通信電路原理課程設(shè)計

1、<p>　　通信電路原理課程設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　1895年于意大利的馬可尼等人首次在幾百米的距離用電磁波進行通信獲得成功標志著無線通信技術(shù)的興起。在近年來，無線通信技術(shù)更是得到了較快的發(fā)展和應(yīng)用。當今，無線通信已經(jīng)應(yīng)用于我們生活的各個領(lǐng)域如軍事、經(jīng)濟農(nóng)業(yè)、航空航天等。</p><p>

2、　　然而，在無線通信中最主要和最關(guān)鍵的技術(shù)就是接收機和發(fā)射機的設(shè)計。通信電路原理所涉及的就是接收機和發(fā)射機的設(shè)計方面的知識。通信電路原理主要介紹了現(xiàn)代通信系統(tǒng)電路的工作原理和分析方法，主要包含了諧振電路、高頻功率放大器、非線性電路及其分析方法、正弦波振蕩器、調(diào)制與解調(diào)、鎖相環(huán)路及頻率合成技術(shù)等無線通信系統(tǒng)中的發(fā)射與接收機中的各個模塊的內(nèi)容。</p><p>　　本次課程設(shè)計的主要內(nèi)容就是設(shè)計一個兩級高頻小信號放大

3、電路，并完成發(fā)射，接收模塊的調(diào)試。設(shè)計一個高頻小信號放大電路主要包括：原理圖的設(shè)計與仿真、焊接制作、系統(tǒng)調(diào)試、調(diào)試結(jié)果分析及改進方案等過程。在完成整個設(shè)計和制作過程中需要借助計算機輔助設(shè)計軟件來完成。本次課程設(shè)計中用到了PSpice和multisin等電路仿真設(shè)計軟件。要完成整個制作過程焊接既是一個必不可少的過程又是一個比較難的過程。系統(tǒng)的焊接質(zhì)量將直接影響整個系統(tǒng)的通信質(zhì)量，嚴重者將決定系統(tǒng)是否能通信。</p><

4、p>　　調(diào)節(jié)發(fā)射、接收模塊，不僅能夠考察通信電路原理的所有知識點，而且還具有一定的實際意義。接下來將詳細介紹每一個設(shè)計與制作過程。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高頻小信號放大電路;PSpice仿真;multisin仿真;發(fā)射、接收模塊聯(lián)調(diào);調(diào)試</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要3<

5、;/b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p><b>　　1.1引言1</b></p><p>　　1.2 通信系統(tǒng)的一般模型1</p><p>　　1.3信系統(tǒng)中的發(fā)送與接收設(shè)備2</p><p>　　第二章 發(fā)射、接收模塊

6、的聯(lián)調(diào)3</p><p>　　2.1 中波調(diào)幅發(fā)射機組裝及調(diào)試3</p><p>　　2.1.1發(fā)射電路說明3</p><p>　　2.1.2 實驗步驟3</p><p>　　2.1.3各模塊基本工作原理的分析4</p><p>　　2.1.4實驗結(jié)果與分析7</p><p&

7、gt;　　2.2超外差中波調(diào)幅接收機的組裝與調(diào)試7</p><p>　　2.2.1實驗電路說明7</p><p>　　2.2.2各模塊基本工作原理的分析8</p><p>　　2.2.3實驗結(jié)果與分析9</p><p>　　第三章 高頻小信號放大電路設(shè)計10</p><p>　　3.1電路原理10&l

8、t;/p><p>　　3.1.1 電路原理及用途10</p><p>　　3.1.2 主要技術(shù)指標11</p><p>　　3.1.3諧振放大器的穩(wěn)定性12</p><p>　　3.2 設(shè)計步驟及調(diào)試過程13</p><p>　　3.2.1 總體設(shè)計電路13</p><p>　　3.2.2

9、電路工作狀態(tài)或元件參數(shù)的確定14</p><p>　　3.3仿真軟件的使用15</p><p>　　3.4 用PSpice仿真軟件，實現(xiàn)該電路的模擬和仿真，得到如下結(jié)果17</p><p>　　第四章 焊接與故障分析19</p><p>　　4.1 焊接注意事項19</p><p>　　4.2 故障分

10、析20</p><p>　　4.2.1高頻小信號放大電路設(shè)計中的故障20</p><p>　　4.2.2聯(lián)調(diào)的故障分析20</p><p>　　第五章 小結(jié)21</p><p>　　附錄一：緒論英文翻譯22</p><p>　　附錄二：集成電路中芯片的收集23</p><p>&l

11、t;b>　　參考文獻27</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1引言</b></p><p>　　通信就是信息的傳輸。通信的目的是傳遞消息中所包含的信息。消息是物質(zhì)或精神狀態(tài)的一種反映，在不同的時期就有不同的表現(xiàn)形式。例如，話音、文字、音樂、數(shù)據(jù)、

12、圖片或活動圖形等都是消息。人們接收消息，關(guān)心的是消息中所包含的信息。通信則是進行信息的時空轉(zhuǎn)移，即把消息從一方送到另一方。</p><p>　　實現(xiàn)通信的方式和手段很多，如手勢、語言、旌旗、消息樹、烽火臺和擊鼓傳令，以及現(xiàn)代社會的電報、電話、廣播、電視、遙控、遙測、因特網(wǎng)、數(shù)據(jù)和計算機通信等，這些都是消息傳遞的方式和信息交流的手段。</p><p>　　1.2 通信系統(tǒng)的一般模型</

