(diào)幅的要求，語音放大級才是必須的。 主振蕩電路采用克拉潑振蕩器，產(chǎn)生穩(wěn)定的10MHz的載波信號，經(jīng)過緩沖級、高頻放大級接入集電極調(diào)制器，使得載波不受下一級電路的影響。通過前面的電路以后，信號是已調(diào)信號。經(jīng)測試，高頻放大放大載波幅值滿足調(diào)制的要求；且功

19、率足夠大，可以直接經(jīng)過天線發(fā)射出去。本次仿真中，天線用負(fù)載代替，在實際設(shè)計時可將電阻用相應(yīng)阻抗的天線代替完成發(fā)射任務(wù)。 五、系統(tǒng)元器件清單 元件 元件參數(shù) 元件 元件參數(shù) 元件 元件參數(shù) 元件 元件參數(shù) C1 0.01F C10 150pF R2 2kΩ R11 390Ω C2 0.01F C11 11pF R3 47kΩ R12 51Ω C3 120pF C12 20pF R4 6.8kΩ R13 10Ω C4 470pF L1 12H R5 3kΩ R14 50Ω C5 23pF Q1 2SC27

20、86 R6 30kΩ R15 5kΩ C6 5pF Q2 2SC2786 R7 30kΩ R16 5.0kΩ C7 10pF Q3 2SC2786 R8(可變電阻) 30kΩ R17 2kΩ C8 0.01F Q4 2N2222A R9 10kΩ 變壓器 T1（1:1） C9 0.01F R1 47kΩ R10 10kΩ 變壓器 T2 話筒 信號源代替 六. 電路設(shè)計總結(jié) 電路設(shè)計首先要對所設(shè)計電子系統(tǒng)的功能有一個整體的把握，然后將任務(wù)分解畫出系統(tǒng)框圖，這是所謂的頂層設(shè)計，然后利用所學(xué)知

21、識對各單元電路進行設(shè)計。只有自己親手實踐，計算電路參數(shù)，進行每一步的電路設(shè)計，才會發(fā)現(xiàn)問題以及理論與實踐的不同，例如：三極管的靜態(tài)工作點參數(shù)設(shè)定時具體參數(shù)的選取，這些在做題時題目中會限定，但自己仿真時候就要想如何設(shè)定、怎樣設(shè)定才合適；振蕩器直流通路的設(shè)計，要同時考慮起振條件、穩(wěn)定條件、平衡條件，因此在具體參數(shù)計算時會遇到麻煩；后級對前級的影響如何解決等。但發(fā)現(xiàn)問題都會有解決的辦法，仔細(xì)排查，在電路設(shè)計時可以查閱資料把問題概括出來，從而找到解決的辦法。只有不斷的將理論聯(lián)系實際，在實踐過程中認(rèn)識和發(fā)展自己的理論知識，才能鞏固所學(xué)，學(xué)以致用。 七.參考文獻(xiàn) [1]張肅文 《高頻電子線路》

22、第三版 高教出版社 [2]謝嘉奎等編.《電子線路——非線性部分》（第四版）.高等教育出版社 [3]于海勛，鄭長明 《高頻電路實驗與仿真》 科學(xué)出版社 [4]朱力恒編.《電子技術(shù)仿真實驗教程》電子工業(yè)出版社 [5]曾興雯，陳健，劉乃安主編《高頻電子線路輔導(dǎo)》 西安電子科大出版社 八、收獲與體會 1.對電子系統(tǒng)設(shè)計的收獲 這次課程設(shè)計時間緊、任務(wù)重，雖然剛剛學(xué)完了高頻電子線路，但是對于實踐以及設(shè)計卻在理論中未曾涉及，雖然知道應(yīng)該由哪幾部分構(gòu)成，每一部分的原理也知道，但是實際做起來卻工作量不小，要根據(jù)實際元件的特性去設(shè)計元件的參數(shù)，理論與實踐無法結(jié)合感覺無從下手，但是有困難不能放棄

23、，于是我查閱了一些資料，和同學(xué)們一起討論計算參數(shù)，逐漸我將理論與實踐結(jié)合了起來，接著我便開始設(shè)計各個單元模塊，對于各個模塊的比較選擇和討論、對參數(shù)的設(shè)計，這些都需要自己動手，我只有繼續(xù)查找資料，結(jié)合上學(xué)期的內(nèi)容，慢慢的一點點計算。 在仿真過程中，測試了多種電路，也發(fā)現(xiàn)了一些問題，比如Multisim所用元件參數(shù)如何，在改變參數(shù)以及參數(shù)應(yīng)當(dāng)如何選取占用了一部分時間，但是也因此對元器件的參數(shù)性能以及參數(shù)的作用有了更深的了解。在做仿真時也收獲了許多，有時經(jīng)常計算的時候是準(zhǔn)確的電阻在標(biāo)準(zhǔn)元器件庫里卻沒有，有些可以用電位器來代替，有些則需根據(jù)準(zhǔn)確的阻值或電容值電感值選擇標(biāo)準(zhǔn)元器件，但正是由于這些標(biāo)準(zhǔn)值

