西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) I 摘 要 本文簡要的介紹了無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)和接收機(jī)。文章從方案的總體論證入手，闡述了發(fā)射、接收的設(shè)計(jì)思想、基本原理和具體電路的設(shè)計(jì)與計(jì)算。發(fā)射機(jī)采用分立電路完成，而接收機(jī)采用了集成芯片實(shí)現(xiàn)接受 ,從而簡化了電路設(shè)計(jì)。 關(guān)鍵詞： 無線遙控；調(diào)頻；發(fā)射；接收；解調(diào) of of of as to to 安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 錄 引 言 . 1 第 1章 總體方案論證 . 1 射機(jī) . 2 . 3 第 2章 實(shí)際電路的設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 4 射機(jī) . 4 收機(jī) . 15 第 3章 電路的組裝與調(diào)試 . 20 頻信號的產(chǎn)生電路的調(diào)試 . 21 . 21 收放大電路的調(diào)試 . 22 調(diào)電路的調(diào)試 . 23 機(jī)電路的裝調(diào)與測試 . 23 結(jié) 論 . 24 致 謝 . 25 參考文獻(xiàn) . 26 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 1 引 言 隨著無線通信技術(shù)的迅速發(fā)展，無線通訊 技術(shù)已廣泛地在通信、計(jì)算機(jī)、自動控制、自動測量、遙控 /遙測、儀器儀表、醫(yī)療設(shè)備和家用電器等領(lǐng)域中應(yīng)用。無線電路與人們熟知的雙向無線電、電視、廣播設(shè)備并無不同之處。它們中的一些需要高線性調(diào)制（ 一些需要經(jīng)過中繼站工作（雙相無線電），真正的差別在于元件的體積小得多，以及在無線電中，絕大多數(shù)情況下都能使用時分復(fù)用、擴(kuò)頻或其他能有效提高通信帶寬利用率的方法。 無線通信技術(shù)以驚人的速度持續(xù)增長，幾乎每天都有新的應(yīng)用的報道。除了諸如無線電廣播和電視等傳統(tǒng)的通信應(yīng)用外，射頻（ 微波也正在被應(yīng)用于無繩電話、 蜂窩移動通信、局域網(wǎng)和個人通信系統(tǒng)中。無鑰匙進(jìn)門，射頻識別，在醫(yī)院或療養(yǎng)院中監(jiān)控病人，計(jì)算機(jī)的無線鼠標(biāo)和無線鍵盤，以及家用電器的無線網(wǎng)絡(luò)化，這些都是應(yīng)用射頻技術(shù)的其他一些領(lǐng)域。其中某些應(yīng)用傳統(tǒng)上采用紅外技術(shù)，然而射頻電路由于其卓越的性能正在取而代之。在可以預(yù)見的將來，射頻技術(shù)有望繼續(xù)保持當(dāng)前的增長率。 設(shè)計(jì)無線遙控電子系統(tǒng)的根本目的是將信息從一處傳到另一處。因此無線遙控電子系統(tǒng)可劃分為發(fā)射電路、接收電路和存在發(fā)射與接收之中的信息處理和控制過程。由于存在地球大氣的損耗，因而直接傳送信息不現(xiàn)實(shí)，把信息通過載波調(diào) 制到高頻是必要的。在本設(shè)計(jì)中采用 乙類功率放大器和耦合天線構(gòu)成發(fā)射電路、接收電路采用集成芯片混頻器進(jìn)行高頻向低頻解調(diào)及必要的信息恢復(fù)電路。 本文敘述了發(fā)射機(jī)、接收機(jī)、解調(diào)等電路的原理 ，利用計(jì)算機(jī)仿真完成了電路形式的選擇和性能分析。達(dá)到了理論與實(shí)際相結(jié)合的目的，提高了分析問題解決問題的能力。 