用Multisim设计规划调频发射机.doc

用Multisim设计调频发射机 目录 摘要 一．设计要求 2 二．设计的作用、目的 2 三.设计的具体实现 3 1.系统概述 3 2.单元电路设计、仿真与分析 4 2.1振荡级 4 2.1.1调频波的产生 5 2.1.2振荡电路的选择 2.1.3 参数的计算 2.2缓冲级 6 2.2.1 元器件的选择及参数的确定 8 2.3 功率输出级 10 2.3.1 元器件的选择和参数的确定 15 2.4调频发射机总原理电路图 15 三 四.Multisim的相关介绍 五.心得体会及建议 20 六．附录 22 七.参考文献 25 调频发射机的设计报告 摘 要 随着科技的发展和人民生活水平的提高，调频发射机也在快速发展，并且在生活中得到广泛应用，它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。学会基本的实验技能，提高运用理论知识解决实际问题的能力。 图1 直接调频发射机的总体框图 直接调频发射机的总体框图如图1所示。它由调频振荡级，缓冲级，和输出功率级组成。 其中调频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号，且其频率受到外加调制信号电压调变；缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大，以提供末级所需的激励功率，同时还对前后级起有一定的隔离作用，为避免级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度；功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率，并馈送到天线进行发射。 2.单元电路设计与分析 2.1调频振荡级 调频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号，且其频率受到外加调制信号电压调变。 2.1.1调频波的产生 由于调频发射机的频率受到外加调制信号电压调变，因此，回路中的电抗要能够跟调制信号的改变而改变，应用一可变电抗器件，它的电容量或电感量受调制信号控制，将它接入振荡回路中，就能实现调频。而最简便、最常用的方法就是利用变容二极管的特性直接产生调频波，因要求的频偏不大，故采用变容 二极管部分接入振荡回路的直接调频方式。 变容二极管Cj通过耦合电容C1并接在LCN回路的两端，形成振荡回路总容的一部分。 因而，振荡回路的总电容C为： （4-1） 振荡频率为： 加在变容二极管上的反向偏压为： 变容二极管利用PN结的结电容制成，在反偏电压作用下呈现一定的结电容（势垒电容），而且这个结电容能灵敏地随着反偏电压在一定范围内变化，其关系曲线称～曲线，如图所示。 由图可见：未加调制电压时，直流反偏所对应的结电容为。当调制信号为正半周时，变容二极管负极电位升高，即反偏增加时，变容二极管的电容减小；当调制信号为负半周时，变容二极管负极电位降低，即反偏减小时，增大，其变化具有一定的非线性，当调制电压较小时，近似为工作在～曲线的线性段，将随调制电压线性变化，当调制电压较大时，曲线的非线性不可忽略，它将给 调频带来一定的非线性失真。 我们再回到图4.1—2，并设调制电压很小，工作在Cj～VR曲线的线性段，暂不考虑高频电压对变容二极管作用。设 图4.1-3 用调制信号控制变容二极管结电容 　 （4-3） 由图4.1—3可见：变容二极管的电容随υR变化。 即： 　 （4-4） 可得出此时振荡回路的总电容为 （4-5） 由此可得出振荡回路总电容的变化量为： 　　　　 （4-6） 由式可见：它随调制信号的变化规律而变化，式中的是变容二极管结电容变化的最大幅值。我们知道：当回路电容有微量变化时，振荡频率也会产生的变化，其关系如下： （4-7） 式中，是未调制时的载波频率；是调制信号为零时的回路总电容，显然 （4-8） 由公式（4-2）可计算出中心频率： （4-9） 将（4-8）式代入（4-9）式，可得：