湖南工程学院高频课程设计之调相放大器

目 录

一、设计总体思路及系统框图 ---------------------------------------------------------- 1

1.1、设计总体思路 ------------------------------------------------------------------- 1 1.2、系统框图 ------------------------------------------------------------------------- 2 二、单元电路设计 -------------------------------------------------------------------------- 3

2.1、调制信号1000Hz产生电路及其放大电路 ------------------------------ 3 2.2、载波信号的产生电路 --------------------------------------------------------- 4

2.2.1、工作原理： ------------------------------------------------------------- 5 2.3、调相网络 ------------------------------------------------------------------------- 7

2.3.1、变容二极管调相电路组成 ------------------------------------------ 7 2.3.2、工作原理： ------------------------------------------------------------- 8 2.3.3、调相分析 ---------------------------------------------------------------- 9 2.4、前置放大电路 ------------------------------------------------------------------ 10 2.5、谐振功率放大器 --------------------------------------------------------------- 11 2.5.1、工作原理 ---------------------------------------------------------------------- 13 三、总结与体会 ---------------------------------------------------------------------------- 14 四、附录 ------------------------------------------------------------------------------------- 17

4.1、电路连接总图 ------------------------------------------------------------------ 17 五、参考文献 ------------------------------------------------------------------------------- 18

一、设计总体思路及系统框图

1.1、设计总体思路

此次设计的为调相放大器。在总的设计中以多级变容二极管调相模块为核心，并且还要完成调制信号的产生、放大、调相和功率放大。在此次设计中，主要分为四大模块：载波信号的产生模块、调制信号的产生及信号的放大模快、多级变容二极管调相模块和功率放大模快。

载波信号和调制信号都是通过振荡器产生的。振荡器是自动地将直流能量转换为具有一定波形参数的交流振荡信号的装置。不同频率信号的产生需要不同的振荡器。对于高频信号的产生可以用LC振荡器或晶体振荡器；对于低频信号的产生，可以选择RC振荡器。在此设计中，载波信号的频率是10MHz，为高频，为了方便选择LC振荡器。调制信号的频率为1000Hz，故选择RC振荡器。

正弦载波的瞬时相位随调制信号而变化的调制，简称调相(PM)。正弦波调相器分直接调相和间接调相两类。直接调制就是用调制信号去控制高频振荡器的振荡频率，使它不失真地反映调制信号的变化规律。而间接调频的关键就是调相电路。

功率放大主要就是谐振功率放大器。谐振功率放大器主要由直流馈电线路和输入/输出匹配网络组成。由于

变容二极管，将变容二极管接在高频放大器的谐振

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回路里，就可以构成变容二极管调相电路。电路中，由于调制信号的作用使回路谐振频率改变，当载波通过这个回路是由于失谐而产生相移，从而获得相移。

1.2、系统框图

调制信号1KHz （低频信号采用RC振荡电路产生） 载波信号10MHz （高频信号采用LC振荡电路产生） 放大器 （采用三极管共射放大器对调制信号进行放大） 调相网络 （采用三级单回路变容管调相电路进行调相） 前置放大 （对产生的调相信号进行放大，提高到功率放大级的输入范围） 谐振功率放大器 （由基极馈电线路中的零偏置和匹配网络组成功率放大器）

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二、单元电路设计

2.1、调制信号1000Hz产生电路及其放大电路

调制信号频率为1000Hz，可用低频RC桥式振荡电路产生；其放大电路由运算放大器及其他元件构成。电路如图2-1所示：

图2.1 调制信号产生及信号放大电路

RC振荡器由放大器和RC网络组成，根据RC网络的不同，可将RC振荡器分为相移振荡器和文氏电桥振荡器两大类。其中，文氏电桥振荡器广泛用于产生几Hz到几百Hz频段范围的振荡器。上图中调制信号的产生就是由文氏电桥振荡器构成的。

图2.1中放大器AR1、电阻R12~R16、电容C14、C15、肖特基二极管D1、D2组成RC振荡器，产生调制信号。放大器AR2及其他元件组成运算放大器，对调制

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