【正文】 改變載波頻率 ， 測量負(fù)載 R=8Ω 上電壓 URL 值 ， 測電壓最大值的 倍所對應(yīng)的 177。使用頻率計測量結(jié)果 應(yīng) 為 MHzfS 27? 。 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?，再?jīng) RC 構(gòu)成 LPF 輸出。 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(fù)載時的值，即空載 Q 值）可知，該諧振回路的帶寬小于 180KHz。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 的漆包線，在線圈上繞制在 NXO60φ 18 8 5 的磁環(huán)繞制，繞制方法采用試?yán)@法。變壓器是靠磁通交鏈 ，或者說是靠互感進(jìn)行耦合的。 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。 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 。 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。 集成壓控振蕩器 MC1648 外接電路減到很少，使用非 常方便。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。 調(diào) 制 信 號 P L L 或D D S 高 頻 功 放 圖 41 發(fā)射機(jī)方案一系統(tǒng)框圖 方案二： 發(fā)射機(jī)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。 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 4 各單元電路調(diào)試之后逐步擴(kuò)大到整體電路 的聯(lián)調(diào)。 （ 4）元器件的選擇 器件選用原則： 由于集成電路具有體積小、功耗低、工作性能好、安裝調(diào)試方便等一系列的優(yōu)點而得到了廣泛的應(yīng)用，成為現(xiàn)代電子電路的重要組成部分之一。 但僅憑題目所給要求，還不能進(jìn)行設(shè)計，設(shè)計人員必須對題目的各項要求進(jìn)行分析，整理出系統(tǒng)和具體電路所需要的更具體，更詳細(xì)的功能要求和技術(shù)性能指標(biāo)要求，這些要求才是進(jìn)行電子電路系統(tǒng)設(shè)計的原始依據(jù)。初步掌握小型發(fā)射機(jī) 、接收機(jī) 的調(diào)整及測試方法。習(xí)題求解時通常的參數(shù)值為已知量，需要求解的只有 1～ 2 個參數(shù)，正確的答案一般也只有一個。電子電路的安裝調(diào)試在電子工程技術(shù)中占有很重要的地位，它是把理論付諸于實踐的過程，也是知識轉(zhuǎn)化為能力的一種重要途徑。10kHz， 矩形系數(shù) ≤3； （ 5） 接收機(jī) 接收靈敏度 ≤100μV， 鏡像頻率抑制比 ≥20dB， 輸入阻抗 50Ω； （ 6） 解調(diào)器后要有低頻電壓和功率放大 ， 負(fù)載電阻 8Ω， 在接收機(jī)輸入信號幅值為 1mV有效值 條件下 ， 輸岀功率 ≥100mW， 波形無明顯失真 。 三 極 管前 置 放 大混 頻 器 單功 能 模 塊 B P F三 極 管放 大 B P F 鑒 頻 器低 頻 放 大 單功 能 模 塊鎖 相 環(huán)（ P L L ） 包 絡(luò) 檢 波M C U顯 示 圖 45 接收機(jī)方案二系統(tǒng)框圖 方案三： 接收機(jī)盡可能選擇單功能模塊進(jìn)行搭建，前置低噪聲放大器、中頻放大器均可采用集成的低噪聲高速運算放大器搭建，本振采用直接數(shù)字式頻率合成器（ DDS），混頻器、相移乘法鑒頻器、低頻功率放大器均采用集成單功能模塊搭建。 由于 變?nèi)荻O管調(diào)頻電路 具有 優(yōu)點是電路簡單，工作頻率高，易于獲得較大的頻偏，而且在頻偏較小的情況下，非線性失真 可以很小。例如在 本 調(diào)頻發(fā)射 機(jī)中，中心頻率 fS 在 26～ 28MHz范圍內(nèi) ，要求的最大頻偏 Δf=75kHz，若所用變?nèi)荻O管的 γ=1，則由式 Δfm=2?mωc可求得 m=103～ 103，這時對應(yīng)的 kf2 和 /ccff? 都很小。 美信公司的 MAX2650 低功耗低噪聲甲類放大器，它的增益固定，不需要外圍電路過多擴(kuò)展，降低了噪聲的引入途徑和調(diào)試的難度。因此 題目對整個接收機(jī)的帶寬有要求，而且對中頻濾波器的矩形系數(shù)有相當(dāng)?shù)囊?，矩形系?shù) ≤3。 