电子线路课程设计报告
Captain_Kidd
理论部分
一、课题名称：
小功率调幅AM发射机设计
二、内容摘要：
本课程设计理论部分完成了一个较为完整的小功率调幅AM发射机的理论设计，根据调幅发射机的总体性能指标，分别设计了相应的单元电路，包含有载频振荡电路、音频放大电路、振幅调制电路以及功率放大电路等。理论设计不仅对各个单元电路进行了详细的集中参数计算并选择了相应的元器件，而且还考虑到各个单元电路之间的耦合关系，从理论上满足了最基本的小功率调幅发射机的设计要求。
三、技术指标：
载波频率：f0 =6MHZ，载波频率稳定度不低于10-3； 输出负载：RL=75Ω；
总的输出功率：500mW≥PA≥200mW；
调幅系数平均值：ma≥30%，单音调制ma≥80%； 调制频率：f = 20Hz～10kHz； 输出信号带宽：BW=9kHz（双边带） 残波辐射：不要求
四、设计方案比较、论证，系统框图：
1.载频振荡器：
高频电子线路所讨论的工作频率是从几百千赫到几百兆赫，而在课程设计中最高频率受到实验条件的限制，一般选在30兆赫以下。
振荡器通常可选LC三点式振荡器、RC振荡器、晶体振荡器，三点式振荡器又可分为电容三点式振荡器和电感三点式振荡器，电容三点式振荡器的输出波形比电感三点式振荡器的输出波形好，这是因为电容三点式振荡器中，反馈是由电容产生的，高次谐波在电容上产生的反馈压降较小，输出中高频谐波小；而在电感三点式振荡器中，反馈是由电感产
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生的，高次谐波在电感上产生的反馈压降较大，输出中高频谐波较大，干扰有用信号。另外，电容三点式振荡器最高工作频率一般比电感三点式振荡器的高，这是因为在电感三点式振荡器中，晶体管的极间电容与回路电感相并联，在频率高时可能改变电抗的性质；在电容三点式振荡器中，极间电容与电容并联，频率变化不改变电抗的性质，因此振荡器的电路型式一般采用电容三点式。在频率稳定度要求不高的情况下，可以采用克拉泼或西勒电路，频率稳定度要求较高的情况下，可以采用晶体振荡电路。
从稳频的角度出发，应选fT>(3~10) f1max的晶体管，同时希望电流放大倍数大一些，这样既容易振荡，也便于减小晶体管和外来干扰之间的耦合。虽然不要求振荡器中的晶体管输出多大功率，但考虑到稳频等因素，晶体管的额定功率也应该有足够的余量。
为保证振荡器起振的振幅条件，起始工作点应设置在线性放大区，从稳频出发，稳定状态应该在截止区，而不应在饱和区，否则回路的有载品质因数将降低。所以，通常应将晶体管的静态偏置点设置在小电流区。对于小功率晶体管，集电极静态电流约为1～4mA。
从稳频出发，振荡回路电容C应尽可能大，但C过大，不利于波段工作；电感L也应尽可能大，但L大，体积大，分布电容大，L过小，回路的品质因数过小，因此应合理地选择回路的C、L。在短波范围内，C一般取几十至几百皮法，L一般取0.1至几十微亨。
设计采用串联型晶体振荡电路，频稳度较高。 2.音频放大器：
音频（低频）放大部分采用集成运算放大器作为核心器件，满足理想化条件的集成运放应具有无限大的差模输入电阻、趋于零的输出电阻、无限大的差模电压增益和共模抑制比、无限大的频带宽度以及趋于零的失调和漂移。虽然实际集成运放不可能具有上述理想特性，但是在低频工作时它的特性是接近理想的。
LM386是为低电压应用而设计的音频功率放大器、集成电路。适用于调幅调频无线电放大器、便携式磁带重放设备、内部通信电路、电视音频系统、线性驱动器、超声波驱动器和功率变换电路。 3.振幅调制器：
振幅调制器的任务是将所需传送的信息“加载”到高频振荡中，以调幅波的形式传送出去。
调幅的方法按电平的高低可区分为高电平调制和低电平调制，前者是直接产生满足发射机输出功率要求的已调波，后者是在低功率电平上产生已调波，再经过线性功率放大器放大到所需的发射功率。高电平调制的优点是不必采用效率低的线性功率放大器，从而有利于提
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高整机效率。高电平调制电路必须兼顾输出功率和效率的要求。双边带调制和单边带调制通常都是低电平调制。调制电路的输出功率和效率不是主要指标，调制电路的形式、非线性器件类型及工作状态选择不受输出功率和效率的限制，因而具有更大的灵活性，可以更好地提高调制线性和抑制载波输出。