第 1 章 總體方案論證 根據(jù)課題要求，用圖 1 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 2 圖 1線 調(diào)頻發(fā)射與接收系統(tǒng) 的組成 無線調(diào)頻發(fā)射部 分，主要完成高頻小信號的發(fā)射；無線調(diào)頻接收部分，負(fù)責(zé)接收高頻信號，并恢復(fù)原始信號。在實(shí)際設(shè)計(jì)當(dāng)中，我們將系統(tǒng)分為發(fā)射與接收兩部分討論。 射機(jī) 發(fā)射機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 1 C 振蕩電路的選擇 我們選擇了基于電容反饋三點(diǎn)式振蕩器改進(jìn)型西勒電路，而不是電感三點(diǎn)式振蕩器，就是為了獲得滿意的波形。因?yàn)殡娙萑c(diǎn)式振蕩的集電極和基極電流，可以通過對諧波為電阻抗的電容支路回到發(fā)射極，所以高次諧波的反饋減弱，輸入的諧波分量減小，波形更加接近于正弦 波。其次，該電路中的不穩(wěn)定電容都是與該電路并聯(lián)的，因此適當(dāng)加大回路電容值，就可以減弱不穩(wěn)定因素對振蕩頻率的影響，從而提高了頻率穩(wěn)定度。 制方式的選擇 實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的方法很多，大致可分為兩類，一類是直接調(diào)頻，另一類是間接調(diào)頻。直接主振 調(diào)制 射隨器 高頻功放 圖 1射機(jī)結(jié)構(gòu) 無線調(diào)頻發(fā)射與接收系統(tǒng) 發(fā)射機(jī)部分 接收機(jī)部分 振蕩電路 調(diào)頻電路 隔離電路 功放發(fā)射 輸入回路 高頻功放 解調(diào)電路 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 3 調(diào)頻是用調(diào)制信號電壓直接去控制自激振蕩器的振蕩頻率（實(shí)質(zhì)上是改變振蕩器的定頻元件），變?nèi)荻O管調(diào)頻便屬于此類。間接調(diào)頻則是利用頻率和相位之間的關(guān)系，將調(diào)制信號進(jìn)行適當(dāng)處理（如積分）后，再對高頻振蕩進(jìn)行調(diào)相，以達(dá)到調(diào)頻的目的。兩種調(diào)頻法各有優(yōu)缺點(diǎn)。直接調(diào)頻的穩(wěn)定性較差，但得到的 頻偏大，線路簡單，故應(yīng)用較廣；間接調(diào)頻穩(wěn)定性較高，但不易獲得較大的頻偏。考慮到電路的復(fù)雜度故采用直接調(diào)頻的方案。 率放大電路的選擇 功率放大器一般可由推動級、中間級和輸出級組成，具體級數(shù)應(yīng)由所要求的總功率增益而定。發(fā)射機(jī)的輸出應(yīng)具有一定的功率才能將信號發(fā)射出去，但是功率增益又不可能集中在末級功放，否則電路性能不穩(wěn)，容易產(chǎn)生自激。因此要根據(jù)發(fā)射機(jī)的各組成部分的作用，適當(dāng)?shù)睾侠淼胤峙涔β试鲆?。如果調(diào)頻振蕩器的輸出比較穩(wěn)定，又具有一定的功率，則功率激勵級和末級功放的功率增益可適當(dāng)小些。功率激勵級一般采 用高頻寬帶放大器，末級功放可采用丙類諧振功率放大器。如果發(fā)射功率不大，且振蕩級的輸出能夠滿足末級功放的輸入要求，功率激勵級可以省去。如果要求整機(jī)效率較高，應(yīng)采用丙類功率放大器，若整機(jī)效率要求不高如 %50A 而對波形失真要求較小時，可以采用甲類功率放大器。但是本題要求 %50A ，故選用丙類功率放大器較好?？紤]到前后級影響的問題，在振蕩器與功放間加入了一級射隨器，起隔離和激勵的作用。 收機(jī) 接收機(jī)結(jié)構(gòu)如圖 1 收機(jī)電路的原理介紹 天線接收到的高頻信號，經(jīng)輸入諧振回路選頻，再經(jīng)高頻放大級放大（如果 調(diào)諧回路輸出信號不是很微弱，可省去這一級）進(jìn)入混頻級?