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课程设计报告(结题)
题目:中波电台发射和接收系统设计
专 业 电子信息工程
学 生 宋振雷
学 号 1130520310
授课教师 赵雅琴
日 期 2015-05-20
哈尔滨工业大学教务处制
目录
TOC \t 标题 1, 1,标题 2, 2
系统性能指标分析 PAGEREF _Toc \h 1
系统方案 PAGEREF _Toc1 \h 1
功能框图 PAGEREF _Toc2 \h 1
发射机部分 PAGEREF _Toc3 \h 1
数学模型 PAGEREF _Toc4 \h 2
元器件的选择 PAGEREF _Toc5 \h 2
仿真设计 PAGEREF _Toc6 \h 2
电路原理 PAGEREF _Toc7 \h 2
仿真软件 PAGEREF _Toc8 \h 2
仿真结果及分析 PAGEREF _Toc9 \h 2
硬件测试(选作) PAGEREF _Toc10 \h 2
结论 PAGEREF _Toc11 \h 3
参考文献 PAGEREF _Toc12 \h 3
系统性能指标分析
发射机系统指标:载波频率535-1605KHz,载波频率稳定度不低于10-3,输出负载51?,总的输出功率50mW,调幅指数30%~80%。调制频率500Hz~10kHz。
接收系统指标:AM调幅接收系统设计主要技术指标:载波频率535-1605KHz,中频频率465KHz,输出功率0.25W,负载电阻8?,灵敏度1mV。
调幅信号是通过调制信号控制载波的幅度来达到信息传输的目的,调幅信号又分为三种,普通AM信号,DSB信号,SSB信号,而本设计要求调制度为30%到80%,所以必然要使用AM信号。
载波频率可变,同时还要保证频率稳定度,所以选择使用西勒振荡电路,在LC回路中要使用可变电容,令可变电容接入100%和0%时的频率跨度大于要求的频率范围。
系统的调制度可以通过在调制信号上外加直流电源的大小来控制。发射系统最后的总功率是载波功率和包络信号的功率之和。由已调信号的幅值和调制度以及负载电阻大小共同决定。以下将在数学模型部分仔细阐述
系统方案
功能框图
射极 跟随
射极
跟随
器
高频
振荡
器
乘法
乘法
器
调制
功率
放大
器
低频
低频
放大
器
低频
信号
源
接收机部分
检波
检波
电路
中频 放大 本地
中频
放大
本地
震荡
混频器
数学模型
本设计中 使用的最主要的两个信号是低频调制信号和高频载波信号数学表达式分别为Uc=UΩcosΩt;Us=Uωcosωt
其中调制度ma
m
Umax是已调波中的最大值,Umin是已调波中最低点。调制度一般大于0小于
已调波在负载上的功率有三种,一种是只有载波时产生的Pc,另一种是上下边频功率P
Pc=1
P=P
Ucm即已调波信号中波峰和波谷的平均值12(
所以已知波形和负载电阻值,即可自行计算总功率的大小
调幅波的解调
对于普通AM信号来说,其包络性状完全由音频信号决定,而内部的频率则完全由高频信号决定。高频震荡的周期对于低频信号来说时间是无穷小的,利用这一点设计出二极管包络检波,利用二极管的单向导通特性,只选取X轴上方的信号,再利用RC电路充放电时间的差异,使输出波形紧贴原已调信号的包络而不再受高频信号影响,取出原音频信号,但要注意惰性失真。
元器件的选择
低频放大器
集成运算放大器的工作频率只限于低频,不能用于高频小信号放大,而且有虚短虚断的特性,可以较为简单直观的计算出电压的放大倍数。所以在低频信号放大时将正输入端接地,负输入端接小信号输入,输出反馈一个电阻,电阻比例用于确定放大倍数。具体电路在仿真结果中阐述
2.射极跟随器
射极跟随器使用2n2222三极管的共集接法,因为2n2222是高频小功率三极管中较为稳定的一种。而射极跟随器是跟在振荡电路之后用于改变输入输出阻抗的缓冲级,共集接法使放大倍数在1左右,在级联之后输入阻抗很大而输出阻抗很小,保证了后级电路工作的稳定性。
乘法器调制
由于multisim软件没有自带的成型芯片,MC1496如果使用需要自行封装,所以在最初使用的是软件自带的模拟理想乘法器。理想乘法器的数学模型较好,输出即为两个输入的信号直接相乘。数据计算较为方便,为了满足后续的功率和
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