AM接收機(jī)高頻振蕩器設(shè)計(jì)

1、目錄第1章 AM調(diào)幅系統(tǒng)設(shè)計(jì) .21.1 調(diào)幅發(fā)射機(jī)簡(jiǎn)介.21.2 調(diào)幅接收機(jī)簡(jiǎn)介.21.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì).31.4 系統(tǒng)仿真.3第2章 高頻振蕩電路設(shè)計(jì).62.1 電路形式選擇.72.2 晶體管的選擇.82.3 起始工作點(diǎn)和工作狀態(tài)的選擇.92.4 晶體管負(fù)載R E 的選擇 .102.5 直流偏置的計(jì)算.102.6 高頻電路的計(jì)算.112.7 反饋電路的計(jì)算.122.8 元件的選取.13第3章 附錄.14第4章 總結(jié).15第5章 參考文獻(xiàn).16第1章 AM 調(diào)幅系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1 調(diào)幅發(fā)射機(jī)簡(jiǎn)介發(fā)射機(jī)的主要任務(wù)是完成有用的低頻信號(hào)對(duì)高頻載波的調(diào)制，將其變?yōu)樵谀骋恢行念l率上具有一定帶寬、適合通過(guò)天線發(fā)

2、射的電磁波。通常，發(fā)射機(jī)包括三個(gè)部分：高頻部分，低頻部分和電源部分。 高頻部分一般包括主振蕩器、緩沖放大、倍頻器、中間放大、功放推動(dòng)級(jí)與末級(jí)功能。主振蕩器的作用是產(chǎn)生頻率穩(wěn)定的載波。為了提高頻率穩(wěn)定性，主振級(jí)往往采用石英晶體振蕩器，并在它后面加上緩沖級(jí)，以消弱后級(jí)對(duì)主振器的影響。低頻部分包括話筒、低頻電壓放大級(jí)、低頻功率放大級(jí)與末級(jí)低頻功率放大級(jí)。低頻信號(hào)通過(guò)逐漸放大，在末級(jí)功放處獲得所需的功率電平，以便對(duì)高頻末級(jí)功率放大器進(jìn)行調(diào)制。因此，末級(jí)低頻功率放大級(jí)也叫調(diào)制器。調(diào)制是將要傳送的信息裝載到某一高頻振蕩（載頻）信號(hào)上的過(guò)程，所以末級(jí)高頻功率放大級(jí)則成為受調(diào)放大器。1.2 調(diào)幅接收機(jī)簡(jiǎn)介調(diào)幅

3、接收機(jī)是接收設(shè)備，是從信道上接收有用高頻調(diào)幅信號(hào)并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)處理后，從中恢復(fù)出與發(fā)送端一致的原音頻信號(hào)。為此，它必須具有從眾多信號(hào)中選擇有用信號(hào)、抑制其它信號(hào)干擾的能力。調(diào)幅接收系統(tǒng)具體包括輸入回路，高頻放大器，混頻器，本地振蕩，中頻放大器，檢波器，低頻放大器。各部分的功能如下：（1）輸入回路：從接收天線上接收到的信號(hào)中提取出有用信號(hào)。（2）高頻小信號(hào)放大器：把輸入回路收到的微弱信號(hào)放大。（3）混頻器：將高頻信號(hào)調(diào)制成中頻信號(hào)。（4）中頻放大器：將中頻信號(hào)的幅度進(jìn)行放大。（5）檢波器：將調(diào)幅信號(hào)的載波去掉。（6）低頻放大器：將音頻信號(hào)的幅度進(jìn)行放大。1.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)如圖1： 圖1：系

