【文章內(nèi)容簡介】 重要要求就是具有較高的效率。放大電路輸出給負載的功率通常是直流電源提供的。在輸出功率較大的情況下，效率問題更為重要。如果功率放大電路的效率不高，這樣將造成能量的浪費，更重要的是消耗放大電路內(nèi)部的電能將轉(zhuǎn)換成為熱能，使管子、元件等溫度升高，因而不得不選用較大容量的放大管與其它設(shè)備。在低頻功率放大器中，三極管經(jīng)常工作在大信號狀態(tài)下，使得管子特性曲線的非線性問題充分暴露出來[12]。一般來說，低頻功率放大器的輸出波形的非線性失真比小信號放大電路要嚴(yán)重的多。在實際的低頻功率放大器中，應(yīng)根據(jù)負載的實際要求，盡量設(shè)法減小輸出波形的非線性失真。3. 放大電路的分析方法在低頻功率放大器中，由于三極管的工作點在其范圍內(nèi)變化大，因此，進行電路進行分析時，一般不能采用微變等效電路法，而應(yīng)采用圖解法來分析放大電路的靜態(tài)和動態(tài)工作情況。第3章 調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)電路仿真 振蕩級，其靜態(tài)工作點不應(yīng)設(shè)的太高，工作點太高振蕩管工作范圍易進入飽和區(qū)，輸出阻抗的降低將使振蕩波形嚴(yán)重失真，但工作點太底將不易起振。 穩(wěn)定克拉潑電路圖主要原件參數(shù)的確定：R1 、RRR4確定高頻三極管2N2222A的靜態(tài)工作點。LC4與CC3組成并聯(lián)諧振回路，其中C3兩端電壓確定振蕩器反饋電壓Vvo。CC3的比值確定反饋系數(shù)F,電路起振條件為VvoF1。由于要求載頻為4Mhz，根 ()通過公式計算可以確定L1和電容的值。如果輸出頻率不對還可以在仿真時用頻率計觀察頻率并調(diào)節(jié)L1的大小即可得到需要頻率。 振蕩器仿真波形 頻率計，利用multisim仿真軟件，仿真振蕩器。畫好電路圖，設(shè)置好原件參數(shù)，按圖接好示波器和頻率器。仿真后可看到波形和頻率。開始發(fā)現(xiàn)頻率過小根據(jù)LC的計算公式將L1的值調(diào)大得到合適頻率。 變?nèi)荻O管調(diào)頻變?nèi)荻O管通過耦合電容C1并接在LCN回路的兩端，形成振蕩回路總?cè)莸囊徊糠帧?因而，振蕩回路的總電容C為： （）振蕩頻 （） 加在變?nèi)荻O管上的反向偏壓為： （） 變?nèi)荻O管調(diào)頻變?nèi)荻O管利用PN結(jié)的結(jié)電容做成，在反偏電壓時呈現(xiàn)出一定的結(jié)電容（勢壘電容），而且這個結(jié)電容能夠靈敏地隨著反偏電壓在一定范圍內(nèi)變化，關(guān)系曲線稱～。 變?nèi)莨苷{(diào)頻原理從上圖可知：未加調(diào)制電壓時，直流反偏所對應(yīng)的結(jié)電容為。當(dāng)調(diào)制信號為正半周時，變?nèi)荻O管負極電位升高，即在反偏電壓增加時，變?nèi)荻O管的電容減??；當(dāng)調(diào)制信號為負半周時，變?nèi)荻O管負極電位下降，即反偏減小時，變大，其變化具有一定性的非線性特性，當(dāng)調(diào)制電壓非常小時，近似在～曲線的線性段，調(diào)制電壓服從線性變化，當(dāng)調(diào)制電壓變大時，曲線的非線性特性不可忽略，會帶來一定的非線性失真。由上圖可知，如果調(diào)制電壓很小，工作在Cj～VR曲線的線性段時，假如不考慮高頻電壓對變?nèi)荻O管影響。設(shè)用調(diào)制信號來控制變?nèi)荻O管結(jié)電容，則： ()：變?nèi)荻O管的電容隨υR變化即： （） 可得出振蕩回路的總電容為 （）由此式可得出振蕩回路總電容的變化量為 ()由上式可知：它隨調(diào)制信號的變化規(guī)律而變化，式中的是變?nèi)荻O管結(jié)電容變化的最大幅值。我們知道，當(dāng)回路電容有微量變化時，振蕩頻率也會產(chǎn)生的變化，其關(guān)系如下 () 式中，是未調(diào)制時的載波頻率；是調(diào)制信號為零時的回路總電容，顯然 （）由公式（）可計算出中心頻率 （）將（）式代入（）式，可得： （）頻偏： （） 振蕩頻率： （）由此可見：振蕩頻率隨調(diào)制電壓線性變化，從而實現(xiàn)了調(diào)頻調(diào)制。