【正文】 180177。 調(diào) 制 信 號 P L L 或D D S 高 頻 功 放 圖 41 發(fā)射機方案一系統(tǒng)框圖 方案二： 發(fā)射機采用變?nèi)荻O管與壓控振蕩器直接調(diào)頻方式調(diào)制，然后輸出給高頻功率放大器，通過高頻功率放大器放大后，將調(diào)頻信號發(fā)射。 調(diào) 制 信 號 石 英 晶 體調(diào) 頻 倍 頻 電 路 高 頻 功 放 圖 43 發(fā)射機方案三系統(tǒng)框圖 綜上可知，方案一實現(xiàn)簡單，頻率穩(wěn)定度高，但是由于鎖相環(huán)或者 DDS 在此使用，即違反題目不允許使用大規(guī)模集成器件的要求，因為鎖相環(huán)或者 DDS 作為單功能模塊使用時只能作為信號源，而不能作為調(diào)制器。 調(diào)頻 接收機方案比較與選擇 方案一： 接收機整個電路采用三極管與檢波二極管構(gòu)建。其系統(tǒng)框圖如圖 45所示。方案二雖然使用了部分單功能芯片模塊，降低了一定的調(diào)試難度，但是由于本振采用的是鎖相環(huán)，鎖相環(huán)調(diào)試難度較大，實現(xiàn)自動搜索功能時容易出現(xiàn)失鎖的情況。 一般可用經(jīng)驗公式來選取靜態(tài)工作點與偏置電路元件參數(shù)。 為了 滿足靜態(tài)工作點的條件，要求 BEBQ UU ?? 一般選取 BEBQ UU )105( ～? ，BQR II )105( ～? ， 本設(shè)計取 VUBQ 3? ， BQR II 6? 。 調(diào)頻電路 的設(shè)計 實現(xiàn)調(diào)頻的方法可分為直接調(diào)頻和間接調(diào)頻兩大類。 集成壓控振蕩器 MC1648 外接電路減到很少，使用非常方便。其主要目的是減小高頻振蕩電壓對變?nèi)荻O管總電容的影響。 與此 同時提高了振蕩器的頻率穩(wěn)定度。 在要求的相對頻偏較小，而所需要的 m 也就較小，因此，這時即使 γ 不等于 2，二次諧波失真和中心頻率偏移也不大。 R3 為隔 離電阻，一般選取比較大，可以減弱因調(diào)整 RP2對振蕩回路 Q 值的影響，本設(shè)計選取 51K。 高頻功率放大器的設(shè)計 甲類功率放大器工作在線性狀態(tài)，故信號的放大處于線性放大狀態(tài)，波形沒有失真，小信號放大效果較好，而且調(diào)試比較簡單。由公式 20L LN? 得 線圈的結(jié)構(gòu)系數(shù) L0 010 201LL N? 結(jié)構(gòu)系數(shù) L0 與 線圈的結(jié)構(gòu)尺寸、磁芯的有效導(dǎo)磁率 i? 有關(guān)。通常，要求第一級的 NF1要小而 APH1 要大。 MAX2650 的低噪聲 系 數(shù) （ 噪聲 系 數(shù) ） 和高驅(qū)動能 力 （輸入、輸出阻抗 50Ω）， 使它非常適合用于各種傳輸接收 、 緩沖應(yīng)用 。 但是該芯片對電源的紋波要求較高，紋波要盡可能的小，否則較大的電源紋波引入就能將衰減后的 uV 級小信號湮沒，所以在電源供電上采用了 LC 濾波。 圖 61 MAX2650 低噪聲放大器 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 14 輸入輸出 耦合 電容的選取 輸入輸出耦合電容 1C 、 2C 的取值 53 00 53 00 19 3 20 0( ) 27 .5Bloc kC pF pFf M H z? ? ? ? 選頻網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計 在 MAX2650 的輸出端加上 27MHz LC 諧振匹配網(wǎng)絡(luò)，將輸出阻抗 50Ω匹配到后級混頻器輸入阻抗 31KΩ，這樣輸出既可以 減小信號反射，同時也可以將噪聲被大部分濾掉，提升了系統(tǒng)的信噪比，另也提升了鏡像頻率抑制比，降低鏡頻干擾。 由 諧振頻率為 03434112 2f L C C CLCC? ?????得電感量 L 為 2 6 2 1 211 8 . 7( 2 ) ( 2 2 7 1 0 ) 4 1 0CLHfC ??? ??? ? ?? ? ? ? 雙調(diào)諧回路諧振 高頻 放大器 的設(shè)計 為了抑制混頻干擾，需要進一步提高輸入信號的選擇性。 雙 調(diào)諧回路諧振 放大器具有在通頻帶內(nèi) 平坦 ， 通頻帶較 寬和 可調(diào)節(jié)性較 好的優(yōu)點。 