【正文】 本機(jī)震蕩器由于采用用晶振 ,輸出固定頻率 ,所以電路不需要反復(fù)調(diào)諧 .但需要注意的是 ,在電路不起振時 ,可以改變晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)及有關(guān)參數(shù)。則 R2=VBQ/5IBQ= R1= ??? kV VV BQ BQCC 實驗調(diào)整的時候取 R1=+10K 電位器， 取高頻旁路電容CE1=,輸入的耦合電容 C1=. 高頻電路電源去耦濾波網(wǎng)絡(luò)通常采用的是型 LC 低通濾波器， LL4 可以按照經(jīng)驗取 50uH~100uH,Ca、 Cb、 Cc、 Cd,按照經(jīng)驗可以取， L L4 還可以用環(huán)行磁芯繞制，此外，還可以在輸出變壓器的次級與負(fù)載 RL 之間插入 LC 濾波器，用以改變 RL 上的輸出的波形。239。221 HCmRV? 得集電極電壓的振幅 VCM VCM=2PC/ICM= 然后由 VCM=VCCICQRE1VCES 得射極直流反饋電阻 38 RE1= ???? kI VVV CQ C E ScmCC 357 再由HHTRRNN 39。C2為 左右 . 高頻功放的參數(shù)計算 變壓器的效率η =。BR // β 39。 由 f0≈1121 CL? 得 F0= 1121 CL? 若取 C1=100PF，則 L1≈ 10uH，實驗中可以適當(dāng)調(diào)整 L1的線圈數(shù) 或 C1的值。最后進(jìn)行整機(jī)指標(biāo)測試 .由于功放運(yùn)用的是折線分析方法 ,其理論計算為近似值 .此外單元電路的設(shè)計計算沒有考慮實際電路中分布參數(shù)的影響 ,級間的相互影響 ,所以電路的實際工作狀態(tài)與理論工作狀態(tài)相差較大 ,原器件參數(shù)在整機(jī)調(diào)整過程中 ,修改比較大 ,這在高頻電路整機(jī)調(diào)試中需要特別注意的 .圖所示的 為設(shè)計整機(jī)調(diào)試完成后的電路 . 七 、參數(shù)計算 LC 部分的計算 以為本題的對頻率的穩(wěn)定度不是很高，所以選用的是 LC 振蕩器與變?nèi)荻O管調(diào)頻電路。 圖 5 串行控制字格式 六 、 電 路裝調(diào)與測試 整機(jī)電路的設(shè)計計算順序一般是從末級單元電路開始 ,向前逐級進(jìn)行的 .而電路的裝調(diào)順序一般從前級單元電路開始 ,向逐級進(jìn)行 .電路的調(diào)試順序為先分級調(diào)整單元電路的靜態(tài)工作點(diǎn) ,測量 35 其性能參數(shù) 。圖 5 給出定義的 4 個控制字。第 1 個引入位是最高有效位 (MSB),完成對 TRF4900 的編程 。 功率放大器 (PA)能夠由在 D字中的 P0和 P1兩位編程 ,提供可 變的輸出功率電平。當(dāng)使用外部 VCO 時 ,xVCO 位將被設(shè)置為 0。當(dāng) FSK 發(fā)射時 ,中心頻率 fcenter 被認(rèn)為是有效的載波頻率。 2FSK 調(diào)制信道寬度（ 頻偏）和信道間距是軟件可編程的。 VCO 的輸出頻率 fout 是由 DDSx 頻率設(shè)置決定的（ DSS0 在 A 字中 ,DDS1 在 B 字中） ,VCO 的輸出頻率 fout 計算公式如下： 如果選擇 FSK 調(diào)制（ MM=0,C 字 ,16 位） ,則 8 位 FSK頻偏寄存器能被用來編程 2FSK 調(diào)制的頻偏。 圖 4 DDS 頻率和 FSK 頻偏在 DDS 頻率寄存器中的格式 這個位權(quán)與 VCO 輸出頻率（ fref/8） N 相適應(yīng)。