4、統(tǒng)設(shè)計(jì)原理框圖1.4 系統(tǒng)仿真1、利用SystemView 軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行仿真，步驟如下： 將頻率相同的音頻信號(hào)用三路頻率不同的載波進(jìn)行調(diào)制，并加上相應(yīng)載波包絡(luò)，成為調(diào)幅波。 將三路調(diào)幅波用一個(gè)帶通濾波器濾波，得到所需調(diào)幅波。 將得到的調(diào)幅波與本地振蕩混頻，并進(jìn)行濾波，得到中頻信號(hào)。 然后進(jìn)行中頻放大，經(jīng)過(guò)包絡(luò)檢波，去掉載波，得到與音頻同頻信號(hào)。 經(jīng)過(guò)低通濾波，濾除噪音，然后低頻功放得到原始音頻信號(hào)。2、系統(tǒng)仿真圖如圖2所示： 圖2：系統(tǒng)仿真圖3、參數(shù)說(shuō)明： 利用帶通濾波器選取頻段為300HZ 3KHZ 的目的信號(hào)。 目的信號(hào)的三個(gè)載波的頻率分別為：55KHZ ，65KHZ,75KHZ 。幅度

5、都是1V 。 本地振蕩頻率：100KHZ 前三個(gè)帶通濾波器均是上限頻率3KHZ, 下限頻率300HZ ，作用是選取目的信號(hào)。第二個(gè)帶通濾波器上限頻率為35KHZ ，下限頻率為25KHZ, 作用是對(duì)中頻信號(hào)的濾波。作為相干解調(diào)的低通濾波器中心頻率為：5KHZ, 用于解調(diào)的載波的頻率為30KHZ 。 放大器模塊分別為：34,35，36,37，作用是對(duì)信號(hào)幅度的放大。4、仿真波形（1）模擬信號(hào)波形t 28 :（2）AM 信號(hào)t 29： （3）中頻信號(hào)t 21： （4）濾波后的中頻信號(hào)t 20： （5）檢波后波形t 10： 第2章 高頻振蕩電路設(shè)計(jì)2.1 電路形式選擇我們主要是根據(jù)給定的頻率范圍以及對(duì)

6、振蕩頻率的要求而確定采用哪種形式的振蕩電路。RC 振蕩器的頻率穩(wěn)定度一般為10-210-3。低頻正弦波振蕩器一般就是采用的RC 振蕩電路。RC 振蕩器又分為移相式RC 振蕩器和串并聯(lián)RC 振蕩器（即文氏電橋振蕩器）。后者性能較好所以被廣泛采用。下面我們重點(diǎn)介紹一下LC 振蕩電路，其一般采用的電路形式：電容回授三點(diǎn)式振蕩器；變壓器回授振蕩器；電感回授三點(diǎn)式振蕩器。首先，運(yùn)用較廣的是電容回授三點(diǎn)式振蕩器，其頻率范圍為幾兆赫茲至幾百兆赫茲。工作頻率可以做的很高，這種電路把晶體管的輸入輸出電容，引線分布電容并聯(lián)在回路電路兩端，構(gòu)成反饋電容的一部分。另外由于反饋電容對(duì)高次諧波呈現(xiàn)低阻抗，因此輸出信號(hào)的波

7、形好，頻譜較純。并且在工作頻率升高時(shí)，不會(huì)使反饋性質(zhì)發(fā)生變化。其次是變壓器回授振蕩器，在一般接受機(jī)本振電路中常采用這種電路形式。它的工作頻率較低，通常為幾十千赫茲至幾十兆赫茲。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頻率調(diào)節(jié)方便，頻率范圍寬，易于起振等優(yōu)點(diǎn)，不過(guò)頻率再高就很難制作高頻性能很好的變壓器。再者是電感回授三點(diǎn)式振蕩器，它屬于一種常用電路，因?yàn)檫@種電路波段較寬，調(diào)節(jié)頻率方便。它的工作頻段為幾兆赫茲至幾十兆赫茲。它不宜用在幾十兆赫茲以上的頻段。另外，還有改進(jìn)型回路回授電路，它主要在頻率穩(wěn)定度要求較高的場(chǎng)合采用，如西勒電路。西勒電路具有調(diào)節(jié)頻率方便，有一定的頻率寬度，波段內(nèi)振蕩電壓較平穩(wěn)等優(yōu)點(diǎn)，故用得非常廣泛。但

