1、 天津电子信息职业技术学院毕 业 设 计课题名称 调幅发射机的设计 姓 名 张成宾 学 号 17 专 业 通信技术 所 在 系 电子技术系 指导教师 李志菁 完成日期 2012.12.26 天津电子信息职业技术学院毕业设计（论文）任务书课题名称： 调幅发射机设计完成期限：2012 年 11 月 30 日至 2012 年 12 月 11 日姓 名 张成宾 指导教师 李志菁 专 业 通信技术 职 称 副教授 所在系 电子技术 系 主 任 刘 松 接受任务日期 2012-11-25 批准日期 2012-11-26 一、原始依据（资料）：1、调幅技术2、调幅电路3、调幅发射机二、设计（论文）内容和要求
2、：设计内容：设计制作调幅发射机选择合理的设计方案，并按照指导教师要求进行电路的安装及调试设计要求：1、采用调幅技术制作调幅发射机2、能进行电路方案设计、选优3、能会正确分析电路工作原理，并写出论文4、独立思考，团结协作5、方案可行，电路简便，性能稳定6、制作出的产品工艺水平较高三、建议查阅的技术资料：1樊昌信.通信原理（第五版）M北京:国防工业出版社,2001.2美 R.F.格拉夫 W.希茨电子电路百科全书M.北京:科学出版社,1997.3王兴亮.数字通信原理与技术M西安电子科技大学出版社,20004段吉海.基于 CPLD/FPGA 的数字通信系统建模与设计M.北京:电子工业出版社, 2004
3、 .5郭颖娜.一种 FSK 信号调制解调电路的设计J.西安:西安石油大学电子工程学院，710065.6黄载禄，殷蔚华.通信原理M.科学出版社 2005. 7陶亚雄.数字通信原理M.电子工业出版社，20068曹志刚.钱亚生. 现代通信原理. M北京：清华大学出版社，2001.毕业设计（论文）进度计划表序号 起止日期 计划完成内容 实际完成内容检查日期检查人签字12012.11.262012.11.27熟练掌握毕业设计要求，熟悉设计课题的内容、要求与指标，查阅相关资料，结合任务书，撰写开题报告。全部完成22012.11.282011.11.29确定设计方案，进行方案论证，并列出具体元器件表。 。全
4、部完成32012.11.292012.11.30使用软件仿真调试、并绘制印刷电路板 全部完成4 2012.12.012012.12.03 进行整体电路的焊接调试。 全部完成5 2011.12.42012.12.10 撰写毕业设计论文，准备答辩资料。 全部完成系毕业设计（论文）领导小组审阅意见：系主任签字：年 月 日毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）题目 调幅发射机的设计学生姓名 张成宾 系别 电子技术系 专业、班级 通信 S10-1指导教师 李志菁 职称 副教授 工作单位天津电子信息职业技术学院指导教师 职称 工作单位实践地点 天津电子信息职业技术学院 交表日期毕业设计(论文)开题报告内
5、容要求：课题的意义、现状及发展趋势。课题的研究内容、研究方法、研究手段、研究步骤。课题所需的参考书目等。注：开题报告占毕业设计(论文)总成绩的 10% 。无线电技术诞生以来，信息传输和信息处理始终是其主要任务。要将无线电信号有效地发射出去，天线的尺寸必须和电信号的波长为同一数量级，为了有效地进行传输。必须将携带信息的低频电信号调制到几十 MHz 至几百 MHz 以上的高频振荡信号上，再经天线发送出去，调频是信号发射必不可少的一个环节。调频发射机目前处于快速发展之中，在很多领域都有了很广泛的应用，可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中，特别
