河海大学计算机及信息工程学院（常州）
课程设计报告
学年学期 题 目 低电平调幅发射机的实现 专业、学号 授课班号 学生姓名 奚健 指导教师
摘要
对于无线通信，根据电磁波理论知道，只有天线实际长度与电信号的波长可比拟时，电信号才能以电磁波形式有效地辐射没这就要求原始
电信号必须有足够高的频率。但是人讲话的频率较低，最高也只有几千赫。为了使这种电信号能有效地辐射，就必须制造与该信号波长相比拟的天线。然而制造那么长的天线是很困难的。因此，为了减少制造天线困难，且使各电台所发射的信号的信号不至混淆，需要将语音信号搬移到不同的高频段。
调幅发射机就是这样一种可以将低频信号搬移到高频段的装置。通过调制，使高频振荡器输出地信号（幅度·频率·相位）相应于低频信号的变化而变化，从而实现低频信号搬移到高频段，被高频信号携带传播的目的。
本设计由四部分组成，主振级、缓冲级、调制器、低频信号。 下面对设计、方案选择、调试做详细的阐述。
目录
摘要···················································2
一、 已知条件·········································4
二、设计方案比较和确定·································5
三、 电路的调试·······································9
四、 总结·············································12
附录··················································13
一、 已知条件
基本要求：
工作频率（7-9）MHz ；载波频率稳定度优于10-3/分钟，调制度
m a =30%～80%可调，调制信号频率F =1kHz。直流电源电压+12V，-8V 。
2．发挥部分：
（1）自制直流电源。
（2）自行设计产生正弦波调制信号。
（3）设计功率放大器，使发射功率（输出负载R L =75 上的功率）
P 0 ≥10mW 。
3. 提供的主要元器件 MC1496，
高频小功率晶体管9018， 集成运放µA741
由已知条件可知，要想使工作频率达到所要求的，我们可以选择LC 振荡电路或者晶振电路。调制信号我们用信号发生器产生，产生的已调波我们在示波器上加以观察。
二、设计方案比较和确定
整体设计方案如下：
工作原理是：主振级产生一个固定频率的中频信号载波，它的输出送至调制器；缓冲级作用是减弱后即对主振级的影响；调制信号和载波加入到调制器，使高频载波按低频信号大小变化的幅度调制。 1. 主振级
根据我们所学的知识，若用晶体振荡电路，电路图如下：
若用LC 振荡电路，电路图如下：
信号输出
就频率稳定度而言，晶体振荡电路当然更具优势，但是我们更渴望挑战自己，所以选择了西勒振荡电路。 （1）偏置电阻值的计算
偏置电阻决定静态工作点，所以，要先确定振荡器的静态工作电流I CQ 。一般小功率振荡器的静态工作电流I CQ 为（1～4）mA ，设计时可以在此范围内任取一值。根据所选晶体管型号确定电流放大系数β的值。则：
V E V E
R =≈由 e
I E I CQ
由R e +R c =
，确定Re ，式中一般取V E =0. 2V CC
V CC -V CEQ
I CQ
，确定Rc ，式中取V CEQ =V CC /2；
或依据集电极直流电压V C 由流过R b2的电流 I B 2
=(0. 6~1) V CC ，确定R 。
C
=10I BQ =10I CQ /β，确定
=
V EQ +V BE
I B 2
，式中V EQ
R b 2=
V BQ I B 2
=I CQ R e 。
由V BQ
V CC R b 2 R =R -1⎪=V CC ，确定b 1b 2 ⎪。 V R b 1+R b 2BQ ⎝⎭
⎛⎫
根据以上计算出的各电阻值，选取最接近的标称电阻值。 为便于调整静态工作点，实际电路中R b1常用固定值的电阻与电位器串联。
（2）振荡回路元件值的计算
根据西勒振荡器的原理，C 3
f 0=
