电力线载波通信发射机设计bumm.docx

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1、JIUJJIANNGUNNIVEERSIITY毕 业 论 文文（设 计）题 目 电电力线载载波通信信发射机机设计 英文题目目 Trannsmiitteer ddesiign of powwer linne ccarrrierr coommuuniccatiion 院 系 电电子工程程学院 专 业 通信工工程 姓 名 年 级 20009级 指导教师师 曹 晖 二零一三三 年 六 月月摘 要电力线载载波通信信(也称PLLC-PPoweer LLinee Caarriier)是利用用高压输输电线作作为传输输通路的的载波通通信方式式，用于于电力系系统的调调度通信信、远动动、保护护、生产产指挥、行行政业

2、务务通信及及各种信信息传输输。电力力线路是是为输送送50HHz强电电设计的的，线路路衰减小小，机械械强度高高，传输输可靠，电电力线载载波通信信复用电电力线路路进行通通信不需需要通信信线路建建设的基基建投资资和日常常维护用用，在电电力系统统中占有有重要地地位。本设计是是基于LLM5667锁相相环音调调译码器器的电力力线载波波发射机机设计。调调制方式式为FMM模拟调调制。电电路主要要部分为为音频放放大电路路，调制制单元，滤滤波单元元，功率率放大单单元等。在在完成本本设计硬硬件部分分的理论论分析，硬硬件制作作后，进进行相关关的测试试，并对对测试结结果做进进一步的的分析，改改进。关键词：电力线线载波通

3、通信；锁锁相环；FM；模拟调调制Trannsmiitteer ddesiign of powwer linne ccarrrierr coommuuniccatiionAbsttracctCarrrierr coommuuniccatiion powwer linne ccarrrierr coommuuniccatiion (allso knoown as PLCC-Poowerr Liine Carrrieer) is thee usse oof hhighh vooltaage traansmmisssionn liine as a ttrannsmiissiion patth ffor

4、 powwer sysstemm diispaatchhingg coommuuniccatiion, reemotte, prootecctioon, prooducctioon cconttroll, tthe admminiistrratiive bussineess commmunnicaatioon aand infformmatiion traansmmisssionn. PPoweer llinee foor ttrannspoortiing 50HHz sstroong eleectrric dessignn, llinee atttennuattionn, hhighh me

5、echaaniccal strrenggth, reeliaablee trranssmisssioon, powwer linne ccarrrierr coommuuniccatiion commpleex ppoweer llinee coommuuniccatiion doees nnot reqquirre ccommmuniicattionn liine connstrructtionn innvesstmeent in inffrasstruuctuure andd rooutiine maiinteenannce, ann immporrtannt pposssesssionn

6、 inn thhe ppoweer ssysttem possitiion.The dessignn iss baasedd onn thhe LLM5667 PPLL cirrcuiit ttonee deecodder powwer linne ccarrrierr trranssmittterr. TThe moddulaatioon sscheeme is tthe FM anaalogg moodullatiion. Thhe mmainn paart of thee ciircuuit aree:： auudioo ammpliificcatiion cirrcuiit, a mm

7、oduulattionn unnit, a fillterringg unnit, thhe ppoweer aampllifyyingg unnit or thee liike. Thhe ttheooretticaal aanallysiis oof tthe commpleetioon oof tthe harrdwaare parrt oof tthe dessignn, ttestt, aand tesst rresuultss foor ffurttherr annalyysiss。Key Worrds：Powwer Linne CCarrrierr；phaasellockked

8、looop；FFM；目 录AbsttracctIII第一章引引言11.1 国外发发展21.2 国内发发展2第二章电电力线载载波通信信技术332.1 电力线线载波通通信32.1.1 电电力线载载波通信信原理442.2 锁相环环路作用用及原理理62.3 锁相环环路的各各组成部部分及具具体工作作过程66第三章电电力线载载波通信信发射机机的设计计83.1 本次设设计、任任务、技技术指标标83.1.1课题题、任务、主主要技术术指标883.1.2 整整体设计计方案883.2 单元电电路设计计,计算83.2.1 音音频放大大电路的的设计883.2.2 LLM388693.2.3基于于LM3386的的音频放放