；祛l級的輸出接調(diào)諧回路選出中頻信號，再經(jīng)中頻放大器放大，獲得足夠高的增益，然后經(jīng)鑒頻器解調(diào)出低頻調(diào)制信號，由低輸入回路、放大 混頻 本振 頻放大 鑒頻 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 4 頻功放級放大，驅(qū)動揚(yáng)聲器或控制器。 收機(jī)電路的選擇 為保證接收機(jī)具有較高的靈敏度，選用高頻低噪聲晶體管 2獲得一定的電壓增益，采用共射級諧振放大電路。天線接收到的高頻信號，一條信號后，經(jīng)過高頻小信號放大器放大，放大后的信號被送入混頻電路進(jìn)行混頻和解調(diào)再送入其它控制電路。 調(diào) 電路的選擇 為了實(shí)現(xiàn)低功耗、低電壓和高靈敏度的優(yōu)點(diǎn)，選擇了摩托羅拉的單片集成窄帶 成解調(diào)電路，它在窄帶語音和數(shù)據(jù)通信中有良好的鏡頻抑制能力。頻器、限幅放大器、正交鑒頻器、有源濾波器、靜噪電路、搜索控制和閉音開關(guān)。通過對 圍器件值的確定，使 振在 8高頻放大器送來的 信號進(jìn)行混頻，產(chǎn)生 500中頻信號。中頻信號經(jīng)過500回 第 2 章 實(shí)際電路的設(shè)計(jì) 與計(jì)算 本章將詳細(xì)闡述該課題實(shí)際電路的各功能模塊的原理、電路的工作狀態(tài)、各模塊電路中所用的各種元器件的選擇及其參數(shù)的確定。 射機(jī) 發(fā)射電路是以高頻電子線路的知識為依托，這其中包括了 隨器，功放電路等模塊，我們在教材中運(yùn)可以找到這些模塊的原型電路。 C 振蕩器的設(shè)計(jì) 振蕩器是不需外信號激勵、自身將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電能的裝置。凡是可以完成此功能的裝置都可以作為振蕩器。無線電發(fā)明初期所用的火花發(fā)射機(jī)、電弧發(fā)生器等，都是振蕩器 。但是用電子管、晶體管等器件與 L、 C、 的振蕩器則完全取代了以往所有產(chǎn)生振蕩的方法，因?yàn)樗腥缦聝?yōu)點(diǎn)： 它將直流電能轉(zhuǎn)變?yōu)榻涣麟娔?，而本身靜止不動，不需作機(jī)械轉(zhuǎn)動或移動。如果西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 5 用高頻交流發(fā)電機(jī)其旋轉(zhuǎn)速度必須很高，最高頻路也只能達(dá) 50卻需要很堅(jiān)實(shí)的機(jī)械構(gòu)造。 幅振蕩”，而火花發(fā)射機(jī)等產(chǎn)生的是“阻尼振蕩”。 使用方便，靈活性很大，它的功率可自毫瓦級至幾百千瓦，工作頻率則可自極低頻率（例如每分鐘幾個周波）之微波波段 我們選擇了基于電容反饋三點(diǎn)式振蕩器改進(jìn)型西勒電路，而不是電感三點(diǎn)式 振蕩 器，就是為了獲得滿意的波形 。因?yàn)殡娙萑c(diǎn)式振蕩的集電極和基極電流，可以通過對諧波為電阻抗的電容支路回到發(fā)射極，所以高次諧波的反饋減弱，輸入的諧波分量減小，波形更加接近于正弦波。其次，該電路中的不穩(wěn)定電容都是與該電路并聯(lián)的，因此適當(dāng)加大回路電容值，就可以減弱不穩(wěn)定因素對振蕩頻率的影響，從而提高了頻率穩(wěn)定度。最后，當(dāng)工作頻率較高時，甚至可以只用器件的輸入和輸出電容作為回路電容。因而本電路適用于較高的工作頻率。但是，電容三點(diǎn)式振蕩不能通過調(diào)整 2 來改變振蕩頻率，否則其反饋系數(shù)也將改變。但只要在 設(shè) 固定電容， 則在后面的 接調(diào)頻時，基本上不會影響反饋系數(shù)。 圖 2 圖 2-2 a 頻振蕩器的電路 由 電路，如圖 2 圖 2容三點(diǎn)式振蕩器等效電路 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 6 其中晶體管 電容 成電容三點(diǎn)式振蕩器的改進(jìn)型電路 西勒電路。 