1
2π
L 1(C 3+C 4) （2-1）
而一般谐振回路的电感L 与电容
C ∑值之间关系取为
L /C ∑=10~10
56
（2-2）
由式（2-1）、（2-2）确定L 1、C 3、C 4的值。 （3）旁路电容值的选取
一般应使旁路电容C b 的容抗为与其并联的电阻值的1/20～1/10。但是，当与其并联的电阻值较大时，应当使C b 的容抗为几十欧姆甚至几欧姆。
这里选取标称值C b
2. 缓冲器
=0. 01μF 。
图2.2.2-5为射极跟随器电路，即共集电极组态的放大器。
（1）偏置电阻值的计算
射极跟随器的静态工作电流I CQ 一般为（3～10）mA ，设计时可以在此范围内任取一值。根据所选晶体管型号确定电流放大系数β的值。而R b1、R b2、R e 值的计算方法，则与主振器中偏置电阻值的计算方法相同，请参照计算。
为便于电路调整，实际电路中R e 可用固定值的电阻与电位器串联。 （2）级间耦合电容的选取
级间耦合电容值的大小，主要由前后级之间的隔离度决定。为减小射随器对前级振荡电路的影响，耦合电容C 1不能太大，一般为 pF级。而射随电路输出耦合电容C 2可以取大些，如0.01μF 。
3. 低电平调幅电路
采用集成模拟乘法器MC1496构成的调幅电路，如图2-7所示。电路采用双电源供电方式。载波信号从10脚（U X 端）输入，C 3为高频旁路电容，使8脚交流接地；调制信号从1脚（U Y 端）输入，C 4为低频旁路电容，使4脚交流接地。调幅信号从12脚单端输出。 电阻R 6、R 7、R 8、R 9、R 10提供静态偏置电阻，保证乘法器内部的各个晶体管工作于放大状态。
三、 电路的调试
电路调试本着逐级调试，各个击破，然后从前级向后级整机调试的思想，这样一来，操作相对简单，不会造成整机连接后一起调试难度，元器件也不用太多的变化了。
先将各单元电路彼此断开，从第一级开始调整单元电路的静态工作点，以及交流状态下的性能指标；然后与下一级连接，进行逐级联调，直到整机调试；最后进行整机技术指标测试。 1） 主振级调试
首先将主振接+12V电压，用万用表测量9018发射极电压，我们取的是Ic=2mA，所以发射极电压为2.4V 。然后将输出信号接到示波器上，得到高频波。
2） 缓冲级调试
振荡器与下级缓冲级相连后，振荡器的输出电压幅度明显减小或波形失真严重。大概是参数设置有问题，我们更换了发射极电阻，问题得到解决。 3） 整机调试
开始时，总是出不来波形，曾一度怀疑是否参数选择有问题。但是经过万用表的测量，发现多处虚焊，经过重新焊接，问题解决。把载波和调制信号分别加到MC1496的输入端，调好的载波和调制信号应该不要动，主要调节1496
上的滑动变阻器，否则会造成
波形出不来，或者失真，造成调试的麻烦。
四．总结
通过这次课程设计，我们把书本上学的知识应用于实践上，让我们对调幅波有了更深刻而直观的形象，也对无线电广播发射的形成过程也有了一定的认识。
在调试的过程中我们遇到了很多困难，但是我们不气馁，找资料，对数据，接着再弄。朱老师也很热心，对我们的问题总是有问必答，对我们的电路改进有了很大帮助。尤其是在课程设计过程中，朱老师安排了Vision 的学习，使我们掌握了电路图的画法。并且在课程设计结尾，还安排了全国电子设计竞赛的作品报告，使我们对高频设计产生了更加浓厚的兴趣。的确是受益匪浅。 附录
1) 元器件清单
9018 2个
MC1496 1片
1k 电阻 7个
510 3个
10K 4个
50k 滑变 2个
6.8K 2个
0.1uF 电容 10个
0.01uF 10个
300pF 1个
150pF 1个
10K 滑变 1个
3．3K 2个
2） 使用的主要仪器和仪表
示波器，信号发生器，万用表
3） 参考文献
[1] 杨翠娥. 高频电子线路实验与课程设计. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社. 2001
[2] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试（第二版）. 武汉：华中科技大学出版社，2000.