8、本次課程設(shè)計(jì)因?yàn)檎袷庮l率要求可調(diào)，波段覆蓋系數(shù)不太大，頻率穩(wěn)定度要求又較高，故選擇西勒電路，另外為了避免變化引起的頻率不穩(wěn)，采用射極輸出電路。西勒電路的基本構(gòu)成如圖3所示：圖3：西勒電路2.2 晶體管的選擇晶體管的選擇，一般要求集電極耗散功率富裕量較大，熱穩(wěn)定性好，f T 要高，輸入輸出電容要小的。一般而言，選擇硅管就可以。在通信系統(tǒng)中，一般要求設(shè)計(jì)高穩(wěn)定度，小功率的振蕩。因此選用f T 高的晶體管成為選管的主要原則。雖然晶體管的最大振蕩頻率f R 一般大于特征頻率f T ，但當(dāng)振蕩器振蕩在晶體管的f T 附近時(shí)，晶體管本身的相移成為不可忽略的因素，這樣勢(shì)必造成頻率穩(wěn)定度大大下降。因此通常要求

9、f T 大于三至十的最高振蕩頻率，即：f T >(310 f max因此，本次設(shè)計(jì)晶體管我們選用3DG4, 這種晶體管的參數(shù)如下：f T 200M H Z ，BV ceo 30V ，h ie =42C ob 5Pf ，h fe =20180，1h oe =100K 顯然f T >>f m ax （10MHz ）, 能符合振蕩的要求。另外選擇硅管是因?yàn)楣韫艿臒岱€(wěn)定性比較好。2.3 起始工作點(diǎn)和工作狀態(tài)的選擇因?yàn)檎袷幤魇枪ぷ髟诖笮盘?hào)狀態(tài)，必然要進(jìn)入晶體管的非線性區(qū)域，因此起始工作點(diǎn)和最后的工作狀態(tài)是不同的。為了提高振幅穩(wěn)定度，一般均采用分壓式偏置電路和發(fā)射極自給偏壓電路。1、起始

10、工作點(diǎn)的選擇原則：起始工作點(diǎn)是由靜態(tài)偏置確定的，應(yīng)該考慮 下列幾點(diǎn)：（1）為了保證起振條件，即在起始工作點(diǎn)上晶體管有足夠的放大倍數(shù)，使回歸比T O =KO K fu >1,因此I co 不應(yīng)選的太小。（2）起始工作點(diǎn)的選擇又應(yīng)保證穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)晶體管不工作到飽和區(qū)。因?yàn)楣ぷ髟陲柡蛥^(qū)的晶體管輸出阻抗將大大減小，它并聯(lián)在振蕩回路兩端會(huì)大大降低回路的Q 值，從而使輸出波形變壞，頻率穩(wěn)定度下降。所以我們不希望振蕩器由進(jìn)入飽和區(qū)來(lái)使振蕩穩(wěn)定?；谶@種考慮，Ico 不應(yīng)選的太大。考慮到這兩個(gè)因素，在小功率振蕩器中總是使起始靜態(tài)工作點(diǎn)遠(yuǎn)離飽和區(qū)，而接近截止區(qū)，一般選Ico=0.52 mA2、穩(wěn)定工作狀態(tài)的

11、選擇：（1）為提高頻率穩(wěn)定度，一般不希望在穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)晶體管進(jìn)入飽和區(qū)。（2）由于振蕩器的效率不是主要要求，也不希望晶體管工作到通角很小的丙類狀態(tài)。一般設(shè)計(jì)在乙類或甲乙類的欠壓狀態(tài)。穩(wěn)定狀態(tài)的確定決定于：起始工作點(diǎn)Ico 的選擇和起振時(shí)回歸比To 的選擇。一般根據(jù)經(jīng)驗(yàn)選起振時(shí)的回歸比：T o =Ko K fu =25T o 選的大起振容易，振蕩強(qiáng)，輸出功率也較大，但容易進(jìn)入飽和區(qū)，波形較差。為了減小晶體管輸入電阻hie 和輸入電容Ci 等不穩(wěn)定因素的影響，晶體管與回路的耦合因比較松，也就是Kfu 比較小，一般選： Kfu =0.20.52.4 晶體管負(fù)載Re 的選擇晶體管的選擇我們可根據(jù)振蕩器的