9、大电路路103.2.4音频频放大电电路部分分的仿真真113.3滤滤波电路路123.4 FM调调频1223.4.1 FFM调频频原理1123.4.2调频频方案1133.5基基于LMM5677的调制制电路的的设计1153.5.1 LLM56671553.5.2 基基于LMM5677的调制制电路1173.5.4二阶阶滤波电电路1773.5.5高频频功率放放大器的的设计1193.5.6 电电源电路路的设计计213.6完完整电路路设计图图23第四章电电路测试试与分析析244.1设设计结果果验证2244.1.1 电电源电路路的检测测244.1.2 信信号放大大LM3386工工作状态态检测2244.1.3

10、LLM5667调制制模块检检测2554.1.4末级级功放电电路检测测264.2 调试总总结266总结277参考文献献28附录299致谢311第一章 引 言言电力线载载波通信信利用输输电线路路作为信信号的传传输媒介介，人们们利用电电力线可可以传输输电话、电电报、远远动、数数据和远远方保护护信号等等。电力力线作为为一种不不用重新新布线的的基础设设施，过过去仅仅仅用于远远程抄表表、家居居自动化化，传输输速率很很低，不不适合高高速信息息传输。随随着网络络技术和和信息技技术迅猛猛发展，国国内外开开展利用用低压电电力线传传输速率率在1MMbpss信息的的高速电电力线载载波技术术，该技技术在现现有电力力线上

11、实实现数据据，语音音和视频频等多业业务的承承载。高高速电力力线载波波通信技技术不断断进步，可可以传输输数据、语语音、视视频和电电力为一一线的“四网合合一”，极富富诱惑力力。特别别是“十二五五”规划中中把电力力线载波波通信列列入大力力研究项项目，探探讨电线线上网的的政策和和运营方方式，努努力为实实现全面面电线上上网打好好基础作作为发展展重点。 目前，高高速电力力线载波波通信技技术仍然然没有得得到大规规模的使使用，这这与自身身技术不不完善有有很大的的关系。在在电力线线路上电电压高、电电流大、噪噪声大、负负载种类类多，要要在电力力线上传传输信号号，就是是对技术术设备抗抗干扰性性和稳定定性提出出的挑战

12、战。电力力线中的的信道噪噪声是电电力线通通信发展展的主要要问题，如如何解决决这个问问题成为为电力线线载波通通信作为为宽带接接入问题题关键。1.1 国外发发展PLC (Poowerr Liine Carrrieer)电电力线载载波通信信研究997年英英国的NNorwweb通通讯公司司和加拿拿大Noorteel(北北电网络络)利用开开发的数数字电力力线载波波技术，实实现了在在低压配配电网上上进行的的1Mbbits的速率率数据传传输的远远程通信信，并进进行了该该技术市市场推广广。随后后，许多多国家研研究机构构纷纷开开展了高高速电力力线通信信技术的的研究和和开发，产产品的传传输速率率也从11Mbiit

13、s发展到到2、14、24MMbitts甚至更更高。国国际各大大公司纷纷纷推出出PLCC调制解解调芯片片。其中中以美国国Inttelllon公公司的114Mbbits芯片应应用最为为普遍，且且大部分分电力线线载波系系统都是是基于该该芯片开开发的。目目前，电电力线载载波通信信在欧洲洲发展比比较快，欧欧盟为促促进电力力线载波波技术发发展，在在20004年启启动了OOPERRA的计计划。美美国也不不甘示弱弱，在它它倡导下下成立了了“家庭插插电联盟盟”，致力力于标准准研究，并并发布了了第一个个PLCC标准HoomePPlugg1.00。1.2 国内发发展在高速PPLC研研究和推推广方面面，我国国进步较较

14、晚。从从英国公公司研究究出高速速PLCC技术以以后，我我国研究究机构也也开始对对高速PPLC研研究，中中国电力力科学研研究院采采用国外外芯片先先后研究究出可以以传输速速率为22、14、45、2000Mbiits的低压压PLCC产品以以及144、45MMbitts的中压压PLCC产品。由由于我们们低压配配电网的的结构、负负荷特性性、供电电方式和和国外有有很大的的不同，国国外已有有的产品品需要根根据我国国配电线线路的实实际情况况进行改改进才能能使用。并并于20001年年底开通通我们第第一个电电力线为为传输介介质的PPLC宽宽带接入入Intternnet试试验小区区。20002年年3月引进进欧洲PP

