高频课设总结报告发射机和接收机.docx

1、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88MHz108MHz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

2、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（

3、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）

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

5、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。 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

6、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

7、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=1.4114.2=20.02=4.8330.3=146.35=8.642.输入为100MHz:分析：波形无失真=1.4112.2=17.20=3.5220.8=73.22=6.293.输入为108MHz:分析：波形无失真=1.4111.7=16.50=2.9216.2=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

8、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 = 3 V；Tamb = 25;符号参量最小典型最大单位VP电源电压(4脚)1.835VIP电源电流 (4脚)4.25.26.6mAV11脚直流电压2.502.552.60VV33脚直流电压2.642.692.74VV6,767脚直流电压2.382.442.50VV88脚直流电压1.601.671.74VV9,10,1391013脚直流电压2.422.472.52VV11,121112脚直流电压0.910.940.98VV1515脚直流电压2.06

9、2.122.18VI22脚AF输出电流456080AI55脚振荡电流275375500ATDA7088T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

10、。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,

11、 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4.75VVin12V,同时只要其输入和输出端对地接滤波电容即可实现. AMS1117-3.3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、8(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