6、是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。原因是调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。低频小功率调幅发射机是将待传送的音频信号通过一定的方式调制到高频载波信号上，放大到额定的功率，然后利用天线以电磁波的方式发射出去，覆盖一定的范围。高频信号的产生、发射、接收和传输过程处理的有关的电路，主要解决无线电波、电视和通信中发射和接受高频信号的有关技术问题。小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中，特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。原因是调幅发射机实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备
7、简单，所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。本课题研究对象是最基本的小功率调幅发射系统的三个模块：高频部分，低频部分和电源部分设计与安装对各级电路进行详细地探讨，并利用 Multisim 软件仿真验证设计的正确性指导教师审核意见：签字： 年 月 日系毕业设计（论文）领导小组审阅意见：系主任签字：年 月 日毕 业 设 计（论 文）系别电子技术系 专业班级 通信 S10-1姓名张成宾 班级学号 17毕业设计（论文）题目：调幅发射机的设计毕业设计（论文）评语：指导教师签字： 年 月 日毕业设计（论文）总评成绩： 系主任签字：年 月 日小功率调幅发射机设计摘要：调幅发射机目前正广泛应用于无线电广播系统中
8、，课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景，通过查阅大量教学文献，并结合专业基础课程教学需要，以原教学内容为基础，完成了小功率调幅发射机从设计、仿真到安装、调试等一系列完整设计工作。文中系统的设计了振荡器、音频放大器、振幅调制器和谐振功率放大器等系统单元电路，并通过具有射频仿真模块的软件 Multisim，试验和仿真优化了系统电路。文中还简明介绍了调幅技术与调频技术各自的特点，认识了两者在原理与应用上的不同。关键词：调幅发射机 功率放大器 Multisim 目录1 绪论 11.1 小功率调幅发射机初步认识 11.2 课题的研究任务和内容 22 方案设计与单元电路形式选择 22.1 对发射机的总
9、体方案设计 22.2 单元电路形式选择 33 单元电路的设计与仿真 43.1 主振级与小信号电压放大级的设计 53.2 幅度调制电路的设计 84 单元电路调试与整机统调 104.1 主振级调试 114.2 信号调制级调试 114.3 功率放大级调试 114.4 整机统调 125 硬件电路调试过程 135.1 主振级硬件电路 135.2 音频信号输入级硬件电路 135.3 振幅调制级硬件电路 135.4 功率放大级硬件电路 14参考文献 15致 谢 1611 绪论当今时代，信息技术发展十分迅猛，产品更新换代步幅更是明显加快，尤其是无线技术创新非常活跃，各类技术加快发展和融合，新技术新应用层出不穷
10、，向社会各部门各领域的渗透日益广泛深入。目前，移动通信、卫星通信、雷达导航、遥控遥测、射电天文等 40 多种无线电业务已在我国的通信、广播、电视、国防、安全、铁路、交通、航空、航天、气象、渔业、科研等多个行业和领域广泛应用 7。调幅技术目前正广泛应用于通信与广播技术中，远距离世界性的信息传播使得调幅技术展现了更大的应用空间，如何更高效率的传播有用信息，而且使信号的失真度达到最小，是下一代调幅技术需要研究的主要方向。调幅技术也是其他通信技术研究的基础，通过研究调幅相关技术，能够对未来通信技术的发展产生更深远的认识。调幅发射机常用于通信系统与其他无线电系统中，在中短波领域应用极为广泛，由于调幅简便