圖 62 雙調(diào)諧回路諧振放大器 靜態(tài)工作點選取 為了提高放大器的穩(wěn)定性，通常靜態(tài)工作點選取的比較低，本設(shè)計選取 mA? ，2 2 .5e E Q ER R U I K? ? ? ?， 77?? 。 耦合諧振回路的設(shè)計 在實際應(yīng)用中，初、次級回路都調(diào)諧到同一中心頻率 0f 。 圖 64 強 耦合回路的頻率特性 因 耦合因數(shù)為 1LkQ???， 自耦 變壓器的 Q 值一般滿足 10LQ? 得 1 LCCQ?? 所以取 5MC pF? ， pFCC 401211 ?? 。變壓器是靠磁通交鏈 ，或者說是靠互感進行耦合的。 將高頻信號的載波頻率降低為中頻的任務(wù)是由變頻器來實現(xiàn)的 ， 變頻器是由混頻器和本機振蕩器組成。因此系統(tǒng)選擇使用 集 成 模擬乘法混頻器，常用的混頻器有 MC149 MC159 SA602A、 SA612A 等。 本電路可工作在高頻或甚高頻信號下進行混頻。集電極電阻 Rc對電流取樣，若帶通濾波器帶內(nèi)電壓傳輸系數(shù)為 ABP，則經(jīng)帶通濾波器后輸出電壓 uI = ABP 2 c o s ( )πc S m L SyR UtR ??? π型濾波器選用選用直徑為φ ，在線圈上繞制在 NXO60φ 18 8 5的磁環(huán)繞制，繞制方法采用試繞法。 中頻放大器 的設(shè)計 超外差接收機由于有固定頻率的中頻放大器，它不僅可以實現(xiàn)較高的放大倍數(shù)，而且選擇性也很容易得到滿足。 因此中頻放大電路的增益帶寬積要高才能完成設(shè)計要求指標(biāo)。 在 1?? 臨界耦合條件下，耦合回路的諧振特性方程為 20 42 ?? ???uuAA 通頻帶為 Qff 22 ?? 矩形系 數(shù)為 22 ???? ffK r 耦合諧振回路選擇 稱為臨界耦合，諧振曲線單峰值， 通頻帶得到了擴展，通頻帶內(nèi)相高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 20 對平坦 ， 滿足 設(shè)計指標(biāo)要求中頻濾波器 通頻帶 180177。 根據(jù)帶寬的定義公式QffB ???（公式中的品質(zhì)因數(shù) Q 是指回路沒有外加負載時的值，即空載 Q 值）可知，該諧振回路的帶寬小于 180KHz。 該諧振選頻網(wǎng)絡(luò)只要保證電感的空載 Q 值達到 200 以上就能較容易的滿足帶寬小于180KHz 的要求。它是由進行調(diào)頻 — 調(diào)相 調(diào)頻波形變換的移相器、實現(xiàn)相位比較的乘法器和低通濾波器組成。因為要求 移相網(wǎng)絡(luò)的ω0=ωc，則 φ(ω)=cfLcLtuk ??? ? )(22πΔ22π ??? 上 式表示輸入為調(diào)頻波時，經(jīng)移相網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生調(diào)相調(diào)頻波的相位隨瞬時頻率的變化關(guān)系。 MC1496 的作用是將 FM 波與 FMPM 波相乘，輸出端接集成差分放大器 OP07，將雙端輸出變?yōu)閱味溯敵觯俳?jīng) RC 構(gòu)成 LPF 輸出。常用的低頻功率放大器有 TDA282 LM38 TEA202 TPA321 等。 圖 610 低頻功率放大 器 電臺識別電路 的設(shè)計 在進行 接收電臺信號時 ，需要判斷是否有信號。第一個比較 IC8C 是用于檢測輸入信號的峰值。使用頻率計測量結(jié)果 應(yīng) 為 MHzfS 27? 。 表 73 發(fā)射機輸出功率測量數(shù)據(jù) 輸出 峰值 （ V） 輸出功率（ mW） 發(fā)射機效率測量 發(fā)射機負載為 50Ω電阻 ， 調(diào)制信號為 1kHz， 振幅為 1V， 50Ω電阻上輸岀功率 ≤50mW，測量發(fā)射機直流電源電壓與流過整機的直流電流 ， 并將測量數(shù)據(jù)填入表 74 中，計算 電源輸入功率 、 計算效率。 表 75 接收機中頻測量數(shù)據(jù) 載波頻率（ MHz） 本振頻率（ MHz） 中頻（ MHz） 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 25 接收機輸出功率測量 測量低頻功率放大器在 R=8Ω假負載上電壓 URLm, 并將測量數(shù)據(jù)填入表 76 中， 計 算輸出功率 P=U2RLm/2RLm。 接收機通頻帶測量 在滿足輸岀電壓信噪比 ≥4， 輸岀功率 ≥100mW時進行下列測試。 