差分编码器设计和高频小信号放大器的设计11页Word文档格式.docx

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（2）电路采用单电源12V

（3）可采用考毕兹，克拉波或西勒振荡器电路稳定输出频率

（4）振荡频率在1-2MHZ连续可调

（5）在频率范围内输出峰峰值大于4V且无明显失真

课题一

课程设计报告内容索引

内容页码

1、课程设计题目5

2、主要技术指标（电路功能及其精度等）5

3、方案论证及选择5

4、系统组成框图8

5、单元电路设计及说明9

6、总体电路图10

7、元器件列表10

&

总结10

9、参考文献11

一、课程设计题目

差分编码器设计要求：

码发生器输出N=4的序列伪码，码元传输速率10KB

二、主要技术指标

1、码发生器输出n=4的序列伪码

2、码元传输速率为10KB

三、方案论证及选择

方案一

1基本原理：

DQPSK（DifferentialQuadriPhase-ShiftKeying，差分四相正交相移健控）是在QPSK（四相正交绝对调相）的基础上作的改进，它克服了QPSK信号载波的相位模糊问题，用相邻码元之间载波相位的相对变化来表示两位二进制数字信息。

常用的DQPSK系统的方

框图如图1所示，信息源来的信码先通过串/并变换电路分成两路并行二进制信号，再送入差分编码器实现两路二进制（即四进制）的差分编码。

由于格雷码有其自身的优点，即判决接收到一个信号码元时，如发生错误，最容易判为它相邻的信号码元，即最多错一比特，所以送入QPSK四相绝对调制器要用格雷码。

由于差分编码器是对自然二进制作差分编码，所以要在差分编码器和QPSK调制器之间做一个二－格变换电路，把双比特自然二进制码变换为双比特格雷码，再输入QPSK调制器。

2、原理图：

方案二

基本原理：

用555定时器组成多谐振荡器作为脉冲信号源，经过移位寄存器（又4个D触发器组成）与异或门连接产生的m序列，再加至到JK触发器上，从而形成编码器。

由此输出差分码，由于JK触发器的原理可知当差分码为0时保持，差分码为1时翻转，恰好符合差分编码，而差分编码就是利用了JK触发器的这一特性。

1、原理图：

因为方案二原理简单易懂，焊接相对较简便，所以采用方案二。

四、系统组成框图

五、单元电路设计及说明

我们选择了JK触发器的原理，将555输出的码同时连接至74LS112的2、3管脚上，形成了异或原理。

即输出码a与Q的异或。

第3页

555电路构成多谐振荡器

六、总体电路图

七、主要元件清单

元器件名称

数目

电阻820Q

1

电阻6.8K

电容10nF

2

555芯片

74LS175N芯片

74LS86N芯片

74LS112D芯片

八、总结

通过本次设计，我们熟悉了课本中NE555基本原理和扩展用途以及计数，译码显示等功能的实现，加深了对课本知识的理解，打下了坚实的理论基础。

这一周我们分工合作，经过找资料、确定方案、电路焊机、验收调试，最后总算完成了任务。

这次的动手操作时我们坚强了对理论知识的运用

九、参考文献

【1】《通信原理教程》主编：

樊昌信

【2】《现代通信原理》主编：

沈保锁，侯春萍

【3】《电子技术基础•数字部分》第五版主编：

康华光

课题二

1、课程设计题目13

2、主要技术指标（电路功能及其精度等）13

3、单元电路设计及说明14

4、总体电路图16

5、元器件列表19

6、总结20

7、参考文献21

一、课程设计题目

高频小信号放大器设计

中心频率f。

=1KHz载波频率分别为300KHZ和600KHz

（1）电压增益与功率增益

电压增益（Au）二放大器输出电压/输入电压

功率增益（Ap）二放大器输出给负载的功率/输入功率

（2）通频带

通频带是放大器的电压增益下降到最大值的1/2倍时所对应

的频带宽度，常用2纽0.7来表示

（3）矩形系数

矩形系数是表征放大器选择性好坏的一个参量。

而选择性是表示选取有用信号、抑制无用信号的能力。

理想的频带放大器应该对通频带内的频谱分量有同样的放大能力，而对通频带以外的频谱分量要完全抑制，不予放大。

所以，理想的频带放大器

第5页

的频率响应曲线应是矩形。

但是，实际的放大器的频率响应曲线与矩形有较大的差异，矩形系数用来表示世纪曲线形状接近理想矩形的程度，通常用Kro.i来表示，其定义为：

Kro.1二2%.'

%7，式中2九.7为放大器的通频带；

2\fo.i为放大器的电压增益下降至最大值的0.1倍时所对应的频带宽度。

（4）噪声系数

噪声系数是用来表征放大器的噪声性能好坏的一个参量。

对于放大器来说，总是希望放大器本身产生的噪声越小越好，

即要求噪声系数接近于1。

三、单元电路设计

根据电路设计的以下要求

（1）增益要高，即放大倍数要大。

（2）频率选择性要好，即选择所需信号和抑制无用信号的能力要强，通常用Q值来表示，其频率特性曲线如图-1所示,带宽BW=f2-f1=2

△f0.7，品质因数Q=fo/2△f0.7.

