无线电报收发系统设计课设报告.docx

1、无线电报收发系统设计课设报告 无线电报收发系统设计班级：电子101班姓名：李怡敏 学号：102045一 .设计原理1.发报机原理框图2.接收机原理框图3要求：3.1载波频率: 30MHz3.2音频频率: 1000Hz3.3调幅深度: Ma0.83.4发射功率: PL 500mW3.5低放输出: P 100mW4.整体电路设计图示即为电报收发的原理图，其中各元件参数已在图中标明，并经过protues7.8软件仿真，基本符合要求，在天线端加入30M500mv输入信号时，喇叭有微弱声音产生，示波器测试晶振网络的输出时也显示正常波形，整体电路基本符合设计要求。5.整体方案设计：发送电报原理：左下角bu

2、tton为控制开关，由button控制电报收发，当button按下时，进入发射状态，Q1产生振荡，信号通过82pF电容直接耦合到Q2，Q2作为C类功放，放大后的信号经0.01uF电容耦合到型低通滤波器，调幅信号经丙类功率放大电路放大后由天线发射。发射部分利用NE602的振蔼电路作为信号源然后 三极管2N3904做缓冲放大，2N3904也作为发射键控，末级C8050是甲类放太器，然后进 型低通滤渡器后接天线。随着电键BUTTON的按下，不仅使2N3904缓冲放大器接通工作，也使NE602的输入端通过二极管IN4148拉到地，避免发射电路的高电压高频信号损坏NE602.当button松开时，天线接

3、收到的信号由一个型低通滤波器网络，送到电位器Rv1处，经电感与电容构成的选频网络，其中，由得=31.098Mhz这个信号送给图中的二极管双平衡混频器，混频后与结型场效应管2N5480相连，这里的场效应管起到开关的作用，之后经由隔直耦合电容与由和构成的低通滤波网络相连，把信号中的高频成分滤除，同时加到音频信号放大器LM386上，根据所查资料料，LM386为最常用的音频信号放大器，放大后的音频信号在LM386的5脚经10uF电容隔直后送到喇叭上，输出电报信息内容。根据设计要求，要求载波频率为30Mhz，这个在上边已经说过，由三极管Q1为主体的考毕兹振荡电路产生。要求音频频率为1000Hz，这个由晶

4、振网络产生。其他要求如调幅深度: Ma0.8，发射功率: PL 500mW，低放输出: P 100mW将在下边的计算中详细指出。6.各元件参数：（图中已标出，但是不太清楚，现标示如下）*PARTLIST,53 （元件类型，大小，封装，拐角）C1,CAP,33pF,EID=4,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C2,CAP,0.1uF,EID=5,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C3,CAP,82pF,EID=8,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C4,CAP,0.01uf,EID=A,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C5,CA

5、P,0.1uF,EID=D,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C6,CAP,270pF,EID=11,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C7,CAP,470pF,EID=12,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C8,CAP,330pF,EID=14,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C9,CAP,33pF,EID=15,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C10,CAP,0.01uF,EID=1E,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C11,CAP-ELEC,33uF,EID=25,PACKAGE=EL

6、EC-RAD10C12,CAP,0.47uF,EID=22,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C13,CAP-ELEC,10uF,EID=26,PACKAGE=ELEC-RAD10C14,CAP-ELEC,220uF,EID=27,PACKAGE=ELEC-RAD10C15,CAP-ELEC,22uF,EID=28,PACKAGE=ELEC-RAD10C16,CAP,0.01uF,EID=2C,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C17,CAP,0.01uF,EID=32,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C18,CAP-ELEC,220uF,EI

7、D=33,PACKAGE=ELEC-RAD10C19,CAP,0.01uF,EID=34,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C20,CAP,270pF,EID=36,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2C21,CAP,82pF,EID=37,PACKAGE=CAP10,PINSWAP=1,2D1,1N4148,1N4148,EID=2,PACKAGE=DO35D2,1N4148,1N4148,EID=17,PACKAGE=DO35D3,1N4148,1N4148,EID=19,PACKAGE=DO35D4,1N4148,1N4148,EID=1A,PACKAGE=

8、DO35D5,1N4148,1N4148,EID=1B,PACKAGE=DO35D6,1N4148,1N4148,EID=20,PACKAGE=DO35D7,1N4007,1N4007,EID=2E,PACKAGE=DO41L1,1210-104K,1m,EID=9,PACKAGE=INDC3225X135,PINSWAP=1,2L2,1210-104K,22u,EID=E,PACKAGE=INDC3225X135,PINSWAP=1,2L4,1210-104K,2.2u,EID=10,PACKAGE=INDC3225X135,PINSWAP=1,2L5,1210-104K,3.3u,EID=

9、13,PACKAGE=INDC3225X135,PINSWAP=1,2L6,1210-104K,100m,EID=21,PACKAGE=INDC3225X135,PINSWAP=1,2L7,1210-104K,2.2u,EID=2F,PACKAGE=INDC3225X135,PINSWAP=1,2Q1, 2N3904 ,2N3904,EID=6,PACKAGE=TO92Q2, 2N3904, 2N3904,EID=C,PACKAGE=TO92Q3,2N5460,2N5460,EID=1F,PACKAGE=TO92封装如下：7. 单元电路设计(部分主要电路)(1) 考毕兹振荡器Q1与Q2均为2N

