内容发布更新时间 : 2024/12/22 15:59:00星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
L2,C5,C6起到电源滤波的效果,可以不要。
频率输出需要通过L,C决定,使震荡频率稳定10MHz。R1 R2 R3 R4构成分压式偏置电路,提供静态工作点。
图3-1-1 本振电路
图3-1-2 本振电路输出
(二)射随隔离级 缓冲级接成射随器,以满足隔离条件。高频交流通路为共集极组态,因为其交流输入阻抗Ri=RB1//RB1?(1??)RE很大,输出阻抗Ro=re很小,从而起到缓冲作用已达到隔离效果,避免后级 放大电路对振荡器的振荡频率造成影响,影响振荡器频率和稳定性。 图3-2-1 射随器原理图 首先设置静态工作点: 1取VE=VCC,ICQ?0.25mA,解得VB?VE?0.7V=4.6V、RE?16k?, 3为了便于调节本级的输出电压,采用30kΩ固定电阻并接30kΩ滑动变阻器。 考虑到β值,且VB由R1和R6分压得到,取R1?47k?,R6?30k?。 由仿真结果可得幅值Vpp=2V,f0?10.09M,幅值比输入略有降低但满足要求。
图3-2-2 射随器输出波形图 图3-2-3 射随器输出载波的频率
(三)高频放大器
高频放大电路,以便获得较高的电压满足下一级集电极高电平调制的条件,三极管工作在放大状态,设置静态工作点与上一个单元电路类似,放大电路的放大电压在由集电极耦合输出。下一级的输入电压作为本级电路的负载。
变压器采用1:1的高频变压器;
C7为高频耦合电容为10pF; C8为高频旁路电容,取0.01uF; R12为51Ω小电阻,避免发生寄生振荡; 图3-3-1 高频功率放大器 通过调节前一级射级跟随器滑动变阻器的分压值,最终通过高频放大器输出的载波的幅值有所不同,下图最大值Vp-p=10V,最小值为0.8V,调节滑动变阻器得到输出电压在0.8V~10V之间变化的电压,可以满足下一级集电极调幅电压的要求。 放大级输出电压: 图3-3-2 幅值最大值Vp-p=10V 图3-3-3 幅值较小值Vp-p=0.8V (四) 语音放大电路 语音放大器主要是对语音信号进行放大和限频,经过放大后的语音信号送入调制级对高频载波信号进行调制,本机采用LM358进行语音功率放大。RP4越小,电路增益越高;反之,增益越小。语音放大单元电路图3-4-1所示。
为了测试效果,在话筒处以信号发生器代替,信号输出端接示波器得到如图3-4效果
图3-4-2 输入信
图3-4-1语音放大电路
号
图3-4-3 仿真波形
通过调节R17可以改变放大倍数
(五)调幅电路
图3-5-1 集电极调幅电路
本设计采用集电极调幅,三极管工作在丙类状态过压状态。基极偏置采用自给偏压,由R16,R18和C10组成,各参数如图,保证其工作在丙类过压状态。调制信号由信号源加入,取V?M?7V,F??4.5kHz。输出采用谐振回路,因集电极电流为余弦脉冲波,为得到不失真的波形,集电极负载采用LC谐振回路,滤出所需频率,得到不失真的波形,滤波网络的中心频率调整为调幅波载波频率f0?10M。 谐振回路电感采用变压器,变压器的初级回路电感量和电容C11谐振,电容值和变压器的初级线圈的电感满足:f0?L=23uH。 12?LC。取C11=11pF,则变压器的初级线圈电感量对调幅电路进行频率特性测试,以验证集电极谐振回路的频率特性,由图3-5-2看到谐振回路的中心频率为10M,则该谐振滤波网络满足要求。 图3-5-2 集电极调幅电路的波特图 图3-5-3 集电极调幅波输出
四、调幅发射机的整体电路及工作原理
图4-1 调幅发射机整体电路
将各单元电路连接在一起,即小功率调幅发射机。在整体电路设计中,对单元电路做了一些调整和精简:
在仿真中,电源输出十分理想,电源滤波电路不需要,且在加入后级发现如果有电源滤波电路会影响振荡电路输出的波形,形成一种类似解调的效果,故而在整体设计中舍弃了电源滤波电路。语音放大级的效果有些鸡肋,其所起到对调幅度的调整可以通过在高频放大级或调幅级进行调整,在仿真中又是用信号源代替语音信号的输入,可以随时调整幅度,但在实际应用中,若测试后语音信号满足不了调幅的要求,语音放大级才是必须的。 主振荡电路采用克拉泼振荡器,产生稳定的10MHz的载波信号,经过缓冲级、高频放大级接入集电极调制器,使得载波不受下一级电路的影响。通过前面的电路以后,信号是已调信号。经测试,高频放大放大载波幅值满足调制的要求;且功率足够大,可以直接经过天线发射出去。本次仿真中,天线用负载代替,在实际设计时可将电阻用相应阻抗的天线代替完成发射任务。 五、系统元器件清单 元件参元件 数 元件 元件参元件 数 元件参数 元件 元件参数 C1 0.01μF C10 150pF R2 2kΩ R11 390Ω C2 0.01μF C11 11pF R3 47kΩ R12 51Ω C3 C4 120pF 470pF C12 L1 20pF 12μH R4 R5 6.8kΩ 3kΩ R13 R14 10Ω 50Ω C5 C6 23pF 5pF Q1 Q2 2SC2786 2SC2786 R6 R7 30kΩ 30kΩ R15 R16 5kΩ 5.0kΩ C7 10pF Q3 2SC2786 R8(可变30kΩ R17 2kΩ
电阻) T1C8 0.01μF Q4 2N2222A R9 10kΩ 变压器 (1:1) C9 0.01μF R1 47kΩ R10 10kΩ 变压器 T2 信号源话筒 代替 六. 电路设计总结 电路设计首先要对所设计电子系统的功能有一个整体的把握,然后将任务分解画出系统框图,这是所谓的顶层设计,然后利用所学知识对各单元电路进行设计。只有自己亲手实践,计算电路参数,进行每一步的电路设计,才会发现问题以及理论与实践的不同,例如:三极管的静态工作点参数设定时具体参数的选取,这些在做题时题目中会限定,但自己仿真时候就要想如何设定、怎样设定才合适;振荡器直流通路的设计,要同时考虑起振条件、稳定条件、平衡条件,因此在具体参数计算时会遇到麻烦;后级对前级的影响如何解决等。但发现问题都会有解决的办法,仔细排查,在电路设计时可以查阅资料把问题概括出来,从而找到解决的办法。只有不断的将理论联系实际,在实践过程中认识和发展自己的理论知识,才能巩固所学,学以致用。 七.参考文献 [1]张肃文 《高频电子线路》第三版 高教出版社 [2]谢嘉奎等编.《电子线路——非线性部分》(第四版).高等教育出版社 [3]于海勋,郑长明 《高频电路实验与仿真》 科学出版社 [4]朱力恒编.《电子技术仿真实验教程》电子工业出版社
[5]曾兴雯,陈健,刘乃安主编《高频电子线路辅导》 西安电子科大出版社