其頻偏與回路的中心頻率成正比，與結(jié)電容變化的最大值Cm成正比，與回路的總電容成反比。 振蕩變?nèi)荻O管調(diào)頻電路。其中V1為輸入信號。 C5為高頻濾波電容，L1給輸入信號提供通路。RR8為變?nèi)荻O管偏置電阻。其中偏置電壓： （），當(dāng)輸入信號V1經(jīng)克拉潑振蕩器產(chǎn)生的正弦信號再經(jīng)變?nèi)荻O管調(diào)頻后，此時則產(chǎn)生一個調(diào)頻正弦波信號。 緩沖級為了減小功放級對振蕩級的影響，設(shè)計中在振蕩級和功放級加入了緩沖級。因為功放級輸出信號較大，工作的變化（如諧振阻抗的變化）會影響振蕩器的頻率穩(wěn)定度，或波形失真或輸出電壓減小。緩沖集常采用射極跟隨器電路。調(diào)節(jié)射極電阻可以變射極跟隨器的輸入阻抗，射極跟隨器具有輸入高阻抗 輸出低阻抗特點、電壓放大倍數(shù)近似為1的特點。射極電阻=VEQ/IQ，RR10確定偏置電壓，經(jīng)過計算合理即可。 射極跟隨器其實起到了跟蹤輸入信號的作用，其輸出結(jié)果并沒有太多的變化。將振蕩器調(diào)頻電路接好，輸入信號到緩沖級，并調(diào)試輸入合適的信號，仿真出緩沖器前后波形，于是看到緩沖器輸出波形沒有什么變化。通道A為變?nèi)荻O管調(diào)頻正弦輸入信號，其調(diào)試正確信號為一標(biāo)準(zhǔn)的正弦圖；通道B為射極跟隨器輸出信號，在電路設(shè)計合理，調(diào)試正確的前提下，輸出圖形也是一標(biāo)準(zhǔn)的正弦圖。 功率輸出級高頻功率放大器用于發(fā)射機的末級，作用是將高頻已調(diào)波信號進行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求，然后經(jīng)過天線將其輻射到空間。Q4一級丙類功率放大器的輸入信號,丙類功率放大器作為發(fā)射機末級功率放大器以獲得較大的輸出功率和較高的效率。由R1R20和射極電阻組成靜態(tài)偏置，進行線性放大避免后級丙功放放大失真。C20 、L7為選頻網(wǎng)絡(luò)。前級輸入C1信號為4MHZ，通過 ()公式計算，假定L7=10uH則可以計算出C20為170pF，Q1組成的丙放主要進行功率放大。R15用來設(shè)置丙放基極反偏電壓。丙放采用零偏置電壓來確定Q。 功率放大器輸出從緩沖器輸出的信號接入C1。示波器接法如圖所示A通道是放大后的信號，B通道接緩沖器輸出的信號。即接C1前面，運行仿真，發(fā)現(xiàn)功率放大器不放大。后發(fā)現(xiàn)是沒注意輸入信號和匹配網(wǎng)絡(luò)，放大器設(shè)計有問題。改變方案后，將CL7設(shè)置正確后，發(fā)現(xiàn)還是沒放大。偏置電阻（電位器調(diào)到50%）以及Q4丙放的射極電阻（電位器0%），發(fā)現(xiàn)大約能放大10倍。 調(diào)頻發(fā)射系統(tǒng)整機電路圖級聯(lián)整機電路在級聯(lián)時主要是要搞清楚信號的走向問題，在發(fā)射機各單元電路設(shè)計正確的基礎(chǔ)上，在級聯(lián)時一定要確保輸入信號正確接入下一級單元電路，如果各級電路參數(shù)設(shè)計正確的話，這樣才能正確調(diào)試整機電路的最終結(jié)果圖。級聯(lián)時出現(xiàn)的故障主要是由于高頻電子線路由于受到分布參數(shù)和各種耦合與干擾因素的影響，其穩(wěn)定度比起低頻電路來說要差，因此調(diào)試工作比較復(fù)雜，特別是整機的調(diào)試，需要細致耐心，前后級要多次反復(fù)調(diào)整，直到滿足技術(shù)指標(biāo)為止。切記不要急躁，要有耐心，更不能盲目地更改參數(shù)，否則會比較麻煩，得不到預(yù)期的結(jié)果。發(fā)射整機聯(lián)調(diào)過程中常會遇見的故障分為以下兩類：調(diào)頻震蕩級與緩沖級相聯(lián)時，可能出現(xiàn)震蕩級的輸出電壓幅度明顯減小或波形失真變大的情況[13]。產(chǎn)生的原因可能是射級跟隨器的輸入阻抗不大，使震蕩級的輸出負載加重，可通過改變射級電阻，提高射級跟隨器的輸入阻抗。 （1）輸出功率明顯變小，波形失真度變大，原因可能是級間的相互影響，使丙類功放諧振回路的阻抗發(fā)生變化，可以重新調(diào)諧，使回路諧振。 （2）主震級的振蕩頻率改變或停振時。發(fā)生的原因可能是下一級功放輸出信號變強，經(jīng)地線、電源線或連接導(dǎo)線耦合到主振級，從而改變了振蕩級回路參數(shù)或主振級的狀態(tài)?？梢蕴砑与娫慈ヱ詈蠟V波網(wǎng)絡(luò)，修改振蕩回路的參數(shù)，或重新布線，減小級間相互耦合。第4章 調(diào)頻接收系統(tǒng)電路仿真 高頻放大電路高頻放大器是用來放大高頻小信號的器件，在接收機中，高頻放大器所放大的對象是已調(diào)信號，它除載頻信號外還有邊頻分量。根據(jù)高頻放大器的對象是載頻信號，通常都采用高頻功率管做放大器，并用并聯(lián)諧振回路作為負載。這樣設(shè)計的好處是：（1）回路諧振能抑制干擾；（2）并聯(lián)回路諧振時，阻抗很大，從而輸出的信號很大；。 高頻放大電路：通道A輸出波形是天線經(jīng)輸入回路是的信號，也就是信源信號；通道B是經(jīng)高頻放大的信號。：RR8為三極管Q2的偏置電阻，以使其工作在放大區(qū)。輸入VCC=20V，V(BR)=VCC，輸出功率P0=1/2（I0*R5）2，V0=I0*R7,電容C2起隔直耦合作用，C4起隔直作用，QQ3兩個三極管構(gòu)成乙類功率放大器，R，最終由R7輸出功率。由仿真結(jié)果得出，放大器將電壓幅值放大20倍。 本振電路 本振電路這次設(shè)計中，采用改進型電容三點式振蕩電路。本振電路的輸出頻率信號要與高頻放大電路的輸出信號進行混頻，得到一個中頻信號。因此，要求本振電路輸出頻率必須穩(wěn)定，所以采用改進型電容三點式振蕩電路。如果本振電路的輸出信號不太穩(wěn)定，將引起混頻器輸出信號大小的改變，振蕩頻率的漂移也會使中頻信號改變。振蕩器的振幅與振蕩管的特性以及反饋電路的特性相關(guān)，當(dāng)溫度和其它管子與反饋電路的特性改變時，振幅也相應(yīng)會改變，；。起振條件：A0*F1；平衡條件：A*F=1，ΨA+ΨF =2nπ（n=0,1,2,3,……）。RR4為三極管偏置電阻，C1起隔直作用，R3為負載，其輸出電路產(chǎn)生了的振蕩波。C3=100pF,C4=200pF輸出振蕩波的頻率為11MHz。 混頻器采用二極管環(huán)形混頻器，RR2的值都為1k，V1端輸入高頻已調(diào)信號，V2端輸入本振信號，T2端輸出中頻信號。從圖可知，當(dāng)V2為正半周時，DD4管電壓為正值，DD4管導(dǎo)通，而DD3管電壓為負值，DD3管截止。同理，當(dāng)V2在負半周時，DD3管導(dǎo)通，DD4管截止。由圖可知示波器1中A、B通道分別顯示的高頻放大信號和本振信號，示波器2顯示的是混頻之后的波形。 混頻之前高頻放大以及本地振蕩波形經(jīng)過變頻器混頻之后輸出的波形?；祛l器的輸出為含有高頻放大后的信號、本振信號、放大信號和本證信號之和和之差、經(jīng)過各種數(shù)學(xué)運算的等頻率分量的信號。混頻器的輸出接有選頻回路，選出中頻信號，再經(jīng)中頻放大器放大，獲得足夠高的增益。 中頻放大電路中放的作用有兩個主要目的：（1）提高增益，因中頻信號頻率低，晶體管的參數(shù)及回路諧振電阻較大，因此易于獲得較高的增益。差外差接收機檢波前的總增益主要取決于中放電路。（2）抑制鄰近頻道干擾。對中放的主要要求是：工作穩(wěn)定，失真小，增益高，選擇性好，有足夠?qū)挼耐l帶。對于高放，因工作頻率f0高，通頻帶BW=f0/QL寬，如果高放回路的Q值越高越好，這時不必考慮BW太窄的問題[14]；但對于中放，由于工作頻率較低，假如回路Q值較高，頻帶可能太窄而不能通過全部信號分量，所以在它要求的通頻帶的條件下選擇性越高越好，也就是說諧振曲線接近矩形。圖 通道A是經(jīng)混頻器的輸入混頻信號，通道B是經(jīng)中頻放大后的輸出信號。圖中C2是高頻濾波電容，R及C是減重網(wǎng)路，可增加抗干擾性。其原理是：在發(fā)射機中用加重網(wǎng)絡(luò)加重高音，接收時用減重網(wǎng)絡(luò)削弱高音，從而不存