10、3904晶体管，Q1与周围元件构成了典型的考毕兹振荡器。其工作原理是：三极管工作状态为开关闭合式，产生阶跃电压，此时从放大器的输出端将阶跃电压输入到滤波器中，由于阶跃电压含有丰富的频率，有一频率段一定会被滤波电路选中，输入到放大器的输入端，也就是反馈，此时直流电压源不再通过滤波器，但是前面一个反馈将会通过放大器再次输入到滤波器，此时由于此信号时上次通过滤波器电压的放大，所以频率不变，这次再次通过滤波器进行放大，无限这样循环形成了震荡电压。通过电路参数的改变，考毕兹振荡电路能够产生谐振、子谐振、混沌等各种不同类型的振荡信号。振荡回路由电容C4和电感L以及其等效体电阻R构成，振荡的中心频率f0由下

11、式决定：则=1000hz波形如下：=31.098Mhz(2) 集成模拟乘法器AD633采用乘法器进行调制，产生AM波，这里我采用的是集成模拟乘法器AD633（MC1496亦可），集成模拟乘法器是一种重要的非线性器件，广泛应用于频率变换、信号处理电路中，构成调制、解调或其它电路。调幅原理调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。把调制信号和载波同时加到AD633（或MC1496）上，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。乘法器输出： x1,y1做输入，x2,y2接地，z接地，vs+接高电

12、平，vs-接低电平则上式变成： 完成乘法器功能,其中则电路图如下：调幅波波形(3)二极管双平衡混频器：二极管双平衡混频器的基本工作原理是利用二极管伏安特性的非线性。由于二极管混频具有组合频率少，动态范围大，噪声小等优点，用途很广泛，但是其无放大作用，所组成的环形混频器没有变频增益，只有衰减。二极管环形混频器是变频常用电路。环形开关混频器工作在开关状态时，输出电流中的组合频率，只有本振电压的奇次谐波与信号电压频率的基波的组合，环形混频器较之其他的混频器，组合频率少是其突出的优点之一。二极管双平衡混频器的最大特点是工作频率极高，可达微波波段。图中，4个二极管组成了一个环路,各二极管的极性沿环路一致

13、,故又可称为环形混频器。构成的二极管环形混频器中,各二极管均工作在受参考信号控制的开关状态,它是另一类开关工作的乘法器。(4) 音频集成功放LM386LM386是一种音频集成功放，具有自身功耗低、更新内链增益可调整、电源电压范围大、外接元件少和总谐波失真小等优点的功率放大器，广泛应用于录音机和收音机之中。LM386引脚的排列：引脚2为反相输入端，3为同相输入端；引脚5为输出端；引脚6和4分别为电源和地；引脚1和8为电压增益设定端；使用时在引脚7和地之间接旁路电容，通常取10F。电源电压4-12V或5-18V(LM386N-4)；静态消耗电流为4mA；电压增益为20-200；在1、8脚开路时，带

14、宽为300KHz；输入阻抗为50K；音频功率0.5W。二.设计缺陷(时间仓促，诸多未能改进)LM386器件上电、断电瞬间，甚至工作稳定后，一些操作都会带来瞬态冲击，在输出喇叭上会产生非常讨厌的噪声。发射时不能听到电报声。对于天线的要求很高，要求天线的长度不低于波长。三.设计要求1.载波频率: 30MHz2.音频频率: 1000Hz3.调幅深度: Ma0.84.发射功率: PL 500mW5.低放输出: P 100mW四设备参数电源：7一14V 200mA直流发射功率；约0.2W(电源9v)约0.5W (电源 I3V)音频频率：1000hz载波频率：31.098Mhz调幅深度：Ma=0.80.9

15、低放输出: P=200mW五.设计体会 这次的电报收发设计，我认为具有一定难度，尽管平时的课上对于基本的块电路已经有了一定的认识，但是把每个块整合在一起还是比较困难的，仿真时总会遇到各种各样的问题，而且对于参数的规定也需要不断计算和试凑，同时，在网上阅读的大量文献让我认识到，课本之外还有很多值得我们去学习和研究的知识，各种芯片的应用会使电路图变得更加简单，但是关于各个芯片的使用，需要查询大量文献，其中不乏英文文献，然后通过研究芯片的内部结构，来正确使用芯片，将芯片的各拐角功能掌握清楚，此外，我还认识到，我们不仅要学懂知识，更要学会去运用和拓展我们的知识，通过这次试验，我对二极管双平衡混频电路，信号振荡电路有了更深的认识，同时我还学会了模拟乘法器AD633及MC1496，音频放大器LM386的使用，电报收发设计让我认识到了自己的动手和设计能力的不足，这些对于我们将来工作都是必不可少的，今后我一定会更加努力，不仅要学习知识，更要学会去运用知识，不仅要在理论方面融会贯通，更要在实践方面有所收获！