15、LC产产品进行行语音传传输试验验，在我我国第一一次实现现了利用用电力线线同时上上网和打打电话。2002年5月，采用国内电力系统研制的产品，开通了第一个国内自主研发的PLC宽带接入系统。小规模产品试验成功之后，又在不同场合进行了大规模电力线宽带接入试验。主要研究在不同配电网结构中，PLC产品的耦合方式和组网模式，如何建立施工规范，并对不同国家的产品进行测试。随着PLC技术的突破以及应用的深入，PLC在国内商业化只是迟早的事。第二章 电力线线载波通通信技术术2.1 电力线线载波通通信 电力线线通信技技术是指指利用高高压电力力线(通常指指35KKV及以以上电压压等级)、中压压配网电电力线(指10KK

16、V电压压等级)或低压压配电线线(3880/2220VV用户线线)作为信信息传输输媒介进进行语音音或数据据传输的的一种特特殊通信信方式。该该技术是是把载有有信息的的高频载载波信号号加载于于电流，然然后用电电力线传传输，接接收信息息的适配配器再把把高频载载波信号号从电流流中分离离出来以以实现信信息传递递。电力线通通信并不不是新技技术，已已经有着着几十年年的发展展历史，在在中高压压输电网网上通过过电力线线载波机机利用较较低的频频段(994900KHzz)，以以较低的的速率传传送话音音或远动动数据，这这是以往往电力线线载波通通信的主主要应用用。电力线载载波优点点：(1)电电力线载载波通信信利用的的是现

17、有有的电力力基础设设施电网，这这个传输输媒介是是全球覆覆盖最大大的网络络，用电电力线做做接入无无需新布布线就可可以用到到有电的的地方就就有宽带带接入，不不受地形形、地貌貌的影响响，投资资少，施施工期短短，设备备简单，可可以同其其他通信信手段一一起实现现网络互互联。(2)电电力线载载波通信信可靠性性高，高高压输电电线结构构略固，高高压输电电线安全全设计系系数比光光纤的安安全设计计系数高高。(3)具具有等时时性，只只要高压压输电线线一架通通，载波波通道就就开通了了，输电电线架设设到哪里里，载波波通信线线路就可可以延伸伸到那里里，目前前我国1110kkV输电电线路上上和355kV的的农网上上还有大大

18、量的电电力线载载波机在在运行，庞庞大的电电力线载载波通信信担负着着电网内内调度电电话远动动，远方方保护信信息的传传输，对对电力线线系统的的安全，稳稳定，经经济运行行起着重重要的作作用，因因此对这这种廉价价的电力力系统都都有的信信道资源源不应轻轻易放弃弃，应加加以合理理的发展展和利用用，使之之与高速速，宽带带技术长长期并存存，互为为补充。(4)能能够为电电力公司司电力管管理提供供传输通通道，实实现电力力、数据据、话音音和图像像综合业业务传输输的通信信技术。不过，我我们也要要看见载载波电力力线的不不足，由由于受电电网的影影响，PPLC的的传播距距离有限限，在低低压配电电网中无无中继的的传输距距离一

19、般般在2550m以以下。要要实现自自配电变变压器至至用户插插座的全全力线接接入需要要借助中中继技术术。电力力负荷的的波动对对PLCC接入网网络的吞吞吐最也也有一定定影响。由由于多个个用户共共享信道道带宽，当当用户增增加到一一定程度度时，网网络性能能和用户户可用带带宽有所所下降，但但这些问问题可以以通过合合理的组组网方式式得到解解决。2.1.1电力力线载波波通信原原理图2-11电力线线载波通通信的原原理框图图 上图所所示为实实现电力力线载波波通信的的原理框框图。图图中A端为发发电厂、B端为变电所，发电厂产生的50Hz电流经升压后，通过电力线送到变电所，再经降压后供给用户。 例如我我们利用用电力线