11、，占用频带窄，设备简单等优点，因此在发射机系统中应用非常广泛。在实际的广播发射系统中，中波调幅的频率范围为 535 1605 千赫，音频信号中的高音频率应该被限制在 4.5 千赫以下，发射功率需要达到 300W 以上才能使空间覆盖面达到比较好的状态，此次设计需要在实验室环境中研究发射机的工作原理与原件选择，因此，根据实验室条件适当降低技术指标，载波频率采用实验室较为常用的6MHz，单音频调制信号选择 1KHz，发射机功率初步定为 1W。1.1 小功率调幅发射机初步认识目前，虽然调频技术以及数字化技术突飞猛进，其应用范围覆盖了无线通信技术的 80%以上，但是由于小功率调幅发射机具有调制解调电路简
12、单、调试容易、信号带宽窄和技术成熟等优点，因此仍然使其能够在中短波通信中广泛得以应用。课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景，在仿真软件与实验室中完成一个完整的调幅发射机，并实现无线电报功能。 发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制，将其变为在适合频率上具有一定的带宽，有利于天线发射的电磁波。一般来说，简易发射机主要分为低频部分、高频部分、以及电源部分。高频部分主要包括：主振荡器、缓冲放大级、中间放大级、功放推动级以及末级功放级。低频部分主要包括：话筒、低频电压放大级、低频功率放大级以及末级低频功率放大级等。21.2 课题的研究任务和内容（1）小功率调幅发射机设计包括载波振荡电
13、路、低频单音振荡电路（电报功能） 、音频放大电路、振幅调制电路、带通滤波电路、缓冲放大电路和丙类功率放大电路的设计；（2）除振幅调制电路采用集成乘法器外，其余电路均采用分立元件设计；要求应用电路仿真软件设计，并通过仿真调试优化电路。（3）设计指标： 载波频率：fc=3.579MHz（或 6MHz） ，频稳度10exp(-4)；低频单音振荡频率：F=1000Hz； 单音调制调幅度：Ma0.8，音频调制平均调幅度Ma=0.4； 无源带通滤波电路中心频率为载波频率， 3dB 带宽为 9KHz， 丙类功率放大电路的等效天线负载阻抗：RL=75；发射功率：Po1W；效率：c60以上。 电源电压：Vcc=
14、+12V.2 方案设计与单元电路形式选择简易的调幅发射机就是利用模拟乘法器将话筒输入的音频信号加入到主振级产生的高频载波信号中，再经过谐振功率放大器的作用，将已调信号进行功率放大，最后由天线辐射到空间进行传播。2.1 对发射机的总体方案设计根据设计要求，要求工作频率为 6MHz，输出功率为 1W。由于输出功率小，因此总体电路具有结构简单，体积较小的特点。其总体电路结构可分为载波振荡电路；单音振荡电路（电报功能） ；音频放大电路；振幅调制电路；带通滤波电路；缓冲放大电路等。2.2 单元电路形式选择1.本机振荡电路振荡电路选择要根据载波频率的高低和频率稳定度来确定，在频率稳定度要求不是很高的情况下
15、，可以采用电容反馈式振荡电路，如克拉泼电路，希勒电路等。在频稳度要求较高的情况下，一般可以选用晶体振荡电路，也可以选用单片集成电路。本机设计要求频稳度要达到 10exp(-4)，一般的 lc 振荡电路频稳度约为 10-210-3，达不到设计要求，因此由于本机频稳度要求较高，可以采用晶振作为主震级振荡器，从3而可以达到较高的频率稳定度 125。2.高频电压放大器高频电压放大器的主要作用是将振荡电路产生的震荡电压放大到一定程度后送到振幅调制器，可以选用高频谐振放大器。具体需要几级放大器需要看振幅调制器所选用的电路类型。当选用集成模拟乘法器作为振幅调制器时，由于输入信号要求为小信号，因此当输出电压能