集电极调幅与基极调幅属于高电平调制。集电极调幅电路具有调制线性好，集电极效率高的优点，广泛用于输出功率较大的发射机中，所需调制信号功率大是该调制电路的缺点。基极调幅电路的优点是所需调制功率较小，线路简单，其缺点是调制特性的线性差，集电极效率低，不能充分利用直流电源能量，该种电路用于要求失真不太严格的小功率发射机中。采用模拟乘法器实现调制的方法是属于低电平调制。该电路输出功率小，后面必须使用高频功率放大器放大已调信号才能达到发射功率的要求。
设计采用低电平调制即模拟相乘器实现调幅。 4.缓冲隔离电路：
设计采用射极跟随器作为缓冲隔离电路。射极跟随器是一个电压串联负反馈放大电路，
它具有输入电阻高、输出电阻低、电压放大倍数接近似为1、输出电压能够在较大范围内跟随输入电压作线性变化以及输入、输出信号同相等特点。输入阻抗高，对前级电路影响小，可以作为多级放大器的第一级；输出阻抗低，带负载能力强，可以作为多级放大器的输出级；由于它的前面两个特点，可以在多级放大器里做缓冲级。 5.高频功率放大器：
功率放大器主要有甲类、甲乙类或乙类（推挽电路）、丙类功放，根据功放的输出功率和效率来确定选择哪一种。采用低电平调幅电路的系统，由于调制器输出信号为调幅波，其后的功率放大器必须是线性的（如甲类、甲乙类或乙类功放）；而采用高电平调幅的系统，则在末级直接产生达到输出功率要求的调幅波，多以丙类放大器作为此时的末级电路。高频功率放大器是调幅发射机的末级，它的任务是要给出发射机所需要的输出功率。本设计研究的是小功率调幅发射系统，通常采用丙类功率放大器，如果一级不能满足指标要求，可以选用两级。一般末级功率放大器工作在临界状态，中间级可以工作在弱过压状态。
设计采用甲类功率放大器作为激励级，采用丙类功率放大器作为末级输出。 6.高频电压放大器：
高频电压放大器的任务是将振荡电压放大以后送到振幅调制器。需要使用几级放大器要看振幅调制器选择什么样的电路形式，如果选用低电平调制即集成模拟相乘器作振幅调制器，输入信号是小信号，当振荡器输出电压能够满足要求时，可以不加高频电压放大器。如
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果采用高电平调制即集电极调幅电路作为振幅调制器，就要使用一至二级高频电压放大器，以满足集电极调幅的大信号输入。可以选用高频调谐放大器作为高频电压放大器，也可以选用线性放大电路，在使用线性放大电路中，为了保证电压增益最大，要使得静态工作点为交流负载线的中点，同时由于器件的非线性，以及信号的幅度较大使器件工作在非线性工作状态，要在其后加入滤波匹配网络。
系统框图：
振幅调制器 缓冲隔离电路 高频功率放大器 载频振荡器 缓冲隔离电路 音频放大器 五、单元电路设计、参数计算与器件选择：
（详见附纸）
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23142C75RP310k3C1010uFT19018C1100pF0.022uFC35~30pF8C810uF1MIC640.1uFR510kRP110kRP210k7
234R151kC170.01uFR141kC19GADJC15OUT+OUT-BIASVEEMC1496RP510kR21150C200.01uFRP650kC1310uFR116.8kR1910kPOWER3215C160.022uFT49018J1+12V-8V120.022uFT580506T39018R16R173.9k3.9kR1810kR2010kR2275C180.01uFC210.01uFC220.01uF56uH56uH+12VL1L2DGADJCAR+CAR-SIG+SIG-C-8V+12VR410k+12VBT29018C6LM386R610C910uFC110.047uFTitleASizeA4Date:File:2318-Mar-2011Sheet of C:\\Users\\Michael\\Desktop\\新建文件夹\\MDyrDawesni gBny.d:db4NumberRevision1
电路原理图：
DR121kC140.1uFR13518C120.1uF1014R71kR81kR951R1051六、电路原理图与电路工作原理：
CRP450kBL30.3mHC50.01uFR110kY0C40.022uFR210k6MHZR31kC21500pFA15
电子线路课程设计报告(河北工业大学)
