模拟电话系统.pdf

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1、 1 西安科技大学 模拟通话系统实习报告 学院 通信与信息工程学院 班级 通信工程 0902 班 组长 杨浩 0907020220 组员 1 高兆 0907020216 组员 2 左航航 0907020218 组员 3 相龙 0907020219 组员 4 杨伟伟 0907020216 2012 年 7 月 2 日 2 目 录 1 载波 调幅级电路设计 相龙 1 1 工作原理 3 1 2 工作过程 3 1 3 心得体会 4 2 调幅信号的前置放大 功率放大电路设计 左航航 2 1 工作原理 4 2 2 工作过程 5 2 3 电路图 5 2 4 心得体会 5 3 晶体管混频 二次混频级电路设计

2、杨伟伟 杨浩 3 1 工作原理 5 3 2 实验电路 6 3 3 设计过程 7 3 4 电路原理图 8 3 5 心得体会 8 4 中放 检波 低放级电路设计 高兆 4 1 中放电路的设计 9 4 2 检波电路的设计 9 4 3 低放电路的设计 10 4 4 工作过程 10 3 1 载波 调幅级电路的设计 载波 调幅级电路的设计 1 1 工作原理 调幅的方法按电平的高低可区分为高电平调制和低电平调制 前者是直 接产生满足发射机输出功率要求的已调波 后者是在低功率电平上产生已调 波 再经过线性功率放大到所需的发射功率 一般普通调幅发射机都采用高电平调制 它的优点是不必采用效率低的 线性功率放大器

3、从而有利于提高整机效率 高电平调制电路必须兼顾输出 功率 效率和调制线必的要求 双边带调制和单边带调制通常都是低电平调制 调制电路的输出功率和 效率不是主要指标 调制电路的形式 非线性器件类型及工作状态选择不受 输出功率和效率的限制 因而具有更大的灵活性 可以更好地提高调制线性 和抑制载波输出 1 2 工作过程 幅度调制就是载波的振幅 包络 受调制信号的控制作周期性的变化 变化的周期与调制信号的周期相同 即振幅变化与调制信号的振幅成正比 通常称高频信号为载波信号 本实验中是由晶体振荡产生 10MHZ 的高频信 号 低频信号源产生 1KHZ 的低频信号为调制信号 经过调幅输出为 10MHZ 的调

4、幅信号 将其输入到前置放大器 输出为放大的调幅级 10MHZ 的晶体 振荡器的构造 在拨码开关将其拨通 以晶体代替电感 即为晶体振荡器 由正弦波发生器和振荡器所发出的信号输送到调幅级 信号和载波同时工 作 在本设计中采用集成模拟乘法器 MC1496 来完成调幅作用 1496 芯片是 一个四象限模拟乘法器的基本电路 电路采用了两组差动对由 V1 V4 组成 以反极性方式相连接 而且两组差动对的恒流源又组成一对差分电路 即 V5 与 V6 因此恒流源的控制电压可正可负 以此实现了四象限工作 用 1496 集成电路构成的调幅器电路图中 VR8 用来调节引出脚 之 间的平衡 VR7 用来调节 脚的偏置

5、 器件采用双电源供电方式 12V 9V 电阻 R29 R30 R31 R32 R52 为器件提供静态偏置电压 保证器件内部的 各个晶体管工作在放大状态 电路原理图 4 1 3 心得体会 我的这次高频电子线路课程设计题目为 实习时间是一 个礼拜 我感触颇深 在实习过程中我建立对学习知识的信心 其次 我们 组是五个人的一个小组 经过对问题产生启发 更能激发我通过自己学习 小组讨论 或其他多种学习工具来分析问题 解决问题 在解决问题的工程 中又学到了解决许多新问题的方法 促进了人际交往 小组建立更加完善 通 过实践 让我体会到学有所用 2 调幅信号前置放大和功率放大 甲类和丙类放大 调幅信号前置放大

