【正文】 路型式如圖 322 所示。 圖 322 RC 串并聯(lián)網(wǎng)絡振蕩器原理圖 寧夏大學新華學院本科學位論文 13 3. 雙 T 選頻網(wǎng)絡振蕩器 電路型式如圖 323 所示 。 RR? |AF|＞ 1 （ 323） 電路特點 ： 選頻特性好，調(diào)頻困難，適于產(chǎn)生單一頻率的振蕩。振蕩器線路主要根據(jù)工作的頻率范圍及波段寬度來選擇。 若要求輸出頻率調(diào)節(jié)范圍較寬：選擇電感反饋振蕩器； 若要求頻率較高：常采用克拉潑、西勒電路。 （ 2）晶體管選擇 從穩(wěn)頻的角度出發(fā)，應選擇 fT 較高的晶體管，這樣晶體管內(nèi)部相移較小。同時希望電流放大系數(shù)β大些，這既容易振蕩，也便于減小晶體管和回路之間的耦合。所以，通常應將晶體管的靜態(tài)偏置點設置在小電流區(qū)，電路應采用自偏壓。在短波范圍， C 一般取幾十至幾百皮法， L 一般取 至幾十微亨。 圖 324 雙 T 選頻網(wǎng)絡正弦波振蕩器原理圖 在調(diào)試電路時應適當調(diào)節(jié) RP1(RP1)和 RP2(RP2)，否則振蕩器不起振。 圖 325 雙 T 選頻網(wǎng)絡正弦波振蕩器振蕩波形 寧夏大學新華學院本科學位論文 15 結果分析 R22KΩ，輸出不能起振， 在能起振的前提下，隨著 R2 的增大，波形嚴重失真，則說明反饋太強。C 較小的時候，頻率從較大， 根據(jù)公式RCf 62 10 ??可知， f0與 C 成反比。高頻功率放大器是通信系統(tǒng)中發(fā)送裝置的重要組件。高頻功率放大器是一種能量轉換器件，它將電源供給的直流能量轉換成為高頻交流輸出。甲類放大器電流的流通角為 360176。乙類放大器電流的流通角約等于 180176。乙類和丙類都適用于大功率工作。高頻功率放大器大多工作于丙類。由于調(diào)諧回路具有濾波能力，回路電流與電壓仍然極近于正弦波形，失真很小。丁類放大器的效率比丙類放大器的還高，理論上可達 100％，但它的最高工作頻率受到開關轉換瞬間所產(chǎn)生的器件功耗 (集電極耗散功率或陽極耗散功率）的限制。這就是戊類放大器。高頻功率放大器和低頻功率放大器的共同特點都是 輸出功率大和效率高，但二者的工作頻率和相對頻帶寬度卻相差很大，決定了他們之間有著本質(zhì)的區(qū)別。例如，自 20 至 20210 Hz，高低頻率之比達 1000 倍。高頻功率放大器的工作頻率高（由幾百 kHz 一直到幾百、幾千甚至幾萬 MHz），但相對頻帶寧夏大學新華學院本科學位論文 16 很窄。中心頻率越高，則相對頻寬 越小。由于這后一特點，使得這兩種放大器所選用的工作狀態(tài)不同：低頻功率放大器可工作于甲類、甲乙類或乙類（限于推挽電路）狀態(tài)；高頻功率放大器則一般都工作于丙類（某些特殊情況可工作于乙類）。這樣，它可以在很寬的范圍內(nèi)變換工作頻率，而不必重新調(diào)諧。如圖 331 為高頻功率放大器電路原理。根據(jù)電流導通角的不同，功率放大器分為甲類、乙類、丙類等，電路由饋電電路、輸入匹配、輸出匹配及級間耦合 4 部分組成。 2．電路結構設計 設計分析為了在較寬的通帶內(nèi)使功率放大器增益相對穩(wěn)定，電路由甲類、丙類兩級功寧夏大學新華學院本科學位論文 17 率放大器組成。電路原理如圖331 所示。三極管 Q2 和由電感 L 電容 C C6 構成的負載回路組成丙類功率放大器。 LC2 組成一級調(diào)諧回路， L R C4 組成的部分在丙類功率放大器基極處產(chǎn)生負偏壓饋電壓， R7 為射級反饋電阻，調(diào)整 R7 可改變丙類功率放大器的增益。 C C9 和 L4 組成濾波回路，起到改善波形的作用。集 電極可選擇連接不同的負載。 C5 為射級旁路電容，有效地控制了可能由于射級電阻 R R4 過大而引起電壓增益下降的問題。當 L C7 處諧振頻率與從甲類功率放大器集電極獲得的放大輸出正弦信號的頻率一致時，丙類功率放大器工作于諧振狀態(tài)，集電極將獲得最大的電壓增益，達到功率放大的目的。 （ 2）直流電源 :根據(jù)設計要求放大器的電源電壓初始值均取 + 12V。C6(最大值取 30 pF)用來微調(diào)調(diào)諧回路的諧振頻率，保證丙類功率放大器的輸入信號產(chǎn)生諧振。 R R2 一般在同一數(shù)量級，取 R1 = 10kΩ， R2 最大值為 50kΩ，通過調(diào)節(jié) R2 改變?nèi)龢O管基極 Q 點電壓，即改變放大器增益， R2 取值越大時 Q 點電壓越大。