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1、湖南工程学院课程设计报告课 程 设 计 报 告课程名称课程名称 通信电子线路通信电子线路 课题名称课题名称 变容二极管调频器与相位鉴频器变容二极管调频器与相位鉴频器 专专 业业 通信工程通信工程 班班 级级 学学 号号 姓姓 名名 指导教师指导教师 张鏖烽张鏖烽 罗敬罗敬 2012 年年 02 月月 28 日日湖南工程学院课程设计报告湖南工程学院课 程 设 计 任 务 书课程名称 通信电子线路 课 题变容二极管调频器与相位鉴频器 专业班级 通信工程 学生姓名 学 号 指导老师 张鏖烽 罗敬 审 批 任务书下达日期 2012 年 02 月 27 日任 务 完成日期 2012 年 03 月 03
2、日湖南工程学院课程设计报告一一、 课课程程设设计计 内内容容1.1.课程设计目的：课程设计目的：通过课程设计，使学生加强对通信电子电路的理解，学会查寻资料方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手独立开展电路实验的机会，锻炼分析解决通信电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与仿真分析，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。2.2.课题题目课题题目1)小信号谐振放大器 2)晶体二极管检波器 3)晶体三极管混频器 4)变容二极管调频器与相位鉴频器二、课程设计要求：二、课程设计要求：要求：掌握 LC 振荡器和晶体振荡器
3、、晶体二极管检波器、晶体三极管混频器与变 容二极管调频器与相位鉴频器的基本原理和电路设计方法；掌握应用 OrCAD/Pspice 软 件对电路进行仿真、分析。培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。通过实际电路方案的分析比较，设计计算元件选取OrCAD 仿真分析等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和仿真方法。了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。培养严谨的工作作风和科学态度。三、课程设计进度安排三、课程设计进度安排
4、湖南工程学院课程设计报告序号序号设设 计计 内内 容容所所 用用 时时 间间1根据课题的技术指标，确定整体方案，并进行参数设计计算2 天2根据实验条件进行全部或部分电路的绘制与仿真分析，并完成基本功能3 天3总结编写课程设计报告2 天合 计1 周四、课程设计说明书与图纸要求课程设计说明书与图纸要求课程设计说明书包括内容：1.设计任务及主要技术指标和要求。2.选定方案的论证及整机电路的工作原理。3.单元电路的设计计算，元器件选择，电路图。4.整机电路仿真结果（包括偏置点分析、DC 扫描、瞬态分析和 AC 扫描） 。5.列出元件器件明细表。6.对设计成果作出评价，说明本设计特点和存在的问题，提出改
5、进意见；湖南工程学院课程设计报告目 录一、课程设计目的和要求5 二、设计方案和基本原理5 1.设计方案5 2.基本原理6 三、设计电路7 四、电路仿真8 五、元器件明细表9 六、总结10变容二极管调频器与相位鉴频器一、课程设计目的和要求一、课程设计目的和要求目的：目的： 通过课程设计，使学生加强对通信电子电路的理解，学会查寻资料方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手独立开展电路实验的机会，锻炼分析解决通信电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与仿真分析，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。要求：要求：根据每
6、个电路给定的技术指标和条件，分别给出设计原理、设计过程、电路原理图、各元件型号或参数、实际测试结果。主要技术指标：主要技术指标：放大倍数、中心频率以及频率稳定性要求：要求： 掌握 LC 振荡器和晶体振荡器、晶体二极管检波器、晶体三极管混频器与变容二极管调频器与相位鉴频器的基本原理和电路设计方法；掌握应用 OrCAD/Pspice 软件对电路进行仿真、分析。培养学生根据需要选学参考书，查阅手册，图表和文献资料的自学能力，通过独立思考深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。通过实际电路方案的分析比较，设计计算元件选取OrCAD 仿真分析等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和仿真方法。了解与
