基极调幅电路设计 2讲解.docx

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基极调幅电路设计2讲解

《高频电子线路》任务书

课题名称

基极调幅电路的设计

指导教师（职称）

冯锁（讲师）

执行时间

2012~2013学年第一学期第16周

学生姓名

学号

承担任务

设计目的

1.配养较为扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力。

2.加深对电路器件的选型及电路形式的选择的了解。

3.提高高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力。

设计要求

1．原理分析及电路图设计

2．用相关仿真软件画出电路并对电路进行分析与测试

（1）基极振幅调制器功放工作状态的观察分析；

（2）基极振幅调制器功放的放大倍数：

Au=15；

（3）高频载波频率15MHz；

（4）调制系数m为0.8。

摘要

目前，随着电子信息技术的快速发展，为了将低频信号有效地辐射出去为了使发射与接收效率碌在发射机与接收机方面部必须采用天线和谐振回路。

但语言、音乐图像信号等的频率变化范围如果直接发射音频信号财发射机将工作于同一频率范围。

这样接收机将同时收到许多不同电台的节目无法加以选择。

克服以上的困难必须利用高频振荡将低频信号“附加”在高频振荡人这样就使天线的辐射效率提高尺寸缩小同时每个电台都工作于不同的载波颠串接收机可以调谐选择不同脉电台这就解除了上述的种种困难。

所谓将信号“附加”在高频振荡上就是利用信号来控制高频振荡的其一参数使这个参数随信号而变化。

达就是调制绪论中已指出调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调制两大类。

连续波调制是用信号来控制载波的振荡频率或相比因而分为调幅调频和调相三种方法。

所谓基极调幅，就是用调制信号电压来改变高频功率放大器的基极偏压，以实现条幅。

其基本原理是，低频调制信号电压与直流偏压相串联。

放大器的有效偏压等于这两个电压之和，它随着调制信号波形而变化。

使三极管工作在欠压状态下，集电极电流的基波分量随着基极电压成正比变化。

因此，集电极的回路输出高频电压振幅将随着调制信号的波形而变化，于是得到调幅波输出。

关键词：

低频信号；基极调幅；载波

第一章基极调幅电路设计方案论证

1.1基极调幅电路的应用意义

传输信息是人类生活的重要内容之一。

传输信息的手段很多。

利用无线电技术进行信息传输在这些手段中占有极重要的地位。

无线电通信、广播、电视、导航、雷达、遥控遥测等，都是利用无线电技术传输各种不同信息的方式。

在以上这些信息传递的过程中，都要用到调制。

所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号“附加”在高频振荡上，再由天线发射出去。

调制的方式可分为连续波调制和脉冲波调制两大类。

连续波调制分为调幅、调频、调相三种方法。

调幅方法又可分为低电平调幅、高电平调幅两种方法。

而高电平调幅又分为集电极调幅和基极调幅。

基极调幅所需调制功率很小，对整机的小型化有利。

因此，基极调幅电路在现实中的应用是非常重要的。

1.2设计要求

1.分析设计要求，明确性能指标。

必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。

2.确定合理的总体方案。

以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。

3.设计各单元电路。

总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。

4.组成系统，在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进又出的规律摆放各电路，并标出必要的说明

1.3设计方案论证

根据要求，该电路首先加如高频输入信号和低频调制信号，在这里直接用信号源提供，中间是放大电路，根据要求采用三极管放大器，让三极管工作在丙类状态，以使电路的效率提高。