16、够满足要求是，可以考虑不用外加高频电压放大器。但如果采用集电极调幅电路，就要另加一至二级高频电压放大器，用来满足集电极调幅电路的大信号输入。为简便起见，本机调幅器采用模拟乘法器 MC1496 进行调幅 4。3.振幅调制电路振幅调制器的任务是将所需传送的信息“加载”到高频震荡电压中，从而以调幅波的形式将已调信号发射出去。通常调制分为低电平调制和高电平调制，采用模拟乘法器实现调制的方法是属于低电平调制，低电平调幅电路具有输出功率小的特点，适用于功率较低的系统。模拟乘法器的出现，使高质量的调幅信号的产生变得很简单，而且成本也很低，因此本机采用模拟乘法器 MC1496 构成调幅电路 6。4.功率激励级
17、由模拟乘法器调制电路输出的已调信号较小，不能满足末级功放的输入要求，因此，要在模拟乘法器后边加上功率激励级来放大已调调制的信号功率，从而满足后级电路的输入要求 7。5.功率放大级功率放大器是调幅发射机的最末级，它的主要任务就是要发射出发射机设计指标所要求的输出功率。本机所设计的为小功率调幅发射系统，通常采用丙类谐振功率放大器，如果一级放大器不能满足要求，可以选用两级或者三级 2。6.传输线与天线天线的主要作用是把已调制的高频信号变成电磁波，辐射到空间去，从而实现无线电的发射功能 6。由于无线设备本身的传播距离的限制，因此，若想达到比较理想的传播距离，必须外接天线 6。这里面就必须涉及到两个概念
18、：（1）频率范围频率范围指的是天线的工作频段，这个参数决定了它适用于哪个无线标准的无线4设备 6。（2）增益值增益值表示天线的功率放大倍数，增益值越大代表对输入信号的放大倍数越大，传输质量也就越好 6。3 单元电路的设计与仿真发射机的主要任务是要完成有用的低频信号对高频载波的调制，将其变为在某一中心频率上具有一定带宽，适合通过天线发射的电磁波 2。发射机一般分为三个部分：高频部分，低频部分和电源部分 3。高频部分一般包括：主振荡级，缓冲放大级，中间放大级，功率推动级以及末级功放级。低频部分一般包括话筒，低频电压放大级，低频功率放大级和末级低频功率放大级。低频信号通过各级放大级的层层放大，最终在
19、末级功放处获得所需的功率电平，从而可以对高频功率放大器进行调制。采用典型的调幅发射机设计方案即可达到设计指标的要求，发射机的主要单元电路见下图（图 3-1）：主振器 缓冲器音频放大高频功放振幅调制放大级话筒5图中各部分主要作用为：主震级：有晶体振荡器产生频率为 6MHz 的震荡载波信号。缓冲级：将晶体震荡级与振幅调制级隔离，减少振幅调制级对晶体震荡器的干扰。音频放大：将话筒发出的信号放大到调制电路所需要的调制电压。振幅调制级：将音频信号加入到高频载波中，从而产生调幅波。高频功放：对信号进行功率放大，加入到天线中，从而向空间辐射。3.1 主振级与小信号电压放大级的设计主震级是调幅发射机的核心部件
20、，其性能的好坏直接影响到发射信号的质量，因此，主震级产生的载波信号必须有较高的频率稳定度和较小的波形失真度，本机主振级备选方案可以有三种， RC 正弦波振荡器，石英晶体振荡器，三点式 LC 正弦波振荡器等。方案一：采用石英晶体振荡器，石英晶体振荡器具有较高的频率稳定度，在选择合适的偏置电路的情况下，频稳度可达到 10-11数量级，而且，其工作状态稳定，波形失真度也比较小，因此，在频稳度要求较高的电路中，可以选用石英晶体振荡器作为主振级。方案二：采用 RC 正弦波振荡器，由于 RC 振荡器主要是由电阻和电容组成的，在电路中并没有谐振回路，因此，RC 振荡器不适合于作为高频振荡器。方案三：采用 L
