高频电子线路报告.doc

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1、课程设计报告 题 目： 调频发射机 专 业： 通信工程 年 级： 三 学 号： 学生姓名： 联系电话： 指导老师： 完成日期：2011年 05 月 28 日基于9018的发射机设计摘 要用单级电压并联负反馈放大电路，适当放大语音信号，以配合调制级工作；并通过LC并联谐振网络选出音频信号，使已调制信号功率大大提高，经过串联滤波网络滤除高次谐波，最后通过拉杆天线发射出去，制作过程中利用到高频三极管9018元件，制作高性能调频发射机，实现将声音信号转变成电信号，再经天线发射出去。经测试，系统达到老师的要求，发射频率在87.7Mhz-107.9Mhz间，可以用一般收音机接收到发射的信号，具有制作简单的

2、优点。关键词：调频发射机；9018；电信号ABSTRACTUse single grade voltage parallel negative feedback amplifying circuit appropriate amplification speech signal, to match the modulation level; And through the LC parallel resonant frequency signal network, has chosen modulated signal power greatly improve the filtering n

3、etwork, after series filter, finally higher harmonic emitted by rod antenna, production process of high frequency transistor to use 9018 components, production, achieve high performance frequency modulated transmitter sound signal could be transformed to electrical signals emitted by the antenna, ag

4、ain. By test, the system to achieve the teachers request, the transmit frequency 107.9 Mhz - in between Mhz 77, can use general radio receive the signal, has launched the advantages of easy fabrication .Key Words:frequency modulated transmitter; 9018; electrical signal .1 设计要求及方案选择1.1设计要求（1） 发射频率：87

5、.7Mhz-107.9Mhz ；（2） 工作电压：DC 3V-9V； （3） 工作电流：100mA；（4） 发射距离：大于30米；（5） 失真度：0.1%；（6） 调制度：15%；（7） 调制方式：调频（FM）（8） 最大频偏：土75KHz（9） 输出阻抗：50欧1.2方案选择方案一： 单管调频发射机，由于没有对调频震荡信号进行放大，用收音机可能会接受不到信号，增加了调试的难度。方案二： 用石英晶体做振荡器的发射机，既能能做成高精度高稳定度的调频电路，也能达到我们的要求，但是电路比较复杂，不符合制作简单的条件。方案三： 以调幅方式形式做成的发射机，平率稳定度不高，设计电路复杂，元件购买困难，且

6、要求是调频发射机，非常不符合要求。 方案四：使用三极管9018制作的简易发射机，用电容三点式组成一个震荡 回路，通过调试信号去控制震荡回路的震荡频率实现调频并采用丙 类功率放大器对信号进行放大。 经过比较设计了第四种电路比较简单，可操作性能强，元件利用少， 且成本低廉，接线简单,也能达到要求的电路，所以选用方案四。2 理论分析与设计2.1振荡电路的分析及设计振荡电路由电感L与电容C组成，同时也是一个滤波器，将直流信号中的正弦波提取出来。由于信号在电路中会衰减，所以需要将信号进行放大补偿，电路中的三极管就是放大用的，震荡信号输入三极管，经过放大作用，再输入到C与L中，补偿掉损失的部分，这样振荡器

7、就可以维持稳定的振幅和频率了。本设计采用高频三极管9018和电容C3、C5、C6组成一个电容三点式的振荡器。2.2谐振器电路的分析及设计 由C4、L组成一个谐振频率就是调频话筒的发射频率，根据图中元件的参数发射频率可以在88108MHZ之间，正好覆盖调频收音机的接收频率，通过调整L的数值（拉伸或者压缩线圈L）可以方便地改变发射频率，避开调频台，发射信号通过C4耦合到 天线上再发射出去。 FM调频电路原理是三极管组共基极高频振荡器，基极与发射极结电容随着输入电压的变化而变化，从而改高频振荡的频率。本模块由三极管等元件构成电容点式振荡器，不仅能够产生稳定的载波，而且还能够实现调制功能 2.3旁路电

8、容和反馈电路的分析及设计 R4是V1的基极偏置电阻，给三极管提供一定得偏置电流，使V1工作于放大区；R5是直流反馈电阻，起到稳定三极管的作用2.4音频输入和话筒MIC采集外界的声音信号的分析及设计 话筒采集到的交流声音信号通过C2耦合和R2匹配后送到三极管的基极。 电阻R3为MIC提供一定的直流偏置电压，R3的电阻值越大，话筒采集声音的灵敏度越弱，电阻越小话筒的灵敏度越高。电路中D1和D2两个二极管反响并联，主要起一个双向限幅的功能，二极管的导通电压只有0.7V，如果信号电压超过0.7V就会被二极管导通分流，这样可以确保声音信号的幅度可以限制在正负0.7V之间，国强的声音信号会使三极管过调制，

