高频电子线路课程设计.doc

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1、 高频电子线路课程设计 实验验证1 调谐放大器的仿真 实验目的熟悉仿真软件的EWB的使用，掌握用EWB作谐振放大器仿真；预备知识仿真软件mutisim；仪器设备pc机一台；Mutisim软件；实验内容：1) 单调谐振回路谐振放大器仿真系统： 图1 谐振放大器仿真图 2) 静态测量： ， ， ，3) 用虚拟波特图仪测出的频率特性曲线： 当，放大器的幅频特性曲线和相频特性曲线： 图22 幅频特性曲线 图3 相频特性曲线 R=2k ，放大器的幅频特性曲线和相频特性曲线： 图24幅频特性曲线 图5 相频特性曲线 ，放大器的幅频特性曲线和相频特性曲线 图26幅频特性曲线 图27 相频特性曲线 实验验证2

2、 充电器停电报警器实验目的： 熟悉电路板设计软件的使用，掌握用Protel设计PCB板。实验仪器： PC机一台，Protel软件。实验内容： 学习和掌握用Protel软件进行电子线路的设计。 电子线路设计包括： （1）用于原理图设计的Schematic模块，该模块主要包括设计原理图和原理编辑器，用于修改、生成零件的零件库编辑器以及各种报表的生成器。 （2）用于印制电路板设计的PCB模块，该模块主要包括用于设计的印制电路板的电路板编辑器，用于修改、生成零件封装的零件封装编辑器以及电路板组件编辑器。 （3）用于PCB自动布线和布局的Route模块。 、1496构成调幅器的原理图： 图：1498构成

3、的调幅器的原理图、生成1496调幅器的PCB 实验设计 混频器的设计1.实验目的熟悉仿真软件的EWB的使用，掌握用EWB作谐振放大器仿真；2.预备知识仿真软件mutisim；3.仪器设备pc机一台；Mutisim软件；4.实验原理 混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 混频器是频谱线性搬移电路，能够将输入的两路信号进行混频。具体原理框图如图所示。振荡器输出一频率为=10MHz、幅值0.2V1V的正弦波信号，此信号作为混频器的第一路输入信号；高频信号源输出一正弦波信号，=10MHz、幅值=200mV，此信号作为混频器的第二路信号，将这两路信号作为模拟乘法器的输入进行混频。选频放

4、大电路则对混频后的信号进行选频、放大，最终输出2MHz的正弦波信号。正弦波振荡器模拟乘法器选频、放大电路高频信号源图1混频器原理框图5.总体方案对于混频电路的分析，重点应掌握，一是混频电路的基本组成模型及主要技术特点，二是混频电路的基本原理及混频跨导的计算方法，三是应用电路分析。混频电路的基本组成模型及主要技术特点：混频，工程上也称变频，是将信号的频率由一个数值变成另一个数值的过程，实质上也是频谱线性搬移过程，完成这种功能的电路就称为混频电路或变频电路。混频电路的基本原理： 图2中，Us(t)为输入信号，Uc(t)为本振信号。Ui(t)输出信号。分析：当则= = 其中：对上式进行三角函数的变换

5、则有：从上式可推出，Up(t)含有两个频率分量和为(c+S)，差为(C-S)。若选频网络是理想上边带滤波器则输出为若选频网络是理想下边带滤波器则输出：工程上对于超外差式接收机而言，如广播电视接收机则有c S往往混频器的选频网络为下边带滤波器，则输出为差频信号，为接收机的中频信号。衡量混频工作性能重要指标是混频跨导。规定混频跨导的计算公式：混频跨导g：输出中频电流幅度偷入信号电压幅度。该电路由LC正弦波振荡器高频信号源模拟乘法器以及选频放大电路组成。LC正弦波振荡器产生的10MHz正弦波与高频信号源所产生的8MHz正弦波通过模拟乘法器进行混频后产生双边带调幅信号，然后通过选频放大器选出有用的频率

6、分量，即频率2MHz的信号，对其进行放大输出，最终输出2MHz的正弦波信号。混频器电路如图 本次设计采用LC电容三点式反馈电路，也叫考毕兹振荡电路。利用电容将谐振回路的一部分电压反馈到基极上，而且也是将LC谐振回路的三个端点分别与晶体管三个电极相连，所以这种电路叫电容三点式振荡器。三点式LC振荡器的相位平衡条件是，在LC谐振回路，与性质相反，当为电容，就是电感；当为电感，就是电容。在LC三点式振荡器电路中,如果要产生正弦波，必须满足振幅平衡条件：即满足。由相位平衡条件和振幅平衡条件可得： 选取，故选用2N2222A三极管。2N2222A是NPN型三极管，属于低噪声放大三极管。本电路的三极管采用

7、分压偏置电路，为了使三极管处于放大状态，必须满足：电流电压 由此可以确定R1=5.1K，R3=2.2K，R4=2K。正弦波的输出信号频率=10MHz，电路连接如图4所示图4 LC正弦波振荡器R1R2R4组成支流偏置电路，R5是集电极负载电阻，L2CTCC4构成并联回路，其中R6用来改变回路的Q值，C1C3为耦合电容，L1C6C5构成了一个去耦电路，用来消除电路之间的相互影响。其交流通路如图5所示。图5 交流通路图根据设计要求，正弦波振荡器输出频率为10MHz，故由此可以大概确定L2C4CT的数值，再通过仿真进行调试最终确定其参数。电路的谐振频率为，静态工作点为，基本符合设求。3.1.2 模拟乘

8、法器电路 用模拟乘法器实现混频，就是在端和端分别加上两个不同频率的信号，相差一中频，再经过带通滤波器取出中频信号，其原理方框图如图6所示：通频带滤波器 图6 混频原理框图若 则经带通滤波器后，取差频 为所需要的中频频率。由MC1496 模拟乘法器构成的混频器电路如图7 所示。图中，LC正弦波振荡器输出的10MHz正弦波由10端（X输入端）注入，高频信号源输出的10MHz正弦波由一端（Y输入端）输入，混频后的中频电压由6端经形带通滤波器输出，其中C17L11C11C19构成一选频滤波回路，调节可变电阻Rp能使14脚直流电位差为零，可以减小输出信号的波形失真，使电路平衡。在23脚之间加接电阻，可扩

9、展输入信号的线性范围。 图7 MC1496构成的混频器 3.1.3选频放大电路电路连接如图8所示，晶体管选2SC945，R1R2Re组成支流偏置电路，L2L3C2R构成并联谐振回路，其中R用来改变回路的Q值，C1为输入耦合电容，C3 为输出耦合电容，C7位晶体管发射极旁路电容，L1 C4C5构成了一个去耦电路，用来消除电路之间的相互影响，R1 R2 提供电路的静态工作点。其中电路的谐振频率为静态工作点为 。 图8 选频放大电路根据设计方案，应用计算机Multisim软件进行了模拟仿真。用示波器观察LC正弦波振荡器的输出，输出波形如图9所示。 图9 LC正弦波振荡器输出波形用示波器观察混频器输出信号，波形如图10所示。 图10 混频后的信号波形图用示波器观察模拟乘法器的输出，输出波形如图11所示。 图11 模拟乘法器输出波形 LC正弦波振荡器的输出频率应为 ，静态工作点 ；选频放大电路输出频率应为，静态工作点。通过仿真测试可得LC正弦波振荡器的输出频率为10.1MHz，静态工作点 ；选频放大电路输出频率为1.99MHz，静态工作点。设计报告成绩： 指导教师签字： 年 月 日