1、 ： U 21 234 4e 為了減小管子與回路間的 耦合 ， 常 1、 2，因而回路總?cè)萁频扔?且 成并聯(lián)諧振回路， 路振蕩頻率 3、 ： 31 而管子的極間電容 1、 們只影響 3?？梢?子 間電容對回路諧振頻率的影響就越小，回路標(biāo)準(zhǔn)性也就越高。但 受到振幅起振條件的限制。因?yàn)榻尤?，接在電感 端的電路 （ 算到振蕩管 減小，其值為： L 23 3 其中：21 21 因而放大器的增益也就是環(huán)路增益會相應(yīng)的減小。所以在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，要合理選擇 而 端的電壓構(gòu)成振蕩器的反饋電壓 滿足相位平衡條件 2n 。比值 F=1 決定反饋電壓的大小，當(dāng) F=1 時，振蕩器滿足振幅平衡條件，電路的起振條件為： F 1。 如果 饋系數(shù) 21 81 。 電路采用 +12頻三級管選用 33主振頻率 b確定電路形勢和設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn) 小功率振蕩器的靜態(tài)工作電流 4蕩幅度增加，但波形失真加重。頻率穩(wěn)定度降低。振蕩器的靜態(tài)工作點(diǎn)?。?V,測得三極管的 =60。 則： 3qU c e c ?。?由： V 若取流過 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 7 0 0 =： 由式 即： 0 K 電阻和 47 K 的電位器串聯(lián)，以便在實(shí)際電路中調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)。 c主振回路元件值的計(jì)算 5 M H 若取 0 H ，則 45驗(yàn)中可適當(dāng)調(diào)整 阻的值，以使振蕩器輸出正弦波波形和幅度達(dá)到要求。 電容 及電路條件 1、 2所決定，若取 000 F=1=取 F= 10藕和電容 頻電路的設(shè)計(jì) 調(diào)頻電路采用電容二極管用 2本設(shè)計(jì)中，調(diào)制信號為二元單極性碼，即只有高低兩個電平，故對調(diào)制線性度要求不高。因此，本設(shè)計(jì)采用電容二極管部分接入，即對變?nèi)荻O管不外加反偏電壓的電路。變?nèi)荻O管部分接入振蕩電路，這有利于提高主振頻率 少調(diào)制失真。圖 2 圖 2容二極管部分接入振蕩回路的等效電路 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 8 由于對變?nèi)荻O管沒有加反偏壓，如圖 2 圖 2與外加電壓的關(guān)系為： 可求得 系數(shù) p為：55 在上式中： 變?nèi)荻O管零偏壓時的節(jié)電容 變?nèi)荻O管 內(nèi)建電位差（硅管 管 電容變化指數(shù)，由變?nèi)萦^型號決定，由變?nèi)莨苄吞枦Q定，如變?nèi)莨?2 = 變?nèi)荻O管兩端電壓， 本設(shè)計(jì)中，為使變?nèi)荻O管參量的變化對振蕩頻率影響較小，必須使接入系數(shù) p 1，這 樣才能使振蕩器的頻率穩(wěn)定度提高。取 1在調(diào)試中作適當(dāng)調(diào)整。 低頻調(diào)制信號 5及電感 提供通路。 所以在電路中可以獲得最大的電容變化量，并且避免了由偏壓變化而引起的頻率漂移，同時還簡化了電路。 若基帶信號引起的結(jié)電容變化為 C ，則引入主振回路的電容變化量為 C ，可求得由此引起的振蕩頻率的變化為 式中4j5 為主振回路總電容。符號表示 C 與變化相反。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 9 隨器的設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)中采用射隨器，是利用它的輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點(diǎn)，來將振蕩級和功放級隔開，以減小功放對振蕩級的影響。