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 17 高頻自耦變壓器的設(shè)計 為了減小晶體管輸出阻抗、混頻器輸入阻抗對諧振回路的 Q 值的影響， 接 晶體管 的L C11 回路 初級回路 , 與 混頻器 相接的 L C12回路 次級回路 ，均利用高頻自耦變壓器部分接入。在 fs=200MHz 時，電路的混頻增益為9dB，靈敏度為 14μV。10kHz， 矩形系數(shù) ≤3 的要求。上述經(jīng)過移相網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生的調(diào)相調(diào)頻波與原調(diào)頻波輸入給乘法器實現(xiàn)相位比較，經(jīng)低通濾波器取出原調(diào)制信號。第二個比較 IC8D 是有線作為緩沖區(qū)，以增加電流 增益。 改變載波頻率 ， 測量負(fù)載 R=8Ω上電壓 URL 值 ， 測電壓最大值的 倍所對應(yīng)的 177。 表 77 接收機(jī)通頻帶及矩形系數(shù)測量數(shù)據(jù) （ MHz） +（ MHz） （ KHz） 矩形系數(shù) （ MHz） +（ MHz） （ KHz） 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 26 鏡像頻率抑制比測量 在滿足輸岀電壓信噪比 ≥4， 輸岀功率 ≥100mW 時進(jìn)行下列測試。 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 24 表 72 發(fā)射機(jī)最大頻偏 mf? 測量數(shù)據(jù) 載波頻率 Sf （ MHz） 載波頻率 1Sf （ MHz） Ssm fff ??? 1（ KHz） 發(fā)射機(jī)輸出功率測量 輸入調(diào)制信號振幅 1??mU V， F=1kHz 測負(fù)載 50Ω 上輸出電壓 ， 并將測量數(shù)據(jù)填入表73 中， 計算輸岀功率。 圖 69 相移乘法鑒頻器 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 22 低頻功率放大 器 的設(shè)計 題目要求輸出功率不能小于 100mW， 因此選用集成的低頻功率放大器是最優(yōu)選擇。 因此設(shè)計該諧振回路時，一定 要將帶寬降低到180KHz 以下。 由回路電壓方程 CQC C b B E Q C Q eIV R U I R?? ? ?得 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 19 11 3() ( 1 2 0 . 7 2 . 5 2 ) 1 0 0 2522 . 5 1 0C C B E Q C Q eb CQV U I RR R KI ? ??? ? ? ? ?? ? ? ? ?? 選用 250K? 電阻。 圖 64 高頻 自耦變壓器 混頻器 的設(shè)計 混頻器 超外差接收機(jī)的主要特點是，把被接收的已調(diào)波信號的載波頻率先變?yōu)轭l率較低的 (或較高的 )，且是固 定不變的中頻，而其 調(diào)制 的變化規(guī)律保持不變 。 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 15 電容耦合回路 諧振 放大器 電路如 62 所示， 接有激勵信號源的 L C11 回路稱為初級回路 , 與負(fù)載相接的 L C12 回路稱為次級回路或負(fù)載回路 ， C10 為耦合電容，調(diào)整耦合電容的值可以改變兩個回路的耦合程度，從而改變諧振曲線的形狀。 MAX2650 的輸入輸出阻抗均為標(biāo)準(zhǔn)的 50Ω 純電阻，外圍不需要再另行做阻抗匹配，避免 了外加組件所引入的噪聲和信號衰減，進(jìn)一步降低了調(diào)試的難度。 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 11 u rC V D1 . 5 V 5 V2 5 p F5 0 p F 圖 54 V101 變?nèi)荻O管的壓容特性 其振蕩頻率下 式 計算 12cf LC? ?? 其中 1544151 2 5 611 1 1 12( )VDVDV D V DCCC C CCCC C C C? ? ? ? ? ?? ? ? 對于 27cf MHz? 點頻，取 2LH?? 得 2 6 2 611 18( 2 ) ( 2 2 7 1 0 ) 2 1 0CC p FfL??? ?? ? ?? ? ? ? 若選取 4 5C pF? 、 56100C C pF?? 、 1235V D V DC C pF??得 1544151 2 5 61 1 35 10 05 181 1 1 12( ) 2 ( 35 10 0)VDVDV D V DCCC C C pFCCC C C C??? ? ? ? ? ? ? ???? ? ? 