(一)基于Multisim的電臺發射系統
- 寫在前面
- 系統要求
- 基本原理
- 振蕩器的設計
- 西勒電路
- Multisim電路及分析
- 仿真結果
- 振幅調制器的設計
- 高頻功率放大器的設計
- 低頻功率放大器的設計
- 緩沖器的設計
寫在前面
1.本系列分為五篇,包括(一)振蕩器的設計、(二)振幅調制器的設計、(三)高頻功率放大器的設計、(四)低頻功率放大器的設計和(五)緩沖器的設計,使用的軟體均為Multisim14,
2.下一個系列為基于Multisim的超外差接收系統,敬請期待,
3.免費分享整個電臺發射系統Multisim電路設計原檔案,評論留言就好啦,
4.轉載請標明原創作者,謝謝,
系統要求
1.載波信號頻率
535
?
1605
k
H
z
?
535-1605kHz\,
535?1605kHz
2.中頻信號頻率
465
k
H
z
?
465kHz\,
465kHz
3.調制信號頻率
500
H
z
?
10
k
H
z
?
500Hz-10kHz\,
500Hz?10kHz
基本原理
電臺發射系統是以自由空間為傳輸信道,把需要傳輸的信號加載到高頻振蕩中變換成電磁波的形式發送到遠方的接收點,
電臺發射系統總體框架如圖所示,
為了提高頻率穩定度,采用改進型的電容三端振蕩器——西勒振蕩器,并在它后面加上緩沖器,以削弱后級對主振器的影響,振幅調制器是發射機的核心,采用模擬乘法器實作對載波信號和輸入信號的調制,AM調制雖然功率利用率低,抗干擾能力差,但是接收設備簡單,仍廣泛應用于電臺發射系統,高頻功率放大器將調制信號的功率進行放大,以便信號的發送,

振蕩器的設計
西勒電路
主振器是調幅發射機的核心部件,主要用來產生一個頻率穩定、幅度較大、波形失真小的高頻正弦波信號作為載波信號,由于實驗對振蕩頻率穩定度要求較高,所以采用西勒振蕩器,西勒電路原理圖如圖所示,

西勒電路是在克拉潑電路基礎上,在電感L兩端并聯一個電容
C
4
?
C_4\,
C4?,電路條件仍是
C
3
<
<
?
C_3<<\,
C3?<<
C
1
?
C_1\,
C1?,
C
4
<
<
?
C_4<<\,
C4?<<
C
1
?
C_1\,
C1?,
C
3
?
C_3\,
C3?與
C
4
?
C_4\,
C4?同數量級,回路總電容為:

并聯諧振回路中,可以計算出諧振頻率的公式:

由以上分析可以看出,西勒振蕩器具有晶體管與回路耦合弱的特點,頻率穩定度高,輸出振蕩電壓幅度基本保持平穩,可在寬頻段作業,適用于產生載波,
Multisim電路及分析
載波可表示為
S
(
t
)
=
A
c
o
s
(
w
c
)
?
S(t)=Acos(w_c)\,
S(t)=Acos(wc?),其中
A
?
A\,
A為載波幅度,
w
c
?
w_c\,
wc?為載波角頻率,載波初始相位為
0
?
0\,
0,

如上圖所示,設載波頻率為
664.7
k
H
z
?
664.7kHz\,
664.7kHz,
1.
V
1
?
V1\,
V1是電源電壓,提供集電極較高的電壓,為了能產生振蕩,與其連接處應接入一開關,振蕩前開關斷開,振蕩時開關閉合,
2.
R
2
?
R_2\,
R2?與
R
3
?
R_3\,
R3?是偏置電阻,為基極提供偏置電壓,具有負反饋的作用,細調
R
2
?
R_2\,
R2?與
R
3
?
R_3\,
R3?,改變電路的品質因數
Q
?
Q\,
Q,使三極管作業在放大狀態,
3.集電極添加高頻扼流圈,防止載波影響集電極電流,
4. 電路引數計算程序如下,
首先設定
C
2
=
1
n
F
?
C_2=1nF\,
C2?=1nF、
C
3
=
33
n
F
?
C_3=33nF\,
C3?=33nF,因為已知
C
4
<
<
?
C_4<<\,
C4?<<
C
2
?
C_2\,
C2?,先設定
C
4
=
47
p
F
?
C_4=47pF\,
C4?=47pF,
C
5
?
C_5\,
C5?為可變電容,便于調節,
由下式,得:
L
2
=
0.737
m
H
?
L_2=0.737mH\,
L2?=0.737mH,
C
5
=
25.192
p
F
?
C_5=25.192pF\,
C5?=25.192pF,

仿真結果
仿真時,根據頻率計顯示的數字,適當調節可變電容和可變電阻,直至達到預計頻率,此時的電路圖及仿真結果如圖所示,起振過后,頻率逐漸趨于穩定,波形較為穩定時,頻率穩定度計算為:




振幅調制器的設計
請見下一篇(二)基于Multisim的電臺發射系統:振幅調制器的設計,
高頻功率放大器的設計
請見下一篇(三)基于Multisim的電臺發射系統:高頻功率放大器的設計,
低頻功率放大器的設計
請見下一篇(四)基于Multisim的電臺發射系統:低頻功率放大器的設計,
緩沖器的設計
請見下一篇(五)基于Multisim的電臺發射系統:緩沖器的設計,
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