20、线实现电电话通信信，将11路0.333.44kHzz的语音音信号直直接送到到电力线线上进行行传输，这这样会受受到强大大的500Hz电流干干扰，在在接收端端难以选选出语音音信号而而无法实实现通信信。所以以，要在在电力线线上进行行无法直直接音频频通信。经经实践证证明，把把1路0.333.44kHzz的语音音信号，通通过变频频将语音音信号频频谱搬移移到高频频频段，如如40kkHz以以上的高高频信号号在电力力线上传传输，在在接收段段用滤波波器就比比较容易易选出。如如将多路路语音信信号分别别采用不不同频率率的载波波进行变变频，在在电力线线上就可可以进行行多路载载波电话话通信。利用电力力线实现现载波通通信

21、，最最重要的的问题是是如何把把高频信信号安全全地耦合合到电力力线上。常常用的耦耦合采用用图中所所示的相相地耦合合方式。它它由耦合合电容CC和结合合滤波器器F组成。耦耦合电容容器和结结合滤波波器构成成一只高高通滤波波器，它它使高频频信号顺顺利通过过，达到到了将高高频信号号耦合到到电力线线的目的的。而对对50HHz电流流具有极极大的衰衰减，防防止500Hz电电流进入入载波设设备，达达到了保保护人身身和载波波设备安安全的目目的。图图中电力力线上传传输的550Hzz电压，由由于频率率低，电电压几乎乎都降落落到耐压压很高的的高压耦耦合电容容器两端端，结合合滤波器器的变量量器线圈圈上所降降电压无无几，这这

22、样的耦耦合是非非常安全全的。阻阻波器TT是一个个调谐电电路，其其电感线线圈能通通过很大大50HHz电流流的强流流线圈，保保证500Hz电电流的传传送，而而整个调调谐电路路谐振在在高频信信号的频频率附近近，阻止止高频信信号通过过，能起起到防止止发电厂厂或者变变电所母母线对高高频信号号的旁路路作用。电力线载载波通信信在两个个方向采采用两个个不同的的线路传传送频带带在同一一相电力力线上来来回传送送，是双双频带二二线制双双向通信信。其具具体过程程为：AA端的语语音信号号(0.333.4)经差接接系统，与与频率为为的载波波进行调调制，并并取其上上边带，将将语音信信号频谱谱搬移到到高频，成成为+(0.33

23、3.4)kkHz的的高频信信号，通通过放大大和带通通滤波器器滤除谐谐波成分分，经结结合滤波波器、耦耦合电容容器C11送到电电力线的的耦合相相线上。由由于阻波波器T11的存在在，高频频信号沿沿电力线线传输到到B端，再再经过BB端的C、送入B端载波波设备。中中心频率率为的收收信带通通滤波器器滤出+(0.333.4)kkHz的的高频信信号，经经过放大大、解调调以后得得到A端的语语音信号号。按照照相同的的方式，将将B端的语语音信号号通过+(0.333.4)kHzz的高频频信号传传输到AA端，这这样就可可以实现现双向电电力线载载波通信信。电力线载载波设备备和通信信线载波波设备没没有原理理上的区区别。但但

24、电力线线载波设设备与电电力线连连接时，必必须通过过线路设设备。实实际上，电电力线路路设备中中的阻波波器和耦耦合电容容器、结结合电容容器的作作用，同同通信线线载波设设备中的的线路滤滤波器的的作用完完全相同同。语言信号调制音频放大滤波器功放滤波器载波滤波器音频放大功放滤波器本地载波解调器fffffBA图2-22电力线线载波设设备原理理框图 图2-2中可见见，电力力线载波波通信系系统由电电力线载载波设备备和高频频通道所所组成。它它所使用用的频带带主要由由高频通通道的特特性所决决定。使使用频率率过高线线路衰减减将增得得很大，通通信距离离受到限限制；而而使用频频率太低低，将受受到50Hzz工频谐谐波的干

