小功率调频发射机设计方案报告.doc

课程设计
课程名称高频电子线路课程设计
课题名称小功率调频发射机设计
专业电子科学与技术
班级 0802班
学号 200801180219
姓名刘石海
指导教师刘正青老师
2011年6月11日
湖南工程学院
课程设计任务书
课程名称通信电子线路课程设计
题目小功率调频发射机设计
专业班级电子科学与技术
学生姓名刘石海
学号 200801180219
指导老师刘正青
审批
任务书下达日期: 2011 年 5月 23日星期一
设计完成日期: 2011 年 6月 11日星期五
设计内容与设计要求

一、设计内容:
设计一小功率调频发射机
    主要技术指标要求:发射功率PA≥80mW,
负载电阻(天线)RL=75Ω,
工作中心频率f0=10MHz,
最大频偏,20khz
总效率。
二、设计要求:
拟定发射机的组成方框图;
完成增益分配与单元电路设计,通过具体计算,选择器件给出设计电路;
完成发射机的系统调试(调频震荡器、中间推动级、功率放大器各级的测量)
给出最终实现电路
写出设计报告;
主要设计条件
提供计算机和必要的实验仪器
说明书格式
课程设计报告书封面;
任务书;
说明书目录;
电路具体设计计算;
最终电路的确定;
实验系统调试结果及结论;
设计体会;
参考文献。
目录
一、资料整理 6
1、发射机的主要技术指标 6
2、变容二极管主要特性 7
3、宽带功率放大器 9
4、丙类功率放大器 9
二、总体方案设计 10
1. 系统框图: 10
2、单元电路设计 10
1) 功放级电路设计和分析 10
2) 功放电路参数计算 12
3) 甲类功率放大器 15
4) 缓冲隔离级 17
5) 调频振荡级 18
三、整机电路 22
四、电路装配测试和总结 23
五、总结与体会 26
附录 27
参考文献 28
课程设计评分表 29
一、资料整理
1、发射机的主要技术指标
发射功率一般是指发射机输送到天线上的功率。
工作频率或波段发射机的工作频率应根据调制方式,在国家或有关部门所规定的范围内选取。
总效率发射机发射的总功率与其消耗的总功率 P’C 之比,称为发射机的总效率。
非线性失真要求调频发射机的非线性失真系数g 应小于1 %。
杂音电平杂音电平应小于– 65 dB。
输出功率高频功放的输出功率是指放大器的负载RL上得到的最大不失真功率。也就是集电极的输出功率,即
效率常将集电极的效率视为高频功放的效率,用η表示,当集电极回路谐振时,η的值由下式计算:
功率增益功放的输出功率Po与输入功率Pi 之比称为功率增益,用
AP(单位:dB)表示
AP=Po/Pi
2、变容二极管主要特性
主振频率 LC振荡器的输出频率fo称为主振频率或载波频率。用数字频率计测量回路的谐振频率fo,高频电压表测量谐振电压Vo,示波器监测振荡波形。
频率稳定度主振频率fo的相对稳定性用频率稳定度表示。
最大频偏指在一定的调制电压作用下所能达到的最大频率偏移值。将称为相对频偏。
变容二极管特性曲线特性曲线Cj-v 如图1-1示。性能参数VQ、Cj0、及Q点处的斜率kc等可以通过Cj-v 特性曲线估算。
图1-1 变容二极管的Cj-v特性曲线
变容二极管的Cj-v特性曲线如图1-1所示。设电路工作在线性调制状态,在静态工作点Q处,曲线的斜率为
图1-1C的Cj-v 曲线。由图可得
VQ =–4V时
CQ = 75pF,
调制灵敏度单位调制电压所引起的最大频偏称为调制灵敏度,以表示单位为 kHz/V,即
为调制信号的幅度; 为变容管的结电容变化时引起的最大频偏。∵回路总电容的变化量为
在频偏较小时, 与的关系可采用下面近似公式,即
∴ p↑- △f ↑, ↑- △f ↑。
调制灵敏度
式中为回路总电容的变化量;
调制灵敏度可以由变容二极管Cj-v 特性曲线上VQ处的斜率kc及上式计算。越大,说明调制信号的控制作用越强,产生的频偏越大。
3、宽带功率放大器
宽带功放要为下一级丙类功放提供一定的激励功率,将前级输入的信号进行功率放大,它不需要调谐回路,可在很宽的频率范围内获得线性放大。
为获得最大不失真输出功率,静态工作点Q应选在交流负载线AB的中点。(如图1-2)
图1-2甲类功放的负载特性
4、丙类功率放大器
为达到效率大于50%的要求,本级需要使用丙类功放。
图1-3(左)输入电压与集电极电流脉冲的波形关系。
(右)丙类功放负载特性
二、总体方案设计
系统框图:根据任务要求,本发射机功率PA不大,工作中心频率f0也不高,为了调试和设计