9、产生声音失真甚至无法正常工作。 CK是外接音频信号的输入接口，可以将电视机耳机插座或随身听耳机插座等外部声音信号源通过专用的接线引入调频发射机，外部声音信号通过R1衰减和D1、D2限幅后送到三极管基极进行频率调制。3电路设计3.1 硬件电路的设计 高频功率放大电路设计功率放大器的基极偏置电压VBE是利用发射极电流的直流分量IEO（ICO）在射极电阻上产生的压降来提供的，故称为自给偏压电路。当放大器的输入信号为正弦波时，集电极的输出电流iC为余弦脉冲波。利用谐振回路LC的选频作用可输出基波谐振电压vc1,电流ic1。画出了丙类功率放大器的基极与集电极间的电流、电压波形关系。分析可得下列基本关系式

10、： 式中，为集电极输出的谐振电压及基波电压的振幅；为集电极基波电流振幅；为集电极回路的谐振阻抗。 式中，PC为集电极输出功率 式中，PD为电源VCC供给的直流功率；ICO为集电极电流脉冲iC的直流分量。放大器的效率为最后一级设为丙类放大，以提高发射功率使已调信号可以发射更远，集电极同样采用L3、C11并联谐振电路选频匹配。后面通过旁路电容C14=220uF的极性电容滤除无用的小信号，减小干扰。再通过C13将调制信号耦合到天线上去。4 系统测试4.1调试所用的基本仪器清单(1)数字式万用表； (2)5V稳压电源； (3)具有FM收音机功能的收音机；(4)手机播放器。4.2调试结果 1、三极管90

11、18工作点(测试AA*2电池电压为2.45V)：EBCQ10.8V1.52V2.31VQ20V0.83V0.58V2、整机电流为：14.60MA3、最大发射距离：约10m4、中心频率：107.1MHZ4.3测试结果分析 电路的调试 调试时应小心谨慎，电路安装完毕后，首先应检查电路各部分的接线是否正确，检查电源、地线、信号线、元器件的引脚之间有无短路，器件有无接错。再接入电路所要求的电源电压，观察电路中各部分器件有无异常现象。如果出现异常现象，应立即关断电源，待排除故障后方可重新通电。 元件摆放 电感和各路元件分开放置，减少板上其它元件对电感的干扰，板上布铜网，减少外界信号干扰。 频率调制 通过

12、改变三极管的基极和发射极之间电容来实现调频的，当声音电压信号加到三极管的基极上时，三极管的基极和发射极之间电容会随着声音电压信号大小发生同步的变化，同时使三极管的发射频率发生变化，实现频率调制。5 总结通过这次设计实践。我学会了调频发射机的基本设计方法，对3调频发射机的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在对理论的运用中，提高了我的工程素质，在没有做实践设计以前，我对调频发射机的撑握都是思想上的，对一些细节不加重视，当我把自己想出来的方案应用到实践中的时候，问题出现了，不是不能测试，就是测试的结果和要求的结果不相符合。经过解决一个个测试中出现的问题，我对调频发射机的理解得到加强，看到了实践与

13、理论的差距。加深了我对理论与实践联系的理解，促进了我运用知识解决具体问题的综合应用能力，特别是对调频发射机的应用、理解上升到了更深的一个层次。参考文献1 徐正惠.高频电子技术M.北京：科技出版社，2008.2王淑娟、蔡惟铮、齐明.模拟电子技术基础M.北京: 高等教育出版社 20093夏路易、石宗义.电路原理图与电路板设计教程Protel 99SEM. 北京希望电子出版社 2002.64 谢嘉奎，高频电子线路，高等教育出版社，2001.3附 录附录1元件清单 元件编号 名称 元件参数值 数量R1电阻68K1R2电阻2.7K1R3电阻27K1R4电阻10K1R5电阻1001R6电阻6801C1有极电容1uF1C2有极电容4.7uF1C9有极电容1000uF1C3电容1021C4电容20p1C5电容6.2p1C6电容1011C7电容47p1C8电容1031D1、D2二极管IN41482D3发光二极管1Q1三极管90181S1、S2开关2附录2 原理图和PCB板附录3实物图