21、C 三点式正弦波振荡电路，三点式振荡电路有电容三点式和电感三点式之分，相对来说，电容三点式的输出波形相对电感三点式要稳定，且频率变化不会改变电抗的性质，因此振荡器一般都采用电容三点式形式。在频率稳定度要求不是很高的情况下，可以采用普通的电容三点式振荡电路，如克拉泼电路和西勒电路。LC 回路由于受到标准性和品质因数的限制，其频稳度一般只能达到 10-4数量级。为使整机电路简单并且频稳度度较高，本机采用石英晶体振荡器。图 3-1 发射机的主要单元电路6图 3-1-1 主振级单元电路石英是一种各向异性的结晶体，其化学成分是二氧化硅。石英晶片所以能做成谐振器，是基于他具有压电效应的原理。晶片的固有机械
22、震动频率又称为谐振频率，其值与晶片的几何尺寸有关，具有很高的稳定性 19。石英晶体振荡器是利用石英晶体谐振器作为滤波元件构成的振荡器，其振荡频率由石英晶体谐振器决定。与 LC 谐振回路相比，石英晶体谐振器具有很高的标准性和极高的品质因数，因此石英晶体振荡器具有较高的频率稳定度，采用高精度和频稳措施后，石英晶体振荡器可以达到 10-4-10-9的频率稳定度。根据设计指标的要求晶体振荡电路如下所示，晶振，C 1，C 2，C 3与 T1构成改进型电容三点式振荡电路，振荡频率由晶振的等效电容和等效电感决定。电路中的 T1静态工作点由 R1R2和 R3决定，在设计静态工作点时，应首先决定集电极电流 Ic
23、q，一般都取 0.5mA4mA，I cq过大会引起波形失真，有时还伴随产生高次谐波 6。设晶体管=60，I cq=2mA， ，由三极管的回路计算方法可推算出ceqV)1(R1=150k，R 2=100，R 3=3k。晶体震荡级与小信号放大级联合电路图如图（图 3-1-1）所示 3：此电路中主震级工作在较低的 6MHz 的频率上，一般晶体振荡器都能达到要求，且具有一定的输出电压，而且频率稳定度较高，无需进行倍频 3。频率输出需要通过 C1微调，使震荡频率稳定在 6MHz。R 1 、R 2和 RP0 构成分压式偏置电路，C 2和 C3的串接电容直接并接在晶体两端，为晶体的负载电容。主震级的模拟仿真
24、结果如下（图 3-1-2 和图 3-1-3）所示，图 3-1-17由晶振产生的信号由于振幅较小，因此需要加入小信号放大器，从而提高震荡级的输出振幅，T 1构成小信号电压放大器，由 RP0 控制输出电压的振幅。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，可以选用高频调谐放大器。需要使用几级放大器要看振幅调制器选择什么样的电路型式。如果选用集成模拟乘法器作振幅调制器，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。如果采用集电极调幅电路，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。谐振放大器的调试方法与阻容耦合放大器相同，首先应调整每一级所需
25、的直流工作点，但要注意一点：在多级谐振放大器中，由于增益高，容易引起自激振荡。因此，在测试其直流工作点时，应先用示波器观察一下放大器的输出端是否有自激振荡波形。如果已经有自激振荡，应先设法排除它，然后再测试其直流工作点。否则，所测数据是不准确的。对于调谐放大器的频率特性、增益及动态范围的调整及测试，一般有两种方法，一种是逐点法；一种是扫频法。后者比较简单、直观。但由于其频标较粗，对于窄带调谐放大器难以精确测试 6。经过小信号放大后输出波形(图 3-1-4）如下 5：图 3-1-2 晶振产生的载波频率 图 3-1-3 晶体振荡器输出波形图 3-1-4 经小信号放大器后输出载波8图 3-1-43.