6、和功率放大 甲类和丙类放大 2 1 工作原理 本部分为两个部分前置放大器和功率放大器 前置放大器 又称电压放 大器 它的作用是对它的输入信号进行选择和放大 并调节输入信号的频率 幅度等 功率放大器的作用是将前置放大器送来的信号进行无失真的单纯功 率放大 小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路 主要用于高频小信号或 微弱信号的线性放大 前置放大的作用是将信号进行放大 用以提高高频信 号功率 丙类功率放大器通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和 较高的效率 甲类功放的输出信号作为丙类功放的输入信号 该实验电路由两级功率放大器组成 其中 VT1 3DG12 XQ1 C15 组成 甲类功率放大

7、器 工作在线性放大状态 其中 R2 R12 R13 VR4 组成静态 偏置电阻 调节 VR4 可改变放大器的增益 XQ2 与 CT2 C6 组成的负载回路 与 VT3 3DG12 组成丙类功率放大器 甲类功放的输出信号作为丙放的输 入信号 由短路块 J5 连通 VR6 为射级反馈电阻 调节 VR6 可改变丙放增 益 与拨码开关相连的电阻为负载回路外接电阻 改变 S5 开关的位置可改 变并联电阻值 即改变回路 Q 值 5 2 2 工作过程 1 前置放大的作用是将信号进行放大 用以提高高频信号功率 2 丙类功率放大器通常作为发射机末级功放以获得较大的输出功率和较 高的效率 3 甲类功放的输出信号作

8、为丙类功放的输入信号 4 由调幅级输出的 10MHZ 的调幅信号经过前置放大 再输入到功率放大 的甲放经过放大后再输入到丙放 最后由丙放输出 10MHZ 的调幅信号 2 3 电路图 2 4 心得体会 为期一周的课程设计实习结束了 在这次实习中 我收获颇多 我们五 个人一个小组 在拿到设计题目的几天里 我们查阅了大量的设计资料 经 过一周的学习与作业的完成 使我们对高频电子线路技术与应用教学有了新 的认识 通过本次课程设计 让我了解了无线电信号的产生 发射和接收的 过程 尤其对其中的工作原理有了更深的理解 将书本上学到的知识应用于 实践 虽然过程中遇到了一些问题 经过对问题产生启发 更能激发我通

9、过自 己学习 小组讨论 或其他多种学习工具来分析问题 解决问题 在解决问 题的工程中又学到了解决许多新问题的方法 促进了人际交往 小组建立更 加完善 本次的课程设计在今后的工作中 它将带给我深刻的记忆 3 晶体管混频电路 二次混频的设计 晶体管混频电路 二次混频的设计 3 1 工作原理 1 混频器常用在超外差接收机中 高频放大电路的输出频率 10MHz 和 本地振荡的输出频率 16 455MHz 加到混频器的输入端 得到差频 6 455MHz 它的任务是得到已调制的中频信号而保持其调制规律不变 混频器的实质是 非线性电路 通过器件的非线性效应产生新的频率分量 最后通过滤波器选 择出所需要的频率

10、分量 滤除其他的频率分量 本次设计采用晶体三极管混频器 其中晶体管起信号混频作用 二个输 入信号分别 V1 和 V2 电容 C1 C2 C8 为信号输入和输出的耦合电容 起 搁直作用 是前后级的直流点位不相互影响 保证各级工作的稳定性 电 6 容 Ce 对高频信号相当于短路 消除偏执电阻 Re 对高频信号的负反馈作用 提高高频信号的增益 电阻原件 Rb1 Rb2 Re 决定晶体管的工作点 电路 中的电感 L 和电容 C 组成的谐振电路起选频作用 在产生的组合频率中选择 所需要的中频输出信号 2 本振电路 本次设计采用改进电容三点式振荡电路 因为本振电路的 输出频率与高频放大电路的输出信号混频

11、得到中频信号 所以要求本振 电路的输出频率必须稳定 所以采用石英晶体振荡器 3 二次混频器 本实验采用 MC3361 芯片实现二次混频 它集合了混频 中频放大 鉴频 低频放大等功能 主要用于二次变频的通讯接收设备中 MC3361 的内部振荡电路与 Pin1 和 Pin2 外接元件组成第二本振级 第一 中频信号 6 455MHz 从 MC3361 的 Pin16 输入 在内部第二混频级进行混频 其差频为 6 455MHz 6MHz 455KHz 即 455KHz 为第二中频信号 第二中频 信号由 Pin3 输出 4 高频电路中的混频器利用电路中的非线性 可以对两个输入信号进行 频率加或减 产生和