改變載波頻率 ， 測量負載 R=8Ω上電壓 URL值 ， 測電壓最大值的 倍所對應(yīng)的 177。 改變調(diào)頻信號的載波頻率為鏡像頻率 fSˊ=10MHz， （本振選擇為 ） ， 測量負載R=8Ω 上電壓 URL 值 ， 增大鏡像頻率的輸入信號幅值 ， 直到負載 R=8Ω 上電壓 URL′值與正常載波信號輸入時的測量值相等 ， 記錄鏡像頻率改變后的輸入信號幅值 ， 并將測量數(shù)據(jù)填入表 78 中， 兩幅值的比值為鏡頻抑制比。 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 27 附錄 電子元器件清單 序號 品名 型號 封裝 數(shù)量 1 集成寬帶放大器 MAX2650 SMC 1 2 集成模擬乘法器 MC1496 DIP 2 3 集成 VCO MC1648 DIP 1 4 集成運放 OP07 DIP 1 5 音頻功放 TDA2822 DIP 1 6 電壓比較器 LM339 DIP 1 7 高頻小功率管 9018 直插 3 8 低頻小功率管 9014 直插 2 9 高頻線 10 天線 1m 2 11 可調(diào)電容 60PF 直插 10 12 鎳鋅磁環(huán) NXO60φ 18 8 5 3 13 鎳鋅磁環(huán) NXO20φ 10 6 5 7 14 有源晶振 直插 1 15 變?nèi)荻O管 V101 直插 2 16 二極管 1N4148 直插 1 17 電解 電容 330 uF /25V 直插 1 18 電解電容 220uF/25V 直插 1 19 電解電容 10uF/25V 直插 3 20 CBB 電容 1 uF 直插 2 21 瓷片電容 334 直插 4 22 瓷片電容 104 直插 25 23 瓷片電容 473 直插 3 24 瓷片電容 103 直插 4 25 瓷片電容 102 直插 8 26 瓷片電容 200pF 直插 2 27 瓷片電容 130pF 直插 1 28 瓷片電容 100pF 直插 4 29 瓷片電容 73pF 直插 1 30 瓷片電容 51 pF 直插 2 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 28 序號 品名 型號 封裝 數(shù)量 31 瓷片電容 15pF 直插 2 32 瓷片電容 10 pF 直插 1 33 瓷片電容 5 pF 直插 1 34 電位器 100K 直插 5 35 電位器 50 K 直插 1 36 電位器 10K 直插 2 37 電位器 5 K 直插 2 38 電位器 1K 直插 1 39 電阻 250K 直插 1 40 電阻 200K 直插 3 41 電阻 100K 直插 2 42 電阻 20K 直插 2 43 電阻 10K 直插 2 44 電阻 直插 1 45 電阻 直插 2 46 電阻 5K 直插 1 47 電阻 3K3 直插 3 48 電阻 2K 直插 1 49 電阻 1K 直插 21 50 電阻 220 直插 1 51 電阻 200 直插 4 52 電阻 180 直插 1 53 電阻 100 直插 1 54 電阻 51 直插 2 55 電阻 直插 2 56 立體聲耳機座 直插 1 57 IC 座 14 直插 3 58 IC 座 8P 直插 3 59 萬能 板 單孔 5 60 漆包線 Φ 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 29 發(fā)射機系統(tǒng)電路圖 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 30 接收機系統(tǒng)電路圖 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 31 裝配圖 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 32 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 33 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 34 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 35 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 36 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 37 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 38