小功率调幅AM发射机课程设计报告

高频电子线路课程设计

内容摘要：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，原因是小功率调幅发射机具有实现调幅简便，调制所占的频带窄，并且与之对应的调幅接收设备简单的优点。小功率调幅发射机这一课题的设计，旨在进行对所学电子线路知识的综合性训练，以及对理论紧密联系实际的训练。采用PROTEl99SE软件对小功率条幅发射机电路进行设计与绘制，从理论上对电路进行分析，选择适合的元器件，设计出满足技术指标的小功率调幅发射机。

一、设计内容及要求

㈠设计题目：

小功率调幅AM发射机设计 ㈡技术指标：

载波频率 fc?10MHZ 输出功率 P0?200mW 负载电阻 RA?50?

输出信号带宽 BW?9kHZ（双边带） 残波辐射 ?40dB 单音调幅系数

ma?0.8；平均调幅系数m?0.3

发射效率 ??50%

二、 方案选择及系统框图

㈠电路形式选择 1主振器

主振器就是高频振荡器，根据载波频率的高低、频率稳定度来确定电路型式。

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。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。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，可以采用普通三点式电路、克拉泼电路、西勒电路。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。

频率稳定度是振荡器的一项十分重要的技术指标，表示一定时间范围内或一定的温度、湿度、电源电压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，则表明振荡频率稳定度越高。

f?f?f?10f0f0式中f0为标称频率， f1为实际工作频率。 LC振荡器的频率稳定度只能达到（10数量级，就必须采用晶体振荡器。

-3~10-5）数量级，如果要求频率稳定度超过10-5

为了能有更高的频率稳定度，所以本次设计中选择了晶体振荡器作为主振器，产生载波信号。 2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，以调幅波的调制形式传送出去。通常采用低电平调制和高电平调制两种方式。采用模拟乘法器实现调制的方法是属于低电平调制，输出功率小，必须使用高频功率放大器才能达到发射功率的要求。采用集电极调幅电路实现调制的方式属于高电平调制。如果集电极调幅电路的输出功率能够满足发射功率的要求，就可以在调制级将信号直接发射出去。

为了能尽可能的减少所用器件，使所设计的电路结构更为简单且更能体现出具体单元电路的实现方法，所以选用集电极条幅电路实现所需的条幅功能，而没有使用具有模拟乘法器功能的集成芯片实现调制功能。 3语音处理级

由于运算放大器具有很高的阻抗，能够与高阻抗的话筒配接，同时其输出阻抗很低，近似为零，带负载能力强。所以选用运算放大器实现音频信号的放大。 4缓冲级

缓冲级用于将振荡级与调制级隔离，以减小调制级对振荡级的影响。调制级工作状态的变化会影响到振荡器频率的稳定度或波形失真或者输出电压下降。缓冲级通常采用电压跟随器，有分立元件和集成块两种方法构成。分立元件采用三极管构成射极跟随器，集成块采用运算放大器构成。这里采用分立元件构成.射级跟随器为共集电极放大电路。 5功放级

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。 调幅发射机的各单元电路可以用分立元件组成的电路完成，也可以用集成电路来完成。 如果在调制级使用集电极调幅电路的情况下输出的功率大小足以满足发射要求，便可不使用功放级，而是将调制后的信后直接发射出去。 ㈡系统框图

调幅发射机的组成框图：

音频放大级 主振级 缓冲级 调制级 功放末级 三、 单元电路设计、参数计算和器件选择

㈠振荡级

需要满足的主要技术指标：晶振为10MHz，频率稳定度超过选高频管型号为9018：

数量级，电源电压Vcc=12V

9018 结构：NPN 集电极-发射极电压 15V 集电极-基电压 30V 射极-基极电压 5V 集电极电流 0.05A 耗散功率 0.4W 结温 150℃

特怔频率 平均 620MHZ

放大倍数：D28-45 E39-60 F54-80 G72-108 H97-146 I132-198 取其放大倍数为100。 原理电路：

静态工作点的确定：

高频振荡器的工作点要合适，若偏低、偏高都会使振荡波形产生严重失真，甚至停振。实际中取

之间，若取

,

,则有：

;

为提高电路的稳定性，值可适当增大，取,则；

，;

若取通过的电流 为，则，则取：

;

,

交流参数的确定：

。

电容C10，C11由反馈系数F及C12所决定，其中C12可远远小于C10或C11，而F=1/2~1/8,据经验，取F=C10/C11=1/2，这样选取后的值电路以震荡，波型好。

若取C10=150Pf，则C11=300PF，取C12=20pF，C13为3~30pF可调电容，可对振荡频率进行微调，耦合电容Cb=0.01uF。

，

㈡缓冲级 原理电路：

参数计算：

不论是在低频电路还是高频电路的整机设计中，缓冲隔离级常采用射极跟随器电路，如上图所示。调节射极电阻Re2，可以改变射极跟随器输入阻抗。如果忽略晶体管基极体电阻rb'b的影响，则射极输出器的输入电阻可将射极输出器的输出电路等效为一个恒压源。 电压放大倍数AV为

Ri

为

Ri=Rb'//β

RL' ，式中，

RL'=(Re1+Re2)//RL,Rb'=Rb3//Rb4，输出电阻Ro为 Ro=(Re1+Re2)//r0 。式中，r0很小，所以

式中，gm——晶体管的跨导，一般情况下

。所以，上图所示射极输出器具有输入

阻抗高、输出阻抗低、电压放大倍数近似等于1的特点。晶体管的静态工作点应位于交流负载线的中点，一般取ICQ=3～10mA. 对于图所示电路，取VCEQ=6V，ICQ=4mA，若晶体管的电流放大倍数β=60，则

,取Re1=1KΩ的电阻,Re2=1kΩ的电位器。

,

,

为减小射随器对前级振荡器的影响，耦合电容C8不能太大，一般为数十皮法，取30pF。C2为0.022μF左右。 ㈢语音放大级 原理电路：

参数计算：

如图所示，R2和R3为运放同相端提供静态直流工作点，电压的放大倍数计算Uo=Ui(1+R1/R4)，C7,C6为耦合电容，因为音频为低频，所以用大容量的电解电容耦合。 取R2=R3=10取R1=90

，为运放同相端提供6V的静态直流电压；

，使得电压放大倍数为10倍；

，R4=10

取两个大容量的电解电容为C7=C6=10uF。

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