无线电调幅发射机的设计与制作.docx

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1、无线电调幅发射机的设计与制作无线电调幅发射机课程设计任务书1、设计课题：无线调幅发射机2、设计目的：通过本课题的设计与装配、调试，提高学生的实际动手能力，巩固已学的理论知识，能够使学生建立无线电发射机的整机概念，了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算发射机的各个单元电路：主振级、激励级、输出级、调制级、输出匹配网络及音频放大器。初步掌握小型调幅波发射机的调整及测试方法。3、技术指标与要求：(1)设计达到的主要技术指标有：等幅波发射机1工作频率f0=1.2 MHz 2.6MHz；2输出功率POmax0.25W；3频率稳定度510-4；4负载电阻RA=50；5电源电压

2、Ec=12V。调幅波发射机1载波频率f0=1.2 MHz 2.6MHz；2峰包功率POmax0.25W；3调制系数Ma=505；4包络失真系数1；5负载电阻RA=50；6频率稳定度5104；7电源电压Ec=12V。此外,还要适当考虑发射机的效率,输出波形失真以及波段内输出功率的均匀度等；电路结构采用分立元件构建的LC振荡器、缓冲隔离、高频宽放和高频功放等电路实现。2、要求完成的设计工作主要有：(1)收集资料、消化资料；(2)选择原理电路，分析并计算电路参数；(3)绘制电路原理图一张(用A4图纸)；(4)绘制元件明细表一张(用A4图纸)；(5)设计印制电路板底图一张；(6)撰写设计报告一份，要求

3、字数在5000字以上。3、时间安排总时间一周，最后半天(4学时)为答辩时间。答辩过程分两步完成，前2节课时间分小组进行答辩，并初步推举出优秀设计24个；后2节课时间为优秀设计集中答辩时间。4、注意事项(1)作图必须规范，图幅清洁干净；(2)设计报告内容详细，叙述清楚，计算准确，有根有据，书写工整；(3)设计必须独立完成，不得抄袭。无线电调幅发射机设计指导第一章 概述1、课程设计的工作流程：课程设计的操作流程如图1-1所示。课程设计任务书解读主要技术指标资料准备草拟方案参数计算与元件选择制图、验算与撰写设计报告答辩与评分图1-1 课程设计的一般操作流程2、评分办法学生课程设计的成绩，应根据完成设

4、计工作的质量综合评分，参考评分办法评定。3、纪律要求(1)课程设计期间，按平时上课作息时间到指定地点(一般为教室)；(2)保持良好的课堂秩序，可以互相讨论问题，但不得大声喧哗；(3)需要去图书馆查阅有关资料时，可向指导老师提出，并做好记录。4、本课程设计的准备工作(1)复习电容三点式振荡器、基极调幅电路、共集电路、共射电路、高频功率放大电路的工作原理；(2)复习高频实验仪器设备的使用方法。第二章 设计任务与要求1、课程设计任务：见课程设计任务书中的各项2、设计报告的内容及版式要求：设计报告要撰写的内容和版式要求见表1-1所示。表1-1设计报告内容项目和版式要求序号设计报告项目内容及版式要求1设

5、计封面、目录2第一章 绪论3一、目的与意义4二、设计内容与课程内容的关系5三、完成任务的时间进程6第二章 电路结构的选择与工作过程7一、方框结构与工作原理8二、选择电路原理图及阐明选择的主要依据9三、叙述各部分电路的基本工作原理10四、电路中各元器件的名称及作用11第三章 电路参数的计算与元件的选择12第四章 安装调试与设计总结13一、安装调试与参数验算14二、小结(心得体会)15参考文献第三章 电路结构的选择与工作过程主振级缓冲级激励级功放及调幅输出网络音频放大话筒一、设计方案图3-1 等幅波发射机原理框图上面是调幅波发射机的框图。若改为等幅波发射机，只需去掉音频放大级即可，若输出功率要求不

6、高，可去掉其中的激励级。 各级电路的作用：主振级：是正弦波自激振荡器，用来产生频率为2.6MHz的高频振荡信号，由于整个发射机的频率稳定度由它决定，因此要求主振级有较高的频率稳定度，同时也有一定的振荡功率(或电压)，其输出波形失真要小。缓冲级：其作用主要是将主振级与激励级进行隔离，以减轻后面各级工作状态变化(如负载变化)对振荡频率稳定度的影响以及减小振荡波形的失真。 激励级：若输出功率要求较高时，插入激励级来放大信号功率。 功放(调幅)级：将从激励级送来的信号进行高效率功率放大以输出足够大的功率供给负载(天线)，若是调幅波发射机，还应在该级实现调幅，应选用合适的调幅方式。 输出网络：由于功放级

7、往往工作于效率高的丙类工作状态，其输出波形不可避免产生了失真，为滤除谐波，输出网络应有滤波性能。另外，输出网络还应在负载(天线)与功放级之间实现阻抗匹配。以下我们重点讨论等幅波发射机。二、等幅波发射机的电路设计(一)参考电路图3-2 等幅波发射机参考电路(图中L3、R7、C7主要为基极调幅而设制的)(二)调幅发射机的主要技术指标由于调幅发射机实现调制简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射，调幅发射机的主要指标有：1、工作频率范围调幅一般适用于中波、短波广播通信，其工作频率范围为535kHz1605kHz。2、发射功率PAV发射功率一般指发射机

