通信电子线路实训指导书.docx

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通信电子线路实训指导书

一、通信电子线路实训的目的

通信电子线路实训的目的是：

通过对高频电子技术实用高频电路的设计、绘制高频电路图、设计高频电路的印制高频电路板、高频电路的组装、高频电路的调试全过程，培养学生知识的综合应用能力；高频电路的设计能力；高频电路的组装能力；高频电路的调试能力；故障的排除能力。

二、通信电子线路实训的内容

通信电子线路实训的内容包括高频电路图的绘制与印制高频电路板的设计和高频电子技术实用高频电路的设计与制作两个方面。

三、通信电子线路实训的成绩评定

总成绩按优秀、良好、中等、及格与不及格五个等级评定。

成绩评定的依据：

1、设计方案的正确性与合理性；

2、元件的计算与选择的正确性；

3、高频电路安装与调试能力；

4、课题的完成情况；

5、实训过程中的学习态度、工作作风与合作精神。

6、实训说明书的撰写水平和答辩成绩；

第一部分高频电路原理图的绘制与印制高频电路板的设计（选看）

复习使用Protel99SE软件绘制高频电路原理图和设计印制高频电路板。

一、Protel99SE软件的使用

㈠、Protel99SE软件的功能

1、绘制高频电路原理图；

2、设计印制高频电路板。

㈡、Protel99SE的启动

1、启动：

双击桌面的Protel99SE快捷方式图标。

进入Protel99SE的主窗口，如图1-1所示。

图1-1Protel99SE的主窗口

2、系统参数设置

在图标为的下拉菜单中执行“Preferences”命令。

在设置对话框中选中复选框“UseclientSystemFontForAllDialogs”，如图1-2所示。

图1-2系统参数设置对话框

二、绘制高频电路原理图

㈠、绘制高频电路原理图步骤

1、创建项目数据库

2、设置图纸的大小；

3、在工作平面防置高频电路元件；

4、原理图布线；

5、编辑与调整；

6、存盘。

㈡、绘制高频电路原理图的操作过程

1、创建项目数据库

操作：

File→New（文件→新建），弹出新设计数据库对话框，如图2-1所示。

⑴、选择文件类型：

MSAcceseDatebase

⑵、输入数据库名

图2-1新设计数据库对话框

2、启动原理图设计系统

⑴、操作：

File→New（文件→新建文件），弹出设计服务器对话框，如图2-2所示。

图2-2设计服务器对话框

⑵、在设计服务器窗口中，选择原理图设计编辑器（SchematicDocument），建立原理图设计文档——“Sheet1.Sch”，如图2-3所示。

图2-3建立了原理图设计文档

⑶、双击原理图文档图标，进入原理图设计界面，如图2-4所示。

图2-4原理图设计界面

⑷、设置图纸大小

操作：

Design→Option（设计→选项）。

设置图纸为A4，如图2-5所示。

3、在工作平台上放置元件

⑴、打开元件库管理浏览器：

单击界面左侧的选项卡“BrowseSch”；

图2-5设置图纸大小

⑵、装入原理图所需的元件库：

装入常用的三个元件库：

MiscellaneousDevices；ProtelDOSSchematicLibraries；Sim。

操作：

单击“Add/Remove”命令按钮，弹出“改变元件库文件列表”对话框，如图2-6所示。

在对话框元件库文件列表中选择“ProtelDOSSchematicLibraries”和“Sim”，点击Add→OK。

图2-6改变元件库文件列表对话框

⑶、选择并放置元件

如图2-7所示，在库列表中选择元件库，在库元件列表中选择元件，单击Place，移动光标到工作平台上，单击左键，放置了一个元件，连续单击左键，可放置了多个此种元件。

