电子线路课程设计报告AM调幅发射机.docx
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电子线路课程设计报告AM调幅发射机
实验报告
班级:
电子131姓名:
学号:
同组人:
课程名称:
电子线路课程设计实验室:
第二实验室实验时间:
2016年3月
实验项目名称:
小功率调幅发射机的安装与调试
一、实验目的:
1、熟练掌握小功率调幅发射机的安装与调试。
2、熟悉小功率调幅发射机的工作原理,对所学高频电子线路知识加以巩固。
3、熟悉理解实验电路原理。
4、通过整机装配和调试提高独立分析问题和解决问题的能力。
5、实践与理论设计相结合,更深刻地理解学习相关知识。
6、通过一套完整的调幅发射系统设计、安装和调试,提高学生的综合素质和科学实验的能力。
二、实验内容与原理
(一)、实验内容
1、熟悉实验电路原理
2、熟悉并测试电路元件参数
3、熟悉印刷板与电路、元件的对应关系
4、电路焊接、调试
5、测试并记录参数
(二)、实验原理
1、调幅发射机组成框图如图所示:
小功率调幅发射机设计的技术指标:
载波频率
输出功率
,
负载阻抗
,输出信号带宽
,
单音调幅系数
,平均调幅系数
,
发射效率
,调制信号的F=1KHz。
2、实验电路图如图
图1小功率调幅发射机原理图
图2PCB图
三、实验器材(设备、元器件、软件工具:
、平台):
1.双踪示波器,数字信号源,数字万用表等各一台。
2.电烙铁,镊子,钳子,螺丝刀等工具一套。
3.调幅发射机实验板,套件,焊锡,漆包线等。
5.元器件清单
名称
参数
数量
名称
参数
数量
名称
参数
数量
电阻
10
1
10K
3
二极管
IN4148
2
51
4
50K
1
三极管
8050
1
100
1
500K
1
9018
4
150
1
瓷片电容
100pF
1
芯片底座
8P
1
510
2
150pF
1
14P
1
1K
7
300pF
1
端子
2P-2.54
1套
3.9K
2
22pF
2
3P-5.08
1
3K
2
0.01uF
8
集成电路
MC1496
1
6.8K
1
0.005uF
2
导线
\
\
16K
2
0.022uF
2
放大器
LM358
(含2个放大器)
10K
10
0.1uF
4
高频磁环
\
2
150K
1
电解电容
10uF
3
可调电容
5~30pF
1
50
1
电感
56uH
2
电位器
1K
1
晶振
6MHz
1
四、调幅发射机各模块调试
4.1载波振荡器电路
采用晶体接成并联型晶体振荡器,其稳定性比LC振荡器高一个数量级,振荡频率等于晶振的固有频率
。
调节RP0可以使振荡器满足起振条件。
后一级为缓冲器,晶体三极管接成共集组态放大器,以满足隔离条件。
单元电路原理图如下图
4.2音频放大电路、音频信号发生电路
低频信号可以通过J2加入电路,亦可以通过图中U1A组成的RC文氏桥路振荡产生。
振荡频率由图中R12、R13,C8、C9决定,振荡频率
由于三极管电容及温度等其余因素,振荡频率在1Khz左右
D1、D2和R11组成电桥的一个臂,起稳定振幅的作用,调节R11可以得到波形失真较小,且工作稳定的波形。
U1B接成同向放大器,调节RP4可以改变放大器的放大倍数,输出在一定范围可调的电压,以满足下一级调制的需求。
4.2振幅调制电路
由于乘法器的限制条件,只有当乘法器1、10引脚输入电压幅值小于等于26mV时才是理想的乘法器,否则会会出现杂波:
高频分量。
由于本电路为改进型差分对管平衡调制器,
电压得到扩展,只要
可满足相乘条件。
本单元原理图如下:
4.3功率放大电路
T3组成构成射随器,以增强其负载能力;T4为高频宽带放大器,以使后级丙类功放电路获得较大的激励电压;T5构成丙类谐振功率放大器,其负载采用谐振回路,谐振回路具有选频和阻抗匹配的作用;其负载为75Ω电阻,亦可用阻抗为75Ω的天线代替。
功率放大电路部分前一级高频磁环为6:
2,后一级的磁环为10:
4。
本单元原理图如下:
4.5实验数据与结果
1.晶体震荡电路
图未经射随器的输出震荡波形
图经过射随器后的波形
结果分析:
调节RP0使得振荡级输出信号为6MHz,晶体振荡电路的频稳度很高,频率基本稳定在6MHz;调节RP2可以改变载波信号的幅度。