最后是输出电路，根据要求采用单调谐回路做为负载，同样使电路的效率高。

1.4总体设计方案框图及分析

电路由输入信号、三极管放大器、单调谐负载回路组成。

总体设计方案框图如下：

图1.4.1总体设计方案框图

第二章基极调幅电路电路设计

2.1电路原理设计

所谓基极调幅，就是用调幅信号电压来改变高频功率放大器的基极偏压，以实现调幅。

它的基本电路如图，由图可知，低频调制信号电压VΩcosΩt与直流偏压VBB相串联。

放大器的有效偏压等于这两个电压之和，它随调制信号波形而变化。

由于在欠压状态下，集电极电流的基波分量Icm1随基极电压成正比。

因此，集电极的回路输出高频电压振幅将随调制信号的波形而变化，于是得到调幅波输出。

调幅过程是非线性变换的过程，将产生多种频率分量，所以调幅电路应LC带滤波器，用来滤除不需要的频率分量。

为了获得有效的调幅，基极调幅电路必须总是工作于欠压状态。

2.2设计电路并画出电路图

图2.2.1基极调幅的基本电路

线性段的特性分析：

2.3电路的仿真

输入高频载波信号波形如下图：

图2.3.1输入高频载波信号波形图

根据设计的要求，调制信号的电路图和波形如下：

图2.3.2输入调制信号波形图

输出电路的波形如下图所示：

图2.3.3输出信号波形图

任何一种非线性器件都可以用来产生调幅彼。

晶体管是一种非线性器件，只要让其工作在非线性（甲乙类，乙类或丙类）状态下，即可用它构成调幅电路。

一般总是把高频载波信号和调制信号分别加在谐振功率放大器的晶体管的某个电极上，利用晶体管的发射结进行频率变换，并通过选频放大，从而达到调幅的目的。

2.4电路的参数计算

根据要求设计给的参数有VCC=12Vf=15MHz

如上仿真波形可知：

Vmax=300mvV0=200mvΩ=2πf=94.2KHz

则调幅度ma=（Vmax-V0）/V0=0.5

又因为载波功率POT=V02/2RPRP为谐振回路的等效电阻

所以载波输出功率POT=5kw

PO=POT（1+ma2/2）=6.25kw

第三章设计总结

这是在大学的第五次课程设计，当我刚开始看到题目时，真是不知所措啊！

在网上查了一下基极调幅电路设计的有关内容，但确实东西很少啊！

然后就到图书馆去找相关资料，但是只找到了少数的资料，而且把那些资料研究了之后，发现有很多不是我所能理解的知识，于是我有些灰心了，最后只能回归到课本上了，我又仔细研究了一下课本，发现用书上的一些知识也许可以，这使我又看到了希望。

我主要以课本为资料做了这个设计，所以电路设计过于简单，没有什么复杂的元器件，并不象其它的教材那样用到了很复杂的元器件或是用到了复杂的芯片。

在电路的设计和创新上自己做的还很不够,所以设计之后再回想一下，里面自己的东西很少，这也是以后需要改进的地方。

我在这次课程设计中学到了很多的知识，也对基极调幅电路有了了解，也让我充分了解了关于高频电子子原理与设计理念了解了基极调幅电路的原理，加深对所学知识的了解和认识、以及知识迁移的能力。

也对一些应用软件有了一定的了解，对EWB有了更进一步的了解，对EWB的的仿真部分的应用也有了很大的了解，开始的时候仿真总是失真，最后自己慢慢的调出来了，自己可以做简单的仿真实验了。

EWB功能很强大，基本上能满足我在设计中的任何要求,希望在以后的学习中会有更好的了解和学习。

我的设计还有很多的不足，还有很多需要改进的地方。

我还有很多需要学习的地方，并且这次课程设计使我对本专业产生了很大的兴趣，我会继续的学习，我相信以后会做的更好。

参考文献

[1]曾兴文、刘乃安、陈健．高频电子线路．[M]北京：

高等教育出版社，2007

[2]聂典等．Multisim10计算机仿真．[M]北京：

电子工业出版社，2010

[3]康华光，电子技术基础，第四版，[M]北京：

高等教育出版,1999

[4]林春方，高频电子线路，第二版，[M]北京：

电子工业出版社,2004

[5]郭勇，徐戈，刘豫东，EDA技术基础，[M]北京，机械工业出版社，2001

[6]程佩青.数字信号处理教程（第三版）[M].清华大学出版社，2007.2

[7]曹志刚、钱亚生.现代通信原理[M].清华大学出版社，1994

[8]余成波.数字信号处理及其MATLAB实现[S].清华大学出版社，1995

[9]张肃文.高频电子线路[M].北京高等教育出版社，1984

[10]沈伟慈.通信电路[M].西安电子科技大学出版社，2011.9

答辩记录及评分表

课题名称

基极调幅电路的设计

答辩教师（职称）

冯锁（讲师）

答辩时间

2012~2013学年第一学期第16周

答

辩

记

录

答

辩

记

录

评分表

学生姓名

学号

程乐乐

1009121011

马力

1009121049

秦武侠

1009121053

王晓腾

1009121063

王亦洋

1009121065

尹凡

1009121081