退出状态，单击右键。

三极管库：

BJT；二极管库：

Diode；

各种设备库：

MiscellaneousDevices；其中有：

电容CAP、电阻RES、扬声器、开关、电位器等。

图2-7元件库文件列表

4、元件位置的调整

⑴、移动元件：

选中元件，按下左键，拖到所需位置，放开。

⑵、元件旋转：

旋转90°：

选中元件，按下左键不放，再按空格键；

水平翻转：

选中元件，按下左键不放，再按X键；

垂直翻转：

选中元件，按下左键不放，再按Y键。

⑶、元件删除：

在Edit菜单中，选择Delete命令，进入删除状态，光标指向要删除的元件，单击左键，元件被删除。

退出状态，单击右键。

5、绘制高频电路原理图

⑴、元件的连接

光标指向要连接元件的接线一侧，按下左键不放，元件接线一侧出现黑点，拖到被连接元件接线一侧，出现黑点，即把两个元件连接上了。

退出状态，单击右键。

⑵、画线连接

在绘制原理图工具栏中，选择画线工具，如图2-8所示。

图2-8绘制原理图工具栏

在起点处单击左键，移动光标拖动线头，在转折点处单击左键，到终点处单击左键，完成一条线的连接，再单击右键结束此线的连接。

退出状态，单击右键。

⑶、放置线路的节点

在三条线的连接点处，必须有线路节点（红色点）。

在绘制原理图工具栏中，选择节点工具。

光标移动到要添加线路节点处，单击左键，添加了线路节点。

退出状态，单击右键。

⑷、放置电源及接地符号

在绘制原理图工具栏中，选择电源及接地符号工具。

光标移动到要添加电源及接地符号处，单击左键，添加了电源及接地符号。

退出状态，单击右键。

6、元件属性编辑

双击元件，在弹出的属性对话框中修改元件的属性，如图2-9所示。

⑴、修改元件的序号。

在Desionat项中修改元件的序号，如R1；Q1；C1等。

⑵、修改元件的封装类型。

在FootDrint项中修改元件的封装类型。

电阻元件的封装类型：

AXIAL0.3—AXIAL1.8等；

无极性电容：

RAD0.1—RAD0.4等；

有极性电容：

RB.1/.4--RB.5/1.0等；

三极管：

TO-92A、TO-92B等；

二极管：

DIODEO0.4、DIODEO0.7。

图2-9属性对话框

⑶、修改元件的名称。

在Part项中修改元件的名称，如三极管型号名称9013、9012等。

7、检查高频电路的电气性能

在工具（Tools）菜单中，选择电气规那么检查（ERC）命令，系统自动检查设计的高频电路原理图的正确性，并列出检查报告，在检查报告中详细列出高频电路出错处。

如有错误，返回原理图设计平面进行改正，改正后再次进行高频电路的电气性能检查，一直到没有错误为止。

8、生成网络表

在设计菜单（Design）中，选择创建立网络表命令（CreateNetlist）。

参数用系统默认值，即建立了网络表。

9、把设计好的高频电路原理图存盘。

三、设计印制高频电路板

㈠、启动PCB设计编辑器

1、在Protel99SE主窗口，在File菜单中，选择New命令，弹出设计服务器对话框；

2、在设计服务器窗口中，选择印刷高频电路板设计编辑器（PCBDocument），进入PCB板设计界面。

㈡、设计印刷高频电路板的形状及尺寸

使用向导生成高频电路板：

1、File→New；

2、在设计服务器窗口中，选择Wizard选项卡；

3、选择PrintedCircuitBoardWizard，印制板向导；

4、设置印制板参数

在弹出的印制板向导对话框中，选择自定义印制板尺寸；输入印制板的长与宽的尺寸；选择不要内孔和边角缺口；选择插件多类型；选择焊盘间只通过一条线；完成。

自动产生了定义形状和尺寸高频电路板。

㈢、装入元件封装库

1、打开元件库管理浏览器

单击界面左侧的选项卡“BrowsePCB”；

2、装入所需的元件封装库

装入常用的三个元件封装库：

Advpcb；DCtoDC；GeneralIC。

操作：

在“Browse”下拉列表中，选择“Libraries”项；

单击“Add/Remove”命令按钮，在弹出的对话框中选择“DCtoDC”和“GeneralIC”，点击Add→OK。

㈣、装入网络表

在设计菜单（Design）中，选择网络表（Netlist）命令，在弹出的对话框中输入网络表文件名。

看到在高频电路板上出现了高频电路元件。

㈤、元件布局

使用元件自动布局方法。

在工具菜单中（Tools），选择自动布局（AutoPlacement）命令，使用系统默认值，完成自动布局。

如出现元件自动不合理，采用手动布局方法，调整元件布局。

方法为：

选中元件，将其拖动到合适位置。

㈥、高频电路板布线

1、设置工作层

在设计菜单（Design）中，选择规那么（Rules）命令。

弹出“设计规那么”对话框，如图3-1所示。

在对话框中选择布线选项卡（Routing），在布线选项卡中的规那么类（RuleClasses）中，双击布线层（RoutingLayers）类，弹出“布线层规那么”对话框，在“布线层规那么”对话框中，设置规那么属性（RuleAttributes）项中的顶层（TooLaver）为“不使用”（NotUsed），如图3-2所示；设置底层（BottomLaver）为“任意”（Any），如图3-3所示。