13、p><p>　　通信系統(tǒng)，用電信號（或光信號）傳輸消息的系統(tǒng)稱為通信系統(tǒng)，也稱電信系統(tǒng)。通信系統(tǒng)一般是由信源，發(fā)射機，傳輸信道，接受機和收信者組成。如下圖1.1所示：</p><p>　　圖1.1 通信系統(tǒng)組成方框圖</p><p>　　信號源產(chǎn)生的信號通過發(fā)射機進行變換和編碼，然后在信道上傳輸，最后通過接受機再次變換之后發(fā)送給受信者。</p><

14、;p>　　通信系統(tǒng)的種類很多。按所用信道的不同可分為有線通信系統(tǒng)和無線通信系統(tǒng)；按通信業(yè)務(wù)（即所傳輸?shù)南⒎N類）的不同可分為電話，電報，傳真和數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)等。我們本次課設(shè)所要做的就是有關(guān)無線通信的。</p><p>　　無線電的發(fā)射和接收，廣播節(jié)目的發(fā)送是在廣播電臺進行。廣播節(jié)目的聲波，經(jīng)過電聲器件轉(zhuǎn)換成聲頻電信號，并由聲頻放大器放大，振蕩器產(chǎn)生高頻等幅振蕩信號；調(diào)制器使高頻等幅振蕩信號被聲頻信號所調(diào)制；已

15、調(diào)制的高頻振蕩信號經(jīng)放大后送入發(fā)射夭線，轉(zhuǎn)換成無線電波輻射出去。無線電廣播的接收是由收音機實現(xiàn)的。收音機的接收夭線收到空中的電波；調(diào)諧電路選中所需頻率的信號；檢波器將高頻信號還原成聲頻信號(即解調(diào))；解調(diào)后得到的聲頻信號再經(jīng)過放大獲得足夠的推動功率；最后經(jīng)過電聲轉(zhuǎn)換還原出廣播內(nèi)容。</p><p>　　1.3信系統(tǒng)中的發(fā)送與接收設(shè)備</p><p>　　通信系統(tǒng)中的發(fā)送與接受設(shè)備是系統(tǒng)的核

16、心，其中所用的信號處理技術(shù)和電路技術(shù)都在迅速發(fā)展。</p><p>　　從總體上說，發(fā)送與接受設(shè)備是為了使基帶信號在信道中有效和可靠地傳輸而設(shè)置的。它的主要任務(wù)是對基帶信號進行處理，使之適宜于所采用信道的傳輸特性。</p><p>　　綜上所述，我們可以把通信系統(tǒng)簡單總結(jié)如下圖1.2，1.3：</p><p>　　圖1.2 發(fā)射系統(tǒng)方框圖</p>&

17、lt;p>　　圖1.3 超外差接收機系統(tǒng)方框圖</p><p>　　超外差接收機的方框圖如圖1-3所示。從天線接受的信號經(jīng)高頻放大后，與本地振蕩器產(chǎn)生的信號一起加入混頻器，混頻器輸出的中頻信號經(jīng)中頻放大器放大，再經(jīng)解調(diào)處理和低頻放大，然后送給用戶。由于超外差接收機中的中頻頻率是固定的，它收機比直接放大式接收機有如下優(yōu)點：</p><p>　　1．容易得到足夠大而且比較穩(wěn)定的放大量；&

18、lt;/p><p>　　2．具有較高的選擇性和較好的頻率特性；</p><p><b>　　3．易于調(diào)整。</b></p><p>　　它同時也有缺點：干擾信號多！而且隨著社會的發(fā)展，對通信系統(tǒng)的要求越來越高，特別是移動通信的迅速發(fā)展，要求接收機不僅有良好的接收質(zhì)量，而且要有很高的集成度，以便降低功耗，減少體積和重量；另外，為了保證生產(chǎn)質(zhì)量和使用方

19、便，接收機要盡可能做到無調(diào)整或少調(diào)整。</p><p>　　本次課程設(shè)計，我們要根據(jù)上述系統(tǒng)發(fā)射接收原理完成ZX2028型仿手機調(diào)頻收音機、對講機試驗套件的電路板的焊接安裝和調(diào)試。在運用所學的高頻模擬集成電路知識的基礎(chǔ)上，通過進行接收機電路板的焊接和對pspice的仿真，分析和掌握無線電傳輸信息系統(tǒng)的組成以及各個組成模塊的功能和基本原理，掌握收音機對講機的的組裝原理，并分析仿真結(jié)果，提高分析能力,加深對知識的理解

20、。</p><p>　　第二章 發(fā)射、接收模塊的聯(lián)調(diào)</p><p>　　2.1 中波調(diào)幅發(fā)射機組裝及調(diào)試</p><p>　　2.1.1發(fā)射電路說明 </p><p>　　圖2-1 中波調(diào)幅發(fā)射機</p><p>　　該調(diào)幅發(fā)射機組成原理框圖如圖2-1所示，發(fā)射機由音頻信號發(fā)生器，音頻放大，AM調(diào)制，高頻功放四部

21、分組成。實驗箱上由模塊4，8，10構(gòu)成。</p><p><b>　　2.1.2實驗步驟</b></p><p>　　將模塊10的S1的2撥上，即選通音樂信號，經(jīng)U4放大從J6輸出，調(diào)節(jié)W2使J6處信號峰-峰值為200mV左右，連接J6和J5將音頻放大信號送入模擬乘法器的調(diào)制信號輸入端。同時將1MHz（峰-峰值500mV左右）的載波從J1端輸入。</p>

