【文章內容簡介】 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部的電能將轉換成為熱能，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備。在低頻功率放大器中，三極管經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重的多。在實際的低頻功率放大器中，應根據負載的實際要求，盡量設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 調頻發(fā)射系統(tǒng)電路仿真 振蕩級，其靜態(tài)工作點不應設的太高，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，設置好原件參數，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)現頻率過小根據LC的計算公式將L1的值調大得到合適頻率。 變容二極管調頻變容二極管通過耦合電容C1并接在LCN回路的兩端，形成振蕩回路總容的一部分。 因而，振蕩回路的總電容C為： （）振蕩頻 （） 加在變容二極管上的反向偏壓為： （） 變容二極管調頻變容二極管利用PN結的結電容做成，在反偏電壓時呈現出一定的結電容（勢壘電容），而且這個結電容能夠靈敏地隨著反偏電壓在一定范圍內變化，關系曲線稱～。 變容管調頻原理從上圖可知：未加調制電壓時，直流反偏所對應的結電容為。當調制信號為正半周時，變容二極管負極電位升高，即在反偏電壓增加時，變容二極管的電容減??；當調制信號為負半周時，變容二極管負極電位下降，即反偏減小時，變大，其變化具有一定性的非線性特性，當調制電壓非常小時，近似在～曲線的線性段，調制電壓服從線性變化，當調制電壓變大時，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容二極管影響。設用調制信號來控制變容二極管結電容，則： ()：變容二極管的電容隨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：它隨調制信號的變化規(guī)律而變化，式中的是變容二極管結電容變化的最大幅值。我們知道，當回路電容有微量變化時，振蕩頻率也會產生的變化，其關系如下 () 式中，是未調制時的載波頻率；是調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：振蕩頻率隨調制電壓線性變化，從而實現了調頻調制。其頻偏與回路的中心頻率成正比，與結電容變化的最大值Cm成正比，與回路的總電容成反比。 振蕩變容二極管調頻電路。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為變容二極管偏置電阻。其中偏置電壓： （），當輸入信號V1經克拉潑振蕩器產生的正弦信號再經變容二極管調頻后，此時則產生一個調頻正弦波信號。 緩沖級為了減小功放級對振蕩級的影響，設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、電壓放大倍數近似為1的特點。射極電阻=VEQ/IQ，RR10確定偏置電壓，經過計算合理即可。 射極跟隨器其實起到了跟蹤輸入信號的作用，其輸出結果并沒有太多的變化。將振蕩器調頻電路接好，輸入信號到緩沖級，并調試輸入合適的信號，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為變容二極管調頻正弦輸入信號，其調試正確信號為一標準的正弦圖；通道B為射極跟隨器輸出信號，在電路設計合理，調試正確的前提下，輸出圖形也是一標準的正弦圖。 功率輸出級高頻功率放大器用于發(fā)射機的末級，作用是將高頻已調波信號進行功率放大，以滿足發(fā)送功率的要求，然后經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為選頻網絡。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)現功率放大器不放大。后發(fā)現是沒注意輸入信號和匹配網絡，放大器設計有問題。改變方案后，將CL7設置正確后，發(fā)現還是沒放大。偏置電阻（電位器調到50%）以及Q4丙放的射極電阻（電位器0%），發(fā)現大約能放大10倍。 調頻發(fā)射系統(tǒng)整機電路圖級聯整機電路在級聯時主要是要搞清楚信號的走向問題，在發(fā)射機各單元電路設計正確的基礎上，在級聯時一定要確保輸入信號正確接入下一級單元電路，如果各級電路參數設計正確的話，這樣才能正確調試整機電路的最終結果圖。級聯時出現的故障主要是由于高頻電子線路由于受到分布參數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，因此調試工作比較復雜，特別是整機的調試，需要細致耐心，前后級要多次反復調整，直到滿足技術指標為止。切記不要急躁，要有耐心，更不能盲目地更改參數，否則會比較麻煩，得不到預期的結果。發(fā)射整機聯調過程中常會遇見的故障分為以下兩類：調頻震蕩級與緩沖級相聯時，可能出現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，經地線、電源線或連接導線耦合到主振級，從而改變了振蕩級回路參數或主振級的狀態(tài)。可以添加電源去耦合濾波網絡，修改振蕩回路的參數，或重新布線，減小級間相互耦合。第4章 調頻接收系統(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信號，它除載頻信號外還有邊頻分量。根據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，并用并聯諧振回路作為負載。這樣設計的好處是：（1）回路諧振能抑制干擾；（2）并聯回路諧振時，阻抗很大，從而輸出的信號很大；。 高頻放大電路：通道A輸出波形是天線經輸入回路是的信號，也就是信源信號；通道B是經高頻放大的信號。：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，QQ3兩個三極管構成乙類功率放大器，R，最終由R7輸出功率。由仿真結果得出，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，當溫度和其它管子與反饋電路的特性改變時，振幅也相應會改變，；。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端輸入高頻已調信號，V2端輸入本振信號，T2端輸出中頻信號。從圖可知，當V2為正半周時，DD4管電壓為正值，DD4管導通，而DD3管電壓為負值，DD3管截止。同理，當V2在負半周時，DD3管導通，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、經過各種數學運算的等頻率分量的信號?；祛l器的輸出接有選頻回路，選出中頻信號，再經中頻放大器放大，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，有足夠寬的通頻帶。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是經混頻器的輸入混頻信號，通道B是經中頻放大后的輸出信號。圖中C2是高頻濾波電容，R及C是減重網路，可增加抗干擾性。其原理是：在發(fā)射機中用加重網絡加重高音，接收時用減重網絡削弱高音，從而不存