因?yàn)楣Ψ泡敵鲂盘柟β瘦^大，當(dāng)其工作狀態(tài)發(fā)生變化時（如諧振阻抗變化），會影響振蕩器的穩(wěn)定度，使振蕩波形產(chǎn)生失真或減小振蕩器的輸出電壓。所以設(shè)計(jì)時為了減小級間相互影響，通常在振蕩 級和功放級間插入緩沖隔離級 比如本次采用的射隨器。射隨器的輸入阻抗高，可是振蕩電路有一個穩(wěn)定的負(fù)載，輸出阻抗低，可為功放級提供一個恒壓源。雖然射隨器的電壓放大倍數(shù)接近為 1，但對電流仍有放大作用。本設(shè)計(jì)中采用如圖 2 晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)應(yīng)位于交流負(fù)載線的中點(diǎn)，取 ， 10 圖 2隨器電路 實(shí)際電路中?。?2V， =60。 2(V) +) ( =5/60=) 00( 000樣是西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 10 為了便于在實(shí)際電路中調(diào)整靜態(tài)工作。由于諸多因素的影響，上面各元件的值僅作為調(diào)式電路的參考值。 級功放及發(fā)射電路的設(shè)計(jì) 無論是在低頻電路中還是在高頻電路中，為了獲得足夠大的輸出功率，必須采用功率放大器，二者相同之處在于都是輸出功率大 和效率高。但由于二者的工作頻率和相對頻帶寬度相差很大，就決定了它們之間有著根本的差異：低頻功率放大器的工作頻率低，但相對頻帶寬度卻很寬；高頻功率放大器的工作頻率高，但相對頻帶很窄，中心頻率越高，則相對頻寬越小。利用選頻網(wǎng)絡(luò)作為負(fù)載回路的功率放大器稱為諧振功率放大器。諧振功率放大器主要工作在高頻段，用作無線電發(fā)射機(jī)的功率輸出級。根據(jù)放大器電流導(dǎo)通角的范圍，可分為甲類、乙類、丙類、甲乙類、丁類及戊類等不同類型的功率放大器。甲乙類放大器適合作為中間級或輸出功率較小的末級功放。本設(shè)計(jì)中，要求一級寬帶放大器加一級丙類 功放實(shí)現(xiàn)，其電路形式如圖 4 3D A 1 R 1 4 C 1 2 C 1 1 51 + 1 2 v 3D G 1 30 30 R 1 3 R 1 2 R 1 1 C 1 0 R 圖 4功率激勵與末級功放電路 末級功放 )設(shè)計(jì) （ 1） 基本關(guān)系式 如圖 4示，丙類功率放大器的基極偏置電壓 利用發(fā)射機(jī)電流的分量 14 上產(chǎn)生的壓降來提供的，故稱為自給偏壓電路。當(dāng)放大器的輸入信號 電極的輸出電流 用諧振回路 流 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 11 集電極基波電壓的振幅 中， 阻抗。 輸出功率 o= 2 直流功率 v= 集電極耗散功率 T= o 集電極的效率 = 集電極電流分解系數(shù) () n()= I 導(dǎo)通角 U （ 一般取 060 ） （ 2） 確定丙類放大器的工作狀態(tài) 為了獲得較高的效率 和最大的輸出功率 丙類放大器的工作狀態(tài)為臨界狀態(tài)， =70 0，功放管為 33如表 4 表 43數(shù)表 P 1W 750 10 703 最佳匹配負(fù)載 ) )( 22 E 由 2 得：集電極最大輸出電壓 集電極基波電流振幅： 集電極電流最大值 1(700)= 集電極電流直流分量 0(700)= 電源供給的直流功率 集電極的耗散功率 于 1W) 總效率 = v=500/西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 12 輸入功率 5設(shè)本級功率增益 30倍 )，則輸入功率 o/5 基極余弦脈沖電流的最大值 晶體管 3=10) = 基極基波電流的振幅 (700)= 基極 電流直流分量 (700)= 基極輸入電壓的振幅 丙類功放的輸入阻抗 70co 25)()co 01（ 3） 計(jì)算諧振回路及耦合回路的參數(shù) 輸出變壓器線圈匝數(shù)比 3(解決最佳匹配負(fù)載問題 ) c 取 ， 。 