高频电子线路课程设计.docx

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高频电子线路课程设计

高频课程设计

姓名：

学号：

1110510227

班级：

1105102

摘要：

本课程设计包括中波电台发射系统和中波电台接受系统。

其中发射系统包括主振级、缓冲级、音频放大、AM调制、输出网络几个部分；接受系统包括高频小信号放大、混频器、本地振荡、包络检波、放大几个部分。

本设计分别介绍了系统框图中的每一个模块的电路及仿真结果，然后再仿真。

关键词：

中波超外差接收机调制检波

一、中波电台发射系统设计

1.1设计目的与任务：

学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题，巩固和运用在《通信电子线路》中所学的理论知识和实验技能，掌握通信电子系统的一般设计方法，提高设计能力和实践动手能力，为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。

技术指标要求：

载波频率535-1605KHz，载波频率稳定度不低于10-3，输出负载51Ω，总的输出功率50mW，调幅指数30％~80％。

调制频率500Hz~10kHz。

1.2、功能框图

1.3主振级

电路图如图：

Vcc=12V选择的晶体管型号是3DG12B（仿真是实选与其相近的D42C12），其放大倍数β=50，ICQ=3mA，VCEQ=6V,VEQ=0.2VCC.依据电路计算：

R3=（VCEQ-VEQ）/ICQ=（12-6-0.2×12）V/3×

mA=1.2KΩ,

R4=VEQ/ICQ=0.2×12V/3×

mA=800Ω.

IBQ=ICQ/β=3mA/50=0.06mA,

R1=VBQ/10IBQ=（VEQ+0.7）V/10×0.06×

mA=5.1KΩ,

R2=VCC-VBQ/10IBQ=（12-3.1）V/0.6×

mA=15KΩ,

因为

C5为旁路电容，取C5=33nF,又

不能太小，Rp变大，振幅增大，波形受限，会增加输出波形的高次谐波，

太大，又不能完全补偿振荡电路损耗，而停振，故取

=2。

C1=10pF,C2=20nF。

取fo=1.2MHZ得：

=

可取L=55UH，C3=110PF，C4=240PF满足上面式子。

仿真电路图及结果：

f1=1.089,f2=1.089,f2=1.090,f3=1.089,f4=1.089,f5=1.089,f6=1.090,f7=1.089,f8=1.089,f9=1.089,f10=1.089.

所以s=（fmax-fmin）/fmax=（1.090-1.089）/1.089=

满足要求，且波形无明显失真。

1.4、缓冲级

电路图如图所示：

主振级与缓冲级联调时会出现缓冲级输出电压明显减小或波形失真的情况，可通过增大缓冲级的射极电阻R8来提高缓冲输入级输入阻抗，也可通过减小C6，即减小主振级与缓冲级的耦合来实现，同时负载R9也会对缓冲的输出波形也有很大影响。

由于射级输出器具有输入阻抗高，输出阻抗低，电压放大倍数近似等于1，晶体管的静态工作点应位于交流负载线的中点，取VCEQ=VCC/2,ICQ=（3-10mA），则取VCEQ=6V,ICQ=4mA,选晶体管D42C12，β=60所以有

R7=VCEQ/ICQ=6V/5×

mA=1.5KΩ。

R5=VBQ/10IBQ=（VEQ+0.7）V/10×0.06×

mA=10KΩ,

R6=VCC-VBQ/10IBQ=（12-3.1）V/0.6×

mA=7.9KΩ，取R6=R5=10KΩ

仿真电路图及仿真结果：

1.5、放大级

晶体管采用2N2222，保证谐振频率和本地振荡器的频率一致，故L1=55UH,C1=350PF.

C2,C3,C5,均为隔直电容所以均取10nf。

参数为Vceq=10v，Ice=1mA，β=50所以R5+R1=（VCC-Vceq）/Ice=2k，故取R5=R1=1K.