12、振幅條件來(lái)確定。因?yàn)樨?fù)載電阻R e 的大小，會(huì)影響工作狀態(tài)、輸出功率和振蕩器的起振。R e 是根據(jù)回歸比T =K 0K fu 和反饋系數(shù)K fu 的經(jīng)驗(yàn)選擇來(lái)決定的。因此，當(dāng)要求振蕩器輸出一定功率時(shí)，則R e 的選擇應(yīng)滿足晶體管輸出功率的要求，并應(yīng)按高頻功率放大器進(jìn)行計(jì)算。但穩(wěn)定狀態(tài)又是未 知的，因此要經(jīng)過(guò)多次設(shè)計(jì)，反復(fù)的實(shí)驗(yàn)才能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。2.5 直流偏置的計(jì)算偏置電路的計(jì)算原則與放大器的分壓式偏置電路的計(jì)算是一樣的。其基本估算的方法如下：U e 0.2E c 集電極對(duì)地電壓：U (10.6 E c , 發(fā)射極對(duì)地電壓：E c =12V 上偏置電阻中的電流I 1=(510 I b（1）現(xiàn)選

13、定I co =1.6mA；U e =0.2E c =2.4VRe =Ue /Ieo Ue/Ico =2.4V/1.6mA=1.5K（2）選 U c =0.7E c =0.712V =8.4VR c =(Ec -U c /Ico =(12V-8.4V/1.6mA=2.25 K如何吃早餐體內(nèi)環(huán)保最近流行生機(jī)飲食，很多人一早就喝蔬果汁，雖說(shuō)可以提供蔬果中直接的營(yíng)養(yǎng)及清理體內(nèi)廢物，但大家忽略了一個(gè)最重要的關(guān)鍵，那就是人的體內(nèi)永遠(yuǎn)喜歡溫暖的環(huán)境，身體溫暖，微循環(huán)才會(huì)正常，氧氣、營(yíng)養(yǎng)及廢物等的運(yùn)送才會(huì)順暢。所以綠豆沙、冰牛奶等，短時(shí)間內(nèi)也許您不覺(jué)得身體有什么不舒服，事實(shí)上會(huì)讓您得身體日漸衰弱的，這是為什么

14、呢？ 吃早餐應(yīng)該吃熱食，才能保護(hù)胃氣。中醫(yī)學(xué)說(shuō)的胃氣，其實(shí)是廣義的，并不單純指胃這個(gè)器官而已，其中包含了脾胃的消化吸收能力 、后天的免疫力、肌肉的功能等。因?yàn)樵绮偷臅r(shí)候，夜間的陰氣未除，大地溫度尚未回升，體內(nèi)的肌肉、神經(jīng)及血管都還呈現(xiàn)收縮的狀態(tài)。假如這時(shí)候你再吃喝冰冷的食物，必定使體內(nèi)各個(gè)系統(tǒng)更加攣縮、血流更加不順，也許剛開(kāi)始吃喝冰冷的食物的時(shí)候，你不覺(jué)得胃腸有什么不舒服，但日子一久或年齡漸長(zhǎng)，你會(huì)發(fā)現(xiàn)怎么吸收不到食物精華，好象老是吃不結(jié)實(shí)，或是大便老是稀稀的，或是喉嚨老是隱隱有痰不清爽，時(shí)常感冒，小毛病不斷，這就是傷了胃氣，傷了身體的抵抗力。因此熱豆花、熱豆?jié){、芝麻糊、山藥粥或廣東粥等等，然