諧振回路電容 00 諧振回路電感 L 010*100*)10*5*( 1)2( 1 12261120 輸出變壓器初級線圈總匝數(shù)比 N=4 高頻變壓器及高頻電感的磁芯應(yīng)采用鎳鋅 (氧體，而不能采用硅鋼鐵芯，因其在高頻工作時鐵損耗過大。 器磁芯時，工作頻率可達(dá)十幾兆赫茲。 若采用外徑 *內(nèi)徑 *高度 =1065 公式 322/2 10* 4 式中， =100H/m 為磁導(dǎo)率； N 為變壓器初級線圈匝數(shù)； A=25磁芯截面積； l=25算得 N=8，則 或 05 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 13 則 e 取值 210，上述公式取 2。 需要指出的是，變壓器的匝數(shù) 計(jì)算值只能作為參考值，由于分布參數(shù)的影響，與設(shè)計(jì)值可能相差較大。為調(diào)整方 便，通常采用磁芯位置可調(diào)節(jié)的高頻變壓器。 （ 4） 基極偏置電路 發(fā)射極電阻 公式 U 可得， s 40140 4 取標(biāo)稱值 20 高頻旁路電容 高頻扼流圈 7 (4)可變電容 520) （ 5） 元件清單 520) 7 20 11=100 0 ， , 、 3子 功率激 勵級 )設(shè)計(jì) 功率激勵級功放管為 33 表 4 3數(shù)表 P 70000 30 1503 1）計(jì)算電路參數(shù) 有效輸出功率 H 寬帶功率放大器的輸出功率 i=25輸出負(fù)載86 。即 5 6 實(shí)際輸出功率 高頻變壓器的效率 =80%，則 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 14 = 集電極電壓振幅 R 若取功放的靜態(tài)電流 2 7 52 P oU c 2H 約為 高頻變壓器匝數(shù)比 2 321 H 取變壓器次極線圈匝數(shù) ，則初級線圈匝數(shù) 。 發(fā)射極直流負(fù)反饋電阻 1213 I mV c S 取標(biāo)稱值 360 功放輸入功率 級功放采用 3取功率增益 30倍 )，則輸入功率 i 功放輸入阻抗 負(fù)交負(fù) 3025 (取 25 30 ) 若取交流負(fù)反饋電阻為 10，則 325 本級輸入電壓振幅 25*22 3 （ 2） 計(jì)算電路靜態(tài)工作點(diǎn) 0*7 313 (10 倍 若取基極偏置電路的電流 5* 取標(biāo)稱值 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 15 I VV c Q 為了調(diào)節(jié)電路的靜態(tài)工作點(diǎn)， .1 0 高頻旁路電容 輸入耦合電容 此外 ,還可以在直流電源 路上加高頻電源去耦濾波網(wǎng)絡(luò) ,通常采用 型低通濾波器。電容可取 感可取 47色碼電感或環(huán)形磁芯繞制。還可在輸出變壓器次級與負(fù)載之間插入 改善負(fù)載輸出波形。 （ 3） 元件清單 電位器 12 10交負(fù)R ， 360 3 收機(jī) 如圖 1示，接收機(jī)分為放大、混頻、本振、解調(diào)幾個部分。 入回路和放大電路的設(shè)計(jì) 接收機(jī)輸入耦合回路采用 2。 接收機(jī)的輸入回路電路、高頻小信號的放大電路如圖 2 靜態(tài)工作點(diǎn)，計(jì)算元件的參數(shù) 本放大電路采用的是普通的高頻小功率管 3的部分參數(shù)為： b=50，c=3 e=25使晶體管處于放大狀態(tài)， 取值圖 2安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 16 如下： 電源電壓 V， =60則： 1. b e . 