符合設(shè)計要求。 在這個電路中采用了兩個變?nèi)荻O管，并且同極性對接，常稱為背靠背聯(lián)接。 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 8 5 調(diào)頻 發(fā)射機(jī) 電路設(shè)計 低頻電壓放大器 的設(shè)計 為了穩(wěn)定工作點，采用分壓式偏置電路及電流負(fù)反饋電路來設(shè)置靜態(tài)工作點。其系統(tǒng)框圖如圖 43 所示。 第七步、撰寫設(shè)計報 設(shè)計報告格式和內(nèi)容如下： （ 1）設(shè)計題目 （ 2）設(shè)計任務(wù)和要求 （ 3）方案設(shè)計與論證（方案比較） （ 4）原理電路設(shè)計 ① 單元電路設(shè)計； ② 元件選擇； ③ 整體電路（標(biāo)出原元件型號和參數(shù)、畫出必要波形圖）； ④ 說明電路工作原理。 注意的問題： 進(jìn)行各部分功能電路設(shè)計及電路連接的設(shè)計，這時要注意局部電路對全系統(tǒng)的影響。 （ 2）方案比較 提出幾種方案進(jìn)行初步對比，如果不能確定，就應(yīng)當(dāng)進(jìn)行關(guān)鍵電路分析（包括中間實驗），然后再做 比較，評價各個方案的優(yōu)缺點、可行性和可能的達(dá)標(biāo)情況，選定最佳方案。 在高頻課程設(shè)計中，經(jīng)過查資料、選方案、設(shè)計電路、撰寫設(shè)計報告、使學(xué)生得到一次較全面的工程實踐訓(xùn)練。一高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 3 個好的電路結(jié)構(gòu)應(yīng)該是滿足性能指標(biāo)的要求，功能齊全，結(jié)構(gòu)簡單、合理，技術(shù)先進(jìn)等。在電路設(shè)計時應(yīng)注意： （ 1）選用電磁兼容特性好的 集成電路； （ 2）盡量提高系統(tǒng)集成度； （ 3）只要條件允許盡量降低系統(tǒng)工作頻率； （ 4）為系統(tǒng)提供足夠功率的電源； （ 5）電路布局、布線要合理，做到高低頻分開、功率電路與信號電路分開數(shù)字電路與模擬電路分開。 圖 31 系統(tǒng)組成框圖 調(diào)頻 發(fā)射 機(jī) 設(shè)計與制作要求 （ 1） 設(shè)計與制作一個調(diào)頻發(fā)射機(jī) , 要求載波頻率 fS 為自制接收機(jī)的中心頻率 ， 頻率穩(wěn)定度 優(yōu)于 104； （ 2） 調(diào)制信號頻率為 50Hz～ 15kHz； 在調(diào)制信號振幅為 1V 時 ， 最大頻偏為 75kHz， 發(fā)射 機(jī)負(fù)載阻抗為 50Ω； （ 3） 在發(fā)射機(jī) 輸岀功率 Po≤50mW 時 ， 接收機(jī) 解調(diào) 的 50Hz～ 15kHz 信號波形無明顯失真 條 件下， 通信距離 ≥4m； （ 4） 發(fā)射機(jī) 整機(jī) 效率 ≥35 %； （ 5） 發(fā)射機(jī)與接收機(jī)能進(jìn)行語言和音樂的無線通信 。其系統(tǒng)框圖如圖 44 所示。 集電極負(fù)載電阻的估算 KI mVrI mVrr CQbbEQbbbe )1( // ????????? ?? 若選取 CL RR ?? ，即 CL RR ?/ ，由beCbeLu rRrRA ?? ?? / 得 KrAR beuC 2300 ???? ? （ 3）電容參數(shù)的選取 嚴(yán)格計算 1C 、 2C 、 3C 的參數(shù)較為麻煩，根據(jù)經(jīng)驗值，通常選取 FCC ?)102(21 ～?? FC ?)10050(3 ～? 。 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 10 圖 52 VCO 原理電路 變?nèi)荻O管直接調(diào)頻的特點為最大 頻偏大，能夠達(dá)到幾 MHz，為解決調(diào)制頻偏過大的問題，因此使用變二極管部分接入的方式完成，以達(dá)到調(diào)制信號變化 1V 時對應(yīng)的頻偏為75KHz， 與此 同時提高了振蕩器的頻率穩(wěn)定度。 圖 56 環(huán)形電感 高頻課程設(shè)計指導(dǎo)書 13 6 調(diào)頻 接收機(jī)電路設(shè)計 低噪聲前置放 大器 的設(shè)計 n 級級聯(lián) 網(wǎng)絡(luò) 的總噪聲系數(shù)為 2311 1 2 1 2 ( 1 )1 1 1F F F nFFP H P H P H P H P H P H nN N NNN A A A A A A?? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ?