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调频无线发射机.rar

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    编号:20181030002154161    类型:共享资源    大小:1.54MB    格式:RAR    上传时间:2018-10-30
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    调频 无线 发射机
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    贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 I 页目录摘要 ...............................................................IIIAbstract...........................................................IV第一章 绪论 ........................................................11.1 信号的分类 .................................................1 1.2 信号调制技术 ...............................................11.3 模拟调频发射机 .............................................2第二章 总体方案设计 ................................................32.1 总体设计方案流程图 .........................................32.2 基本原理 ...................................................32.2.1 系统方案选择 .........................................32.3 整体分析设计 ...............................................4第三章 各单元电路 ..................................................53.1 第一模块音频放大器 .........................................53.1.1 LM386 描述 ...........................................53.1.2 LM386 内部电路 .......................................53.2 第二模块晶体振荡器 .........................................63.2.1 晶体振荡器介绍及选择 .................................63.2.2 晶体振荡器结构和原理 .................................83.3 双平衡混频器 ...............................................93.3.1 二极管双平衡混频器原理 ...............................93.3.2 双平衡电路的设计 ....................................113.3.3 电路分析 ............................................123.3.4 信号混频 ............................................133.4 非线性丙类功率放大器 ......................................133.4.1 功率放大器的特点 ....................................133.4.2 甲类功放和丙类功放的工作原理 ........................16贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 II 页3.4.3 主要技术指标及测试方法 ..............................213.4.4 功率放大器的选择 ....................................23第四章 设计总结 ...................................................24参考文献 ...........................................................25致谢 ...............................................................26贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 III 页调频无线发射机摘要随 着 经 济 的 发 展 , 社 会 的 进 步 , 人 们 更 关 注 自 身 的 安 全 、 工 作 效 率 和 生 活 质 量的 提 高 , 对 无 线 电 对 讲 机 的 需 求 也 将 日 益 增 长 。 无线电对讲机既是移动通信中的一种专业无线通信工具,又是一种能满足人们生活需要的具有消费类产品特点的消费工具。顾名思义移动通信就是通信一方和另一方在移动中实现通信。它包括移动用户对移动用户、移动用户对固定用户、当然又包括固定用户对固定用户之间进行通信联系,无线电对讲机就是移动通信中的一个重要分支。无线通信系统是由发射机和接收机两大部分组成。发射机按调制方式可分为模拟发射机和数字发射机两类。设计无线遥控电子系统的根本目的是将信息从一处传到另一处。因此无线遥控电子系统可划分为发射电路、接收电路和存在发射与接收之中的信息处理和控制过程。由于存在地球大气的损耗,因而直接传送信息不现实,把信息通过载波调制到高频是必要的。本文通过设计一个调频无限话筒,对模拟调频进行研究,要求能够将输入信号放大,进行频率调制,通过功率放大后利用天线发射可以利用调频收音机进行接收。关键字:音频放大;调频;功放贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 IV 页FM Wireless TransmitterAbstractWith economic development, social progress, people are more concerned about their own safety, work efficiency and quality of life improved, the demand for radios will also be growing. Mobile radios in both a professional wireless communication tools, but also a need to meet people living with the characteristics of consumer products, consumer tool. As the name suggests is communication mobile communications mobile in one hand and the other for communication. It includes mobile users to mobile users, mobile users to fixed users, of course, also includes a fixed user communications links between users of fixed, mobile radios is an important branch inWireless communication system is composed of two parts the transmitter and receiver. By modulation transmitter can be divided into two types of analog transmitters and digital transmitters. Wireless remote control electronic system design