TRF4900 的最小頻率步長可由下式計算： 32 24 位的累加器能夠通過兩個 22 位的頻率設(shè)置寄存器編程（ A字確定模式 0的頻率 ,B 字確定模式 1 的頻率） ,同時寄存器的兩個 MSB 位設(shè)置為 0。 PLL 電路根據(jù)預(yù)先確定的系數(shù)倍乘基準(zhǔn)頻率。在數(shù) /模轉(zhuǎn)換后 ,低通濾波器用來抑制不需要的寄生響應(yīng)。 DDS 利用一個 N位加法器從 0到 2N計數(shù) ,根據(jù)在頻率寄存器中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換規(guī)范產(chǎn)生數(shù)字階梯波 ,來構(gòu)造一個模擬正弦波。 DDS 由累加器、正弦波查找表、數(shù) /模轉(zhuǎn)換器、低通濾波器組成。 30 圖 1 芯片的串行 接口 介紹 TRF4900 通過串行接口連接到 TI 的 MSP430 微控制器 ,如圖 2 所示。發(fā)射器的每一個功能塊能夠通過串行接口編程設(shè)置其功能。芯片內(nèi)集成壓控振蕩器（ VCO）、鎖相環(huán)（ PLL）和基準(zhǔn)振蕩器，僅需要極少的外部元件即可構(gòu)成一個完整的發(fā)射電路。 24 位直接數(shù)字合成器有 11 位 DAC，合成器有大約 230 Hz 的通道空間，允許窄帶和寬帶應(yīng)用。芯片能滿足在歐洲 868 MHz 頻帶和北美 915 MHz ISM 頻帶的線性 (FM)或者數(shù)字（ FSK）發(fā)射應(yīng)用。上圖就是利用兩級功放組成高頻功放電路的，其中第一個晶體管和第一個變壓器組成寬帶功放，第二個晶體管和選頻網(wǎng)絡(luò)組成的是丙類功放 。但是他的效率是比較的低，一般只有 20%左右，它通常是作為發(fā)射級的中間級，以提供較大的激勵功率。常見寬帶變壓器的用高頻磁芯繞制的高頻變壓器的傳輸線變壓器。若整機(jī)效率不高 。LR ? kΩ 輸入電壓 Vi= iiRP ? 為減小射極跟隨器對前級振蕩起的影響 ,藕 合電容 C1 不能太大 ,一 27 般為數(shù)十皮法 。LR 1,所以圖（ 3）所示射極輸出器具有輸入阻抗高 ,輸出阻抗低 ,電壓放大倍數(shù)近似等于 1的特點(diǎn) .晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)位于交流負(fù)載線的中點(diǎn) ,一般取 VCEQ=VCC/2,ICQ=(310)mA.對于圖 (3)所示電路 ,若取 VCEQ=6V,ICQ=4mA,則 RE1+RE2=VEQ/ICQ= 取 RE1=1kΩ 電阻 ,RE2=1KΩ 電位器 . RB2=BQBQIV10 = ? ?BQBECEQCC I VVV 10 ??? ? 10kΩ RB1= ??? kRV VV BBQ BQCC 因為功率激勵級的輸入阻抗為 325 kΩ，即射隨器的負(fù)載電阻RL=325 kΩ，所以可計算出射隨器的輸入電阻 Ri= 39。39。BR //β 39。 變?nèi)荻O管 DC 通過 CC部分接入振蕩回路，有利于提高穩(wěn)定的主振頻率 f0，減小調(diào)制信號的失真。電阻 R3稱為隔離電阻，常取 R3R2,R3R1,以減小調(diào)制信號對 VQ的影響。數(shù)字鎖相環(huán)常用來提取位同步信號。 電荷泵鎖相環(huán)是一種典型的模數(shù)混合鎖相環(huán)，常在頻率合成 器 21 中使用。在這種鎖相環(huán)中， ud、 uc仍為模擬信號。 