此外， C5 為射極旁路電容，有效地控制了由于射極電阻 R R4 而引起電壓增益下降的問 題。 5．丙類功率放大器參數(shù)選取丙類功率放大器三極管 Q2 的 be 間負偏壓由 L RC4 組成的電路產(chǎn)生， L2 起到傳送直流、隔離交流的作用使得 R5 兩端為直流電壓。 Q2 射極電阻由 R R7 組成，取 R6 = 51Ω， R7 最寧夏大學新華學院本科學位論文 18 大值為 1kΩ，通過調(diào)節(jié) R7 改變丙類功率放大器增益， R7 取值不宜過大，否則會降低增益。 C C9 一般取等值， 這里取 C8 = C9 = 10 nF， L4 = 470μ H。 3 個電阻的取值差異較大是為了后面仿真測試丙類功率放大器的特性做準備。在高頻電路中隔直電容取值一般較小，這里取 C1 = 51 pF， C3 = 10 nF， C10 =C11。 8．仿真測試及結果分析 （ 1）甲類功率放大器的調(diào)諧測試 改變基極輸入正弦信號的頻率，當取 f =1/(2π /RC)≈ (L C2 回路諧振頻率 )時，集電極獲得最大的電壓增益，這時再改變靜態(tài)偏置電阻 R R4 的大小可獲得更大的電壓增益 [2]。 （ 2）丙類功率放大器工作狀態(tài)的測試分析 調(diào)整丙類功率放大器電源電壓為 12V，不接負載電阻。此時，接在集電極處的示波器上可看到放大輸出信號，如圖 332 所示。若使基極激勵信號， Ub = 0。 圖 332 丙類功率放大器的工作狀態(tài)測試 （ 3）測試調(diào)諧特性 寧夏大學新華學院本科學位論文 19 調(diào)整參數(shù)使電路正常工作，保持功率放大器管的輸入信號為 2V(P2P)左右，不接負載電阻，改變輸入信號從 8MHz～ 20MHz，輸出電壓值如表 1所示。 結果分析 隨著負載的增大，電路的工作狀態(tài)是由欠壓區(qū)到臨界直至進入過壓區(qū)，電流電壓逐漸增大。 混頻器 混頻器的工作原理 混頻電路又稱變頻電路，其作用是將已調(diào)信號的載頻變換成另一載頻，變換后新載頻的調(diào)制類型（如調(diào)制頻率 、 調(diào)頻等）和調(diào)制參數(shù) （如調(diào)制頻率 、 調(diào)制系數(shù)等）均不改變?；祛l電路是超外差式收音機 、 電視機高頻頭的重要組成部分，其作用是將天線感生的輸入高頻信號（經(jīng)濾波 、 放大）變換為頻率固定的中頻信號，混頻電路靠近接收天線（特別是在不設高頻放大器的接收機中），它的性能直接影響接收機的動態(tài)范圍等性能。 由于混頻電路能不失真地將輸入已調(diào)信號的頻譜ω c 搬移到ω I 位置上，從頻譜觀點來看，混頻電路是一種典型的頻譜搬移電路，因此能用乘法器和帶通濾波器來實現(xiàn)這種搬移。其電路模型和頻譜如圖 341 所示。如圖 342所示。乘法器 A1 輸出調(diào)幅波 us（ t） 作混頻器 A2 的載波； LC 振蕩電路產(chǎn)生的正弦波作為混頻器 A2 的本地信號 uL（ t） （ 注：這里的ω Lω S）。其中： A 通道用來觀察原載波信號 cf =150KHz； B 通道用來觀察調(diào)幅信號 us（ t） ； C 通道用來觀察本振信號 uL（ t）； D 通道用來觀察混頻信號 uI（ t） 。 表 341 各通道參數(shù)設置（ Timebase/Scale： 500181。 調(diào)幅（振幅調(diào)制）是用低頻調(diào)制信號去控制高頻載波的振幅，使其振幅按調(diào)制信號的規(guī)律而變化，調(diào)制是一個非線性過程。 普通調(diào)幅電路可分為高 電平調(diào)制電路和低電平調(diào)制電路兩大類。現(xiàn)在設 載波電壓為： ? ? tUtu ccmc ?co s? （ 351) 寧夏大學新華學院本科學位論文 23 調(diào)制電壓為： tUEu mc ??? ?? co s (352) 上兩式相乘為普通振幅調(diào)制信號。否則已調(diào)波會產(chǎn)生失真。高頻載波信號電壓 uc（ t）（圖中的 V2）加到 Y輸入端口；直流電壓 U3（圖中的 V3）和低頻調(diào)制信號 uΩ（ t）（圖中的 V1）加到 X輸入端口，仿真運行圖 351電路，可得輸出電壓波形如圖 351（ b），滿足式（ 351）關系。