25、干扰，同同时要求求耦合电电容器的的电容量量和阻波波器的强强流线圈圈电感量量增大，而而使线路路设备在在制造商商和经济济上造成成困难。在在实际选选择频带带时，还还必须考考虑无线线电广播播和无线线电通信信的影响响。国内内统一的的使用频频带为4405000kHzz。 电力力系统中中的电力力线路是是为了传传输和分分配电能能而架设设的，它它们在发发电厂和和变电所所内均按按电压等等级连接接在同一一母线上上。同一一发电厂厂、变电电所中不不同电压压等级的的电力线线也均在在同一高高压区内内，并由由电力变变压器将将其相互互耦合。这这样，在在一条电电力线上上开设电电力线载载波，它它的信号号虽被阻阻波器阻阻塞，但但还会

26、串串扰到同同一母线线的其他他相电力力线上去去。由于于同母线线上的不不同相电电力线之之间的跨跨越衰减减不大，因因此使每每相电力力线上开开设电力力线载波波的频谱谱不能重重复使用用。要想想重复使使用相同同频谱，至至少应相相隔两段段电力线线路。这这就使得得同母线线的各条条电力线线上所能能共同利利用的频频谱，还还要比4405000kHzz窄。2.2 锁相环环路作用用及原理理一、作用用：锁相环路路是一种种以消除除频率误误差为目目的的自自动控制制电路，锁相环电路是一种相位负反馈系统，利用相位误差信号电压去消除频率误差。二、原理理：锁相环路路基本组组成如图图2-33所示，它它是由鉴鉴相器、环环路滤波波器、和和

27、压控振振荡器组组成的闭闭合环路路。鉴相相器是相相位比较较部件，它它能够检检测出两两个输入入信号之之间的相相位误差差，输出出反映相相位误差差的电压压。环路路低通滤滤波器是是用来消消除误差差信号中中的高频频分量及及噪声，提提高系统统的稳定定性。压压控振荡荡器受控控于环路路滤波器器输出电电压，即即其振荡荡频率受受环路滤滤波器输输出电压压控制。图2-33锁相环环路基本本组成框框图众所周知知，当两两个正弦弦信号频频率相等等是，这这两个信信号之间间的相位位差必然然保持恒恒定，若若两个正正弦信号号不相等等，则它它们之间间的瞬时时相位差差将随时时间的变变化而不不断变化化，换句句话说，如如果能保保证两个个信号之

28、之间的相相位差恒恒定，则则这两个个信号频频率必定定相等。锁锁相环路路就是利利用两个个信号之之间的相相位误差差来控制制压控振振荡器输输出信号号的频率率，最终终使两个个信号之之间的相相位保持持恒定，从从而达到到两个信信号频率率相等的的目的。2.3 锁相环环路的各各组成部部分及具具体工作作过程一、锁相相环路的的新能主主要取决决于鉴相相器、压压控振荡荡器和环环路滤波波器三个个基本组组成部件件。鉴相器（PD）是进行相位比较的装置，它把压控振荡器的输出信号Vo(t)与输入信号vi(t)的相位进行比较，产生对应于两信号相位差的误差电压Vd(t)，起到相位差电压变换作用。低通滤波波器（LLPF）是个线线性电路

29、路，它的的作用是是：滤除除鉴相器器输出电电压Vd(tt)中的高高频分量量和噪声声，起平平滑滤波波的作用用，以保证证系统所所要求的的性能，增增加系统统的稳定定性。电电路通常常由电阻阻、电容容或电感感等组成成，有时时也包含含运算放放大器。电压控制制振荡器器（VCCO）是是一个电电压频率（或或称电压压相位）变变换电路路，其振振荡瞬时时角频率率受控制制电压的的控制，使使输出信信号频率率向输入入信号频频率靠拢拢，两个个信号间间的相位位差减小小。二、锁相相环路的的具体工工作过程程如下：相位比较较器把输输入信号号作为标标准，将将它的频频率和相相位与从从VCOO输出端端送来的的信号进进行比较较。如果果在它的的