图3.1频率特性曲线

（3）工作稳定可靠，即要求放大器的性能尽可能地不受温度、电源电压等外界因素变化的影响，内部噪声要小，特别是不产生自激，力口入负反馈可以改善放大器的性能。

图3.2反馈导纳对放大器谐振曲线的影响

（4）前后级之间的阻抗匹配，即把各级联接起来之后仍有较大的增

益，同时，各级之间不能产生明显的相互干扰。

然后确定谐振频率

高频放大器制作中最关键也是最难的就是选取恰当的电感和电容值，使电路谐振。

谐振时有3C=1/3L,通过计算可以确定LC勺值,但实际电路与理论计算往往相差很大，甚至能相差十几倍到几十倍，这就需要一定的操作技巧。

以33MH放大器为例，经计算得电感为4.7uH时选用5—25pF的可调电容完全可以达到谐振频率，但接好电路后很少能够调到30MHz多次实验表明，实际振荡频率一般小于计算的频率，这就要用其它办法来确定放大器的谐振频率。

一个比较好的办法就是借助LC振荡电路来实现谐振。

如图3.3所示，此电路为共基组态的“考毕兹”振荡器，原理不再赘述，下面说明如何利用本电路：

可调电容Cx选用和放大器电路中同一规格的，电感Lx是放大器中变压器接入谐振回路的电感值，由于

本电路仅由Lx和Cx决定，但在实际电路中电容对电路的振荡频率的影响远远没有电感明显，因而先选定电容（5—20pF可调），则频率为33MH时，电感需要4uH左右。

用一外径较大的磁芯（其中磁芯的Q直一定要高，否则高频损耗太大，放大器就不能放大），然后用漆包线手工绕制电感（若要大批量生产，可把绕好的做样品），绕适当的圈数后再用高频C表测量其电感值大小，不断改变其圈数，使Lx基本达到要求（4uH左右），然后把绕制好的电感作为Lx接入图2.4所示的电路中，再用示波器测量此电路的震荡频率，调节Cx,看振荡频率是否为33MHz若不是，贝肪目应的减少或增加变压器（即接入的电感）的圈数，直到其频率为所要求的为止，最后再按照要求的比例（常用3：

1）来绕变压器的次级线圈。

图3.3共基组态的“考毕兹”振荡器

四、总体电路图

1、根据上面各个具体环节的考虑设计出下面总体的电路：

图4.1高频小信号放大器

2、电路原理

小信号调谐放大器是各种电子设备、发射和接收机中广泛应用的一种电压放大器。

其主要特点是晶体管的输入输出回路（即负载）不是纯电阻，而是由L、C元件组成的并联谐振回路。

小信号调谐放大器的类型很多，按调谐回路区分：

有单调谐回路，双调谐回路和参差调谐回路放大器。

按晶体管连接方法区分：

有共基极、共发射极和共集电极放大器。

高频小信号调谐放大器与低频放大器的电路基本目同（如图3.1所示）。

其中变压器T2的初级线圈为接收机前端选频网络的一部分，

经次级线圈耦合后作为放大器的输入信号，输出端也采用变压器耦合

方式来实现选频和输出阻抗匹配。

Cb与Ce为高频旁路电容，使交流为通路。

本放大器的高频等效

电路（不含天线下断的选频网络）如图4.3所示：

图4.3调谐放大器的高频等效电路

电路中并联振荡回路两端间的阻抗为：

4.1

其中R是和电感串联的电阻，由于3L>

>

F因此有：

L

ZC4.2

则并联回路两端电压为:

4.3

所以，当3C=1/3L时Vn有最大值，即回路谐振时输出电压最大。

3、调试步骤与结果

（1）调试步骤

1.按总体电路图焊接好电路，接入电源，并检查确认无误后接通电源；

2.测量并调整放大器的静态工作点。

利用Multisim仿真软件，实验电路接+12V直流电源，测量晶体管的静态工作点。

根据所测值计算偏置电阻的阻值。

3.在仿真电路中接入波特图示仪，观察通频带，看是否在30kHz

和50kHz之间。

如不符合，重新调整电路，再次仿真，直到符合为止。

4.测量电压增益

（1）放大器输入端接入频率为1MHz、振幅为10mv的正弦输入信

（2）双踪示波器的一端接晶体管的输入端，另一端接电路的负载输出，观测电路的输入电压和输出电压，计算电压增益，看看是否符合大于等于15dB的要求。

如不符合，重新调整电路，再次仿真，直到符合为止。

5.按总体电路图焊接好电路，接入电源，并检查确认无误后接通电源。

6•将电路的输入端和输出端均接到双踪示波器上，观察波形，将

出现的两种进行比较并分析出现的波形是否正确并波形的增益和频率是否与理论值相符。

4、调试结果：

Ui=2.76u。

=154mv

放大倍数ui/u。

=17.9

Av=20lgui/u。

=27.6dB

f。

=772KHz

BW=39KHz

五、元器件列表

三极管2N2222A

电阻1.5K

电阻6.2K

电阻5.1K

电容1.0uF

电容100nF

电容2.5nF

可变电阻10K

电感10uH

电容1.0nF

电感1.3uH

电阻2.2K

可变电容100pF

六、总结

通过第二周的电路设计，我们学到了高频小信号放大器的基本功能，高频小信号放大器的功能是实现对微弱的高频信号进行不失真的放大，以及放大器的工作特点。

在焊接技术方面，由于第一周的焊接练习，这周的焊接显然会随心应手一些，在调试方面并不是第一次就出了结果，但是我们反复的检查电