文理学院
综合课程设计
（一）陶瓷添加剂
Integrated Curriculum Design（1）
所在院系 | 信息工程系 |
专业名称 | 电子信息工程 |
举宫班级 | 1001 |
题目 | |
指导教师 | |
自动抹灰机成员 | |
完成时间 | 2011年12月30日 |
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组培容器一、设计任务及要求： 设计任务： 设计一个无线调频发射器电路 要 求： 1. 用分立元件构建电路； 2. 工作频率为80~87MHz，以便用现有收音机接收又不干扰正常调频广播；调整垫铁 3. 发射器工作电压3V，以便用干电池供电，发射功率<0.5W； 4. 通信距离30~50m； 5. 输入信号可以是MP3等音频信号或MIC产生话音信号。 提高要求： 1. 提高通信距离至50~100m； 2. 增加多个信道选择功能。 指导教师签名： 2011年12月30日 |
二、指导教师评语： 指导教师签名： 2011 年12月 30 日 |
三、成绩 验收盖章 2011年12月30 日 |
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无线调频发射器的设计
1 设计目的
1. 熟悉仿真软件的操作步骤，电路图的分析方法及调频发射器的工作流程。
2. 掌握无线调频发射器的工作原理。
3. 了解各器件参数的计算及高频振荡电路的设计方法。
2 设计思路
1. 首先设计音频放大电路，对音频信号进行放大；
2. 然后设计高频振荡电路，接受来自放大级的信号；
3. 将放大级和振荡级进行合理的组合，设计出无线调频发射器的整体电路；
4. 粗略计算有关参数。
3 设计过程
3.1方案论证
根据资料得知，调频可以分为直接调频和间接调频，根据设计要求，我们选择直接调频方式。直接调频一种较为简单的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。我们将电路设计为信号输入部分、音频放大部分和高频振荡调制部分，声音信号经过microphone转换成电信号，并经过放大级放大后再送至高频振荡级，经过振荡级的处理，形成所学要的FM调频信号，并经过天线发送出去。
结构框图如图1：
图1
3.2电路设计
音频放大电路如图2所示
图2
信号源由microphone担任，它拾取周围环境声波信号后即输出相应电信号，经
C1输入到晶体管Q1，Q1担任音频放大器，对音频信号进行放大。
高频振荡电路如图3所示
图3
音频放大电路对音频信号进行放大后经C2送至Q2的基极进行频率调制。Q2 组成共基极高频振荡器，基极与集电极的电压随基级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。
无线调频电路的整体电路图如图4所示
图4
音频放大器由射极晶体管Q1担任，增益约20至50，将放大的讯号送往振荡级的基极，振荡级Q2工作于约88MHz的频率，此频率由振荡线圈（共5圈）和47pF电容器C4调整的，该频率也决定于晶体管Q2、18pF可调电容器C5及少数偏压元件，例如470Ω射极电阻R5和22K基极电阻R5。电源接通时，1nF的基极电容器C3通过22K电阻R4逐渐充电，而18pF可调电容器C5则经振荡线圈的470Ω电阻R5充电，使之更加之快，47pF电容C4也充电（其两端虽仅得小的电压），线圈产生磁场。基极电压渐渐上升时，晶体管导通，并有效地将内阻并接在18pF可调电容器C5两侧。当1nF电容C3充电至该极的工作电压时，就会产生好几个杂乱的周波。故此，假定在靠近工作电压之时家用电动绞肉机，基极电压继续上升，18pF电容C5试图阻止射极电压的移动，到电容器内的能量耗尽及再不阻止射级移动时，基一射极电压降低，晶体管截止，流人线圈的电流也停止，磁场衰溃。磁场衰溃产生一个相反方向的电压，集极电压反过来从原本的2.9V上升至超过3V，并从相反方向向47pF电容C4充电，此电压也影响对18pF电容C5充电及470Ω射极电阻R5上的电压降，使到晶体管进入更深的截止。18pF电容C5充电时，射极电压下跌，并跌到某一晶体管开始导通，电流流入线圈，与衰溃磁场对抗。线圈上的电压反转，使集极电压下降，这个变化通过18pF电容C5传送到射极上，
使晶体管进入更深的导通；把18pF电容C5短路，周期再开始重复。故此，Q2在此形成一个振荡，产生88MHz的交流信号。