30、工作范范围内检检测出任任何相位位（频率率）差，就就产生一一个误差差信号VVd(t)，这个个误差信信号正比比于输入入信号和和VCOO输出信信号之间间的相位位差，通通常是以以交流分分量调制制的直流流电平。由低通滤波器滤除误差信号中的交流分量，产生信号Ve(t)去控制VCO，强制VCO朝着减小相位/频率误差的方向改变其频率，使输入基准信号和VCO输出信号之间的任何频率或相位差逐渐减小直至为0，这时我们就称环路已被锁定。对于已经经锁定的的环路，若若输入信信号的频频率或相相位稍有有变化，立立刻会在在两个输输入信号号的相位位差上反反映出来来，鉴相相器的输输出也会会随着改改变并驱驱动VCCO的频频率和相相位

31、以同同样的规规律跟着着变化。环环路的这这种状态态称为跟跟踪状态态。因此此可以说说锁相环环是一个个相位自自动控制制系统，其其锁定状状态的取取得是靠靠相位差差的作用用，锁定定状态的的维持也也仍然依依靠相位位差的作作用。锁相环路路基本特特性有（1）环路锁定后，没有频率误差。当锁相环路锁定时，压控振荡器的输出频率严格等于输入信号频率，而只有不大的剩余相位误差。（2）频率跟踪特性。锁相环路锁定时，压控振荡器的输出频率能在一定的范围内跟踪输入信号频率变化。（3）窄带滤波特性。锁相环路通过环路滤波器的作用后具有窄带滤波特性。当压控振荡器输出信号的频率锁定在输入信号上时，位于信号频率附近的频率分量，通过鉴相器

32、变成低频信号而平移到零频率附近，这样环路滤波器的低通作用对输入信号而言，就相当于一个高频带通滤波器，只要把环路滤波器的带通做的比较窄，整个环路就具有很窄的带通特性。锁相环路路的这些些特点，使使它在自自动频率率控制中中得到应应用，以以达到精精确的频频率控制制，而其其它的频频率控制制系统总总是存在在剩余频频差。第三章 电力线线载波通通信发射射机的设设计3.1 本次设设计、任任务、技技术指标标3.1.1课题题、任务、主主要技术术指标课题：电电力线载载波通信信发射机机的设计计与制作作。任务：自自行设计计，软件件模拟，装装配与调调试，并并能发现现问题并并进行改改进。技术指标标：1制作作一电力力线载波波语

33、音调调频发射射机，发发射机载载波1000k-1500kHZZ，带宽宽3KHHz。2发射射机功率率约1000mWW。3.1.2 整整体设计计方案设计思路路：电力力载波通通信发射射过程一一般为声声音信号号采集，声声音信号号放大，对对音频信信号进行行滤波，音音频信号号加载到到载波信信号进行行调制，对对已调信信号进行行功率放放大，最最后选频频耦合至至传输电电路。所以基本本框图如如下：音频输入放大滤波调 制功 放耦合输出图3-11设计方方案图3.2 单元电电路设计计,计算算3.2.1 音音频放大大电路的的设计声音放大大系统中中电路的的主要作作用是将将音频信信号进行行电压和和功率的的放大，在在信号放放大的

34、过过程中必必须保证证信号不不（或者者少）失失真，在在声音放放大处理理系统中中，话筒筒（麦克克风）的的作用事事将声音音信号转转化成电电信号的的作用事事将声音音信号转转化成电电信号，该该信号经经前置放放大（电电压放大大）后再再经过功功率放大大，最后后通过扬扬声器还还原处强强大的声声音，我我们把这这个信号号成为音音频信号号。本次设计计，声音音放大后后并不直直接输出出，而是是经滤波波后加载载到调制制电路，在在音频信信号放大大领域已已经相当当成熟和和广泛，简简单的可可以用三三极管搭搭建功率率放大电电路，不不过也有有集成单单片功放放芯片，如如LM3324，LLM3886。此次采用用LM3386组组建音频频

35、放大电电路。LLM3886是一一种音频频集成功功放，具具有自身身功耗低低、更新新内链增增益可调调整、电电源电压压范围大大、外接接元件少少和总谐谐波失真真小等优优点的功功率放大大器，广广泛应用用于录音音机和收收音机之之中。3.2.2 LLM3886LM3886是美美国国家家半导体体公司生生产的音音频功率率放大器器，主要要应用于于低电压压消费类类产品。为为使外围围元件最最少，电电压增益益内置为为20。但但在1脚脚和8脚脚之间增增加一只只外接电电阻和电电容，便便可将电电压增益益调为任任意值，直直至 2200。输输入端以以地为参参考，同同时输出出端被自自动偏置置到电源源电压的的一半，在在6V电电源电压