24、與準(zhǔn)確值的差異，導(dǎo)致了有時候靜態(tài)工作點以及振蕩頻率的偏移，這時就需要改變阻值并加入可變電阻或者可變電容來調(diào)試，更讓我體會到了理論與實踐的結(jié)合與不同之處，考試?yán)碚撚嬎銉H需要考慮理想情況甚至不用考慮前級對后級的影響，更不用論證不同方案的好壞，但仿真和實踐卻不同，小功率調(diào)幅發(fā)射機作為一個整體，需要考慮前后級的輸入輸出電阻的影響、諧振回路的阻抗匹配等，并且因為是高頻信號，還要考慮是否會發(fā)生信號互串。 2.理論與實踐的收獲 在設(shè)計過程中，我深刻明白了動腦和動手做之間的天壤之別，各種想象不到的困難都可能出現(xiàn)。只好認(rèn)真排查，仔細(xì)計算，查閱資料。認(rèn)識到只有動手做才能發(fā)現(xiàn)問題，遇到問題要解決，從實際中發(fā)現(xiàn)問

25、題?；仡櫿麄€漫長復(fù)雜的設(shè)計過程，耐心是不可少的。而以后我們在工作中必將面對更多更加復(fù)雜的設(shè)計工作，問題出的越多，對我的促進就越是大，使我在畫電路做計算更加細(xì)心耐心。這次設(shè)計過程讓我認(rèn)識到了只有理論聯(lián)系實際，在實踐中檢驗和完善自己的理論知識才是最重要的。我收獲的不僅僅是完成了課設(shè)，更重要的是讓我更清楚的認(rèn)識到理論聯(lián)系實際的重要意義，并在設(shè)計過程中鍛煉了自己的能力。 報告成績:_____________ 評閱時間：—————— 教師簽字：————————

26、 評閱時間： 教師簽字： 實 驗 報 告 班級： 課程名稱：電子線路課程設(shè)計 實驗室：第二實驗室 實驗時間：2016年3月 實驗項目名稱：小功率調(diào)幅發(fā)射機的安裝與調(diào)試 一、實驗?zāi)康模? 1、熟練掌握小功率調(diào)幅發(fā)射機的安裝與調(diào)試。 2、熟悉小功率調(diào)幅發(fā)射機的工作原理，對所學(xué)高頻電子線路知識加以鞏固。 3、熟悉理解實驗電路原理。 4、通過整機裝配和調(diào)試提高獨立分析問題和解決問題的能力。 5、實踐與理論設(shè)計相結(jié)合，更

27、深刻地理解學(xué)習(xí)相關(guān)知識。 6、通過一套完整的調(diào)幅發(fā)射系統(tǒng)設(shè)計、安裝和調(diào)試，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和科學(xué)實驗的能力。 二、實驗內(nèi)容與原理 （一）、實驗內(nèi)容 1、熟悉實驗電路原理 2、熟悉并測試電路元件參數(shù) 3、熟悉印刷板與電路、元件的對應(yīng)關(guān)系 4、電路焊接、調(diào)試 5、測試并記錄參數(shù) （二）、實驗原理 1、調(diào)幅發(fā)射機組成框圖如圖所示： 晶體振蕩器 振蕩器 語音信號 振幅調(diào)制器 （乘法器） 放大器 高頻功放 驅(qū)動電路 高頻功率 放大器 小功率調(diào)幅發(fā)射機設(shè)計的技術(shù)指標(biāo)： 載波頻率, 輸出功率， 負(fù)載阻抗， 輸出信

28、號帶寬， 單音調(diào)幅系數(shù)， 平均調(diào)幅系數(shù)， 發(fā)射效率， 調(diào)制信號的F=1KHz。 2、實驗電路圖如圖 圖1 小功率調(diào)幅發(fā)射機原理圖 圖2 PCB圖 三、實驗器材（設(shè)備、元器件、軟件工具：、平臺）： 1．雙蹤示波器，數(shù)字信號源，數(shù)字萬用表等各一臺。 2．電烙鐵，鑷子，鉗子，螺絲刀等工具一套。 3．調(diào)幅發(fā)射機實驗板，套件，焊錫，漆包線等。 5.元器件清單 名稱 參數(shù) 數(shù)量 名稱 參數(shù) 數(shù)量 名稱 參數(shù) 數(shù)量 電阻 10 1 1

