通信电子线路课程设计

《通信电子线路课程设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信电子线路课程设计（16页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、课程设计任务书一、课程设计内容1. 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. 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：设计课题题目：每位同学根据自己学号除以 4 所得的余数加一选择相应题号的 课题。换题者不记成绩

2、。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

3、作风和科学态度。三、课程设计进度安排序号设计内容所用时间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，提出改进意见；目录一、课程设计目的和要求 61、目的62、主要

4、技术指标63、要求6二、设计方案和基本原理 61、设计方案72、基本原理8三、设计电路 8四、电路仿真 10五、元器件明细表 12六、总结 13七、课程设计评分表15变容二极管调频器与相位鉴频器一、课程设计目的和要求1、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、主要技术指标：课题 1：放大倍数、中心频率以及

5、频率稳定性课题 2：检波效率、输入电阻、非线性失真和滤波特性课题3：混频增益、ldB压缩电平和滤波特性课题 4：调制特性、最大频偏、调制灵敏度3、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。 了解与课程

6、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1、设计方案：（1）调频电路的选取：频率调制是对调制信号频谱进行非线性频率变换，而不是线性搬移，因而不能简单 地用乘法器和滤波器来实现。实现调频的方法分为两大类：直接调频法和间接调频法。 直接调频法：用调制信号直接控制振荡器的瞬时频率变化的方法称为直接调频法。如果受控振荡 器是产生正弦波的 LC 振荡器，则振荡频率主要取决于谐振回路的电感和电容。将受到 调制信号控制的可变电抗与谐振回路连接，就可以使振荡频率按调制信

7、号的规律变化， 实现直接调频。可变电抗器件的种类很多，其中应用最广的是变容二极管。作为电压控 制的可变电容元件，它有工作频率高、损耗小、使用方便等优点。具有铁氧化磁芯的电 感线圈，可以作为电流控制的可变电感元件。此外，由场效应管或其它有源器件组成的 电抗管电路可以等效为可控电容或可控电感。直接调频法原理简单，但中心频率不易确 定。在正弦振荡器中，若使可控电抗器连接于晶体振荡器中，可以提高频率稳定度，但 频偏减小。间接调频法：先将调制信号进行积分处理，然后用它控制载波的瞬时相位变化，从而实现间接控 制载波的瞬时频率变化的方法，称为间接调频法。 根据前述调频与调相波之间的关系可知，调频波可看成将调

8、制信号积分后的调相波。这 样，调相输出的信号相对积分后的调制信号而言是调相波，但对原调制信号而言则为调 频波。这种实现调相的电路独立于高频载波振荡器以外，所以这种调频波突出的优点是 载波的中心频率的稳定性可以做得较高，但可能得到的最大频偏较小。无论是直接调频，还是间接调频，其主要技术要求都是频偏尽量大，并且与调制信 号保持良好的线性关系；中心频率的稳定性尽量高；寄生调幅尽量小；调制灵敏度尽量 高。鉴于直接调频法频偏较大、中心频率不易稳定而间接调频法中心稳定性较高、频偏 较小，又考虑到直接调频法原理简单，所以本次课设我选用了直接调频法中的一种常用 的广泛应用于移动通信和自动频率微调系统的电路变容

9、二极管调频电路。它具有工 作频率高、固有损耗小且线路简单、能获得较大频偏等优点，但它同时具有直接调频电 路的同一缺点，那就是中心稳定度较低。（2）鉴频器的选取：调频波的解调又称频率检波，简称鉴频。实现鉴频的方法有利用波形变换进行鉴频、 相移乘法鉴频、脉冲计数式鉴频器和利用锁相环路实现鉴频。利用波形变换进行鉴频是将调频信号先通过一个线性变换网络，使调频波变换成调频调幅波，其幅度正比于瞬时 频率的变化，经变换网络输出的调频调幅信号再作振幅检波即可恢复出原解调信号。相 位鉴频是利用波形变换进行鉴频的一种。本次课程设计我选用了相位鉴频器电路中的电 感耦合相位鉴频器。该相位鉴频器电路可以参照原理图。输入