、 模數(shù)混合鎖相環(huán) 采用數(shù)字鑒相器， LF、 VCO 仍與模擬環(huán)相同。另外，由數(shù)字門電路組成的振蕩器也常歸屬模擬壓控振蕩器，應(yīng)為它的壓控電壓是模擬量，震蕩頻率是連續(xù)可變的。環(huán)路濾波器是由 RC 組成的無源低通濾波器或由 RC 和運(yùn)算 放大器組成的有源低通濾波器。這是應(yīng)用較早的鎖相環(huán)。 鎖相環(huán)分類與應(yīng)用簡介 鎖相環(huán)的分類 目前，主要是根據(jù)鎖相環(huán)的部件電路類型來對鎖相環(huán)分類的。環(huán)路鎖定后，△ fo 也是在不斷變化的，要想環(huán)路保持鎖定狀態(tài)，必須滿足 |△fo|△ fH這一條件。鎖相環(huán)路的VCO 是一個振蕩器，它的固有震蕩頻率 fo也是一個變化范圍。 下面再對捕捉帶和同步帶這兩個重要概念的物理意義作進(jìn)一步闡述。 當(dāng)環(huán)路的鑒相特性為式（ 118）時，△ wH〉△ wp ，環(huán)路失鎖時ud(t)為不對稱的正弦波。 可見， △ fp 是環(huán)路能進(jìn)入鎖存狀態(tài)的最大固有頻差，△ fH是環(huán)路能保持鎖定狀態(tài)的最大固有頻差。否則不能鎖定。 斷開 K 或斷開鎖相環(huán)的電源，在不同的 ?i 下關(guān)閉 K 或接通環(huán)路電源。 分析的 波 形圖如下： 把上述實驗重復(fù)做若干次，每次得到的 ?i ?i ?i ?i4值可能不相同，分別對它們作平均處理，得到四個平均值 1 2 3 4i i i if f f f、 、 、 和 。且隨 ?i 減小，不對稱程度增大， ?i 等于 ?i2 時， ud 突然變?yōu)橹绷鳎? （ 3） ?i由 ?i2向 ?i3 減小時， ud為直流，且隨 ?i 減小而減??； （ 4） ?i由 ?i3 向 ?i4增大時， ??00,ud為上窄、下寬的不對 18 稱正弦波，如圖 18 所示。再一次增大?i ，直到環(huán)路再一次剛剛鎖定為止，記此時的 ?i 為 ?i4 。再減小?i ，直到環(huán)路剛剛鎖定為止，記此時的輸入頻率為 ?i2 。 環(huán)路鎖定后， 按下述規(guī)律緩慢地改變 ?i 并注意觀察 ud(t)的波形。 PD 為模擬乘法器（取差頻），其輸出與相差成正弦關(guān)系（第二章將作詳細(xì)指導(dǎo)） Ud(t)=Udsin? e(t) 17 圖 實驗鎖相環(huán) 斷開開關(guān) K，環(huán)路對 VCO 無控制作用，測量 VCO 頻率 ?v ，即得到其固有振蕩頻率 ?0 。 VCO為一個 RC 定時振蕩器或 LC 變?nèi)荻O管振蕩器。 實驗框如圖 所示。第一個問題與環(huán)路捕捉帶有關(guān)，第二個問題與環(huán)路的同步帶有關(guān)。 鎖相環(huán)的捕捉與同步帶 在使用鎖相環(huán)時經(jīng)常要遇到兩個問題。在鎖相環(huán)中可以把輸入信號和輸出信號看作兩個運(yùn)動過程，并用矢量來表示它們。實際上，“同步”一詞是用來描述兩個運(yùn)動過程的關(guān)系的。但一般說環(huán)路處于鎖定狀態(tài)時，是指輸入為固有頻率信號，說環(huán)路處于跟蹤狀態(tài)時，是指輸入為調(diào)角信號。 總之，當(dāng)輸入為調(diào)角信號，反饋信號載頻與輸入信號載頻相等的狀態(tài)叫跟蹤狀態(tài)，不等于的狀態(tài)叫失鎖狀態(tài)。與信號一起進(jìn)入環(huán)路的還有噪聲，使用鎖相環(huán)的目的是濾除噪聲，提取載波或解調(diào)出基帶信號，由后續(xù)章節(jié)的分析知道，欲達(dá)