Ib=0.02mA，Vb=0.7+R1XIce=1.7v,所以R3/（R3+R4）=1.7/12,所以取R3=13K,R2=63K满足条件。

1.6音频放大

本级电路计算参照谢自美.电子线路设计·实验·测试（第三版）第5.7节设计举。

具体参数的选择未做计算。

1.6调制

调制采用乘法器外加一个直流完成AM的调制。

载波完全采用上一级放大以后的电压，频率。

音频信号也是如此。

用cursor测得A=22V，B=5.5V,所以ma=（A-B）/（A+B）=67.3%。

输出电压约为1.07v，电流为61.5Ma,p=65mw。

二、中波电台接受系统设计

2.1设计目的与任务

设计目的是要求掌握最基本的超外差接收机的设计与调试。

技术指标：

AM调幅接收系统设计主要技术指标：

载波频率535-1605KHz，中频频率465KHz，输出功率0.25W，负载电阻8Ω，灵敏度1mV。

2.2、功能框图

2.3、高频小信号放大器

因为混频器中含有输出增益可以直接利用，故不再需要高频小信号放大器。

2.4、本地振荡器

本地振荡器同理可运用发射系统的西勒电路来产生振荡，只需调整相应的L,C3，C4即可。

根据要求中心频率为465Khz,所以本地振荡器的频率为fL=fs+465Khz=1.555MHZ.在此不再调试，后续的电路中直接用频率为1.555MHZ的正弦波代替。

2.5、混频器

混频器有晶体三级管混频器，场效应管混频器，二极管混频电路，模拟乘法器混频器等。

在此采用模拟乘法器混频器来混频。

具体电路图及仿真结果如下：

2.5、解调器

小信号检波是高频输入信号的振幅小于0.2v，利用二极管伏安特性弯曲部分进行频率变换，然后通过低通滤波器实现检波。

对于二极管包络检波的一个重要问题就是防止失真，产生失真的来源主要有三种：

（1）二极管伏安特性非线性引起的失真；

（2）检波负载时间常数过大引起的惰性失真；（3）检波负载交、直流值不同造成的平底切削失真。

对于二极管伏安特性非线性引起的失真，可以给二极管加一个微小的正向偏压，使它的静态工作点处于导通点附近，从而减少二极管导通电压不为零造成的失真。

任何瞬间都不产生惰性失真的条件为：

因为

，

，

所以

取R2=R=1KΩ,C9=C=0.2uF。

任何瞬间都不产生削底失真的条件为：

因为

，

=R2//R3,

=R9。

所以取R2=1KΩ,R3=2.4KΩ,C7=10uF。

2.6音频放大器

音频放大器可以利用发射系统中的音频放大器。

通过调节R1，即可调节放大倍数。

电路图如下：

技术指标要求为：

。

而输出电压为1.26v，存在一定的误差。

参考文献

[1]曹才开.高频电子线路原理与实践.湖南：

中南大学出版社，2010

[2]康光华.电子技术基础·模拟部分（第五版）.北京：

高等教育出版社，

2006

[3]谢自美.电子线路设计·实验·测试（第三版）.武汉：

华中科技大学出版社，2000

致谢

整个设计通过了软件和理论上的验证。

我想这对于自己以后的学习和工作都会有很大的帮助。

在这次设计中遇到了很多实际性的问题，在实际设计中才发现，书本上理论性的东西与在实际运用中的还是有一定的出入的，所以有些问题不但要深入地理解，而且要不断地更正以前的错误思维。

一切问题必须要靠自己一点一滴的解决，而在解决的过程当中你会发现自己在飞速的提升。

高频电路课程设计是一个具有挑战性的功课，光选题我就花费了很多时间，学习使用multisim这个新软件，接下来查资料，计算，设计，分析，和同学讨论，在电脑上用软件仿真，这俩个星期，紧张而又充实。

这次课程设计是对我所学知识的全面检验。

我们在课堂上掌握的仅仅是专业基础课的理论面，如何去面对实际的设计是一个值得我们思考的问题，又如何把我们学的书本内容运用到实际中呢？

我想做本次课程设计就给我们提供了良好的实践平台。

在本次课程设计中我感触很深的就是要查阅很多指导书籍。

在此次设计中，我学会了自上而下的系统设计思想，掌握了综合应用所学理论的能力，而且对我的毅力是个考验，我是连续将近一周做下来的。

对我而言，知识上的收获重要，精神上的丰收更加可喜。

挫折是一份财富，经历是一份拥有。

此次课程设计将对我今后的进步产生积极影响。

最后，要特别感谢老师的指导，和做同一课题的同学提供的交流意见。