通信电子线路课程设计--晶体振荡器直接调频的设计

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1、 摘要摘要 频率调制又称调频，它是使高频载波信号的频率按调制信号振幅的规律变化，即使瞬时 频率变化的大小与调制信号成线性关系，而振幅保持基本恒定的一种调制方式。 调频发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的控制，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。首先通过放大器适当放大语音信号，然 后用并联型晶体振荡电路为发射机提供频率载波，接着通过改变语音信号完成语音信号对载 波信号的频率调制，最终利用丙类谐振功率放大器，使已调制信号功率大大提高，经过滤波 网络滤除高次谐波，最后通过天线发射出去。 通过此次课程设计，使学生加强对通信电子线路的理解，掌握文献资料检索，设计

2、方案论证 比较，以及设计参数计算等能力环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，提高解决通信 电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际问题的转化；通过典型电路的设计与 仿真，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。 关键字关键字：调频发射、混频、倍频、丙类放大 目录目录 一、 前言 1 二、系统总述 .2 2.1 整体原理框图 .2 2.2 工作原理 .2 2.3Multisim 简述 2 三、设计指标 .3 3.1 设计任务及技术指标和要求 .3 3.2 具体设计指标 .3 3.3 内容和要求 .3 四、单元电路设计与仿真 .3 4.1 晶体振荡电路 .3 4.2 晶体振荡器直接调频

3、电路 .4 4.3 二极管单平衡混频电路 .8 4.4 三极管倍频电路 .9 4.5 丙类谐振功率放大电路 10 五、整机电路设计图 11 六、 设计总结 .11 七、参考文献 12 1 一、一、 前言前言 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。它可以用于演讲、 教学、玩具、防盗监控等诸多领域。这个课程设计是关于小功率调频发射机工作原理分析及 其安装调试，通过这次设计我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线 性电子线路的进一步理解。学会基本的实验技能，提高运用理论知识解决实际问题的能力。 本课设结合 Multisim 软件来对小功率调频发射机电路的设计与

4、调试方法进行研究。 Multisim 软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据，以及这之间的所有分析、验证、 和设计数据管理。今天的 Multisim 软件已不是单纯的设计工具，而是一个系统 ，它覆盖了 以仿真为核心的全部物理设计。 使用 Multisim 等计算机软件对产品进行辅助设计在很早以前 就已经成为了一种趋势，这类软件的问世也极大地提高了设计人员在机械、电子等行业的产 品设计质量与效率。 本课题的设计目的是要求掌握最基本的小功率调频发射系统的设计与安装对各级电路进 行详细地探讨，并利用 Multisim 软件仿真设计了一个小功率调频发射机。 2 二、系统总述二、系统总述 2.1 整

5、体原理框图 图 1 整体原理框图 2.2 工作原理 此次设计中采用晶体振荡器直接调频方式。其中晶体振荡器主要用于产生频率稳定，中心 频率符合指标要求的正弦波信号，且其频率受到外加音频信号电压调变，将调制信号输入调 频波产生电路得到调频波，再对所产生的调频信号进行混频、倍频、功放和一系列的阻抗匹 配，完成调频发射过程。 晶体振荡电路：是电容三点式振荡器，用来产生本地载波，整个发射机的频率稳定度由 它决定，因此要求其有较高的频率稳定度，同时也有一定的振荡功率(或电压)，其输出波形 失真要小。 调频电路：本电路主要的作用是用音频信号去改变本地载波的频率，使得载波信号的频 率随着音频信号的幅值变化而变

6、化。这样就将音频信号所携带的信息加载到了载波中。 功率放大器：用于放大功率信号，由于功放级往往工作于效率高的丙类工作状态，其输 出波形不可避免产生了失真，为滤除谐波，输出网络应有滤波性能因此主要由谐振电路完成。 2.3Multisim 简述 Multisim 是一个能进行电路原理设计、对电路功能进行测试分析的仿真软件。Multisim 更适合于对模拟电路、数字电路和通信电路等的仿真与测试。它的元器件库提供数千种电路 元器件供仿真选用，提供的虚拟测试仪器仪表种类齐全，还有较为详细的电路分析功能，仿 真速度更快。它将实验过程中创建的电路原理图、使用到的仪器、电路测试分析后结果的显 示图表等全部集成到同一个电路窗口中，具有直观、方便、实用和安全的优点。 音频放大 信号 调制器 混频 倍频 功率放大器 载波 天线 3 三、设计指标三、设计指标 3.1 设计任务及技术指标和要求 1单元电路设计及仿真 1）设计晶体振荡器直接调频电路 4）设计二极管单平衡混频电路 5）设计二倍频倍频电路 6）设计丙类谐振功率放大电路 2. 调频发射系统整机电路设计 3. 高频实验平台整机联调