| 1设计方案 发射机采用变容二极管与压控振荡器直接调频方式调制，然后输出给高频功率放大器，通过高频功率放大器放大后，将调频信号发射。
文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-781183.html 文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-781183.html 图4-1 发射机统框图 2 发射机电路设计 1 低频电压放大器的设计为了稳定工作点，采用分压式偏置电路及电流负反馈电路来设置静态工作点。一般可用经验公式来选取静态工作点与偏置电路元件参数。低频电压放大器选用阻容耦合共射放大器，电路如图5-1所示。
图5-1 低频电压放大器 2 调频电路的设计实现调频的方法可分为直接调频和间接调频两大类。由于变容二极管调频电路具有优点是电路简单，工作频率高，易于获得较大的频偏，而且在频偏较小的情况下，非线性失真可以很小。因为变容二极管是电压控制器件，所需调制信号的功率很小。本设计压控振荡器选用单片集成振荡电路MC12148来构成直接调频电路，直接用控制电压实现控制LC振荡器用变容二极管实现回路调频。 MC12148是建立MC1648可变电压输入电路拓朴基础，它已经实现了利用摩托罗拉MOSAIC 高级双极处理技术，这种技术成功产生了一种设计比MC1648更高的频率，典型控制频率可达1100MHz。集成压控振荡器MC12148外接电路减到很少，使用非常方便。调制器具体电路如图5-2所示。
图5-2 直接调频电路 3 高频功率放大器的设计在通信系统中，高频功率放大器作为发射机的重要组成部分，用于对高频已调波信号进行功率放大，然后经天线将其辐射到空间，所以要求输出功率很大。图5-5为由晶体管T3组成输出级高频谐振功率放大器。为了滤除VCO谐波分量，采用LC谐振回路作为选频网络，故称为谐振功率放大电路, 显然谐振功放属于窄带功放电路。 甲类功率放大器工作在线性状态，故信号的放大处于线性放大状态，波形没有失真，小信号放大效果较好，而且调试比较简单。它的缺点在于静态工作点较高，在没有信号时依然具有静态电流，所以它的效率不是很高。题目要求效率≥40%，采用甲类功率放大器能达到设计的要求，所以本设计采用此方案电路如图5-5所示。
图5-5 高频功率放大器 2.1 工作原理分析 2.2 电路参数估算 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 测量值 |
计算值 |
|||||
| UB（V） |
UE（V） |
UC（V） |
RB1（KΩ） |
UBE（V） |
UCE（V） |
IC（mA） |
| 1.39 |
0.71 |
3.90 |
50.9 |
0.6 |
3.1 |
2.0 |
（2）电压增益测量
在S1断开条件下，在放大器输入端加入频率为1KHz的正弦信号uS，调节函数信号发生器的输出旋钮使放大器输入电压Uim»20mV，同时用示波器观察放大器S1输出电压UOm波形，在波形不失真的条件下用示波器测量UOm值，计算电压放大倍数；并用波器观察最大不失真条件下的UOm值。
（3）幅频特性测量
在S1断开条件下，保持输入信号Uim的幅度不变，改变信号源频率f，逐点测出S1相应的输出电压UOm，填入表7-3。
表7-3 幅频特性
| f（KHz） |
1.0 |
5.0 |
10.0 |
15.0 |
20.0 |
30.0 |
40.0 |
| UOm（mV） |
1400 |
1390 |
1400 |
1260 |
1220 |
1300 |
1350 |
| Au |
35 |
34.75 |
35 |
31.5 |
30.5 |
32.5 |
33.75 |
（4）静态调制特性测量
在S接地，S2断开的条件下，调节电位器RP1，使Ed在0.5～4.5Ｖ范围内变化，测量S2端，将对应的频率填入表7-4。
表7-4 调制特性
| Ed（V） |
0.5 |
1.0 |
1.5 |
2.0 |
2.5 |
3.0 |
3.5 |
4.0 |
4.5 |
| fc（MHz） |
21.05 |
20.99 |
21.06 |
21.20 |
21.26 |
21.33 |
21.45 |
21.52 |
21.59 |
（5）发射机载波频率测量
发射机无发射天线，在S3接50Ω假负载电阻，调制信号电压为零时，测负载电阻上电压的频率，即为载波频率。使用频率计测量结果应为。
（6）载波频率稳定度测量
条件与7.4.3测载波频率相同，1秒钟内测5次频率，并将测量数据填入表7-5中，计算载波频率稳定度。
表7-5 发射机载波频率稳定度测量数据
| 测量次数 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
| 频率（MHz） |
21.05 |
21.07 |
21.92 |
21.00 |
21.56 |
| 平均值（MHz） |
21..32 |
21.32 |
21.32 |
21.32 |
21.32 |
| 频率稳定度 |
0.98 |
0.98 |
1.02 |
0.98 |
1.01 |
（7）发射机最大频偏测量
在S接地，S2断开的条件下，调节电位器RP1，使载波频率为。在调制信号输入端叠加加直流电压1V，测载波频率，并将测量数据填入表7-6中，计算。
表7-6 发射机最大频偏测量数据
| 载波频率（MHz） |
载波频率（MHz） |
（KHz） |
| 21.92 |
21.48 |
440 |
（8）发射机输出功率测量
在S3接50Ω假负载电阻，输入调制信号振幅V，F=1kHz测负载50Ω上输出电压，并将测量数据填入表7-16中，计算输岀功率。
表7-16 发射机输出功率测量数据
| 输出峰值（V） |
输出功率（mW） |
| 3.01 |
90.0 |
（9）发射机效率测量
发射机负载为50Ω电阻，调制信号为1kHz，振幅为1V，50Ω电阻上输岀功率≤50mW，测量发射机直流电源电压与流过整机的直流电流，并将测量数据填入表7-17中，计算电源输入功率、计算效率。
表7-17 发射机效率测量数据
| 电源电压（V） |
整机电流（mA） |
整机功率（mW） |
整机效率 |
| 12 |
20 |
90 |
55.5% |
4.2 测试数据分析
有关二极管静态工作点的测量：虽然计算的Rc为2k电阻，但是由于二极管所测得的值与理论值有关偏差，所以采用了1k电阻代替了2k的电阻，实际静态工作点的调试与理论有所不同，这也会导致输出的电压峰值有所变化。
有关载波频率的测量：采用LC并联的调频网络来控制载频的频率，由于LC的值固定，所以载频的频率也应该近似为一个固定的值，由于采用的变容二极管的装置，可以通过调节其两端电压来控制其电容值大小，所以可以通过粗略的改变载频频率的大小。
5 设计改进建议
由于输入为双音道输入，3.5mm耳机的输入也为左右两声道同时输入，单声道的输入会导致丢失音频，并且可能出现接收端播放的音频噪声比较大的现象，可以采用左右声道同时就行低频放大、功率放大最后再混音放入载频输出，可能接收端的播放音质会好一些。
到了这里，关于高频实验，调频发射机与接收机的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容，请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持TOY模板网！
