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1、河北工业大学城市学院2011届本科毕业设计说明书河北工业大学城市学院毕业设计说明书 作 者： 学 号： 系： 电子信息工程系 专 业： 电子信息工程 题 目： 小功率调幅发射机设计 指导者： 评阅者： 2011 年 6 月 8 日50毕业设计中文摘要小功率调幅发射机设计摘要：调幅发射机目前正广泛应用于无线电广播系统中，课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景，通过查阅大量教学文献，并结合专业基础课程教学需要，以原教学内容为基础，完成了小功率调幅发射机从设计、仿真到安装、调试等一系列完整设计工作。文中系统的设计了振荡器、音频放大器、振幅调制器和谐振功率放大器等系统单元电路，并通过具有射频仿真模块
2、的软件Multisim，试验和仿真优化了系统电路。文中还简明介绍了调幅技术与调频技术各自的特点，认识了两者在原理与应用上的不同。关键词：调幅发射机 功率放大器 Multisim 毕业设计外文摘要Title Design Of Low Power AM Transmitter AbstractAM transmitters are now widely used in radio broadcasting systems， this thesis as the background of electronic circuit，Through access to a large number of
3、 teaching literature, combined with teaching needs, based on the original teaching, completed the low-power AM transmitters from the design, simulation to the installation and commissioning of a full range of design work.Oscillator, audio amplifier, power amplifier and resonant amplitude modulator i
4、s designed by the system,using software Multisim circuit simulation and optimization of the system.The thesis also briefly describes each characteristics of AM and FM , know the different both in applications and principle. Keywords：Low-power AM transmitters Power Amplifier Crystal oscillator 目 次1 绪
5、论11.1 小功率调幅发射机初步认识11.2 小功率调幅发射机国内外研究现状21.3 小功率相关技术及热点问题分析21.4 课题的研究任务和内容52 方案设计与单元电路形式选择62.1 发射机的总体认识62.2 单元电路的认识63 单元电路的设计与仿真 83.1 主振级与小信号放大级的设计83.2 缓冲隔离级的设计113.3 语音放大级的设计123.4 幅度调制电路的设计133.5 高频谐振功率放大器的设计163,6 谐振功率放大器的调整263.7 天线的相关知识及设计274 单元电路调试与整机统调294.1 主振级调试294.2 信号调制级调试294.3 功率放大级调试294.4 整机统调3
6、04.5 主要技术指标测试方法315 硬件电路调试过程及示波器影像图335.1 主振级硬件电路以及示波器图像335.2 音频信号输入级硬件电路以及示波器图像335.3 振幅调制级硬件电路以及示波器图像345.4 功率放大级硬件电路以及示波器图像356 另外一种调幅发射机设计方案386.1 主振级的选择与仿真波形386.2 语音放大级选择与仿真波形396.3 AM调至电路与仿真波形396.4 整机电路的连接与仿真40结论42参考文献43致谢45附录A 调幅技术与调频技术主要特点及区别46附录B 集成调幅与调频发射机设计47附图C 高频电路设计基本步骤54附图D 选择高频元器件的基本设想55附图1
7、 整机所用元件列表56附图2 整机电路图57附图3 整机电路PCB图58附图4 整机电路实体图591 绪论当今时代，信息技术发展十分迅猛，产品更新换代步幅更是明显加快，尤其是无线技术创新非常活跃，各类技术加快发展和融合，新技术新应用层出不穷，向社会各部门各领域的渗透日益广泛深入。目前，移动通信、卫星通信、雷达导航、遥控遥测、射电天文等40多种无线电业务已在我国的通信、广播、电视、国防、安全、铁路、交通、航空、航天、气象、渔业、科研等多个行业和领域广泛应用7。调幅技术目前正广泛应用于通信与广播技术中，远距离世界性的信息传播使得调幅技术展现了更大的应用空间，如何更高效率的传播有用信息，而且使信号的
8、失真度达到最小，是下一代调幅技术需要研究的主要方向。调幅技术也是其他通信技术研究的基础，通过研究调幅相关技术，能够对未来通信技术的发展产生更深远的认识。调幅发射机常用于通信系统与其他无线电系统中，在中短波领域应用极为广泛，由于调幅简便，占用频带窄，设备简单等优点，因此在发射机系统中应用非常广泛。在实际的广播发射系统中，中波调幅的频率范围为535 1605 千赫，音频信号中的高音频率应该被限制在 4.5 千赫以下，发射功率需要达到300W以上才能使空间覆盖面达到比较好的状态，此次设计需要在实验室环境中研究发射机的工作原理与原件选择，因此，根据实验室条件适当降低技术指标，载波频率采用实验室较为常用
9、的6MHz，单音频调制信号选择1KHz，发射机功率初步定为1W。1.1 小功率调幅发射机初步认识目前，虽然调频技术以及数字化技术突飞猛进，其应用范围覆盖了无线通信技术的80%以上，但是由于小功率调幅发射机具有调制解调电路简单、调试容易、信号带宽窄和技术成熟等优点，因此仍然使其能够在中短波通信中广泛得以应用。课题以电子线路课程设计实践教学为应用背景，在仿真软件与实验室中完成一个完整的调幅发射机，并实现无线电报功能。 发射机的主要任务是利用低频音频信号对高频载波进行调制，将其变为在适合频率上具有一定的带宽，有利于天线发射的电磁波。一般来说，简易发射机主要分为低频部分、高频部分、以及电源部分。高频部
10、分主要包括：主振荡器、缓冲放大级、中间放大级、功放推动级以及末级功放级。低频部分主要包括：话筒、低频电压放大级、低频功率放大级以及末级低频功率放大级等。1.2 小功率调幅发射机国内外研究现状调幅技术起源于上世纪20年代，商业广播先后在美、苏、英、德、法、中等国开播，调幅广播先后经历了中波调幅、短波调幅、数字化调幅等几个阶段。尽管调幅广播的带宽只有9kHz或10kHz，音质无法与调频立体声相比，但是由于调幅广播发展时间最久，全球标准统一，在任何地方购买的收音机在全球各地都能使用，接收工具简单，而且可以方便地进行室内、外的便携接收与车、船中的移动接收。因此至今它仍然是世界上使用最广泛的广播媒体。据
11、统计，全世界现在已有3333座短波发射台，12590座中波发射台，25亿台调幅收音机，其中7亿台可收短波广播。我国是AM广播的大国，新世纪开始实施的西部创新工程还将进一步扩大AM广播的规模，提高广播覆盖率与改变边远地区空中秩序。中国这样的大国不容易由调频(FM)广播覆盖，因而调幅广播仍然具有很大的市场。1.3 小功率相关技术及热点问题分析1. 调幅相关（1）调幅定义英文是Amplitude Modulation（AM）。就是载波幅度按照给定调制信号瞬时值函数改变的调制方式。该函数通常是线性的1。 （2）调幅特点一种调制方式，属于基带调制。使高频载波的频率随信号改变的调制（AM）。其中，载波信号的振幅随着调制信号的某种特征的变换而变化2。 （3）调幅方式调幅是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬时变化而变化。也就是说，通过用调制信号来改变高频信号的幅度大小，使得调制信号的信息包含入高频信号中去，通过天线把高频信号发射出去，然后就把调制信号也传播出去了。这时候在接收端可以把调制信号解调出来，也就是把高频信号的幅度解调出来就可以得到调制信号了4。 2.功率放大电路（1）放大电路的基本原则1)输出功率大要求输出功率尽可能大是为了