29、0K 3 二極管 IN4148 2 51 4 50K 1 三極管 8050 1 100 1 500K 1 9018 4 150 1 瓷片電容 100pF 1 芯片底座 8P 1 510 2 150pF 1 14P 1 1K 7 300pF 1 端子 2P-2.54 1套 3.9K 2 22pF 2 3P-5.08 1 3K 2 0.01uF 8 集成電路 MC1496 1 6.8K 1 0.005uF 2 導(dǎo)線

30、 \ \ 16K 2 0.022uF 2 放大器 LM358 （含2個放大器） 10K 10 0.1uF 4 高頻磁環(huán) \ 2 150K 1 電解電容 10uF 3 可調(diào)電容 5~30pF 1 50 1 電感 56uH 2 電位器 1K 1 晶振 6MHz 1 四、調(diào)幅發(fā)射機各模塊調(diào)試 4.1 載波振蕩器電路 采用晶體接成并聯(lián)型晶體振蕩器，其穩(wěn)定性比LC振蕩器高一個數(shù)量級，振蕩頻率等于晶振的固有頻率。調(diào)節(jié)RP0可以使振蕩器滿足起振條件。后一級為緩沖器，晶體三極管接成

31、共集組態(tài)放大器，以滿足隔離條件。單元電路原理圖如下圖 4.2音頻放大電路、音頻信號發(fā)生電路 低頻信號可以通過J2加入電路，亦可以通過圖中U1A組成的RC文氏橋路振蕩產(chǎn)生。振蕩頻率由圖中R12、R13，C8、C9決定，振蕩頻率 由于三極管電容及溫度等其余因素，振蕩頻率在1Khz左右 D1、D2和R11組成電橋的一個臂，起穩(wěn)定振幅的作用，調(diào)節(jié)R11可以得到波形失真較小，且工作穩(wěn)定的波形。U1B接成同向放大器，調(diào)節(jié)RP4可以改變放大器的放大倍數(shù)，輸出在一定范圍可調(diào)的電壓，以滿足下一級調(diào)制的需求。 4.2振幅調(diào)制電路 由于乘法器的限制條件，只有當(dāng)

32、乘法器1、10引腳輸入電壓幅值小于等于26mV時才是理想的乘法器，否則會會出現(xiàn)雜波：高頻分量。由于本電路為改進型差分對管平衡調(diào)制器， 電壓得到擴展，只要可滿足相乘條件。本單元原理圖如下： 4.3功率放大電路 T3組成構(gòu)成射隨器，以增強其負(fù)載能力；T4為高頻寬帶放大器，以使后級丙類功放電路獲得較大的激勵電壓；T5構(gòu)成丙類諧振功率放大器，其負(fù)載采用諧振回路，諧振回路具有選頻和阻抗匹配的作用；其負(fù)載為75Ω電阻，亦可用阻抗為75Ω的天線代替。 功率放大電路部分前一級高頻磁環(huán)為6:2，后一級的磁環(huán)為10:4。 本單元原理圖如下： 4.5實驗數(shù)據(jù)與結(jié)果 1.晶體震蕩電路

33、 圖 未經(jīng)射隨器的輸出震蕩波形 圖 經(jīng)過射隨器后的波形 結(jié)果分析： 調(diào)節(jié)RP0使得振蕩級輸出信號為6MHz，晶體振蕩電路的頻穩(wěn)度很高，頻率基本穩(wěn)定在6MHz；調(diào)節(jié)RP2可以改變載波信號的幅度。 2.音頻放大器 調(diào)試音頻放大電路使之穩(wěn)定輸出1KHZ的頻率，調(diào)節(jié)RP3使波形最好，調(diào)節(jié)RP4調(diào)節(jié)幅度大小300mV左右。 結(jié)果分析：LM358的第一個部分用于產(chǎn)生頻率為1KHz的音頻信號，LM358的后一個部分用于放大音頻信號的幅度，調(diào)節(jié)RP4，令輸出穩(wěn)定，測得

34、音頻信號的頻率約為948.4Hz調(diào)節(jié)RP4可以調(diào)節(jié)音頻信號幅度 圖 音頻發(fā)生器產(chǎn)生的調(diào)制信號 3.振幅調(diào)制電路 焊接并調(diào)試相乘器電路，以MC1496為核心，實現(xiàn)載頻信號與音頻信號的相乘，連接JP1、JP2、JP6，可以分別通過調(diào)節(jié)RP2、RP4來改變載波與調(diào)制信號的幅值，使其能正確調(diào)幅；然后用示波器測試Jp3端口，輸出為普通調(diào)幅波 圖 調(diào)幅后的輸出波形 4.功率放大 焊接并調(diào)試功率放大電路，通過理論計算，調(diào)整線圈匝數(shù)，甲類功放的線圈匝數(shù)之比為24：8，丙類功放的線圈匝數(shù)比為7:4,調(diào)諧回路中的可變電容用

