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小型调幅发射机.doc


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小型调幅发射机
摘要小型调幅发射机常用于通信系统和其他无线电系统中,特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广发应用。原因是调幅发射机实现调幅简便,调至所占的频带窄,并且与之对应的调幅接收设备简单,所以调幅发射机广泛的应用于广播发射。本课程设计结合Multisim 10软件来对小型调幅发射机的设计与调试方法进行研究。整个设计的优点在于频率稳定度和准确度高、调制度稳定在30%,输出功率大、效率高。
关键词小型调幅发射机; Multisim仿真; 振荡电路; 调制电路; 功率放大电路
1调幅发射机设计要求
该课程要求设计一个小型调幅发射机。
2设计方案选择

图2-1为拟定调幅发射机的总体原理框图以及各级输出波形,其包含高频振荡器、隔离放大级、受调放大级及音频放大器等,
图2-1 调幅发射机总体原理框图
根据调幅发射机的总体原理框图设计详细组成部分,其组成原理框图如图2-2所示,包含本机振荡,缓冲隔离级,高频功放等。
功放
天线
调制
放大
缓冲
本机振荡
本机振荡
缓冲
调制
缓冲
功率激励
功放
本机振荡
缓冲
调制
缓冲
功率激励
功放
语音放大
图2-2 调幅发射机组成原理框图
图中,各组成部分的作用如下:
本机振荡:产生频率为4MHz的载波信号。
缓冲隔离级:将晶体振荡级与调制级隔离,减小调制级对晶体振荡级的影响。
话音放大级:将话筒信号电压放大到调制级所需的调制电压。
调制级:将话音信号调制到载波上,产生已调波。
功放:对前级送来的信号进行功率放大,在负载上获得满足要求的发射功率。


本机振荡器就是高频振荡器,根据载波频率的高低和频率稳定度来确定电路形式。在频率稳定度要求不高的情况下,可以采用电容反馈三点式振荡电路,如图2-3所示的克拉泼、西勒电路等。而在频率稳定度要求高的情况下,可以采用晶体振荡器,也可以采用单片集成振荡电路。
图2-3 改进的电容三点式振荡电路
频率稳定度是振荡器的一项十分重要的技术指标,它表示在一定时间范围内或一定温度、湿度、电压、电源等变化范围内振荡频率的相对变化程度,振荡频率的相对变化量越小,则表明振荡期的频率稳定度越高。
改善振荡器频率稳定度,从根本上来说就是力求减小振荡频率受温度、负载、电源等外界因素影响的程度,振荡回路是决定振荡频率的主要部件。因此改善振荡频率稳定度的最重要措施是提高振荡回路在外界因素变化时保持频率不变的能力,这就是所谓的提高振荡回路的标准性。提高振荡回路标准性除了采用稳定性好和高Q的***电容电感外,还可以采用与正温度系数电感作相反变化的具有***温度系数的电容,以实现温度补偿作用。
本级用来产生4MHz左右的高频振荡载波信号,由于整个发射机的频率稳定度由本机振荡器决定,因此要求它有较高的频率稳定度,同时也要有一定的振荡功率(或电压),其输出波形失真较小。为此,这里我们采用西勒振荡电路,可以满足要求。

这里选用高频小信号放大器,由LC单调谐回路作为负载构成晶体管调谐放大器。晶体管基极为正偏,工作在甲类状态,负载回路调谐在输入信号频率上,能够对输入的高频小信号进行反相放大。由LC调谐回路的作用主要有两个:一是选频滤波,选择放大=工作信号频率,抑制其他频率的信号;二是提供晶体管集电极所需的负载电阻,同时进行匹配交换。
设计的推动级采用高频小信号谐振放大器电路。由于推动级还起到隔离缓冲的作用,故它的电路一般用谐振放大器加一级射级跟随器组成。

语音放大器主要是对语音信号进行放大和限频,经过放大的音频信号送到调制器对高频载波进行调制。本机语音放大器采用集成运放3354BM。
AM调制电路
低电平调幅电路输出功率小,适用于低功率系统。它的电路形式有多种,如斩波调幅、平衡调幅器、模拟乘法器调幅等,比较常用的是采用模拟乘法器形式制成的集成调幅电路,即集成模拟乘法器调幅。这种集成电路的出现,使产生高质量调幅信号的过程变得极为简单,而且成本很低。
高电平调幅电路输出功率大,一般在系统末级直接产生满足发射要求的调幅波。它的电路形式主要有集电极调幅和基极调幅两种。集电极调幅电路的优点是效率高,晶体管获得充分的应用;缺点是需要大功率的调制信号源。基极调幅电路的优缺点正好与之相反,它的平均集电极效率不高,但所需要的调制功率很小,有利于调幅发射系统整机的小型化。
本课程设计采用二极管平衡电路进行调幅,二极管平衡电路也是最简单的调制电路。音频信号和载波信号分别通过变压器T1、T3输入到调制电路,然后经二极管进行调制,最后经LC谐振回路输出调制结果。
3各模块电路的

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  • 时间2018-05-25