36、压下，它它的静态态功耗仅仅为244mW，使使得LMM3866特别适适用于电电池供电电的场合合。其内部结结构图33-2为为：图3-22 LMM3866内部电电路原理理图它是一个个三级放放大电路路第一级为为差分放放大电路路，T11和T33、T22和T44分别构构成复合合管，作作为差分分放大电电路的放放大管；T5和和T6组组成镜像像电流源源作为TT1和TT2的有有源负载载；T33和T44信号从从管的基基极输入入，从TT2管的的集电极极输出，为为双端输输入单端端输出差分电电路。使使用镜像像电流源源作为差差分放大大电路有有源负载载，可使使单端输输出电路路的增益益近似等等于双端端输出电电容的增增益。第二级

37、为为共射放放大电路路，T77为放大大管，恒恒流源作作有源负负载，以以增大放放大倍数数。第三级中中的T88和T99管复合合成PNNP型管管，与NNPN型型管T110构成成准互补补输出级级。二极极管D11和D22为输出出级提供供合适的的偏置电电压，可可以消除除交越失失真。引脚2为为反相输输入端，引引脚3为为同相输输入端。电电路由单单电源供供电，故故为OTTL电路路。输出出端（引引脚5）应应外接输输出电容容后再接接负载。电阻R77从输出出端连接接到T22的发射射极，形形成反馈馈通路，并并与R55和R66构成反反馈网络络，从而而引入了了深度电电压串联联负反馈馈，使整整个电路路具有稳稳定的电电压增益益。

38、LM3886的引引脚图：LM3886的外外形和引引脚的排排列如图图3-33所示。引引脚2为为反相输输入端，33为同相相输入端端；引脚脚5为输输出端；引脚66和4分分别为电电源和地地；引脚脚1和88为电压压增益设设定端；使用时时在引脚脚7和地地之间接接旁路电电容，通通常取110FF。查LM3386的的dattashheett，电源源电压44-122V或55-188V(LLM3886N-4)；静态消消耗电流流为4mmA；电电压增益益为200-2000；在在1、88脚开路路时，带带宽为3300KKHz；输入阻阻抗为550K；音频功功率0.5W。图3-33 LMM3866引脚图图3.2.3基于于LM3

39、386的的音频放放大电路路 由由LM3386使使用手册册可知，声声音信号号从引脚脚2和引引脚3接接入，引引脚1和和引脚88为电路路增益设设置，本本次采用用RC组合合，R为为可变电电阻1KK，电容容C为110uff，则可可调节是是增益从从50至至2000之间变变化。引引脚7接接旁路电电容100uf。引引脚4和和6接电电源。最最后信号号从5脚脚输出。所所以电路路为图33-4：图3-44音频放放大电路路3.2.4音频频放大电电路部分分的仿真真采用prroteeus软软件仿真真，电路路如下图图：图3-55仿真电电路输入为频频率10000HHz 幅幅值200mv的的正弦信信号，模模拟声音音输入，模模拟示

40、波波器A路路接输出出信号，DD路接输输入信号号，可直直观对比比放大效效果。仿仿真结果果为图33-6：图3-66信号放放大仿真真结果可知放大大效果明明显在当当前电阻阻值，放放大倍数数约为550。则则音频放放大电路路设计完完毕。3.3滤滤波电路路因为信号号经过电电路放大大后，输输入信号号可能还还包含各各类高低低频杂波波干扰，所所以在信信号送入入调制前前可以进进行一次次滤波处处理。这这里因为为声音信信号属于于低频，而而且已经经经过放放大，所所以才用用一个简简单的RRC带通通滤波器器。因为人的的声音主主要集中中在3000-110000HZ。能能分辨的的声音上上限大约约为200KHzz ，电电路如图图3