12、频信号或差频信号 本实验采用晶体三极管作混频电路 产生茶品信号 将高频信号转化成低频信号 晶体管混频电路原理图如下图 2 2 所示 其中 晶体管起信号的混频作 用 两个输入信号分别为和 电容 Cin1 Cin2 Cout 为信号输入和 输出的耦合电容 起到隔直流的作用 使前后级的直流电位不相互影响 保 证各级工作的稳定性 电容 Ce 对高频交流信号相当于短路 消除偏置电阻 Re 对高频信号的负反馈作用 提高高频信号的增益 电阻元件 Rb1 Rb2 Re 决定晶体管的工作点 电路中的电感 L 和电容 C 组成的谐振电路起选频作 用 在产生的组合频率中选择所需要的中频输出信号 晶体管混频器实验原理

13、电路 3 2 实验电路 晶体三极管混频电路实验电路如图 2 2 所示 本电路使用的是共发电路 本振电压 UL FL 频率为 10 7MHz 从晶体管的发射极 e 输入 信号电压 Us 频 率 Fs 为 10 245MHz 从晶体三极管的基极输入 混频后的中频 Fi FL Fs 信号 由晶体三极管的集电极输出 输出端的带通滤波器必须调谐在中频 Fi 上 本 vin1 VCC Rb1 R b2 Re Ce Vout L C Cin1 Cout Cin2 vin2 7 实验的中频为 Fi FL Fs 10 7MHz 10 245MHz 455kHz 且电路中 即 本振电压为大信号 输入信号电压为小信

14、号 C4 C3 R3 R1 C2 B2 R4 C5 R5 LED1 K 12 RW1 R2 C1 CV J 晶体三极管混频电路 TP1 IN1 TP3 OUT TP2 IN2 A8 0808 晶体三极管混频电路电路图 电容 C1 是隔直电容 滑动变阻器 RW1 和电阻 R1 R2 是晶体管基极的直 流偏置电阻 用来决定晶体管基极的直流电压 电阻 R3 是射极直流负反馈 电阻 决定了晶体管射极的直流电流 Ie 晶体管需要设置一个合适的直流工 作点 才能保证混频器电路正常工作 有一定的电压增益 通常 适当的增 加晶体管射极的直流电流 Ie 可以提高晶体管的交流放大倍数 增大混频器 电路的变频增益

15、但 Ie 过大 混频电路的噪声系数会急剧增加 对于混频器 电路 一般控制 Ie 在 0 2 1mA 之间 电阻 R4 是混频器的负载电阻 电容 C3 C4 是混频器直流电源的去耦电容 3 3 设计过程 1 混频器常用在接收机中 2 混频器的任务是将已调制的高频信号变成已调制的中频信号而其保持 不变 3 该部分由晶体管混频 本地振荡电路与二次混频组成 4 该电路为 16 455MHZ 的本振振荡电路 5 本振信号输出 进入到晶体管混频的发射极 6 调幅信号 高频放大电路 输出 输送到晶体管混频的基极 7 晶体管混频信号从集电极输出 进入二次混频 二次混频信号输出到 达中方 8 3 4 电路原理图

16、 Q1 2N914 C1 33pF C2 1nF L1 100nH L2 100uH L3 470uH R1 8 2k 1 2 34 C3 10nF R210k Key A 50 R3 2 4k 5 0 C4 10nF C5 10uF C6 10nF C7 10uF L4 470uH 710 L5 12 95uH C8 47pF C9 10pF 6 0 0 U1 MC3361 1 2 3 4 5 6 7 89 10 11 12 13 14 15 16 X1 HC 49 U 5MHz C1 220pF C2 10nF 0 1 3 0 3 5 心得体会 课程设计是培养学生综合运用所学知识 发现 提出 分析和解决实际问题 锻炼实践能力的重要环节 是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程 时间匆匆如流水 为期一周的课程设计实习很快就要结束了 在这次实 习中 我收获颇多 通过这次试验 加强了我们思考问题和解决问题的能力 我对三极管混频电路的原理有了更深刻的理解 这次课程设计不仅可以巩固 了以前所学过的知识 而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识 通过 这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很