8、输送到天线上的功率。由麦克斯韦电磁波理论可知，只有当天线的长度与发射电磁波的波长相比拟时，天线才能有效地将已调波发射出去。波长与频率之间的关系为式中，c为电磁波传播速度，c=3*108m/s。若接收机的灵敏度VA=2uV，则通信距离s与发射功率Po间的关系为当发射功率为大于500mW时通信距离为5.08Km以上。3、调幅度调幅度是调制信号对高频载波信号振幅的控制程度。第四章 电路参数的计算与元件选择 1、T3管输出电阻Re的选择：选定电路临界工作状态时，POmax=05W2Po再考虑匹配电路的传输效率，假定晶体管最大输出功率POmax=05W ，临界时 Ucm=ECUces=12-1=11V（

9、取UCES=1V） Re=2、匹配电路的选择：由于RA=50，Re=100，所以需要采用匹配电路，将RA转换为晶体管所需的负载Re。匹配电路还应具有滤波作用。选用匹配电路形式如下图所示。图4-1 匹配电路参数计算公式：式中0=2f0=2103(f) , RA=50，Re=100选Qe1=2, 则Qe2= 得:C8=1224 p F (取1200 p F), C9=1149 p F (取1500 p F)3、馈电电路的选择:采用并联馈电电路,扼流圈选4.7mH或多或少5.6mH均可。4、功放电路的选择：C若按60%计算,则临界时：功放管基极偏置电阻的计算：选50选用3DG12C其极限参数为。5、

10、缓冲级的计算晶体管的静态工作点应位于交流负载线的中点，考虑到晶体管约有1V的饱和压降，可取、，为得到一定的跟随范围，减小失真，可取静态工作点电流IcQ=6mA，则 为便于调节，基极偏置电阻采用电位器Rw1、R3组合而成。T2管可选用普通的小功率高频晶体管如3DG6、3DG8、取4060。图42 缓冲级参考电路 6、主振级的计算： 电路形式的选择： 采用简单的电容三点式振荡电路，其原理电路如图43所示图44 简单电容三点式振荡电路 在图44中C1为交流旁路电容，故晶体管T1的基极交流接地，该电路可看成共基电路和反馈网络组成，C4、C3构成分压电路，提供降压输出，减小了负载对振荡电路的影响： 电路

11、参数的选择： a)选管：主振级是小功率振荡管，选择一般小功率高频管即可，但从稳频和起振出发，应选特征频率fT较高的晶体管，因为fT高，高频性能好，晶体管内部相移小，有利于稳频；在高频工作时，振荡器也因具有足够的增益而易于起振通常fT (310)f0 另外，应选电流放大倍数较大的晶体管，大，易起振。为此，可选3DG6、3DG8、9018等常用的高频小功率管. b)直流工作状态与偏置电阻的计算： 振荡管的静态工作点电流对振荡器工作的稳定性及波形有较大的关系，因此，应合理选择工作点。 振荡器振荡幅度稳定后，常工作在非线性区域，晶体管必然出现饱和和截止情况，晶体管在饱和时输出阻抗低，它并联在LC回路上

12、使Q值大为降低，降低频率稳定度，波形也会失真，所以应把工作点选在偏向截止区一边，故工作点电流不能过大，应选小些，通常对小功率振荡器，工作点电流应选,IcQ偏大，可使振荡幅度增加一些，但对其它指标不利，通常取Icq=1mA R4=2K 请考虑基极偏置电阻应如何定。取c)振荡电路参数与选取： 选择L= 1012uH而选反馈系数Fu= l则C2= C3(选为510pF)。取输出接入系数 定一C4值,可取C3 值上面讨论的是等幅波发射机的设计。对于调幅波发射机应如何设计，请每个同学自己思考。第五章 无线电调幅发射机的安装调试与设计总结要求对图3-2所示电路进行装配、调整、测试，以使电路能正常工作，并达

13、到所要求的主要技术指标。l、检测元件、晶体管用晶体管图示仪检测晶体管(它们的主要参数：如、BUcE0等)应符合设计要求。对要求自己绕制的电感线圈，可用高频电感电容测量仪测量电感量。2、按规定的印刷线路的大小设计印制板图。并通过描图、腐蚀、钻孔等过程制作电路印制板。3、对要求的电路进行元器件的焊接、安装，要求安装整齐，焊点光滑、无焊、错焊。4、对各级电路进行调试：(1)振荡电路调整合适的静态偏置，使输出电压幅度合适，输出波形应无明显失真，输出信号频率正确。2、缓冲电路调整合适的偏置，使输出无明显失真。3、功放电路调整功放偏置或输入载波幅度，以及有关元件，使输出幅度达到最大，无明显失真，要求输出电压幅度3.5V，输出功率符合要求。