高頻載波信號電壓V2（ uc（ t））加到 Y 輸入端口。 （ a） 乘法器組成的抑制載波雙邊帶調(diào)幅電路 寧夏大學新華學院本科學位論文 25 （ b）抑制載波雙邊帶調(diào)幅仿真輸出波形 圖 352 乘法器組成的抑制載波雙邊帶調(diào)幅電路 結果分析 單頻調(diào)制信號仍是等幅波但它與原載波電壓是不同的。 寧夏大學新華學院本科學位論文 26 4 調(diào)幅收音機的計算機仿真分析 調(diào)幅收音機的實驗原理 超外差式收音機：是指輸入信號和本機振蕩信號產(chǎn)生一個固定中頻信號的過程。這種接收機中，在高頻放大器和中頻放大器之間須增加一級變換器，通常稱為變頻器，它的根本任務是把高頻信號變換成固定中頻。另外，中頻的放大量容易做得比較高，而不易產(chǎn)生自激，所以超外差式收音機可以做得靈敏度很高。一般的超外差式收音機組成方框圖如圖 411 所示。在一些超外差接收機里，為保證輸出信號電平恒定，還往往增加自動增益控制電路，控制高頻放大級和中頻放大級的增益。它的作用是初步選取接收系統(tǒng)要接收的某一載波信號，以盡量少的 損耗傳送到下一級，并抑制接收頻率以外的一切干擾信號。為了保證信號不產(chǎn)生頻率失真，通頻帶要有適當?shù)膶挾?；為了對鄰頻道信號有足夠的衰減，要有一定的選擇性。衡量此電路性能的指標主要有電壓放大倍數(shù)（或電壓增益）、通頻帶和選擇性?；祛l器有高中頻和低中頻之分，高中寧夏大學新華學院本科學位論文 27 頻取 f0 與 fL 之和，低中頻取 f0 與 fL 之差。 圖 421 低頻及功率放大仿真圖 （ 2）低頻及功率放大電路的仿真波形圖如圖 422 所示。 中放 檢波電路部分 （ 1）中放 檢波電路部分的電路圖如圖 423 所示。 圖 424 中放 檢波電路仿真波形圖（一） 說明：上圖為 中放 檢波電路的輸入部分仿真波形圖，輸入信號經(jīng)中放后明顯放大。 圖 424 中放 檢波電路仿真波形圖（二） 說明：上圖為上圖為中放 檢波電路的檢波輸出部分仿真波形圖，信號將檢波處理后輸出低頻的音頻信號。 圖 425 混頻電路的計算機仿真圖 寧夏大學新華學院本科學位論文 30 （ 2）混頻電路的仿真波形圖如圖 426 所示。 結果分析 通過對調(diào)幅收音機的原理分析，進一步掌握了調(diào)幅收音機的工作原理，利用計算機軟件對調(diào)幅收音機幾部分進行計算機仿真分析，通過分析結果，更明確了調(diào)幅收音機的有關知識，并且經(jīng)過實驗仿真，在分析和解決問題上也有了明顯的進步。我們無時無刻不在與高頻電路打交道。 multisim軟件是一個很好的高頻電路仿真軟件 , 用它能迅速準確地對高頻電路進行仿真分析。對于我是很好的一款軟件，今后可以利用它對更多的實驗進行仿真分析，更好的理解知識本身所體現(xiàn)的價值。由于要利用 multisim這款軟件來實現(xiàn)高頻電路的計算機仿真，學習 multisim這個軟件的性能、特點，熟練掌握 multisim軟件的使用方法也變得尤其重要，通過學習 multisim的 ppt 文檔，我一步一步對 multisim這個軟件進行學習。設計一共分為五章，每章節(jié)都有特定 的步驟和分類。其次介紹了高頻電路有關的基礎概念，對于高頻電路、建模、計算機仿真和 multisim都做了定義和基礎的介紹，并通過概念理解了有關高頻電路和設計的一些知識點。高頻單元電路的建模與計算機仿真分析，把高頻電路有關的五大塊做了計算機仿真，分別有調(diào)諧放大器、正弦波振蕩器、高頻功率放大器、混頻器和調(diào)幅與解調(diào)。然后就要對調(diào)幅收音機做系統(tǒng)的理解和仿真了，選擇調(diào)幅收音機主要是因為它所涉及到的實驗原理關于高頻電路的內(nèi)容非常多，它是最能體現(xiàn)高頻電路的工程實例，它的原理和所涉及到的內(nèi)容包括了調(diào)諧放大器、正弦波振蕩器、高頻功率放大器、混頻器和調(diào)幅與解調(diào)的所有內(nèi)容，所以對調(diào)幅收音機的研究比較直觀，首先要了解調(diào)幅收音機的實驗原理，然后通過對調(diào)幅收音機所涉及到的每一知識點依次進行計算機仿真得出最后的結論。 通過畢業(yè)設計基于 multisim的高頻電路的建模與計算機仿真分析，我更深入的理解了高頻電路的內(nèi)容和概念，并且對于其它部分的理解，我對調(diào)幅收音機這個貼切我生活的電器有了更好的理解。 寧夏大