10、电路的初级回路c、L和11次级回路C、L均调谐于调频波的中心频率f。它们完成波形的变换，将等幅调频波2 2 0编程幅度随瞬时频率变换的调频波。负载电阻R、R通常比旁路电容C、C的高频电1 2 3 4容大得多，而耦合电容C与旁路电容C、C的容抗则远小于高频轭流圈L的感抗。因5 3 4 3此，初级回路上的信号电压V几乎全部落在轭流圈L。32、基本原理：（1）变容二极管是利用半导体PN结的结电容随反向电压变化这一特性而制成的一种半 导体二及管。它是一种电压控制可变电抗元件。结电容C j与反向电压vr存在的关系是:cC=jjo(1 +) rVD加到变容管上的反向电压，包括直流偏压V和调制信号电压v （

11、t ）=v cos T t。把受到0TT调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡频率亦受到调制信号的 控制。适当的选择变容二极管的特性和工作状态，可以使振荡频率的变化近似地与调制 信号成线性关系，这样就实现了调频。（2）由原理图可以看出，初级回路电流经过互感耦合，在次级回路两端感应产生次级 回路电压V 。加在两个振幅检波器的输入信号分别是：ab1V =V ac +V = V + VD112 2 ab 12V =V +V =- - V + VD 2 bc 122 ab 12只要在二极管的加电压为FM-AM波，下面分析V与V的相位关系：ab 12为了分析简便起见，我们先做两个合乎实

12、际的假设：初级回路的品质因数均较高；初、次级回路之间的互感耦合比较弱。经过分析归纳我们可以得出结论：V将超前于abV 一个角度。这个角度可能是pi/2，可能大于pi/2，也能小于pi/2，主要取决于信号12频率是等于、小于或者大于中心频率。三、设计电路变容二极管调频器与相位鉴频器的整体电路图如下所示（左上角为变容二极管调频器电路，右下角为相位鉴频器电路）:CT03n-激励源V3设置参数如下图所示:New StimulusOK.CancelName: (sineAnalog厂 EJP (exponentialr PULSE厂 FWL (pie匚亡wk亡 linear)L SFFM (single

13、-frequency FM gIN giriumid胡DigitalL Clock厂 SignalBus： Width: |Initial Value:冰 | Cancel得到激励源波形图如下所示：SIN Attributes_xjN sms: sineAppljJ四、电路仿真偏置点分析（如下图所示）:1J!-l2TSMrlinoaiE但 IaXi = ii-KiJirihSM生C*k. !5-!r0 I吐殴“ 2NKJ_3!： 4- irvl|血iTdeEijm*ni, S jnreMirRe-i.-4cPtw=RfrF：W弹阿“塚.的熄瞬态扫描分析（如下图所示）:TineDC扫描分析（如下

14、图所示）:AC扫描分析（如下图所示）:Praquei五、元器件明细表六、总结一个星期的通信电子线路课程设计随着课程设计报告的完成而结束了。在这一个星 期里，我们又再次走进了通信电子线路的神奇世界。在这里，有困难和挑战，也有不屈 和顽强，虽然电路的深奥让我们举步维艰，但我们坚持了下来，努力的从中汲取着知识 的养分。记得拿破仑曾说不想当将军的士兵不是好士兵。或许我学艺不精但我努力，在这次 课程设计中我一边向老师请教一边向同学学习。刚开始的时候，云里雾里的没有一点头 绪，我就把书上的相关内容全都看了一遍，终于有了些思路。我一边画电路图一边思考 电路图的可行性。当然最后因为变容二极管调频器中的一些元件，软件的库里面没有， 所以老师让我们这组用了以前实验时的调频电路。这降低了这次课设的一些难度，因为 以前的实验我们都做过，所以即使隔了三个月了我们还有些印象。说到这，我想说点别 的。学校的课程设计安排的有些问题。我们上学期学完了电子线路这学期才做课程设计， 这不利于我们很好的发挥。有些操作做起来还是很费时的，得不时的回去看书看以前的 实验，当然，这对我们还是有点好处的，至少让我们又更深刻的记忆一下。不过，这多 少增加了这次课设的阻力。还好，大家心态很好。在这次课程设计中，我做的