高频电子课设

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1、高频电子线路课程设计专业年级：电子信息工程13-4班学号：1330160414学生姓名：刘本坤指导教师：段瑞珍1电气工程系1目录目录0研究背景1一．设计任务要求与主要内容11、设计任务要求12、设计主要内容1二．设计模块21.并联型晶体振荡器21、符号和等效电路22、工作电路33、谐振频率34、实际波形42.模拟乘法器MC1496原理及介绍41、模拟乘法器原理42、混频原理53、同步检波63.Multisim中模拟乘法器MC149671、乘法器调幅DSB82、同步检波设计94.PCB板的制作11171、调制

2、解调原理图112、调制解调PCB图133、调制解调3D预览图13小结1417研究背景1．人耳能听到的声音的频率范围大约在300Hz-3000Hz间，通常把这一频率范围叫作音频。声波在空气中传播很慢，约为340m/s,衰减很快，不会传播很远。2．我们知道，交变的电磁场可以利用天线向天空辐射。但要做到有效的辐射，天线的尺寸应和电磁波的波长相比拟。音频的波长在1k～10km，要制造尺寸相当的天线显然是不可能的。因此不能直接将音频信号辐射到空中。3．将音频信号“装载”到更高的频率上，然后由天线辐射出去，是一个可以实

3、现的设想。因为高频的波长在10m到100m间，天线尺寸可以做得比较小。同时，不同的电台可以使用不同的频率，这样就可以容纳很多电台工作。4．把调制信号控制高频信号的过程叫做调制。被调制的高频信号称为载波。经过调制后的高频信号称为已调信号。5．在接收端从已调信号中检取出原始信号的过程称为解调或者检波。一．设计任务要求与主要内容1、设计任务要求1．设计晶体振荡器、MC1496乘法混频调制、MC1496乘法混频解调电路；2．利用multisim进行仿真设计，利用实验室设备进行验证；3．画出电路原理图、PCB图。2、

4、设计主要内容17信源放大调制功率放大器信 道小信号 放大器混频本地振荡器中频放大解调放大振荡器图1无线通信系统的组成及工作原理无线传输是利用电磁波。分发射部分和接收部分。发射部分由产生高频信号的振荡器，将音频信号加到电磁波上的调制器和高频功率放大器，最后由天线发射到空间去。接收部分由接收天线，高频放大，变频器，中频放大器，检波器和音频功率放大器等组成，最后由喇叭还原出声音。本次高频课设由于主要包含三个模块，本地晶体振荡器、MC1496乘法混频、MC1496乘法解调。二．设计模块1.并联型晶体振荡器石英谐振器

5、简称为晶振，它是利用具有压电效应的石英晶体片制成的。这种石英晶体薄片受到外加交变电场的作用时会产生机械振动，当交变电场的频率与石英晶体的固有频率相同时，振动便变得很强烈，这就是晶体谐振特性的反应。利用这种特性，就可以用石英谐振器取代LC(线圈和电容)谐振回路、滤波器等。由于石英谐振器具有体积小、重量轻、可靠性高、频率稳定度高等优点，被应用于家用电器和通信设备中。石英谐振器因具有极高的频率稳定性，故主要用在要求频率十分稳定的振荡电路中作谐振元件。171、符号和等效电路 石英晶体谐振器的符号和等效电路如图2所示

6、。当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容C，它的大小与晶片的几何尺寸、电极面积有关，一般约几个PF到几十PF。当晶体振荡时，机械振动的惯性可用电感L来等效。由于晶片的等效电感很大，而C很小，R也小，因此回路的品质因数Q很大，可达1000～10000。加上晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得精确，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。 图2石英晶体谐振器的符号和等效电路2、工作电路石英晶体振荡器原理的示意如图3所示。这里石英晶体相当于电感

7、。振荡系统的元件参数确定了振频率。图3-1b-e型并联晶体振荡器实际电路图3-2b-e型并联晶体振荡器等效电路173、谐振频率 根据石英晶体的等效电路，可定性画出它的电抗—频率特性曲线如图3所示。可见当频率低于串联谐振频率fs或者频率高于并联揩振频率fd时，石英晶体呈容性。仅在fs＜f＜fd极窄的范围内，石英晶体呈感性。晶体作电感元件使用。对于振荡器，当电路接为并联型振荡器时，晶体起到等效电感的作用，输出频率应为10MHZ，则由f0=1/2π知负载电容CL=33.3pF，即C2，C3，C4串联后的总电容为3

8、3.3pF，则取C2=100pF，C3=100pF，C4=100pF。为了提高振荡器的工作性能和稳定度，在电路中还应有高频扼流圈，一般取扼流圈L1=10uH。实验数据：(1)U4min=0.36V,U4max=6.10V;(2)开关闭合时：fo=10.00173MHz,Uo=61.6mV;开关断开时：fo=10.00174MHz,Uo=63.5mV;实验结论：(1)由于石英晶体的等效电感非常大，故品质因数Q很大，