图3-1布先规那么对话框

图3-2顶层设置

图3-3底层设置

2、自动布线

在自动布线菜单（AutoRoute）中，选择All命令，使用系统默认值，完成自动布线。

㈦、增加电源、接地等焊盘

在放置菜单（Plece）中，选择Pod命令，在工作层放置电源、接地、输入输出端口的焊盘。

㈧、存盘及产生印制高频电路板文件

在File菜单中，选择导出命令，弹出导出文件对话框，在导出文件对话框中，保存类型选择ProtelPCB2.8ASCIIFile格式，输入导出文件名，保存印制高频电路板文件。

四、绘制高频电路原理图与设计印制高频电路板的任务与要求

㈠、任务

1、学会使用Protel绘制高频电路原理图和设计高频电路图的印制高频电路板；

2、使用Protel绘制高频电路原理图2X；

3、使用Protel设计1个高频电路图的印制高频电路板；

㈡、要求

1、高频电路原理图元件安排合理，绘制规X；能正确设置元件的参数。

2、印制高频电路板的尺寸选择合适；会对元件进行合理布局；布线顺畅；能正确设置布局参数。

3、提交用A4纸打印的2X高频电路原理图和一X印制高频电路板图纸。

第二部分高频电子技术实用高频电路的设计、组装与调试

通信电子线路实训以通过设计FM无线收发系统的实用高频电路的方法进行设计训练。

实训的基本任务两名学生为一组。

分别完成收或发的一个系统的设计、安装和调试，基本完成任务达到及格标准；较好基本任务达到中等标准；在完成基本任务的基础上，完成设计课题达到良好标准；在完成基本任务的基础上，能提出改进电路的达到优秀标准。

设计实训完成的标准是：

1、高频电路设计正确，元件选择合理。

2、高频电路的工作原理论述清楚。

包括元件的作用、高频电路的工作状态、高频电路工作过程等。

3、高频电路组装，并调试成功。

4、完成课题提出的研究内容，提交完整的测试数据。

一、通信电子线路实训题

1、设计任务

FM无线收发系统

2、设计技术指标

⑴、音源输入发射机，由发射机发出80M左右的调频信号。

⑵、接收机能够接受68M到108M的调频信号。

⑶、发射机和电在机的电源电压在3V—4.5V之间；发射机为可以用电池和直流电源二种供电方式,接收机采用电池供电方式。

3、设计要求：

⑴、设计出调频发射和接收机的高频电路图。

⑵、说明高频电路的组成结构与工作原理。

⑶、计算满足要求的各元器件的数值及选择的实际元件的型号。

⑷、在印制电路板上用元件连接成高频电路，并调试成功。

二、通信电子线路实训课题的参考资料

1、高频电子线路高等教育

2、通信电子线路人民邮电

3、电子器具新颖实用制作148例人民邮电

4、新颖实用分立元件电子制作138例人民邮电

第三部分通信电子线路实训说明书

一、通信电子线路实训说明书的结构

通信电子线路实训说明书由封面、任务书、正文组成。

正文结构：

1设计课题：

1.1总体方案的选择

1.2高频电路的工作原理

1.3元件的计算及选择

1.4元件表

1.5组装与调试

1.6研究内容

2、实际测试结果：

2.1FM发射机的发射频率

2.2FM接收机的接收频率

二、通信电子线路实训说明书的格式要求

1、用A4纸书写。

2、可以手写，也可以打印。

3、装订顺序

⑴封面⑵任务书⑶正文

第四部分通信电子线路实训资料附录

附录1：

附录2：

参考接收机原理及印刷板电路图

参考发射机原理及印刷板电路图

安装与调试参考资料

接收部分：

一、调频接收部分

调频接收电路由集成电路IC1-9088担任，由它完成调频接收电路的高放、本振（VCO）、混频、二极有源RC中频滤波器、限幅器、正交鉴频器和低放静噪电路以及用来控制静噪电路的中频波形相关器等工作。