22、<p>　　調(diào)節(jié)W1使得有載波出現(xiàn)，調(diào)節(jié)W2 從J3處觀察輸出波形，使調(diào)幅度適中。</p><p>　　將AM調(diào)制的輸出端（J3）連到集成線性寬帶功率放大器的輸入端J7，從TH9處可以觀察到放大的波形。</p><p>　　將已經(jīng)放大的高頻調(diào)制信號連到模塊10的天線發(fā)射端TX1,并按下開關(guān)J2，這樣就將高頻調(diào)制信號從天線發(fā)射出去了，觀察TH3處波形。</p>&l

23、t;p>　　2.1.3各模塊基本工作原理的分析</p><p>　　模塊10：連通音樂信號，經(jīng)J6輸出，其波形方波波形，峰峰值為200mv。</p><p>　　模3：正弦波振蕩電路，用于將方波信號轉(zhuǎn)化為正弦信號，放大幅度。</p><p>　　模塊7： 二極管雙平衡混頻</p><p>　　圖表 2.2 二級管雙平衡混頻電路<

24、/p><p>　　二極管雙平衡混頻器的電路圖，如圖2.2所示。圖中Ｖs為輸入信號電壓，VL為本機振蕩電壓。在負載電阻RL上產(chǎn)生差頻與和頻，還夾雜有一些其它頻率的無用產(chǎn)物，再接上一個濾波器，即可取得所需的混頻頻率。如下圖2.3為二極管平衡混頻后的波形：</p><p>　　圖表 2.3 二極管平衡混頻后的波形</p><p>　　幅度調(diào)制就是載波的振幅（包絡(luò)）隨調(diào)制信號的

25、參數(shù)變化而變化。本實驗中載波是由晶體振蕩產(chǎn)生的465KHz高頻信號，1KHz的低頻信號為調(diào)制信號。振幅調(diào)制器即為產(chǎn)生調(diào)幅信號的裝置。</p><p>　　圖表 2.4 標準調(diào)幅波信號的波形和頻譜</p><p>　　模塊7:非線性丙類功率放大器</p><p>　　圖2.5 非線性丙類功率放大器</p><p>　　電路如上圖所示。該實驗電路

26、由兩級功率放大電路組成。兩級其中Q3（3DG12）、T6組成甲類功率放大器, 工作在線性放大狀態(tài)， 其中RA3、R14、R158組成靜態(tài)偏置電阻，調(diào)節(jié)RA3可改變放大器的增益。W1為可調(diào)電阻，調(diào)節(jié)W1可以改變輸入信號幅度，Q4（3DG12）、T4組成丙類功率放大器。R16為射極反饋電阻，T4為諧振電阻，甲類功放的輸出信號通過R13送到Q4基極作為丙類的輸入信號，此時只有當甲放輸出信號大于丙放管Q4基極—射極間的負偏置值時，Q4才導通工作

27、。與撥碼開關(guān)相連的電阻為負載電路外接電阻，改變S1撥碼開關(guān)的位置可改變并聯(lián)電阻，值，即改變回路的Q值。</p><p>　　模塊7：線性寬帶功率放大器</p><p>　　本實驗單元模塊電路如圖2.4所示。該實驗電路由兩級寬帶、 </p><p>　　高頻功率放大電路組成，兩級功放都工作在甲類狀態(tài)，其中Q1（3DG12）、L1組成甲類功率放大器, 工作在線性放大

28、狀態(tài)， RA1、R6、R7、R8組成靜態(tài)偏置電阻，調(diào)節(jié)RA1可改變放大器的增益。R2為本級交流負反饋電阻，展寬頻帶，改善非線性失真，T1,T2兩個傳輸線變壓器級聯(lián)作為第一級功放的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，總阻抗比為16：1，使第二級功放的低輸入阻抗與第一級功放的高輸入阻抗實現(xiàn)匹配,后級電路分析同前級。</p><p>　　2.1.4實驗結(jié)果與分析</p><p>　　試驗電路連接好以后用示波器觀察J

29、6輸出的音樂信號波形，該處波形為方波信號，Vp-p=200mv。把示波器接到輸出端J1觀察該處的波形時，看到該處的波形為正弦波，其頻率為10MHZ,Vp-p=410mv?；祛l后的輸出波形仍為正弦，其頻率為12.5MHZ，峰峰值為0.990V。通過非線性丙類功率放大器，幅值明顯增大，再通過天線將這一信號發(fā)射出去。如果這時用一調(diào)頻收音機把頻率調(diào)到12.5MHz就能聽到發(fā)射系統(tǒng)所發(fā)出的音樂聲。</p><p>　　2.

30、2超外差中波調(diào)幅接收機的組裝與調(diào)試</p><p>　　2.2.1實驗電路說明</p><p>　　圖2.7 超外差中波調(diào)幅接收機</p><p>　　接收機由天線回路、變頻電路、中頻放大電路、檢波器、音頻功放、耳機等六部分組成，各部分電路中元件的功能與作用前述單元電路中己講述，參見各章。實驗箱上由模塊2，4，7，10構(gòu)成。</p><p>

31、;<b>　　實驗步驟：</b></p><p>　　將模塊10的天線接收到的高頻信號（中波調(diào)幅發(fā)射機發(fā)射的信號，由另一臺實驗箱提供）送入模塊7的J4，將模塊7的J6連到模塊2的J5。</p><p>　　將模塊2的J6連到模塊4的J7，從模塊4的J10輸出的信號連接到模塊10的耳機輸入端。</p><p>　　慢慢調(diào)諧模塊7的雙聯(lián)電容調(diào)諧盤，

