高频课设总结报告发射机和接收机.docx
《高频课设总结报告发射机和接收机.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高频课设总结报告发射机和接收机.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高频课设总结报告发射机和接收机
FM发射机与接收机设计
2014年5月
题目一、单管FM发射机
一．设计内容：
采用三极管S9018设计单管FM发射机，发射频率为88MHz—108MHz范围内任意频率。
二．设计原理与分析：
（分析下图原理，指出各个器件功能。
给出电感L的绕制方法）
如图一:
（见附录）
1.原理简述
上原理图采用三极管直接调频的方法。
通过驻极体话筒将声音信号转换成电压信号，送入由三极管S9018、C3和
、C6、C8和L组成的共基极振荡器，由于三极管的结电容
会随着
变化，从而引起振荡器的振荡频率随之变化，达到直接调频的目的。
2.原理及器件详述
（1）麦克风简介：
FM频段的无线麦克风频率都高过108MHz。
一般要110-120MHz之间，所以FM电台的信号不会对FM段的无线麦克风造成干扰，不过会受到其它杂波的干扰[1] 。
FM无线麦克风的优点是：
电路结构简单，成本低，利于厂家生产，缺点是：
音质差，频率会随时间/环境温度的变化而变化，经常会出现接收不良，断讯的情况，受到的干扰大。
对着话筒大声叫会出现断音，使用场合：
对使用要求很低，对音质没有多大要求。
只要求有声音的这种情况下就可以选用FM无线麦克风了[1] 。
（2）电源电路：
此部分包括3V的直流电源、C1（104）、C4（104）。
3V的直流电源为整个电路提供工作电压；
C1和C4为电源滤波电容，滤除电源中的高频杂波分量。
（3）声信号采集电路（输入电路）：
此部分包括MIC、C5（104）、R1（2K2）。
MIC是驻极体话筒，其功能为采集外界的声音信号，它的作用就是当驻极体膜片遇到声波振动时，引起电容两端的电场发生变化，从而产生了随声波变化而变化的交变电压。
R1是MIC驻极话筒的偏置电阻，为MIC提供一定的直流偏压。
驻极话筒的输出阻抗值很高，约几十兆欧以上，这样高的阻抗是不能直接与后级电路相匹配的，所以在话筒内接入一只结型场效应晶体三极管来进行阻抗变换。
因此驻极体话筒需要R1提供一定的偏置条件才能正常工作，实际上就是保证内置场效应管始终处于放大状态。
C5（104）是音频信号耦合电容，将话筒感应输出的声音电信号专递到下一级。
（4）振荡电路：
此部分包括S9018、C6（10P）、C3（30P）、L和C8（39P）、C2（102）、R2（22K）、C3（30P）和
、R3（220）。
下图为高频振荡交流通路：
L和C8整体呈感性，所以构成电容三点式振荡电路。
直流通路：
C2（102）是S9018的基极滤波电容，一方面滤除高频杂音，另一方面对50MHz以上的高频电路来说，可以让S9018的基极电位为0（接地），所以S9018组成一个共基极高频放大电路，这是最后能形成振荡的振幅起振条件。
R2是S9018的基极偏置电阻，给三极管提供一定的基极电流，使其工作在放大区。
R3是S9018的发射极电阻，这里起稳定直流工作点作用，和C3还组成了高频信号负载电阻作用，也是整个高频振荡回路的一部分。
C6是反馈电容，电路起振的关键元件。
对于此共基极高频放大电路的高频状态，集电极是输出，发射极是输入，集电极的输出信号通过C5加到发射机输入端，产生强烈的正反馈，满足相位起振条件，综合上面的振幅起振条件就产生振荡了。
④谐振网络：
此部分包括L和C8（39P）。
谐振频率就是调频话筒的发射频率，根据元件的参数使发射频率在88MHz-108MHz之间，通过调整L的数值可以方便地改变发射频率。
C7（30P）是高频信号输出耦合电容，天线的作用是为了让高频信号变成无线电波幅射到天空中。
3.电感的绕制方法
（1）根据电路需要，选定绕制方法。
间绕式线圈适合在高频和超高频电路中使用，在圈数少于3圈到5圈时，可不用骨架，就能具有较好的特性。
（2）查资料得电感的经验计算公式：
其中：
为真空磁导率;
为线圈内部磁芯的相对磁导率，空心线圈时
=1
为线圈圈数的平方;
为线圈的截面积,单位为平方米;
为线圈的长度,单位为米;
为系数，取决于线圈的半径（R）与长度（
）的比值。
（可以查得）
（3）计算电路中所需要的电感值，根据选取导线的参数和绕制的要求,可以计算出匝数。
四．功率放大电路设计原理与分析：
