小功率调频发射机设计.ppt

1 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 高频电子电路设计小功率调频发射机设计学习要求掌握调频发射机整机电路的设计与调试方法,以及高频电路的调试中常见故障的分析与排除; 学会如何将高频单元电路组合起来实现满足工程实际要求的整机电路的设计与调试技术。 2 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 一、调频发射机及其主要技术指标( a) ( b) 高频振荡频率调制调制信号低频功放缓冲隔离倍频高频功放高频放大混频本振中频放大限幅鉴频 1. 组成框图 3 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 一、调频发射机及其主要技术指标 2. 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。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?应小于 1 % 。?杂音电平杂音电平应小于– 65 dB 。 AP A?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。 4 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 二、单元电路设计与调试整机电路的设计计算顺序一般是从末级单元电路开始,向前逐级进行。而电路的装调顺序一般从前级单元电路开始,向后逐级进行。 5 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 1-1 、 LC 正弦波振荡器 R B2 V Q R B1 C 1 + L 2C 3 E BC BR E T R C D C c C 4AL 2 C 5C 6 + D C R 3R 2 R 1 v ? LC 振荡器调频电路* * 比值 C2/C3=F ,决定反馈电压的大小,反馈系数 F一般取 1/8~1/2 。为减小晶体管的极间电容对回路振荡频率的影响, C2 、 C3 的取值要大。如果选 C1<<C2 , C1<<C3 , 则回路的谐振频率 fo主要由 C1 决定,即 11 oπ2 1CL f? 6 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 1-2 、变容二极管调频 R B2 V Q R B1 C 1 + L 2C 3 E BC BR E T R C D C c C 4AL 2 C 5C 6 + D C R 3R 2 R 1 v ? LC 振荡器调频电路* *调频电路由变容二极管 DC 组成, R1 与 R2 为变容二极管提供静态时的反向直流偏置电压 VQ ,电阻 R3 称为隔离电阻, 常取 R3>>R2 , R3>>R1 ,以减小调制信号 vΩ对 VQ 的影响。 C5 与高频扼流圈 L2 给vΩ提供通路, C6 起高频滤波作用。变容二极管 DC 部分接入振荡回路,有利于提高主振频率 fo的稳定性,减小调制失真。图 为变容二极管部分接入振荡回路的等效电路, 接入系数 p及回路总电容 CS 分别为 j C 1 L C Cp?? jc CC???? C j 7 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 变容二极管的 C j- v 特性曲线图 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 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 VCkΔΔ C? 8 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY 1-3 、 LC 调频振荡器主要性能参数及其测试方法?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。小时/ o min max oof ffff ????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。 omff?9 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY ?变容二极管特性曲线特性曲线 Cj-v 如图 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。 jC?图 是变容二极管 2CC1C 的 Cj-v 曲线。由图可得 VQ= – 4V 时 CQ=75pF , 10 YANGTZE NORMAL UNIVERSITY ?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 fS mΩ mV fS f??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ΩmV mf? jC? j 2CpC????在频偏较小时, 与的关系可采用下面近似公式,即??????? Q o m2 1C Cf f mf???C∴ p↑- △ f ↑, jC?↑- △