32、使接收到音樂信號。</p><p>　　觀察各點波形，并記錄下來。</p><p>　　2.2.2各模塊基本工作原理的分析</p><p>　　1、天線回路：從天線接收到的高頻信號，即調(diào)頻發(fā)射機發(fā)射的信號。</p><p>　　2、小信號單調(diào)諧放大： </p><p>　　小信號諧振放大器是通信機接收端的前端電路，主

33、要用于高頻小信號或微弱信號的線性放大。其實驗單元電路如圖1-1（a）所示。該電路由晶體管Q1、選頻回路T1二部分組成。它不僅對高頻小信號進行放大，而且還有一定的選頻作用。本實驗中輸入信號的頻率fS＝12MHz?；鶚O偏置電阻W3、R22、R4和射極電阻R5決定晶體管的靜態(tài)工作點。可變電阻W3改變基極偏置電阻將改變晶體管的靜態(tài)工作點，從而可以改變放大器的增益。</p><p>　　表征高頻小信號調(diào)諧放大器的主要性能指

34、標有諧振頻率f0，諧振電壓放大倍數(shù)Av0，放大器的通頻帶BW及選擇性（通常用矩形系數(shù)Kr0.1來表示）等。</p><p><b>　　3、模擬乘法混頻</b></p><p>　　頻率調(diào)制就是載波的頻率隨調(diào)制信號的參數(shù)變化而變化。本實驗中載波是函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的8MHZ高頻信號,其峰峰值約為700mv，4.5MHZ的正弦信號為調(diào)制信號。MC1496即為產(chǎn)生混頻的集成芯

35、片。</p><p>　　1） 集成模擬乘法器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　集成模擬乘法器是完成兩個模擬量（電壓或電流）相乘的電子器件。在高頻電子線路中，振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過程，均可視為兩個信號相乘或包含相乘的過程。采用集成模擬乘法器實現(xiàn)上述功能比采用分離器件如二極管和三極管要</p><p>　　簡單得多，而且性能優(yōu)越。所以

36、目前無線通信、廣播電視等方面應(yīng)用</p><p>　　較多。集成模擬乘法器常見產(chǎn)品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。</p><p>　　2）MC1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　在本實驗中采用集成模擬乘法器MC1496來完成調(diào)幅作用。MC1496是四象限模擬乘法器，其內(nèi)部電路圖和引腳圖如圖4.6所

37、示。其中V1、V2與V3、V4組成雙差分放大器，以反極性方式相連接，而且兩組差分對的恒流源V5與V6又組成一對差分電路，因此恒流源的控制電壓可正可負，以此實現(xiàn)了四象限工作。V7、V8為差分放大器V5與V6的恒流源。</p><p>　　圖2.7 MC1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖</p><p>　　2.2.3實驗結(jié)果與分析</p><p>　　試驗電路連接好以后

38、，把示波器接到接收天線的輸出端，觀察示波器可以看到一個12.5MHZ的已調(diào)波，但這個信號很微弱，顯示的比較模糊，這是由于調(diào)頻波經(jīng)過發(fā)射電路發(fā)射后，再由接收電路由天線接收，這時的信號已經(jīng)很微弱了，再加上傳輸過程中會受到各種電磁波的干擾，就會使接收到的信號很微弱。通過集成陶瓷選頻放大器，輸出的波形，其頻率為4.5MHZ 。正交鑒頻后得到的是一個解調(diào)信號。用耳機從音頻輸出端可以聽到音樂信號。</p><p>　　第三章

39、 高頻小信號放大電路設(shè)計</p><p><b>　　3.1電路原理</b></p><p>　　3.1.1 電路原理及用途</p><p>　　原理：高頻小信號放大器的功能是實現(xiàn)對微弱的高頻信號進行不失真的放大。若輸入信號電壓為，則輸出電壓，其中為放大器的電壓增益。輸入信號為小信號電壓，輸出信號是通過諧振回路放大后的電壓。</p>

40、<p>　　用途：高頻調(diào)諧放大器廣泛應(yīng)用于通信系統(tǒng)和其它無線電系統(tǒng)中，特別是在發(fā)射機的接收端，從天線上感應(yīng)的信號是非常微弱的，這就需要用放大器將其放大。高頻信號放大器理論非常簡單，但實際制作卻非常困難。其中最容易出現(xiàn)的問題是自激振蕩，同時頻率選擇和各級間阻抗匹配也很難實現(xiàn)。本文以實際制作為基礎(chǔ)，用LC振蕩電路為輔助，來消除高頻放大器自激振蕩和實現(xiàn)準確的頻率選擇；另加其它電路，實現(xiàn)放大器與前后級的阻抗匹配。高頻信號放大器理論

41、非常簡單，但實際制作卻非常困難。其中最容易出現(xiàn)的問題是自激振蕩，同時頻率選擇和各級間阻抗匹配也很難實現(xiàn)。本文以實際制作為基礎(chǔ)，用LC振蕩電路為輔助，來消除高頻放大器自激振蕩和實現(xiàn)準確的頻率選擇；另加其它電路，實現(xiàn)放大器與前后級的阻抗匹配。</p><p>　　分類：高頻小信號放大器a：按所放大信號的頻譜寬窄可分為寬帶放大器和窄帶放大器；b：按所用負載的性質(zhì)可分為諧振放大器和非諧振放大器；c：按電路形式分為：單級放

42、大器、多級放大器；d：按元器件分為：晶體管放大器、場效應(yīng)管放大器、集成電路放大器。</p><p>　　3.1.2 主要技術(shù)指標 </p><p>　?。?）電壓增益與功率增益</p><p>　　電壓增益（）等于放大器輸出電壓與輸入電壓之比；而功率增益（）等于放大器輸出給負載的功率與輸入功率之比。</p><p><b>　?。?