0226 25. 0 K 電阻和 47 K 電位器，以便調(diào)節(jié)靜態(tài)工作點(diǎn)。 放大器在高頻情況下的等效電路的 輸入導(dǎo)納：)(1 輸出導(dǎo)納： )(1 正向傳輸導(dǎo)納：)(1 反向傳輸導(dǎo)納：)(1 式中， 晶體管的跨導(dǎo)，與發(fā)射機(jī)電流的關(guān)系為： 6e 發(fā)射介電導(dǎo)，與晶體管的電流放大系數(shù) 及 關(guān)，其關(guān)系為： 261 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 17 基極體電阻，一般為幾十歐姆（高頻工作頻率下） 集電極電容，一般為幾皮法 發(fā)射結(jié)電容，一般為幾十皮法至幾百皮法 由上面各式及三極管的靜態(tài)工作點(diǎn) 參數(shù)可得 826126 261 下面計(jì)算 4個 )(1 1263 1263 所以： （ K ）， 因?yàn)椋?1 所以 6 3 7 由得： 06 1 所以 在設(shè)計(jì)線圈時為了簡化設(shè)計(jì)過程，線圈回路電容 5且線圈的初級總匝數(shù) 8，集電極接入初級的匝數(shù) 2，次級線圈的匝數(shù)為 。所以接入系數(shù)1/， 3/。所以，回路總電容 C 就可以求出： C =C4+9（ 高頻電路中的耦合電容及濾波電容一般采用體積較小的瓷片電容，現(xiàn)取： 耦合電容： 旁路電容： 濾波電容： 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 18 電路中該高頻小信號放大器的電壓放大倍數(shù) 0 放大器的通頻帶 諧振電路的電壓放大倍數(shù) 0 g 1 接收信號解調(diào)電路的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中對已調(diào)信號進(jìn)行處理恢復(fù)基帶信號，是通過 低功耗窄帶 F 實(shí)現(xiàn)的。 含一個振蕩器、混頻器、限幅放大器、正交鑒頻器、有源濾波器、靜噪電路、掃描控制和閉音開關(guān)。該電路只使用了它的振蕩器、混頻器、限幅放大器、正交鑒頻器。通過 8輸出信號通過 500則產(chǎn)生了 500 在 2 低漏電流： V 的條件下） 具有很好的靈敏度：輸入限定電壓 （在 只需要較少的外部零件 工作頻率最高可到 60 圖 2用 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 19 型 下圖 2示意圖： 圖 2意圖 圈的設(shè)計(jì) 由于線圈的設(shè)計(jì)過程相當(dāng)?shù)膹?fù)雜、繁瑣、這里僅作扼要的闡述。 設(shè)計(jì)中涉及到如下兩種線圈： 圖 2種線圈的設(shè)計(jì)方法基本相同：（以 設(shè)： 2、 3之間的線圈匝數(shù) 1、 3之間的線圈匝數(shù) 4、 5之間的線圈匝數(shù) 4、 5之間所接的負(fù)載電阻 初級回路有載品質(zhì)因數(shù)，一般取值 2 10，設(shè)計(jì)中 近 10。 I 型 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 20 設(shè)計(jì)中，計(jì) 算選頻網(wǎng)絡(luò)的三級管集電極負(fù)載電阻 ，所涉及到的集電極輸出功率最大輸出功率。 利用經(jīng)驗(yàn)公式： 0532L 204 . 將數(shù)值代入上式，可得： L 30 H 諧振阻抗與變壓器線圈匝數(shù)比為： 0Lc 2 ； R 利用上面的公式，對于不同的線圈，變壓器匝數(shù)比分別為： 4： 15； 4： 4； 2： 4， 8： 4； 0。 注：上面的數(shù)值都是實(shí)際的線圈匝數(shù)。 第 3 章 電路的組裝與調(diào)試 要完成一件電子產(chǎn)品，必須要完成原理圖設(shè)計(jì)、 板、制造等幾個步驟。