26、2 幅度调制电路的设计所谓振幅调制就是用被传输的低频信号去控制高频振荡器，使其输出信号的幅度随着低频信号的变化而变化，从而实现低频信号搬移到高频段，被高频信号携带并有效进行远距离传输的目的。完成这种调制过程的装置称为振幅调制器。振幅调制（AM）就是用低频信号（调制信号） 去控制高频载波 的振)(tU)(tUc幅，使载波的振幅随调制信号成正比变化。调制过程如图所示：(1)普通调幅信号的数学表达式为了突出基本概念，简化分析，假设调制信号为单频等幅余弦波，即（3-2-1）tUtmcos)(（a）调制信号波形 （b）载波信号波形 （c）Ma1 时的已调波形（d）Ma=1 时的已调波波形（e）Ma1 时
27、的已调波波形图 3-2-1 调幅波调制过程9设载波电压为（3-2-2）tUtccmcos)(通常载波频率远远大于调制频率，即满足 ，根据调幅的定义可直接写出调幅波的表示式（3-2-3）ttttUcacmAM os)1(os)(（2）调幅度的定义调幅度（又称调制度或调制指数）反映了调制信号对高频载波幅度的控制能力，它是 与载波振幅之比，即mackU（3-2-4）cmacaUk式中， 为比例常数。但在实际测量中并不利用此公示计算，一般采用波形测量ak的方法，如右图（图 3-4-2）所示， 是包络函)cos1(tmUac数，它反映了调幅信号包络线的变化。因此，在调制信号的一个周期内调幅信号的最大振幅
28、为 ，最小振幅为)1(maxaccU )1(minaccU，由此可得调幅度，（3-2-5）minaxccaU由上式可得调幅度还可以表示为（3-2-6）%10BAa式中， ； 。max2cUAmin2cBUmaxUminB A图 3-2-2 普通调幅波波形10为了使调幅波不失真，即高频振幅能真实的反映调制信号， 应小am于或者等于 1.如果 ，则产生过1a调制，如上边（e ）图所示，实际中应该避免产生过调幅。根据设计指标的要求以及为了最大程度的减小各极间的干扰，本机采用模拟乘法器作为调幅电路，模拟乘法器的出现，使高质量的调幅信号的产生变得很简单，而且成本也很低。根据设计要求的工作电压以及模拟乘法
29、器的工作特性设置静态工作点。乘法器的静态偏置电流主要由内部恒流源 Io 的值来确定,I o 是第 5 引脚上的电流 I5 的镜像电流，改变电阻 R25 可调节 Io 的大小。在设置乘法器各点的静态偏置电压时，应使乘法器内部的三极管均工作在放大状态，并尽量使静态工作点处于直流负载线的中点，对应于图所示电路，应使内部电路中三极管的 Vce=4V6V，即 V6-V8=V12-V10=4V6V，V8-V4=V10-V1=4V6V， V2-（-Vee ） =V3-（Vee）=4V6V 。为了使输出上，下调制对称，在设计外部电路时，还应使 V12=V6，V8=V10 ，而且 12 脚及 6 脚所接的负载电
30、阻应相等，即 R28=R29，调制输出信息波形4 单元电路调试与整机统调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。电路的调试顺序为先分级调整单11元电路的静态工作点，测量其性能参数，然后再逐级进行联调，直到整机 9。4.1 主振级调试按设计的电路安装好本振级后，调整晶体管的工作点，使震荡管电流为 3mA 左右，适当调整 C1，使输出频率维持在 6MHz 左右，幅度置为 40mV，波形为正弦波。此部分单元电路调试时，最好先断开与后级调制电路的接线，以免后级调制电路对主振级造成影响，将此单元电路调试好后，在把电路产生的标准的
31、正弦波输送到调制级以供后级进行调制和功率放大。晶振级与缓冲级联调时可能出现缓冲级输出电压明显减小或波形失真的情况。产生的主要原因是缓冲隔离级的输入阻抗比较小，从而使主振级负载较重。此时，可通过调节缓冲隔离级的射级电阻 RP1 来提高缓冲隔离级的输入阻抗，也可以减小主振级和缓冲级的耦合及减小 C4 来调整输出波形。4.2 信号调制级调试本机调制级主要采用 MC1496 进行模拟信号的调制，为使 MC1496 工作在最佳状态，并且使输出已调信号失真度更小，在 MC1496 周边需外加调平衡电路，调制部分的作用主要是将低频的音频信号加载到高频载波中去，从而增大有用信号的功率，再通过天线辐射到空间中去