43、）通頻帶</b></p><p>　　通頻帶的定義是放大器的電壓增益下降到最大值的1/倍時所對應(yīng)的頻帶寬度，常用來表示</p><p><b>　?。?）矩形系數(shù)</b></p><p>　　矩形系數(shù)是表征放大器選擇性好壞的一個參量。而選擇性是表示選取有用信號、抑制無用信號的能力。理想的頻帶放大器應(yīng)該對通頻帶內(nèi)的頻譜分量有同樣的放大

44、能力，而對通頻帶以外的頻譜分量要完全抑制，不予放大。所以，理想的頻帶放大器的頻率響應(yīng)曲線應(yīng)是矩形。但是，實際的放大器的頻率響應(yīng)曲線與矩形有較大的差異，矩形系數(shù)用來表示世紀曲線形狀接近理想矩形的程度，通常用來表示，其定義為：，式中為放大器的通頻帶；為放大器的電壓增益下降至最大值的0.1倍時所對應(yīng)的頻帶寬度。</p><p><b>　?。?）噪聲系數(shù)</b></p><p&

45、gt;　　噪聲系數(shù)是用來表征放大器的噪聲性能好壞的一個參量。對于放大器來說，總是希望放大器本身產(chǎn)生的噪聲越小越好，即要求噪聲系數(shù)接近于1。</p><p>　　3.1.3諧振放大器的穩(wěn)定性</p><p>　　在實際運用中，晶體管存在著反向傳輸導納，放大器的輸出電壓可通過晶體管的反向作用到輸入端，引起輸入電流變化，這種反饋作用將可能引起放大器產(chǎn)生自激振蕩等不良后果。</p>

46、<p>　　放大器存在著穩(wěn)定系數(shù)和穩(wěn)定增益。穩(wěn)定系數(shù)用S表示，S越大，則放大器越穩(wěn)定；S=1為維持自激振蕩的條件。對于一般放大器來說，S5，就可以認為是穩(wěn)定的。而所謂穩(wěn)定增益，是指晶體管不加任何穩(wěn)定措施，而滿足穩(wěn)定系數(shù)S的要求時，放大器工作于諧振頻率的最大的電壓增益。理論上，只要放大器的電壓增益不大于12.52，在沒有任何穩(wěn)定措施的條件下，放大器是穩(wěn)定的，即滿足S5的要求。</p><p>　　提高諧振

47、放大器的穩(wěn)定性的措施：由于的反饋作用，晶體管是一個雙向器件。使晶體管的反饋作用消除的過程稱為單向化。單向化的目的就是提高放大器的穩(wěn)定性。單向化的方法有中和法和失配法兩種。</p><p>　　所謂中和法，是在晶體管放大器的輸出和輸入之間引入一個附加的外部反饋電路，以抵消晶體管內(nèi)部的反饋作用。但是嚴格的中和很難達到。因晶體管的是隨頻率變化的，所以，只能對一個頻率點起到完全中和的作用。</p><

48、p>　　失配法的實質(zhì)是降低放大器的電壓增益，以確保滿足穩(wěn)定的要求?？梢赃x擇合適的接入系數(shù)，或在諧振回路的兩端并聯(lián)阻尼電阻來實現(xiàn)降低電壓增益。在實際運用中，較多的采用共射-共基級聯(lián)放大器。由于后級共基晶體管的輸入導納較大，對于前級的共射晶體管來說，它是負載。大的負載導納使電壓增益低，但它仍有較大的電流增益。后級共基放大的電流增益小，電壓增益大。組合后的放大器的總電壓增益和功率增益都與單管共射放大電路差不多，但穩(wěn)定性高。復合管的內(nèi)部反

49、饋很弱，放大器的工作穩(wěn)定性提高了，而輸出導納也只有單管的幾分之一。</p><p>　　3.2 設(shè)計步驟及調(diào)試過程</p><p>　　3.2.1 總體設(shè)計電路</p><p>　?。?）兩級高頻小信號放大設(shè)計電路如下：</p><p>　　圖表 3.1 高頻小信號放大電路原理圖</p><p>　?。?）Q2N22

50、2晶體管的等效電路：</p><p>　　圖表 3.2 Q2N222的等效電路</p><p>　　3.2.2電路工作狀態(tài)或元件參數(shù)的確定 </p><p>　　兩級高頻小信號放大器，是由兩個一級高頻小信號放大器組成，令兩部分放大電路參數(shù)相同，即增益，通頻帶，選擇性，工作穩(wěn)定性，噪聲系數(shù)均一至。</p><p>　　設(shè)，通頻帶，且電壓增益要

51、大于20dB，選用晶體管Q2N2222在性能上可以滿足需要。晶體管選定后，根據(jù)高頻小信號諧振放大器應(yīng)工作于線性區(qū)，且在滿足電壓增益要求的前提下，應(yīng)盡量小些，以減小靜態(tài)功率損耗。變化會引起Y參數(shù)的變化，在正常的取值范圍內(nèi)，隨著的增加，變大，、略有增加。</p><p>　　A、求晶體管的混合參數(shù)</p><p>　　已知晶體管Q2N2222的參數(shù)為，，，，。據(jù)此可求得：</p>

52、<p>　　(1)發(fā)射結(jié)的結(jié)電阻；</p><p>　　(2)發(fā)射結(jié)的結(jié)電導；</p><p>　　(3)晶體管的跨導；</p><p>　　(4)發(fā)射結(jié)電容= 24.5pF。</p><p>　　B、由混合參數(shù)求Y參數(shù)</p><p>　　（1）共射晶體管輸入導納：</p><p>