35、收音機中雙聯(lián)代替，容易實現(xiàn)選頻與阻抗匹配。 圖 功率放大后的波形 5.負(fù)載處輸出波形 圖 負(fù)載處輸出波形 6.電路板 圖 電路板 五、實驗中出現(xiàn)的故障調(diào)試方法及原因： 經(jīng)過理解原理圖、整理元器件、焊接、調(diào)試、發(fā)現(xiàn)故障排除問題的小功率調(diào)幅發(fā)射機的安裝調(diào)試過程，最終在末級負(fù)載得到有較小失真的調(diào)幅波形，與理論設(shè)計較為符合。只有不斷的論證，并且將正確的理論具體化，才能得到正確的設(shè)計。 在安裝調(diào)試過程中出現(xiàn)了故障，載波輸出正常

36、，但一直加不到乘法器上，由于這個問題比較特殊，問了很多組都沒有出現(xiàn)過這個情況，我們只好一個元件一個元件、一個管腳一個管腳、一個焊點一個焊點的耐心認(rèn)真排查，花了幾乎一天的時間，最后在老師的指點以及我們的認(rèn)真排查，定位了問題點，或是電容C22壞了或是電路板在這一處的線路斷了，經(jīng)過將電容C22焊下來替換、再次檢測、重新焊電容，問題并沒有解決且原來的電容是好的。最終，確定了只可能是電路板出現(xiàn)了問題，應(yīng)該是在那一段有一處斷路，最終確定了問題，只好將載波通過信號源直接與 乘法器相連。由此我知道了，在硬件檢測中，只要分析原因和耐心調(diào)試一般問題都可以得到解決。 總之，本次課程設(shè)計在一定程度上完成了設(shè)計要求，

37、但輸出波形不夠理想，調(diào)制信號電壓的幅值過高，但調(diào)整后一級RP減小幅值卻會造成波形的失真，形成有凹陷的脈沖波，頻率也會有一定的偏移，按照原理圖來看第二個放大器應(yīng)該是放大第一個放大器輸出的波形，調(diào)節(jié)第二個放大器的RP只會改變放大的幅值大小而不會造成頻率的偏移，解釋之一是第二級的負(fù)載影響了前級，但調(diào)試中發(fā)現(xiàn)即便只是將RP4調(diào)整很小的角度甚至不到一圈，也會導(dǎo)致偏移和失真，運算放大器作為接近理想的模擬放大器，后級負(fù)載不應(yīng)該對前級影響這么大，故而否定這個解釋；解釋之二是第二級的滑動變阻器選錯了，阻值過大導(dǎo)致了對前級的影響也大，但調(diào)試中也發(fā)現(xiàn)即便應(yīng)該是處于一個很小的阻值范圍內(nèi)，也會對頻率造成很大的擾動，將電

38、位器融下來檢查，卻發(fā)現(xiàn)并沒有選錯，故而這個解釋也被否定；最后一個解釋則是可能是集成電路可能有短路之類的問題，導(dǎo)致后級對前級造成了極大的擾動。由此可見，動手實踐的過程中，才會發(fā)現(xiàn)問題，將理論應(yīng)用于實際，才能真正達(dá)到學(xué)以致用的效果。 六 心得體會 通過這次課程設(shè)計，我體會到了電子系統(tǒng)都可以通過模塊化設(shè)計來簡化，首先將總體電路分成若干個子模塊，使每個模塊有各自的不同的任務(wù)；再對各相對簡單的子模塊進行單獨設(shè)計、調(diào)試；最后將各個子電路組合在一起完成整個電路。這樣做法分工明確，層次清晰，使設(shè)計者能更宏觀的把握設(shè)計的總體步驟 。而且設(shè)計、調(diào)試單獨的子電路降低了工作難度，使設(shè)計工作更有條理性。在檢查電路時

39、，也可根據(jù)各種情況分析是哪個子系統(tǒng)出了問題，再單獨檢查該出問題系統(tǒng)，可以提高檢查的效率。 通過本次課程設(shè)計，深刻明白了理論和實踐之間的差異性。只有在動手時，各種各樣的原本以為不可能發(fā)生的問題都可能出現(xiàn)在眼前。我認(rèn)識到只有動手做才能發(fā)現(xiàn)問題，遇到問題不能只空想要動手檢查，從實際中發(fā)現(xiàn)問題，這個過程中，耐心是不可少的。而以后我們必將面對更加復(fù)雜的設(shè)計工作、更加匪夷所思的問題，此次設(shè)計過程對我的動手能力和思想層面都有了積極的促進效果，使我做事情更加細(xì)心有耐心。這次設(shè)計過程讓我認(rèn)識到了只有付出才能有收獲，我收獲的不僅僅是完成了一次課設(shè)，更重要的是讓我更清楚的認(rèn)識了自己的欠缺之處，為接下來的學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)。 24