32、，此部分的调试，一般是通过改变输入音频信号的幅度来调节输出已调信号的调幅度。调节电路中的 RP3 即可达到调节输入音频信号幅度大小的目的，改变音频信号大小得到尽可能大的调幅度 Ma（注意防止产生过调幅失真） ，测得调幅度大小满足设计指标要求后，将已调信号输送到后级进行功率放大，进而通过天线辐射到自由空间中去 26。4.3 功率放大级调试功率放大级的主要作用是将前级产生的已调信号进行功率放大，先通过激励级（甲类谐振功率放大级）进行电压的放大，然后再加入丙类谐振功率放大器进行功率的放大，在此电路调试中难点在于线圈的绕制，不恰当的绕制方法或者错误的线圈绕制匝数可能会造成输出波形失真或者杂波较多，因此
33、，需要根据实际情况进行线圈匝数的调节以及相应绕制方法的变动 18。另外，功率放大器工作不正常时可能会出现严重自激，功放自激时集电极电流会突然增大至上百毫安以上（正常工作时集电极电流在 4050mA 以下） ，这时功放管发12热严重，时间长了很可能就会烧坏，因而必须时刻注意防止功率放大器产生自激。自激的原因是多方面的，比如分布参数大，布线不合理，电感线圈绕的不规则，晶体管性能不佳，信号过大，波形失真，输入电路匹配不佳，没有完全调谐等都会造成自激。为了消除或者防止自激，一般电路调整时应先将电源电压降低到正常工作的 或者31使用，信号应调到较小的数值，谐调时注意选择匹配状态。为了消除自激现象在功21
34、率放大器基极电路和集电极电路中可串接小电阻，待电路正常工作后慢慢升高信号电压和电源电压。功率放大器最终调整到等效负载为 51 时得到一定的电压值为止。功率激励级与功率放大级联调时，往往也会出现高频自激、输出功率较小、波形失真较大等现象。产生的原因可能是级间通过电源产生串扰或是甲类功放与丙类功放的阻抗不匹配，级间相互影响。这可在每一级单元电路的电源上加低频或高频去耦电路，以消除来自电源的串扰，也可以重新调整谐振回路，使回路谐振 1920。4.4 整机统调由于将最后一级接上后，输入阻抗值不再等于之前的假负载的阻抗值，因而可能会产生回路失谐的情况，所以还要进行统调工作。重新对可变电容进行调整，重复改
35、变耦合电容，直至达到要求为止。调好后，接入调制信号，观察调幅波形，改变音频信号发生器输出电压，使音频电压幅值变化，观察包络的变化，在调制过程中还可能出现输出波形不纯，存在谐波分量的问题，因而还需要返回前级重新调节。最终已调信号波形（图 4-4-1）如下 8：图 4-4-1 最终已调信号波形135 硬件电路调试过程在软件仿真的基础上，通过硬件的实践与焊接，可以使我们不仅对本课题的理论知识有更好的掌握，更使我们在电子相关专业的实践能力上有进一步的提高，在实践中还可以对理论设计内容进行验证与优化，从而在理论和实践相结合的过程中不断提升自己的专业课知识。5.1 主振级硬件电路主振级硬件电路如图所示，接
36、通电源后，如果此时在单元电路后的测试点处输出波形为 6MHz 的正弦波，则此部分硬件电路满足设计指标要求，如果输出波形不是6MHz 的正弦波，则应该调节 C1 的输出波形满足 6MHz 的正弦波要求，此外，调节RP0 可以改变输出正弦波的电压幅值，一般使输出信号幅值在 40mV 左右即可。5.2 音频信号输入级硬件电路音频信号输入级硬件电路，首先接入+12 电源，然后在话筒输入端接入信号发生器，此时注意调节输入信号的幅值，信号发生器默认的输入信号幅值为 1V，但是对于 LM386 来说输入幅度过大，会产生很大的失真，此时，应该调节输入信号的输入振幅值，输入信号振幅值在 30-80mV 左右时，