53、;　　由此可得：，-12F。</p><p>　　(2)共射晶體管輸出導納：</p><p>　　由此可得：，-12F。</p><p>　　(3)共射晶體管正向傳輸導納：</p><p><b>　　由此可得：，。。</b></p><p>　　(4)共射晶體管反向傳輸導納：</p>

54、<p>　　3.3仿真軟件的使用</p><p>　　1、pspice能夠仿真的類型</p><p>　　在orcad pspice中，可以仿真的類型共有8種，分別是：直流分析、交流分析、噪聲分析、瞬態(tài)分析、基本工作點分析、蒙特卡諾統(tǒng)計分析、最壞情況分析、參數(shù)掃描分析、溫度分析。</p><p>　　2、建立仿真描述文件</p><

55、p>　　在設(shè)置仿真參數(shù)之前，必須先建立一個仿真參數(shù)描述文件，點擊或PSpice>New simulation profile，系統(tǒng)彈出如下對話框（圖2.1）：</p><p>　　圖3.3 新建仿真文件</p><p>　　輸入文件名，點擊Create，出現(xiàn)如下對話框（圖2.2）：</p><p>　　圖3.4 仿真分析參數(shù)設(shè)置</p>

56、<p>　　分析類型有四種：時域（瞬態(tài)）分析、直流分析、交流/噪聲分析、基本偏置點分析。注意：在 options選項中，可以在每種基本分析類型上附加進行的分析，其中General setting是必選項，系統(tǒng)已默認。</p><p>　　3、設(shè)置和分析DC Sweep</p><p>　　點擊PSpice>Edit Simulation profile，調(diào)出Simulat

57、ion Setting對話框，在Analysis type中選擇DC Sweep，在Options中選中Primary Sweep，如下所示（圖2.3）：</p><p>　　圖3.5 DC Sweep參數(shù)設(shè)置</p><p><b>　　4. 運行仿真</b></p><p>　　點擊或PSpice>Edit Simulation p

58、rofile，調(diào)出Simulation Setting對話框，選擇Probe Window，對話框如下所示（圖2.4）：</p><p>　　圖3.6 設(shè)置波形顯示方式</p><p>　　5.觀察并分析仿真結(jié)果</p><p>　　下圖是PSpice專門用來顯示和處理波形的工具窗口，所有對波形的分析與處理，都是由它來完成（圖3.5）：</p>&l

59、t;p>　　圖表3.7 仿真圖</p><p>　　3.4 用PSpice仿真軟件，實現(xiàn)該電路的模擬和仿真，得到如下結(jié)果：</p><p><b>　　1.波形圖：</b></p><p>　　圖表 3.8 高頻小信號放大電路仿真波形圖</p><p><b>　　2.中心頻率：</b>&

60、lt;/p><p>　　圖表 3.9 高頻小信號放大電路頻譜圖</p><p>　　3.高頻小信號放大電路實物圖：</p><p>　　圖表3.10 高頻小信號放大電路實物圖</p><p>　　第四章 焊接與故障分析</p><p>　　4.1 焊接注意事項</p><p>　　焊接是電路制

61、作過程中最基本的步驟，也是最重要的步驟，電路焊接的成敗，直接關(guān)系著整個電路制作的成敗。一般在焊接過程，需要注意一下的一些事項：</p><p>　　使用的電烙鐵溫度要適中。如果烙鐵溫度過高，容易燒壞元器件；而溫度太低時，焊錫絲難以融化，造成焊接困難。</p><p>　　烙鐵接觸焊點時，要使焊盤及元件引腳同時受熱，這樣焊錫絲才容易附著于焊點上，且可以使焊點美觀。</p>&l

62、t;p>　　焊接時焊錫用量要適中，且焊接時的加熱時間不能過長以3到5秒為宜，否則容易燒壞元件，尤其是各類集成芯片。</p><p>　　由于電烙鐵的溫度能達到200~300℃，所以焊接時一定要注意安全，要掌握要電烙鐵的使用方法，以免燙傷或者燒壞烙鐵線。</p><p>　　焊接時電烙鐵不能放入時 間過久（會造成焊點不光亮）。</p><p>　　電路焊接是一項

63、技術(shù)活，只有不斷地進行焊接練習，才能在實踐中掌握各種焊接規(guī)律，并積累焊接經(jīng)驗，提高自己的焊接能力。同時，焊接可以很好的培養(yǎng)一個人的耐心和意志力，這對我們以后的學習和生活中有很大的幫助。焊接五步法示意圖如圖5.1所示。</p><p>　　圖4.1 焊接五步示意圖</p><p><b>　　4.2 故障分析</b></p><p>　　4.