the fundamental purpose of the information from one place to another place. Therefore, wireless remote control electronic system can be divided into transmitter circuit, receiver circuit and the presence of transmit and receive information among the treatment and control process. Because of the loss of Earth's atmosphere, thereby directly transmit information unrealistic, to put their information into the high-frequency modulation is necessary. In this paper, FM unlimited design a microphone to study the analog FM require that the input signal amplification, frequency modulation, through the power amplifier can be used after the use of antennas for receiving FM radio.Key words:Audio amplification, FM, amplifier贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 1 页第一章 绪论1.1 信号的分类 (1)模拟信号:模拟信号在时间上和幅值上取值均是连续的,如图 1.1 所示。由于数字系统在抗干扰性能以及信号处理的灵活性等方面具有模拟系统无法比拟的优点,所以数字化是电子系统设计的发展方向。但要应用数字系统来处理模拟信号,首先需要对模拟信号进行采样,使其成为离散时间信号(图 1.2),然后对幅值进行量化转换为数字信号 [1]。图 1.1 模拟信号 图 1.2 离散时间信号数字信号:数字信号在时间上是离散的,其取值也是有限个数值,如下图 1.3 所示。图 1.3 数字信号1.2 信号调制技术通信系统有基带传输和频带传输两大类。直接传送基带信号称为基带传输系统;用调制信号去改变载波的某一参数,通过调制把调制信号转换为适于无线传输的高频信号进行传输的系统称为频带传输系统。根据载波的不同参数可分为幅度调制、频率调制和相位调制三种。幅度调制是使载波的振幅随调制信号的变化规律而变化;特点是调幅波的变化周期和调制信号的周期相同,而振幅则与调制信号的振幅成正比。频率调制和相位调制就是载波的瞬时频率或瞬时相位随调制信号的变化规律而变化,变化的大小与调制信号的强度成线性关系,变化的周期由调制信号的频率所决定。特点是已调波的振幅保持不变,抗干扰能力强,主要应用于调频广播、广播电视、通信及贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 2 页遥测等。另外,调制还可分为模拟调制和数字调制,两种调制方式的基本原理相同。模拟调制是对载波信号的参量进行连续调制,常见的正弦模拟调制方式有幅度调制、相位调制和角度调制,幅度调制有振幅调制(AM)、双边带调制(DSB)、单边带调制(SSB)和残余边带调制(VSB)等。数字调制是用数字信号离散取值的特点去键控载波,从而实现调制。对载波的振幅、频率,相位进行键控,分别为振幅键控(ASK)移频键控(FSK)和移相键控(PSK)。目前常用的数字调制技术有:2ASK、2FSK、2PSK(BPSK)和 2DPSK;还有最小移频键控(MSK)调制、4PSK(QPSK)4DPSK 以及与相位结合的多迸制调制(MQAM)。1.3 模拟调频发射机模拟调频发射机是用调制信号的变化来控制变容二极管结电容值的变化,从而改变压控振荡器的振荡频率来实现调频,根据实现形式不同,分为移频式、锁相环式、晶体振荡调频三种。模拟调制的技术已经很成熟,但是调制频偏受变容二极管特性的限制,同时模拟调制发射机的功能单一、调制不可重组、单个系统调制频率不可改变,无法满足频率多变的需求 [1]。贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 3 页第二章 总体方案设计2.1 总体设计方案流程图图 2.1 总体设计方案流程图2.2 基本原理2.2.1 系统方案选择实现调频的方法很多,大致可分为两类,一类是直接调频,另一类是间接调频。直接调频是用调制信号电压直接去控制自激振荡器的振荡频率(实质上是改变振荡器的定频元件) ,变容二极管调频便属于此类。间接调频则是利用频率和相位之间的关系,将调制信号进行适当处理(如积分)后,再对高频振荡进行调相,以达到调频的目的。两种调频法各有优缺点。直接调频的稳定性较差,但得到的频偏大,线路简单,故应用较广;间接调频稳定性较高,但不易获得较大的频偏。考虑到电路的复杂度故采用直接调频的方案。直接调频最常见有变容二极管调频,使用 VCO 实现变容二极管直接调频。许多中小功率的调频发射机都采用变容二极管直接调频技术,即在工作于发射载频的 LC 振荡回路上直接调频,采用晶体振荡器和锁相环路来稳定中心频率。较之中频调制和倍频方法,这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便,是一种较先进的频率调制方案 [2]。另外一种更为简单的直接调频方法是用三极管直接调频。原理是三极管组成共基极超高频振荡器,基极与集电极的电压随基极输入的音频信号变化而变化,从而改变高频振荡的频率,最终实现频率的调制。方案一:以调幅方式形式做成的三级发射机其性能是比较好的,在实际中做成原品后其频率的稳定对不够高,在一般的情况下只能在 68M—96M 见跳动,而且还是调幅的不能变成调频,故而不能选用方案二:以晶体振荡器做成的调频电路贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 4 页以晶体振荡器做成的调频电路具有高精度搞稳定度的特点,我决定选用此方案,依据此方案的思路进行设计。2.3 整体分析设计选择好了调频方案后,我根据所设计的流程图进行设计,根据流程图,首先,信号经过话筒后经由声电转换,转换成电信号,进入系统。在系统中对此信号进行处理。处理的第一步是对信号进行音频放大。图 2.2 LM386 电路图如图 2.2,我选择的是 LM386 音频功率放大器对信号进行音频放大,信号经 LM386放大后从输出端输出,为了得到稳定的信号,我选择将信号进行调频,调频的电路选择为晶体振荡器做成的调频电路。图 2.3 正弦波振荡器贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 5 页如图 2.3,信号经 J2 输入,经由三极管 Q3,电容 C13,C16 和晶体 CRY1 与电容C10 构成的晶体振荡器调频,晶体加上电压后会产生机械变形,同样,在受到机械变形后也会产生电压。因此,不同几何尺寸和形状的晶体会有其固有的谐振频率,晶体振荡器就是利用这个特性来得到想要的稳定频率进行高灵敏度调频,信号经晶振 CC1 调节,使 J1 输出端的输出频率接近 4.5MHZ,经过调频后的信号经晶体振荡器的输出端J1 输出。为 了 使 信 号 可 获 得 极 高 的 抗 镜 像 干 扰 能 力 , 且 可 获 得 整 个 频 段 内 非 常 平 坦的 频 率 响 应 , 我 决 定 对 信 号 进 行 上 变 频 , 使 从 J1 端 输 出 的 信 号 改 换 成 我 想 要 的具有更高频率的输出信号,对此,我选择双平衡混频器对信号进行上变频,图 2.4 二极管平衡混频如图 2.4,从晶体振荡器 J1 端输出的 4.19MHZ 的信号加到二极管平衡混频器的射频输入端 J5,再将一个频率为 8MHZ 的本振信号从平衡混频器的本振输入端 J2 输入,经过混频后可得到一个 12.19M 左右的高频信号,由此,上变频完成,将经过混频的信号从混频输出端 J3 输出,为了使经过混频后的信号获得较大的输出功率和较高的效率,我选择丙类功率放大器来对信号进行功率放大。贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 6 页图 2.5 非线性丙类功率放大如图 2.5,将从双平衡混频器混频输出端 J3 输出的混频后信号经丙类功率放大器的输入端 J3 输入,进行功率放大,经过功率放大后的高频信号经由发射天线发射。
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