小功率调幅发射机的设计方案 下载本文

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电子线路课程设计

总 结 报 告

王 翠 红 108005 电子信息工程 电子C102

河北工业大学信息学院

2018年3月

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课题名称:小功率调幅发射机理论设计

王翠红

电子C102 108005

摘 要

小功率调幅发射机具有实现调幅简便,调制所占的频带窄,并且与之对应的调幅接收设备简单的优点,常用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在中短波广播通信的领域里得到了广泛应用。本次课程设计采用PROTEl99SE软件对小功率条幅发射机电路进行设计与绘制,从理论上对电路进行分析,选择适合的元器件,设计出满足技术指标的小功率调幅发射机。此设计思路为将调幅发射机分成本机震荡、高频放大、缓冲、振幅调制、高频功放等几个个部分。低频信号采用音频放大器对调制信号进行放大,以便对高频末级功率放大器进行调制;高频部分包括主振荡器、缓冲放大、末级功放三部分,主振器采用频率稳定度高的石英晶体振荡器,并在它后面加上缓冲级,以削弱后级对主振器的影响,经过音频放大后的信号在高频部分的末级功放实现对载波信号的调幅。

关键词:晶体振荡器,振幅调制 一、设计内容及要求

1.1 内容:

本次课程设计内容为小功率振幅发射机的设计 1.2技术指标:

载波频率:f0 =10MHZ,载波频率稳定度不低于10-3; 输出负载:RL=50Ω;

总的输出功率:500mW≥PA≥200mW;

调幅系数平均值:ma≥30%,单音调制ma≥80%; 调制频率:f = 20Hz~10kHz; 输出信号带宽:BW=9kHz <双边带) 残波辐射:不要求

二、方案选择及系统框图

2.1方案论证与比较 <1)本级振荡模块

方案一:RC正弦波振荡器。其中RC振荡电路是用电阻与电容器组成的,因此并无调谐电路。所以不能够抑制高谐波的产生,不适于当做高频的振荡电路。

方案二:石英晶体振荡器。石英晶体振荡器具有很高的稳定度,可高达10~10要求高的情况下,可以采用晶体振荡器。

方案三:三点式LC正弦波振荡器。三点式振荡电路有电容三点式和电感三点式之分。电容三点式振荡器的输出波形比电感三点式振荡器的输出波形好。在电感三点式振荡器中,晶体管的极间电容与回路电感相并联,在频率高时可能改变电抗的性质;在电容三点式振荡器中,极间电容与电容并联,频率变化不改变电抗的性质。因此振荡器的电路型式一般采用电容三点式。在频率稳定度要求不高的情况下,可以采用普通三点式电路、克拉泼电路、西勒电路。LC回路由于受到标准性和品质因数的限制,其频率稳定度只能达到10量级。

因此,作为高频的振荡电路通常使用的是LC振荡电路或晶体振荡电路。与LC回路相比,技术指标

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量级。频率稳定度

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要求频率稳定度不低于10,因此LC振荡器与晶体振荡器均符合要求。本设计选用晶体振荡电路。

(2)缓冲隔离电路

为了减小调制电路对主振荡电路的影响,需要采用加入缓冲级的方法。在缓冲隔离级的选择上不论是在低频电路还是高频电路的整机设计中,缓冲隔离级常采用射极跟随器电路。缓冲隔离级电路如下:

<3)音频振荡模块

方案一:电容三点式LC正弦波振荡器 方案二:石英晶体振荡器 方案三:RC正弦波振荡器

音频振荡部分频率大概在1KHz左右,石英晶体振荡器提供的频率过高,用LC或RC正弦振荡器都可实现音频振荡部分的功能,与LC振荡电路相比,RC振荡电路具有电路简单、参数计算容易的特点,因此音频部分采用RC振荡电路。 <4)振幅调制模块

方案一:二极管平衡电路。在电路中为减少无用组合频率分量,应使二极管工作在大信号状态,即控制电压的信号<载波信号的电压)的幅值至少应大于0.5V以上。

方案二: MC1496模拟相乘器的核心电路是差分对模拟相乘器,实现调幅和同步检波。MC1496线性区和饱和区的临界点在15~20mV左右,仅当输入信号电压均小于26mV时,器件才有理想的相乘作用,否则电压中会出现较大的非线性误差。在2、3引脚之间接入1kΩ反馈电阻,可扩大调制信号的输入线性动态范围,满足设计需要。

由于MC1496模拟相乘器混频输出电流频谱纯净,组合频率分量少,允许输入信号动态范围较大,有利于减少交调和互调失真,因此选用MC1496芯片。 2.2调幅发射机系统框图 主振级 缓冲隔离 功率激励

调制信号

图2-2系统框图

末级功放

图2-1 缓冲隔离级电路

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三、单元电路设计、参数计算和器件选择

3.1单元电路设计

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