當(dāng)然在制板、制造之前首先要保證原理圖設(shè)計(jì)準(zhǔn)確無誤方可進(jìn)行 就要求設(shè)計(jì)者對所設(shè)計(jì)電路的性能進(jìn)行初步調(diào)試、驗(yàn)證。 早期的電子設(shè)計(jì)中，電路性能驗(yàn)證主要是將設(shè)計(jì)的電路圖接成面包板，然后使用電源、信號發(fā)生器、示波器、電表等電子儀器來實(shí)現(xiàn)，他們根據(jù)預(yù)先設(shè)定好的方案，檢查在一定的初始條 件和給定輸入情況下電路實(shí)際的輸出信號是否與預(yù)期的輸出信號吻合。這對于規(guī)模較較小的電路是可行的，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，電路規(guī)模越來越大，同時對電路的設(shè)計(jì)要求也越來越高，傳統(tǒng)的驗(yàn)證方法已經(jīng)完全不可行了。因而計(jì)算機(jī)輔助電路分析已成為現(xiàn)代電子設(shè)計(jì)中不可缺少的工具。 要有合適而精確的電路模型，電腦便可仿真出接近真實(shí)的電路結(jié)果。 但，由于實(shí)際電路和理論計(jì)算有一定的偏差，所以在實(shí)際連接電路時，需要根據(jù)電路的實(shí)際情況，對元件的參數(shù)做一定的調(diào)整。甚至為了獲得好的信號、波形，管子的工作狀態(tài)、元件 的參數(shù)會有較大的調(diào)整。 西安培華學(xué)院本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 無線調(diào)頻發(fā)射機(jī)與調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì) 21 頻信號的產(chǎn)生電路的調(diào)試 調(diào)頻信號的產(chǎn)生電路是由 調(diào)試該電路時，為了獲得好的調(diào)頻波，必須使 弦振蕩器能產(chǎn)生頻率、波形穩(wěn)定的正弦波。所以， 蕩器中的各個電容、電感、電阻的取值就非常重要了。因?yàn)?，電感的值比較單一，而電容的值有很多可供選擇，所以在調(diào)整電路時，我們僅僅對電容的值進(jìn)行調(diào)整。 4，以及決定高頻三極管的靜態(tài)工作點(diǎn)的電阻 雖然設(shè)計(jì)電路 時采用的是變?nèi)荻O管部分接入方式，但是實(shí)際電路中可以加上偏置電路，兩者比較一下看一看哪個輸出波形好，再作選擇。 而且調(diào)頻振蕩器的工作頻率高，晶體管的結(jié)電容、引線電感、分布電容及測量儀器對電路性能的影響均不能忽略。因?yàn)樵陔娐方M裝和測試時應(yīng)盡量減少這些分布參數(shù)的影響。 合理布局，減小參數(shù)的影響。 電路元件不要排的太松，引線盡量不要平行，否則原件和引線之間會產(chǎn)生一定的分布參數(shù)，引起寄生反饋。底線盡可能粗，以減小分布電感引起的高頻損耗。 正確選擇測試點(diǎn)，減少儀器對被測電路的影響。 在高頻情況下，測量儀器的數(shù)入阻抗（ 包括電阻電容）及連接電纜的分布參數(shù)有可能影響被測電路的諧振頻率及諧振回路的 盡量減少這種影響，應(yīng)真確選擇測試點(diǎn)，使儀器的輸入阻抗遠(yuǎn)大于電路測試點(diǎn)的輸出阻抗。對 頻電壓表接于集電極上，示波器接于發(fā)射極上。耦合電容的值要小，以減小數(shù)字頻率計(jì)的輸入阻抗對諧振回路的影響。所有測量儀器的地線及輸入電纜的地線都要與被測電路的地線連接好，接線盡量短。 并且，在調(diào)試電路時，現(xiàn)實(shí)調(diào)整靜態(tài)工作點(diǎn)，然后觀察動態(tài)波形并測量電路的性能參數(shù)。 放電路的調(diào)試 高頻功放電路是調(diào)試電路的重心部分。由于功放電路工作 在非線性工作狀態(tài)，它很可能引起波形失真，所以在調(diào)試時盡可能的避免發(fā)射波形失真。 狀態(tài)的調(diào)