三极管采用的是2N2369，其集电极的最大电流和功耗都比9018大。
R4、R3作为基极偏置电阻，使三极管工作在非线性畸变的甲类状态。
R1、R5分别为前级输入阻抗和负载阻抗。
甲类功率放大器工作时会产生高热，效率很低，但固有的优点是不存在交越失真。
1.输入为88MHz:
分析：
波形无失真
=1.41
14.2=20.02
=4.83
30.3=146.35
=8.64
2.输入为100MHz:
分析：
波形无失真
=1.41
12.2=17.20
=3.52
20.8=73.22
=6.29
3.输入为108MHz:
分析：
波形无失真
=1.41
11.7=16.50
=2.92
16.2=47.30
=4.57
综上可以看出输入信号的频率为100MHz、88MHz、108MHz时，波形都没有失真，但是频率增益有变化。
题目二、FM接收机
设计内容：
采用TDA7088T设计FM接收机，接收频率范围：
88MHz—108MHz。
供电电源电压：
9V。
设计原理与分析：
1、TDA7088T性能与特点
TDA7088T（SC1088）正常工作时的直流特性
测试条件VP=3V；Tamb=25℃;
符号
参量
最小
典型
最大
单位
VP
电源电压（4脚）
1.8
3
5
V
IP
电源电流（4脚）
4.2
5.2
6.6
mA
V1
1脚直流电压
2.50
2.55
2.60
V
V3
3脚直流电压
2.64
2.69
2.74
V
V6,7
6\7脚直流电压
2.38
2.44
2.50
V
V8
8脚直流电压
1.60
1.67
1.74
V
V9,10,13
9\10\13脚直流电压
2.42
2.47
2.52
V
V11,12
11\12脚直流电压
0.91
0.94
0.98
V
V15
15脚直流电压
2.06
2.12
2.18
V
I2
2脚AF输出电流
45
60
80
μA
I5
5脚振荡电流
275
375
500
μA
TDA7088T集成块，不仅包含FM收音机从天线接收到鉴频输出音频信号的全部功能外，还设有搜索调谐电路、信号检测电路、静噪电路以及压缩中频频偏的频率锁定环FLL电路。
TDA7088T电路的中频频率设计为70kHz，外围电路不用中频变压器，其中频选择由电路内部RC中频滤波器来完成。
该机像数字调谐收音机那样采用电调谐按钮（RUN），另一只是复位按钮（RESET）。
电路接通电源后，按一下搜索按钮，电路自动地由频率低端向高端搜索电台，一旦搜索到电台信号，调谐自动停止。
如果接着按一下搜索按钮，电路继续往高频端搜索电台。
当调谐到FM接收频率最高端时，只需按一下复位按钮，本振频率即回到最低端，搜索调谐又重新开始。
主要特点如下：
含有单声道收音机从天线接收到音频输出的所有功能；静噪功能；外接一只变容二极管可进行自动搜索调谐；采用内
部AFC电路可进行机械调谐；可支持调幅接收应用；电源极性反接保护；电源电压低至1.8V仍可正常工作。
2、原理论述:
如图二所示：
（见附录）
（1）电源电路
由于TDA7088T的管脚4直流电压最小值为1.8V，典型值为3V，最大值为5V，而实验提供的电源电压为9V，大于最大电压。
所以需要对电源进行处理使其小于5V。
查找资料可知AMS1117可以固定输出电压1.5V,1.8V,2.5V,2.85V,3.3V和5.0V，设计需要3.3V的即可。
AMS1117-3.3提供稳压3.3V,要求输入端口4.75VAMS1117-3.3的典型接法
（2）输入信号电路
如图所示：
C14（贴片电容33p）、C15（贴片电容221p）和L3（78nH）构成电路的输入端，进入IC的11、12脚。
三者均无极性。
（3）本振调谐回路
本振电路中关键的元器件是BB910变容二极管，玻璃封装扩散型结构，有引线表面组装常用于收音机的调频电路中。
本电路由C9（683p）、开关S1、Ｃ8（681p）、V1（BB910）、L4（70nH）构成。
其中V1有正负极性。
（4）输出信号电路
此部分电路由电位器RP、R1（15K）、R2（154）、R3（122）、C1（222）、C2（104）、C3（221）、C18（100u）、C19（223）、L1、L2、V3（9013）、V4（9012）、耳机组成，其中电阻和电容均无极性，三极管和电位器要注意方向。
而电感主要应用电源线路面里的EMI谐波抑制，主要应用频率范围约在数10MHZ-300MHZ之间，除了杂讯的抑制外，也常用于放大线路的输入端，用来滤除频率较高的杂讯，避免回授震荡现象。
3、PCB版图
升级会员 