41、-77：图3-77带通滤滤波电路路前端为高高通滤波波起始频频率 =3118Hzz，中间间为耦合合电容2220f后端为低低通滤波波器截止止频率=159915HH，通带带为3118-1159115HZZ 基本本处于要要求范围围。3.4 FM调调频一般来说说，电力力线上电电网谐波波严重，经经常会产产生周期期性“震荡波波”，因此此AM（调调幅）方方式是不不适合用用于电力力线通信信传输，目目前大家家在电力力线通信信主要采采用FMM（调频频）和PPM（调调相）两两种方式式。调相和调调频有密密切的关关系。调调相时，同同时有调调频伴随随发生；调频时，也也同时有有调相伴伴随发生生，不过过两者的的变化规规律不同同

42、。实际际使用时时很少采采用调相相制，它它主要是是用来作作为得到到调频的的一种方方法。所所以此次次调制为为调频调调制。3.4.1 FFM调频频原理定义：载载波信号号的频率率随调制制信号的的瞬时频频率线性性的变法法,载波波的幅度度不变。调频频是将调调制信号号频谱作作非线性性变换，因因此它被被称为非非线性调调制。又又因为已已调信号号反映出出载波矢矢量角度度上的变变化，所所有又被被称为角角调。载波信号号：其中，瞬瞬时相位位：（这这里已假假设初始始相位）如果调制制信号和和瞬时频频偏成线线性对应应关系，即即为频率率调制（FM调制）：（代表了了调相器器灵敏度度）此时：仍仍为等幅幅波现在假设设基带信信号为：，

43、此时：调频指数数（该信信号的最最大相位位偏移）：3.4.2调频频方案1.直接接调频用调制信信号直接接控制振振荡器的的振荡频率率的方法法称为直直接调频频法。如如果受控控振荡器器是产生生正弦波波的 LLC 振振荡器，则则振荡频频率主要要取决于于谐振回回路的电电感和电电容。将将受到调调制信号号控制的的可变电电抗与谐谐振回路路连接，就就可以使使振荡频频率按调调制信号号的规律律变化，实实现直接接调频。 可变电抗抗器件的的种类很很多，其其中应用用最广的的是变容容二极管管。作为为电压控控制的可可变电容容元件，它它有工作作频率高高、损耗耗小和使使用方便便等优点点。具有有铁氧体体磁芯的的电感线线圈，可可以作为为

44、电流控控制的可可变电感感元件。此此外，由由场效应应管或其其它有源源器件组组成的电电抗管电电路，可可以等效效为可控控电容或或可控电电感。在直接调调频法中中振荡器器和调制制器合二二为一。这这种方法法的优点点是在实实现线性性调频的的要求下下，可以以获得相相对较大大的频偏偏。它的的主要缺缺点是会会导致FFM波的的中心频频率偏移移，频率率稳定度度差，在在许多场场合对载载频采取取自动频频率微调调电路（AAFC）来来克服载载频的偏偏移或者者对晶体体振荡器器进行直直接调频频。2. 间间接调频频先将调制制信号进进行积分分处理，然然后用它它控制载载波的瞬瞬时相位位变化，从从而实现现间接控控制载波波的瞬时时频率变变

45、化的方方法，称称为间接接调频法法。根据前述述调频与与调相波波之间的的关系可可知，调调频波可可看成将将调制信信号积分分后的调调相波。 这样，调调相输出出的信号号相对积积分后的的调制信信号而言言是调相相波，但但对原调调制信号号而言则则为调频频波。这这种实现现调相的的电路独独立于高高频载波波振荡器器以外，所所以这种种调频波波突出的的优点是是载波中中心频率率的稳定定性可以以做得较较高，但但可能得得到的最最大频偏偏较小。 间接调频频实现的的原理框框图如图图3-88所示。 载波振荡器缓冲级调相器积分器调制信号调频波输出图3-88 借助助于调相相器得到到调频波波3. 采采用锁相相环的直直接调频频如图3-9所示示锁相环环（PLLL）调调制器，可可以获得得高质量量的的FFM或PPM信号号。这种种方案的的载频稳稳定度很很高，可可以达到到晶体振振荡器的的频率稳稳定度。调制信号号PDLFVCO晶振调制信号FM信号图3-99 锁相相环调