电子课程设计(王瑞)

电子课程设计

渤海大学工学院

课程设计

课程电子技术课程设计

题目基于Multisim的调频发射机电路仿真院系工学院

专业班级电子信息工程2班

学生姓名王瑞

学生学号14031033

指导教师楚春雨

2016年4月20 日

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电子技术课程设计（报告）

渤海大学工学院课程设计任务书

课程电子技术课程设计

题目基于Multisim的调频发射机电路仿真

专业电子信息工程姓名王瑞学号14031033

主要内容、基本要求、主要参考资料等

主要内容：

。利用Multisim对调频发射机电路进行验证和仿真分析，掌握计算机辅助设计软件在电子电路系统设计中的应用。

基本要求：

1、用Multisim软件画出电路图；

2、对电路进行仿真；

3、对所得结果进行分析并得出相应结论。

主要参考资料：

[1] 谢自美，电子线路设计?实验?测试[TP]，武汉：华中理工大学出版社，2000.5

[2] 曾兴雯，高频电路原理与分析[TP]，西安：西安电子科技大学出版社，2010.8

[3] 黄智伟，全国大学生电子设计竞赛[TP]，北京“北京航空航天大学出版社，2006.12

[4] 刘泉，通信电子线路[TP]，武汉：武汉理工大学出版社，2005.6

完成期限4月16日——4月30日

指导教师楚春雨

专业负责人

2016年4 月15 日

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目录

1.实验目的 (4)

2.总体设计方案框图 (4)

3.元器件的选取 (4)

4.调制原理及实现 (4)

4.1基本放大电路的原理及电路实现 (4)

4.2载波产生电路的原理及仿真结果 (5)

4.3调频波产生电路原理及其实现 (7)

5.总电路的设计........................................................... 错误！未定义书签。

6.误差分析 (10)

参考文献...................................................................... 错误！未定义书签。

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1. 实验目的

1、学习Multisim 仿真软件的使用方法，以及锻炼电路仿真的能力；

2、设计调频发射机各模块的电路，正确设计与计算发射机的各单元电路；

2. 总体设计方案框图

3. 元器件的选取

Q l 音频放大管，选用了2SC1815型，β≥ 150；电阻R 1可改变频率接收的灵

敏度,电阻R 2、R 3为晶体管提供静态偏置，控制R 3的大小可以控制输入信号

的大小；C1为耦合电容，采用了CDll 型电解电容。

4. 调制原理及实现

4.1基本放大电路的原理及电路实现

音频放大器的目的是在产生声音的输出元件上重建输入的音频信号，信号音量和功率级都要理想——如实、有效且失真低。其一种简单模拟实现方案是采用线性模式的晶体管，得到与输入电压成比例的输出电压，即A 类放大器，是指电流连信号输入 基本放大电路 调频波产生电路 倍频放大电路 调频信号

输出载波产生电路

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续地流过所有输出器件的一种放大器，这种放大器，由于避免了器件开关所产生的非线性，只要偏置和动态范围控制得当，仅从失真的角度来看，可认为它是一种良好的线性放大。

基本放大电路的Multisim原理图

4.2载波产生电路的原理及仿真结果

振荡电路的功能是：在没有外加输入信号的情况下，电路自动将直流电源提供的能量转换为具有一定振幅、一定频率和一定波形的交变信号输出。LC调频振荡器一般由LC正弦波振荡器与变容二极管调频电路两大部分组成。其中，LC 正弦波振荡器用于产生一定频率的幅度和信号，无须外加输入信号的控制，就能自动将电能转换为所需要的交流能量输出。

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LC振荡器电路的Multisim原理图

LC振荡电路产生高频载波的仿真结果

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7 4.3调频波产生电路原理及其实现

频率调制原理

载波 ，调制信号 ；通过FM 调制，使得 频率变化量与调制信号 的大小成正比。即已调信号的瞬时角频率

()()

t u k w t w f c Ω?+= 已调信号的瞬时相位为 ()()t d t u k t w t d t w t t f c t ''+=''=??Ω)(0

0? 我们用变容二极管直接调频

变容二极管调频电路由变容二极管 及耦合电容 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 即 =[R2/(R1+R2)] 。电阻R3称为隔离电阻，常取R3》R2,R3》R1，以减小调制信号 对 的影响。C5与高频扼流圈L2给 提供通路，C6起高频滤波作用。