2.音频放大器
调试音频放大电路使之稳定输出1KHZ的频率,调节RP3使波形最好,调节RP4调节幅度大小300mV左右。
结果分析:
LM358的第一个部分用于产生频率为1KHz的音频信号,LM358的后一个部分用于放大音频信号的幅度,调节RP4,令输出稳定,测得音频信号的频率约为948.4Hz调节RP4可以调节音频信号幅度
图音频发生器产生的调制信号
3.振幅调制电路
焊接并调试相乘器电路,以MC1496为核心,实现载频信号与音频信号的相乘,连接JP1、JP2、JP6,可以分别通过调节RP2、RP4来改变载波与调制信号的幅值,使其能正确调幅;然后用示波器测试Jp3端口,输出为普通调幅波
图调幅后的输出波形
4.功率放大
焊接并调试功率放大电路,通过理论计算,调整线圈匝数,甲类功放的线圈匝数之比为24:
8,丙类功放的线圈匝数比为7:
4,调谐回路中的可变电容用收音机中双联代替,容易实现选频与阻抗匹配。
图功率放大后的波形
5.负载处输出波形
图负载处输出波形
6.电路板
图电路板
五、实验中出现的故障调试方法及原因:
经过理解原理图、整理元器件、焊接、调试、发现故障排除问题的小功率调幅发射机的安装调试过程,最终在末级负载得到有较小失真的调幅波形,与理论设计较为符合。
只有不断的论证,并且将正确的理论具体化,才能得到正确的设计。
在安装调试过程中出现了故障,载波输出正常,但一直加不到乘法器上,由于这个问题比较特殊,问了很多组都没有出现过这个情况,我们只好一个元件一个元件、一个管脚一个管脚、一个焊点一个焊点的耐心认真排查,花了几乎一天的时间,最后在老师的指点以及我们的认真排查,定位了问题点,或是电容C22坏了或是电路板在这一处的线路断了,经过将电容C22焊下来替换、再次检测、重新焊电容,问题并没有解决且原来的电容是好的。
最终,确定了只可能是电路板出现了问题,应该是在那一段有一处断路,最终确定了问题,只好将载波通过信号源直接与乘法器相连。
由此我知道了,在硬件检测中,只要分析原因和耐心调试一般问题都可以得到解决。
总之,本次课程设计在一定程度上完成了设计要求,但输出波形不够理想,调制信号电压的幅值过高,但调整后一级RP减小幅值却会造成波形的失真,形成有凹陷的脉冲波,频率也会有一定的偏移,按照原理图来看第二个放大器应该是放大第一个放大器输出的波形,调节第二个放大器的RP只会改变放大的幅值大小而不会造成频率的偏移,解释之一是第二级的负载影响了前级,但调试中发现即便只是将RP4调整很小的角度甚至不到一圈,也会导致偏移和失真,运算放大器作为接近理想的模拟放大器,后级负载不应该对前级影响这么大,故而否定这个解释;解释之二是第二级的滑动变阻器选错了,阻值过大导致了对前级的影响也大,但调试中也发现即便应该是处于一个很小的阻值范围内,也会对频率造成很大的扰动,将电位器融下来检查,却发现并没有选错,故而这个解释也被否定;最后一个解释则是可能是集成电路可能有短路之类的问题,导致后级对前级造成了极大的扰动。
由此可见,动手实践的过程中,才会发现问题,将理论应用于实际,才能真正达到学以致用的效果。
六心得体会
通过这次课程设计,我体会到了电子系统都可以通过模块化设计来简化,首先将总体电路分成若干个子模块,使每个模块有各自的不同的任务;再对各相对简单的子模块进行单独设计、调试;最后将各个子电路组合在一起完成整个电路。
这样做法分工明确,层次清晰,使设计者能更宏观的把握设计的总体步骤。
而且设计、调试单独的子电路降低了工作难度,使设计工作更有条理性。
在检查电路时,也可根据各种情况分析是哪个子系统出了问题,再单独检查该出问题系统,可以提高检查的效率。
通过本次课程设计,深刻明白了理论和实践之间的差异性。
只有在动手时,各种各样的原本以为不可能发生的问题都可能出现在眼前。
我认识到只有动手做才能发现问题,遇到问题不能只空想要动手检查,从实际中发现问题,这个过程中,耐心是不可少的。
而以后我们必将面对更加复杂的设计工作、更加匪夷所思的问题,此次设计过程对我的动手能力和思想层面都有了积极的促进效果,使我做事情更加细心有耐心。
这次设计过程让我认识到了只有付出才能有收获,我收获的不仅仅是完成了一次课设,更重要的是让我更清楚的认识了自己的欠缺之处,为接下来的学习打下了良好的基础。