河海大学计算机及信息工程学院（常州）
课程设计报告
学年学期 题 目 低电平调幅发射机的实现 专业、学号 授课班号 学生姓名 奚健 指导教师
摘要
对于无线通信，根据电磁波理论知道，只有天线实际长度与电信号的波长可比拟时，电信号才能以电磁波形式有效地辐射没这就要求原始
电信号必须有足够高的频率。但是人讲话的频率较低，最高也只有几千赫。为了使这种电信号能有效地辐射，就必须制造与该信号波长相比拟的天线。然而制造那么长的天线是很困难的。因此，为了减少制造天线困难，且使各电台所发射的信号的信号不至混淆，需要将语音信号搬移到不同的高频段。
调幅发射机就是这样一种可以将低频信号搬移到高频段的装置。通过调制，使高频振荡器输出地信号（幅度·频率·相位）相应于低频信号的变化而变化，从而实现低频信号搬移到高频段，被高频信号携带传播的目的。
本设计由四部分组成，主振级、缓冲级、调制器、低频信号。 下面对设计、方案选择、调试做详细的阐述。
目录
摘要···················································2
一、 已知条件·········································4
二、设计方案比较和确定·································5
三、 电路的调试·······································9
四、 总结·············································12
附录··················································13
一、 已知条件
基本要求：
工作频率（7-9）MHz ；载波频率稳定度优于10-3/分钟，调制度
m a =30%～80%可调，调制信号频率F =1kHz。直流电源电压+12V，-8V 。
2．发挥部分：
（1）自制直流电源。
（2）自行设计产生正弦波调制信号。
（3）设计功率放大器，使发射功率（输出负载R L =75 上的功率）
P 0 ≥10mW 。
3. 提供的主要元器件 MC1496，
高频小功率晶体管9018， 集成运放µA741
由已知条件可知，要想使工作频率达到所要求的，我们可以选择LC 振荡电路或者晶振电路。调制信号我们用信号发生器产生，产生的已调波我们在示波器上加以观察。
二、设计方案比较和确定
整体设计方案如下：
工作原理是：主振级产生一个固定频率的中频信号载波，它的输出送至调制器；缓冲级作用是减弱后即对主振级的影响；调制信号和载波加入到调制器，使高频载波按低频信号大小变化的幅度调制。 1. 主振级
根据我们所学的知识，若用晶体振荡电路，电路图如下：
若用LC 振荡电路，电路图如下：
信号输出
就频率稳定度而言，晶体振荡电路当然更具优势，但是我们更渴望挑战自己，所以选择了西勒振荡电路。 （1）偏置电阻值的计算
偏置电阻决定静态工作点，所以，要先确定振荡器的静态工作电流I CQ 。一般小功率振荡器的静态工作电流I CQ 为（1～4）mA ，设计时可以在此范围内任取一值。根据所选晶体管型号确定电流放大系数β的值。则：
V E V E
R =≈由 e
I E I CQ
由R e +R c =
，确定Re ，式中一般取V E =0. 2V CC
V CC -V CEQ
I CQ
，确定Rc ，式中取V CEQ =V CC /2；
或依据集电极直流电压V C 由流过R b2的电流 I B 2
=(0. 6~1) V CC ，确定R 。
C
=10I BQ =10I CQ /β，确定
=
V EQ +V BE
I B 2
，式中V EQ
R b 2=
V BQ I B 2
=I CQ R e 。
由V BQ
V CC R b 2 R =R -1⎪=V CC ，确定b 1b 2 ⎪。 V R b 1+R b 2BQ ⎝⎭
⎛⎫
根据以上计算出的各电阻值，选取最接近的标称电阻值。 为便于调整静态工作点，实际电路中R b1常用固定值的电阻与电位器串联。
（2）振荡回路元件值的计算