37、输出信号的波形比较稳定，经 LM386放大后的。145.3 振幅调制级硬件电路模拟乘法器需要+12V 和-8V 双电源供电，因此，除了接入+12V 电源外，还需接入-8V 电源，输入信号分别接入高频载波和音频调制信号，输出端可看见完整的已调信号，此时，如果输出信号有少量失真或者波形出现不对称现象，可以调节 RP3 达到调节 MC1496 的平衡电路的作用，调节时注意微调，较大的变动可能会使失真更加严重。调节输入音频信号的振幅值，可以得到调幅度不同的已调波形，所示为调幅度分别为 0.5 和 1 时的已调波波形。当输入音频信号的幅度较大时，容易产生过调幅失真，此时，应减小输入音频信号的输入振幅值。
38、当输入音频信号振幅值为 0mV 时，观察示波器输出波形为 6MHz 正弦波，表明已调信号确实由音频信号和载波信号调制而成，当音频信号输入为 0 时，已调信号为载波信号，符合调制定义。5.4 功率放大级硬件电路本机的功率放大级采用两级功放设计，由于调制级输出信号电压幅度比较小，不满足丙类谐振功率放大器的输入电压要求，因此，首先需要在调制级后边接入一级甲类功放，以提高调制信号的电压幅度，我们称此级甲类功放为激励级，激励级同样采用谐振功率放大器形式，其初级与次级线圈匝数比为 3:1，为使信号失真较小，初级线圈绕置 26 圈，次级线圈绕置 9 圈。丙类谐振功率放大器采用 75 电阻代替天线作为等效输出
39、负载阻抗，根据本振级频率以及等效负载阻抗值，确定线圈匝数比为 2：1，其中次级线圈为 8 圈，因此初级线圈可绕置为 17 圈，当谐振功率放大器失谐时，可以调节可变电容值，从而使回路继续达到谐振状态。15参考文献1谢嘉奎.电子线路非线性部分(第四版).北京：高等教育出版社,2006.122李银华.电子线路设计指导M.北京：北京航空航天大学出版社,2005.63谢自美.电子线路设计实验测试M.武汉：华中科技大学出版社,2003.104张肃文.高频电子线路M.北京：高等教育出版社，2007.115聂典.multisim10 计算机仿真在电子电路设计中的应用M.北京：电子工业出版社，2008.16王亚
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41、2007.1013杨霓清.高频电子线路实验及综合设计M.北京:机械工业出版社,2009.414康小平.高频电子线路实验M.西安:西安电子科技大学出版社,2009.515钱恭斌，张基宏。Electronics Workbench实用通信与电子线路的计算机仿真M. 北京：电子工业出版社，2001.16实用电子电路手册（模拟电路手册） 编写组.实用电子手册M.北京:高等教育出版社,1991.17王传新.电子技术基础实验M.北京:高等教育出版社,2006.18Alan Davis W,Krishna K Agarwal.射频电路设计M.李福乐,等译.北京:机械工业出版社,2005.19高吉祥.全国大学
42、生电子设计竞赛培训系列教程-高频电子线路设计M.北京:高等教育出版社,2007.20池田典利,等.晶体管电路设计M.晶体管电路设计翻译组，译。北京：国防工业出版社，1978.16致 谢首先感谢我的指导老师李志菁教授，没有他孜孜不倦的教诲以及不厌其烦的指导，本次论文是不可能成功的，在研究的过程中，李老师不仅提供了大量非常有价值的的参考资料，还一一解答了我在设计过程中的种种难题，更为重要的是引导和教会了我们做人做事踏实认真的态度，李老师经常教育我们做事一定要从实际出发，深入事物内部，不怕麻烦，认真完成每一步，努力在从事的事情上成为专家，这样事情才会做的圆满成功。他还经常教育我们做人更要脚踏实地，不偷懒，不气馁，相信自己付出的总会有回报！其次感谢大学内所有奋斗在教学一线的老师，没有你们就没有我们现在的成就，正是你们无私的付出，才有了我们发展自己的机会，才有了报效祖国的可能，在此谨向各位老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。本文在撰写过程中引用了部分已有的科研成果及相关图表，在此向各位专家学者表示真诚的谢意。感谢各位同学，各位家人，没有你们，我甚至可能不会有写这次论文的机会，谢谢你们，是你们的关心成就了我。再次感谢每一个在成长道路上曾经关心过我的人。17