变容二极管 通过耦合电容 部分接入振荡回路，有利于主振频率 的稳定性，减小调制失真。图(1-4)所示的为变容二极管部分接入振荡回路的等效电路，接入系数 及回路总电容 分别为： （1）

j c j

c 1C C C C C C ++=∑ （2）

式中， 为变容二极管的结电容，它与外加电压的关系为：

r D j j V v C C ???? ??-=10

（3）

式中， 为变容二极管加零偏压时的结电容； 为变容管PN 结内建电差（硅管 =0.7V ，锗管 =0.3V ）；γ变容二极管的电容变化指数，与频偏的大小有关（小频偏：选γ=1的变容二极管可近似实现线性调频，大频偏：必须选γ=2的超突变结变容二极管，才能实现较好的线性调频）；ν为变容管两端所加的反向电压，ν= + = + 。变容二极管的Cj-v 特性曲线如图（1-2）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

V C k ΔΔC = （4）

j c c C C C p +=

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变容二极管部分接入的等效电路图 变容二极管的Cj-v 特性曲线

直接调频的基本原理是利用调制信号直接控制振荡器的振荡频率，使其反映调制信号变化规律。要用调制信号去控制载波振荡器的振荡频率，就是用调制信号去控制决定载波振荡器振荡频率的元件或电路的参数，从而使载波振荡器的瞬时频率按调制信号变化规律线性地改变，就能够实现直接调频。直接调频可用如下方法实现：

a.改变振荡回路的元件参数实现调频

在LC 振荡器中，决定振荡频率的主要元件是LC 振荡回路的电感L 和电容C 。在RC 振荡器中，决定振荡频率的主要元件是电阻和电容。因而，根据调频的特点，用调制信号去控制电感、电容或电阻的数值就能实现调频。

调频电路中常用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路。常用的可控电感元件是具有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路，而可控电阻元件有二极管和场效应管。

b.控制振荡器的工作状态实现调频

在微波发射机中，常用速调管振荡器作为载波振荡器，其振荡频率受控于加在管子反射极上的反射极电压。因此，只需将调制信号加至反射极即可实现调频。

若载波是由多谐振荡器产生的方波，则可用调制信号控制积分电容的充放电电流，从而控制其振荡频率。

变容二极管直接调频的工作原理图与Multisim 仿真结果为：

C c C j

C 1 L 1

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变容二极管直接调频的工作原理图

仿真结果为：

变容二极管直接调频电路的Multisim 仿真结果

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5.总电路的设计

总体设计

6.误差分析

由仿真波形可看到，波形并非是完美的正弦波，还是有点失真的，还有就是中心频率还是存在一点误差的，但是本次所设计的电路基本达到了任务书的要求，所设计电路的仿真水平，离设计指标所要求的还一段距离。出现这些原因主要有以下四点：

（1）设计电路时选择元件不同会产生误差；

（2）电路的参数设置会产生误差；

（3）本身电路设计存在问题有待改进；

（4）各级电路接在一起时互相干扰。

参考资料

[1] 谢自美，电子线路设计?实验?测试[TP]，武汉：华中理工大学出版社，2000.5

[2] 曾兴雯，高频电路原理与分析[TP]，西安：西安电子科技大学出版社，2010.8

[3] 黄智伟，全国大学生电子设计竞赛[TP]，北京“北京航空航天大学出版社，2006.12

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[4] 刘泉，通信电子线路[TP]，武汉：武汉理工大学出版社，2005.6

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渤海大学工学院课程设计成绩评价表

课程名称 电子技术课程设计

题目名称

学生姓名

学号

指导教师

序号 评价项目 指 标

满分 评分

1

选题

课程设计选题合理，符合专业主修能力训练和电子技术课程设计要求。

10

2

工作量、工作态

度

按期圆满的完成了规定的任务，难易程度和工作量符合教学要求，工作努力，遵守纪律，出勤率高，工作作风严谨，善于与他人合作。 20

3 课程设计质量

设计过程简练准确，分析问题思路清晰，结构严谨，文理通顺，撰写规范，图表完备正确。 60

4 创新、应用性 工作中有创新意识，对前人工作有一些改进或有一定应用价值。

10

总分

评语：

指导教师： 年 月 日

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/6cj1.html