根据西勒振荡器的原理，C 3
f 0=
1
2π
L 1(C 3+C 4) （2-1）
而一般谐振回路的电感L 与电容
C ∑值之间关系取为
L /C ∑=10~10
56
（2-2）
由式（2-1）、（2-2）确定L 1、C 3、C 4的值。 （3）旁路电容值的选取
一般应使旁路电容C b 的容抗为与其并联的电阻值的1/20～1/10。但是，当与其并联的电阻值较大时，应当使C b 的容抗为几十欧姆甚至几欧姆。
这里选取标称值C b
2. 缓冲器
=0. 01μF 。
图2.2.2-5为射极跟随器电路，即共集电极组态的放大器。
（1）偏置电阻值的计算
射极跟随器的静态工作电流I CQ 一般为（3～10）mA ，设计时可以在此范围内任取一值。根据所选晶体管型号确定电流放大系数β的值。而R b1、R b2、R e 值的计算方法，则与主振器中偏置电阻值的计算方法相同，请参照计算。
为便于电路调整，实际电路中R e 可用固定值的电阻与电位器串联。 （2）级间耦合电容的选取
级间耦合电容值的大小，主要由前后级之间的隔离度决定。为减小射随器对前级振荡电路的影响，耦合电容C 1不能太大，一般为 pF级。而射随电路输出耦合电容C 2可以取大些，如0.01μF 。
3. 低电平调幅电路
采用集成模拟乘法器MC1496构成的调幅电路，如图2-7所示。电路采用双电源供电方式。载波信号从10脚（U X 端）输入，C 3为高频旁路电容，使8脚交流接地；调制信号从1脚（U Y 端）输入，C 4为低频旁路电容，使4脚交流接地。调幅信号从12脚单端输出。 电阻R 6、R 7、R 8、R 9、R 10提供静态偏置电阻，保证乘法器内部的各个晶体管工作于放大状态。
三、 电路的调试
电路调试本着逐级调试，各个击破，然后从前级向后级整机调试的思想，这样一来，操作相对简单，不会造成整机连接后一起调试难度，元器件也不用太多的变化了。
先将各单元电路彼此断开，从第一级开始调整单元电路的静态工作点，以及交流状态下的性能指标；然后与下一级连接，进行逐级联调，直到整机调试；最后进行整机技术指标测试。 1） 主振级调试
首先将主振接+12V电压，用万用表测量9018发射极电压，我们取的是Ic=2mA，所以发射极电压为2.4V 。然后将输出信号接到示波器上，得到高频波。
2） 缓冲级调试
振荡器与下级缓冲级相连后，振荡器的输出电压幅度明显减小或波形失真严重。大概是参数设置有问题，我们更换了发射极电阻，问题得到解决。 3） 整机调试
开始时，总是出不来波形，曾一度怀疑是否参数选择有问题。但是经过万用表的测量，发现多处虚焊，经过重新焊接，问题解决。把载波和调制信号分别加到MC1496的输入端，调好的载波和调制信号应该不要动，主要调节1496
上的滑动变阻器，否则会造成
波形出不来，或者失真，造成调试的麻烦。
四．总结
通过这次课程设计，我们把书本上学的知识应用于实践上，让我们对调幅波有了更深刻而直观的形象，也对无线电广播发射的形成过程也有了一定的认识。
在调试的过程中我们遇到了很多困难，但是我们不气馁，找资料，对数据，接着再弄。朱老师也很热心，对我们的问题总是有问必答，对我们的电路改进有了很大帮助。尤其是在课程设计过程中，朱老师安排了Vision 的学习，使我们掌握了电路图的画法。并且在课程设计结尾，还安排了全国电子设计竞赛的作品报告，使我们对高频设计产生了更加浓厚的兴趣。的确是受益匪浅。 附录
1) 元器件清单
9018 2个
MC1496 1片
1k 电阻 7个
510 3个
10K 4个
50k 滑变 2个
6.8K 2个
0.1uF 电容 10个
0.01uF 10个
300pF 1个
150pF 1个
10K 滑变 1个
3．3K 2个
2） 使用的主要仪器和仪表
示波器，信号发生器，万用表
3） 参考文献
[1] 杨翠娥. 高频电子线路实验与课程设计. 哈尔滨: 哈尔滨工程大学出版社. 2001
[2] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试（第二版）. 武汉：华中科技大学出版社，2000.