7、课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的技术要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。培养严谨的工作作风和科学态度。二、设计方案和基本原理二、设计方案和基本原理 1.1.设计方案：设计方案：湖南工程学院课程设计报告高频小信号放大器的功用就是无失真的放大某一频率范围内的信号。按其频带宽度可以分为窄带和宽带放大器，而最常用的是窄带放大器，它是以各种选频电路作负载，兼具阻抗变换和选频滤波功能。对高频小信号放大器的基本要求是：（1） 、增益要高，即放大倍数要大。（2） 、频率选择性要好，即选择所需要信号和抑制无用信号的能力要强，通常用Q 值来表示，其频率特性
8、曲线如下图所示：带宽 BW=f2-f1=2f0.7,品质因素Q=f/2f0.7.（3） 、工作稳定可靠，即要求放大器的性能尽可能地不受温度、电源电压等外界因素变化的影响，内部噪声要小，特别是不产生自激，加入负反馈可以改善放大器的性能。（4）前后级之间的阻抗匹配，即把各级联接起来之后仍有较大的增益，同时，各级之间不能产生明显的相互干扰。 2.2.基本原理：基本原理：1.变容二极管直接调频电路：变容二极管实际上是一个电压控制的可变电容元件。当外加反向偏置电压变化时， 变容二极管 PN 结的结电容会随之改变，其变化规律如图 3-1 所示。图 3-1 变化规律 直接调频的基本原理是用调制信号直接控制振
9、荡回路的参数，使振荡器的输出频率随 调制信号的变化规律呈线性改变，以生成调频信号的目的。若载波信号是由 LC 自激振荡器产生，则振荡频率主要由振荡回路的电感和电容元件 决定。因而，只要用调制信号去控制振荡回路的电感和电容，就能达到控制振荡频率 的目的。图 3-2 直接调频示 意图 0CuCoj湖南工程学院课程设计报告若在 LC 振荡回路上并联一个变容二极管，如图 3-2 所示，并用调制信号电压来控 制变容二极管的电容值，则振荡器的输出频率将随调制信号的变化而改变，从而实现 了直接调频的目的。 2.电感耦合相位鉴频器： 相位鉴频器是利用波形变换鉴频的一种方法。它是利用回路的相位频率特性将调频波变
10、为调幅调频波，然后利用振幅检波器恢复调制信号。我们这里用的相位鉴频器电路为电感耦合相位鉴频器，其设计电路图如 32 所示。输入电路的初级回路 C1 1，L1和次级回路 C2，L2均调谐与调频波的中心频率 f0。它们完成波形变换，将等幅调频波变换成幅度随瞬时频率变化的调频波。D1，R1，C3和D2，R2，C4组成上，下两个振幅检波器，且特性完全相同，将振幅的变化检测出来。负载电阻 R1，R2通常比旁路电容 C3，C4的高频容抗大得多，而耦合电容 C5与旁路电容 C3，C4的容抗则远小于高频扼流圈 L3的感抗。因此，初级回路上的信号电压 V12几乎全部降落在扼流圈 L3上。三、设计电路三、设计电路
11、总电路设计图：湖南工程学院课程设计报告四、电路仿真四、电路仿真电路仿真图如下： 偏置点： AC 扫描：湖南工程学院课程设计报告瞬时扫描：五、元器件明细表五、元器件明细表元件代号元件代号取值取值备注备注 C1C1225p225p C2C2225p225p C3C3100p100p C4C4100p100p C5C520000p20000p C6C6100p100p C7C7100p100p C8C8200p200p C9C9200p200p R1R1100k100k R2R2100k100k R3R31k1k R4R41k1k R5R520k20k R6R620k20k L1L1900uh900
12、uh L2L2900uh900uh L3L310mh10mh M M1.8mh1.8mhXFRM_NONLIN/CT-SECXFRM_NONLIN/CT-SEC V1V110V10V V2V2-10V-10V V3V328KHz28KHzVOFF=-450mVVOFF=-450mV VAMPL=1VVAMPL=1V J1J1 J2J2湖南工程学院课程设计报告J3J3 D1D1120NQ045120NQ045 D2D2120NQO45120NQO45 U1U1 U2U2 U3U3六、总结六、总结这次课程设计使我学到了很多东西，在实验过程中，通过自己独立思考和同学老师的帮助，终于完成了这次课设任务
13、。 在做课程设计的过程中，总会遇到许多问题，通过问同学，或者上网找资料，总 能将那些问题一一解决，这样不仅让我们一起解决了所遇到的难题，同时我们还可以 彼此学习，交流各自的思维方式，增强遇到困难时的各种积极心态等等。在不断地学 习过程中，我更深刻体会到学海无涯的意义，我们要用正确的态度面对学习的挑战， 理论结合实际，进一步熟练掌握科学知识。 总体来说，这次课程设计还算是有难度的，但是，通过我们一起探讨，一起合作， 终于成功完成了此次课程设计。实验是一个很强的实践过程。在老师的讲解下，相比 第一次做课设要容易些，其实这个实验还是很有意思的，只要我们认真去做，一定会 做好的。总而言之，只要我们认真对待每一次实验，就一定会得到不一样的收获。通过这次课程设计，我对通信电子线路课程有了更深入的认识，知道了不少自己以前不懂的东西。这次的课程设计不仅使我巩固了以前所学到的知识，同时也锻炼了自己得实际操作能力。课程设计评分表课程名称： 通信电子线路 项项 目目评评 价价设计方案的合理性与创造性设计与调试结果设计说明书的质量答辩陈述与回答问题情况课程设计周表现情况综合成绩教师签名： 日 期：