64、2.1高頻小信號放大電路設(shè)計中的故障</p><p>　　剛開始我們那個電路用的是multisin仿真的，放大倍數(shù)有1000多倍，而且仿真波形也沒失真，但是板子做出來后嚴重失真，然后我就開始用Pspice仿真，把電路的射極電阻改小了，再把選頻網(wǎng)絡(luò)的電容與電感值都減小，然后焊出的板子出了正常的波形（頻率為8.1MHz，放大倍數(shù)是50多），相對第一塊板子有了很大得改善。從這次調(diào)試中我發(fā)現(xiàn)：pspice相對于multi

65、sin更切于實際，我們在焊接的過程中一定要仔細，而且對于高頻小信號電路的原理一定要了解。</p><p>　　4.2.2聯(lián)調(diào)的故障分析</p><p>　　A、發(fā)射機故障分析：</p><p>　　當在TX處檢測不到發(fā)射信號時，應(yīng)當用示波器檢測每一個子模塊是否有輸出波形，如果沒有在檢測輸入是否正常。在確保音樂信號輸出幅度和功率足夠大的情況下，再去檢測是否模塊中有元件

66、損壞或模塊的參數(shù)沒有調(diào)整好。在這些模塊中中周是最容易被損壞的。在調(diào)節(jié)中周時要慢慢調(diào)不能旋轉(zhuǎn)過快以免損壞中周。</p><p>　　B、接收機故障分析：</p><p>　　在試驗聯(lián)調(diào)中接收部分的故障是最多的。在接收機出現(xiàn)問題時，應(yīng)當按照信號的接收模塊順序進行檢測。在實驗中出現(xiàn)了能接收到發(fā)射機發(fā)射出來的信號但噪聲很大。發(fā)射機中包括下變頻、中頻放大、AM解調(diào)、音頻功放、耳機等部分組成。其中，下

67、變頻由模擬乘法器混頻電路實現(xiàn)，并輸出差頻分量（此時的本振信號和發(fā)射部分的本振信號要保持一致）；中頻放大由集成陶瓷選頻放大器來實現(xiàn)。限幅和AM解調(diào)都是由正交鑒頻（乘積型相位鑒頻）電路實現(xiàn)。因而出現(xiàn)噪聲比較大的原因可能出現(xiàn)在各個模塊。如果模擬乘法器混頻電路的陶瓷濾波器的濾波效果不好的化會造成較大的噪聲。最主要的是天線接收部分如果接收到得雜頻分量經(jīng)過變化后的頻率接近中頻是就會混入音頻信號中，產(chǎn)生中頻干擾。在AM解調(diào)是如果解調(diào)電路的選頻網(wǎng)絡(luò)的選

68、頻效果不好的話，就會將載頻和乘法芯片輸出的和頻分量輸入到下一級的音頻功放將噪聲放大，因而會造成噪聲比較大。</p><p><b>　　第五章 小結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過將近兩周的時間，此次課程設(shè)計終于告一段落。回顧這兩周的課設(shè)，我們先后完成了對高頻小信號電路的設(shè)計、pspice繪制原理圖、對電路的仿真與分析、焊接調(diào)試以及無線電發(fā)射與接收系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)。&l

69、t;/p><p>　　通過對無線電發(fā)射與接收系統(tǒng)的聯(lián)調(diào)，使我對通信系統(tǒng)的組成和各個組成模塊的工作原理有了更加深入的了解，升華了我對上課及實驗所得知識的一個整體認識；通過對高頻小信號放大電路的設(shè)計、調(diào)試以及焊接測試，在鞏固和加深對所學知識的同時，也極大的提高了我的實踐動手能力。通過仿真設(shè)計電路，我知道了pspice的使用，對以后專業(yè)的學習有很大的幫助。</p><p>　　在這次課程設(shè)計中，遇到

70、了很多的困難。例如對高頻小信號放大的原理以及聯(lián)調(diào)的原理不是很清楚、pspice軟件的使用不夠熟練、焊接技術(shù)不夠好……。但是在遇到這許許多多的問題時，我并沒有退縮，而是鼓足干勁，扎扎實實地學習，認認真真地研究，與同學積極地進行討論。在不斷地摸索與探討中，我收獲了知識，收獲了成功，我感到無比的欣慰。</p><p>　　在漫長而又短暫的兩周中，在課程設(shè)計的學習和研究過程中，通過課程設(shè)計報告，我的書面表達能力、論文格式

71、得到了初步訓練、組織邏輯能力獲得了提升，我的團隊合作意識被加強、這些應(yīng)用性強的技能，對我將來就業(yè)和進一步的發(fā)展幫助很大。與此同時，也加強了我對課本知識的理解，使我們做到理論和與實際的聯(lián)系。為此，我也深深地體會到自己所學知識的不足，激發(fā)了我的自學能力和應(yīng)對挑戰(zhàn)的能力。</p><p>　　此外，在本次課設(shè)中，有一點我想要特別提一下，那就是合作。通過本次課設(shè)我深深地了解了團隊合作的重要性，也親身感受了團隊給我?guī)淼囊?/p>

72、處，所以在以后的學習中，我一定對注重培養(yǎng)自己的團隊協(xié)作能力，是自己成為一個具有綜合素質(zhì)的人?？傊?，為今后學習打下了良好的基礎(chǔ)，也培養(yǎng)了我們嚴謹務(wù)實的作風。</p><p>　　附錄一：緒論英文翻譯 </p><p>　　Introduction</p><p>　　Communication is the information transmitio

73、n.It’s intended to transmit the messages contain information.messages is the reaction of material or mental state,there are different forms of expression in different period.for</p><p>　　example,tone,word,mu

74、sic,data,picture or actie grpic all is messages.People receive message,rae concerned about the information contained in the news.Communication is the information of time and space of conversion,That is the message from o

75、ne to other one.</p><p>　　Communication have many ways,for example,gesture,langu-</p><p>　　Age,banners and flags,information trees,beacon tower and ta-</p><p>　　mbourines made,and m

76、odern society’s telegram,telephone,bro-</p><p>　　adcast, TV,remote control,remote sensing,Internet,data and </p><p>　　computer communication and so on,these are message and the mean</p>&