15、后再配著吃蔬菜 、面包、三明治、水果、點(diǎn)心等。，腸胃、皮膚差的人 及潮濕氣候地區(qū)的人飲用。資料來(lái)源：臺(tái)灣電信工程公會(huì) 第105期工程雜志(93年910月號(hào) 第33頁(yè)【醫(yī)療信息】【心得分享】身為好友、人夫、人父或是伯伯、叔叔的何兆龍心得分享：1. 早上起床第一件事- 喝300 CC 溫?zé)衢_(kāi)水一杯，讓您的胃腸、食道等身體熱一下。2. 早餐真的要吃些熱食，熱飲料、熱粥(各類熱稀飯，如熱地瓜粥 配其它主食、蔬菜類。3. 大家懶惰、圖方便，冰牛奶、冰咖啡、冰果汁等，打開(kāi)冰箱隨手可得。請(qǐng)花數(shù)分鐘時(shí)間，將冰冷飲料在電飯鍋內(nèi)熱一下；使用微波爐 (真的很趕不得已 實(shí)在也很不健康。4. 改變自己及家人的早餐習(xí)慣：

16、(1 將冷的 蔬果汁、熱牛奶改在晚上10點(diǎn)至11點(diǎn)就寢前1小時(shí)食用為宜。(2 早餐改吃熱食，寧可用一些時(shí)間準(zhǔn)備-煮熱粥、燙青菜及飲料在電飯鍋內(nèi)熱一下。(3 餐前先吃水果是正確的，唯早餐就應(yīng)先食用熱食！結(jié)論：千萬(wàn)不要自認(rèn)為身體很健康、年輕有本錢，所以一時(shí)圖方便、講快餐，畢竟身體的能量及抵抗力是累積型的增減，25歲絕對(duì)不會(huì)馬上顯現(xiàn)出身體有異樣，上了年紀(jì)就會(huì)有體衰、虛弱、抵抗力差的現(xiàn)象產(chǎn)生，預(yù)防總是勝過(guò)治療。C0與C 的分配也有較大的靈活性：C 選得大些頻率穩(wěn)定度高，而C 0選的大些頻率復(fù)蓋就比較寬。這里選C 0為4110pF 的單連可變電容，因此選C=20pF。2.7 反饋電路的計(jì)算T0=Ko K

17、 fu =4, Kfu =C1/C2=0.4, Ko = (hfe /hie R e為了保證h fe 很小的晶體管也可以起振，所以h fe 取50。 由上面的公式得三極管輸出端等效電阻: Re =TO i e /kfu h fe =（4×420）/（0.4×50）=84 從三極管輸出端右側(cè)看過(guò)去的等效電路如圖5所示 :圖5: 三極管右側(cè)等效電路電感線圈的Q 值采用80，并代入f m in ，得： R T =Q L RT =80×2×6MHZ ×8uH=24.12K R L =40K R i =30K 把每個(gè)電阻折合到c e兩端，h ie =42

18、0 折合到c e兩端： hie =420×（C2/C1）2Rc=2.25K, 折合到c e兩端：Rc=2.25K×C2/(C1+C2'=9.25K 折合到c e兩端 RL =9.25 K×(C/C1 R L1R e=1420(1C 2C 2C 222+( +9250(2250C C +C C112122帶入R e =84, 以及k fu =C1/C2=0.4得：184=12625+11134+19250(C 2C 1得：C1=9.8C=9.8×20pF=196pF C2=2C1=392pF由公式1/C=1/C1+1/C2+1/C3 帶入數(shù)據(jù)得：

19、1/20=1/196+1/392+1/C3 解得：C3=23.25pF2.8 元件的選取計(jì)算出的各個(gè)元件參數(shù)在實(shí)際中難以找到，所以需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，實(shí)際采用值如下： C0=4110pF ，C'' 0=27P f，R 1=74K，R 2=31K，Re=84，Rc=2.25K，R L =40K ，R i =30K ，R T =24K，C 1=196pFC 2=392pF， C 3=23pF，L=8uH第3章 附錄整機(jī)電路圖如圖6所示： 圖6：整機(jī)電路圖第4章 總結(jié)兩周的高頻電路課程設(shè)計(jì)進(jìn)行的很快，眨眼就過(guò)去了，雖然只有兩周的時(shí)間但是感覺(jué)卻是那么漫長(zhǎng)，當(dāng)我拿到課題時(shí)我不知道從何下手，急得我不知如何是好，我想著主要原因是沒(méi)學(xué)好高頻電子線路著門課。但是車到山前必有路，我相信我雖然不能做到