调频电台的信息从拉杆天线通过耦合电容C30送到天线放大管BG3进行放大后经C1送至IC1的脚，经IC1内部高放后与5脚来的本振信号进行混频，混频后产生一个差频信号（这就是所谓的超外差收音机），信号混频后输出中频信号（76KHz），中频信号二级有源滤波器滤波，然后进入限幅放大器，经限幅后的信号一路进入鉴频器解调，另一路进入相关器，相关器将从鉴频器出来的经90度相移的中频信号和来自限幅器的中频信号进行相关比较，用来控制静噪开关，从鉴频器解调出来音频信号由IC1的2脚C16滤波后输出。

二、功率放大部分

IC12脚输出的轻微音频信号经R1音量控制电位器C17送至IC2进行功率放大，IC2是一块双通道低电压功率放大集成电路，本机将它接成BTL工作方式，其输出功率在电池电压3V为120mW，R2是偏置电限，C18为BTL工作的耦合电容。

R3、C20、R4、C21为防振电路。

三、电路板调试

电路板插焊完成后经查确认无误就可将显示联接上进行通电试验，正常情况下应该是喇叭有声音，然后进行接收频率X围的调整，市台指定频率X围是：

88MHz-108MHz，调整这一频段时先调整低端的频率方法是：

将双联拨盘反时针方向旋到底，拔动线圈L2的匝距使显示频率稍小于88MHz，然后将双联拨盘顺时针方向旋到底，调整双联相关联上的微调电容使显示频率稍大于108MHz，经过反复调整后应确保低端稍小于88MHz，高端稍大于108MHz，然后将开关拨至校台，校台指定频率X围是：

68MHz-88MHz，调整方法同上，低端调L3、高端相关的微调电容，经反复调整后确保低端稍小于68MHz、高端稍大于88MHz，之后无其它调整的地方。

发射部分：

一、电路原理简述

整个电路由下面几个部分组成:

①音频信号输入部分；②音频振荡部分；③频率微调部分；④功率放大及天线部分；⑤电源及调谐电压部分。

由CK1C（信号输入插座）和R1,R2及R3,R4组成的信号（衰减器）向振荡电路输入调谐信号;其中衰减器主要是对各类型信号源与振荡电路达到匹配阻抗而设……。

振荡电路由BG1（9018）和L1（TKO3）及C4、C5、C6、R8、R6、R7等原器件组建而成.其中C4、C5、C6与BG1（三极管）组成电容三点式振荡电路;而L1是有磁芯的电感线圈,电量有30uH;另C2、D1、C3是振荡回路的一个部分;D1是变容二极管,它主要是对振荡频率进行微调;振荡频率是78MHz-85MHz.BG2是射极跟随器,其作用是将被调制的振荡信号传输到末端功率放大器.因振荡电路输出能力小,为了降低波形失真.提高电路的稳定性,射极跟随器在这里起关键作用;他的电压增益为1,由电路特性所决定它.

BG3和C8,L4,L3及天线,组成一个功率放大的射频电路.C7是耦合电容,C8,L4及天线组成功放输出单元.同时也是一个串联谐振回路,其谐振频率在81MHz左右.我们知道,串联谐振阻抗最大（进入谐振状态）,使之与天线单元匹配,使发射功率最大,同时降低了人体感应对天线的干扰!

该发射器供电电压为直流4.5伏,由三节5号电池供电.由R11、D2、C11、RV及C1、C10、R5等器件组成调谐电压控制电路.我们知道,变容二级管是随着反向电压的高低其电容量随之发生变化的电池损耗来压降而导致电路各工作电压的变化.为了使振荡电路频率稳定,我们用D2TL431来稳定电压.它是一款优秀的稳压集成电路.

通过的电流高达100.而电压变化不到0.1V.将源极和控制端相联.它将2.5V基准电压,电位器RV是可调分析器,调整电位器RV,就能对D1变容三级管的电量进行控制.从而改变（微调）振荡器的频率.

R11是D2及调谐电压电路的限流电阻.C11、C1、C10是滤波电容.D3是普通的发光二极管,作为电源接通的指示,R12是限流电阻.

二、调试说明

只要焊接无误一般通电就能发射，只是频率在指定的X围。

把频率计接在拉杆天线上，将电位器调节钮顺时针到底调整中周L1的磁芯，使频率计显示为85MHz就算完成。

如果没有频率计也可用我们与之配套的数显耳机调整。

方法是：

将耳机功能开关至于校台，这时耳机自动开机，将音量开至最大，将接收频率调到85MHz,将发射器的调频钮顺时针到底，调节中周L1的磁芯，使耳机能清晰的收到为止.