77、lt;p>　　s of information communication way.</p><p>　　The general model of communication system:</p><p>　　The role of the communication is the news from the source sen</p><p>　　t t

78、o one or more destination.For electricity for communictio</p><p>　　ns ,first of all to put the news turned into electrical sig</p><p>　　nals,and then after sending equipment,will signal into cha

79、nnel</p><p>　　In the receiver using the receiving device to receive the signa</p><p>　　for the corresponding treatment,sending to xinsu to convert </p><p>　　the original message.<

80、;/p><p>　　This process can be shown in figure 1 communictons system to</p><p>　　Figure 2 The general model of communication system</p><p>　　The role of the signal source is to convert

81、 all the news of the original electrical signals according to different kinds of news, source can be divided into analog source and digital source equipment's role is to send in the channel of produce suitable for tr

82、ansmission signal, even send the characteristics of signals and channel characteristics match, has the channel interference ability, and have the enough power and meet the needs of the long distance transmission channel

83、is a physical media, </p><p>　　附錄二：集成電路中芯片的收集</p><p>　　集成電路是為了完成某種電子電路功能,以特定的工藝在單獨的基片之上或基片之內(nèi)形成并互連有關(guān)元器件,從而構(gòu)成的微型電子電路。常用的集成芯片有一下幾種：</p><p>　　1.正交鑒頻中用到的MC1496：</p><p>　　在實驗

84、中采用集成模擬乘法器MC1496來完成調(diào)幅作用。MC1496是四象限模擬乘法器，其內(nèi)部電路圖和引腳圖如圖4.6所示。其中V1、V2與V3、V4組成雙差分放大器，以反極性方式相連接，而且兩組差分對的恒流源V5與V6又組成一對差分電路，因此恒流源的控制電壓可正可負，以此實現(xiàn)了四象限工作。V7、V8為差分放大器V5與V6的恒流源。</p><p>　　MC1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：</p><p>　

85、　圖6.1 MC1496的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳圖</p><p>　　2. 如MC13155是一種寬帶調(diào)頻中頻集成電路,它是為衛(wèi)星電視、寬帶數(shù)據(jù)和模擬調(diào)頻應(yīng)用而設(shè)計的調(diào)頻解調(diào)器,具有很高的中頻增益（典型值為46dB功率增益）,12MHz的視頻/基帶解調(diào)器,同時具有接收信號強度指示（RSSI）功能（動態(tài)范圍約35dB）。MC13155的內(nèi)部框圖如圖6.2所示：</p><p>　　圖6.2

86、 MC13155的內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　3. AD607為一種3V低功耗的接收機中頻子系統(tǒng)芯片,它帶有自動增益控制（AGC）的接收信號強度指示功能,可廣泛應(yīng)用于GSM、CDMA、TDMA和TETRA等通信系統(tǒng)的接收機、衛(wèi)星終端和便攜式通信設(shè)備中。 </p><p>　　AD607的引腳如圖6.3所示。它提供了實現(xiàn)完整的低功耗、單變頻接收機或雙變頻接收機所需的大部分電路,其輸入頻率最

87、大為500MHz,中頻輸入為400kHz到12MHz。</p><p><b>　　圖6.3如下：</b></p><p>　　AD607的內(nèi)部功能框圖如圖6.4所示。它包含了一個可變增益UHF混頻器和線性四級IF放大器,可提供的電壓控制增益范圍大于90dB?；祛l級后是雙解調(diào)器,各包含一個乘法器,后接一個雙極點2MHz的低通濾波器,由一鎖相環(huán)路驅(qū)動,該鎖相環(huán)路同時提供

88、同相和正交時鐘。</p><p>　　圖6.4 AD607的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　4. MRFIC1502是一個用于GPS接收機的下變換器,內(nèi)部不僅集成有混頻器（MIXER）,而且還集成有壓控振蕩器（VCO）、分頻器、鎖相環(huán)和環(huán)路濾波器,如圖6.5所示。MRFIC1502具有65dB的變換增益,功能強大,應(yīng)用方便。</p><p>　　圖6.5 MRF

89、IC1502內(nèi)部框圖</p><p>　　5. 高頻系統(tǒng)集成電路主要是各種高頻發(fā)射機、高頻接收機和高頻收發(fā)信機集成電路。</p><p>　　nRF401無線收發(fā)芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖6.5所示。nRF401單片無線收發(fā)芯片工作頻率為國際通用的數(shù)傳頻段433MHz,由于采用了低發(fā)射功率、高接收靈敏度的設(shè)計,使用無需申請許可證,開闊地的使用距離最遠可達1000m;采用DSS+PLL頻率合成技術(shù),

90、頻率穩(wěn)定性極好;具有多個頻道,可方便地切換工作頻率,特別適用于需要多信道工作的特殊場合;芯片外部只需接一個晶體和幾個阻容、電感元件,基本無需調(diào)試。</p><p>　　圖6.5 nRF401內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　6. 調(diào)頻接收機部分前端電路己經(jīng)實現(xiàn)了集成化,如單片IC2N7254。這類電路中,混頻器采用通常的雙平衡式乘法電路(差分電路),本振電路通常為集電極接地的考畢茲電路,在本

91、振電路與混頻器之間有一緩沖放大器,以防止輸入信號對本振電路產(chǎn)生影響?，F(xiàn)在,已經(jīng)出現(xiàn)了包括FM、AM功能在內(nèi)的集射頻、中頻、解調(diào)和低放于一體的高集成度單片集成電路,如MC3362/3等。圖6.6為MC3363組成框圖：</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　?。?）董在望.《通信電路原理 》高等教育出版社 </p><p&g