一、总设计方框图
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调制信号 主振电路 缓冲隔离 小信号放大 调幅电路 二、主振电路(LC振荡器)设计
振荡电路的作用是产生频率为f0的高频振荡信号,如图所示。 高频示波器 UCC R 1 R 3 V R2 C3 C 1 C4 C2 Cb R4 L1L 数字频率计
LC振荡器
主要技术指标:工作中心频率:f0=5MHz; 1.定电路形式,设置静态工作点
2.LC振荡电路基极偏置电路元件R1、R2、R3、R4的计算
图中,晶体管V1与C1、C2、C3、C4、L1组成改进型电容三点式振荡器,V1为共基组态,Cb为基级旁路电容。 其静态工作点由R1、R2、R3、R4共同决定。晶体管V1选择3DG100,其参数见表1所示。
小功率振荡器的集电极静态工作电流ICQ一般为(1~4)mA。ICQ偏大,振荡幅度增加,但波形失真严重,频率稳定性降低。ICQ偏小对应放大倍数减小,起振
困难。为了使电路工作稳定,振荡器的静态工作点取ICQ2mA,VCEQ6V,测得三极管的60。
IcQVccVCEQ1262mAR3R4R3R4
可得R3+R4=3kΩ,为了提高电路的稳定性,R4的值可适当增大,取R4=1kΩ,则R3=2kΩ。
VEQVBQVBEIcQR42mA*1k2V
VBQR212R2VccVEQ0.72.7VR1R2R1R2
IBQIcQ/2mA/6033.3uA
为了提高电路的稳定性,取流过电阻R2上的电流
I210IBQ0.33mA
R2VBQ2.7V8.18kI20.33mA
取标称值R2=8.2kΩ。
根据公式
VBBVR2VCC则R1(CC1)R228.2KR1R2VBQ
得 R1=28.2KΩ
实际运用时R1取20kΩ电阻与47kΩ电位器串联,以便调整静态工作点。
Cb为基极旁路电容,可取Cb=0.01uF。Cc=0.01uF,输出耦合电容。
3.计算主振回路元件值:C1、C2、C3、C4、L1
C1、C2、C3、C4、L1组成并联谐振回路,其中C2两端的电压构成振荡器的反馈电压,满足相位平衡条件。
比值C1/ C2=F,决定反馈系数的大小,F一般取0.125~0.5之间的值。 为了减小晶体管极间电容对振荡器振荡频率的影响,C1、C2的值要大。如果C3取几十皮法,则C2、C3在几百皮(几千)皮法以上。
若取C3=20pF, 电容C1、C2由反馈系数F及电路条件C1>>C3、C2>>C3 决定,若取C1=330pF,由F= C2/ C3= 0.125~0.5取C2=750pF。则谐振回路的总电容为C
fo可得 L
12L1CQ5MHz
三、缓冲隔离级电路(射极输出器)设计
从振荡器的什么地方取输出电压也是十分重要的。一般尽可能从低阻抗点取出信号,并加入隔离、缓冲级如射极输出器,以减弱外接负载对振荡器幅度、波形以及频率稳定度的影响。
射极输出器的特点是输入阻抗高,输出阻抗低,放大倍数接近于1。 1、电路形式
由于待传输信号是高频调幅波,主要考虑的是输入抗高,传输系数大且工作稳定。选择电路的固定分压偏置与自给偏压相结合,具有稳定工作点特点的偏置电路,如图所示。射极加RW2可改变输入阻抗。
+12VR8C8inV23DG100C9R10R9Rw2RL325
射极输出器电路
2、估算偏置电路元件
(1)已知条件:Vcc=+12V,负载电阻RL (小信号放大器输入电阻),晶体管为3DG100(3DG6)。3DG100的参数如表4-3所示。
表1 3DG100参数表
PCM 100mW ICM 30mA VCES hfe 30~200 fT ≥150MHz AP
β0=60。晶体管的静态工作点应位于交流负载线的中点,一般取UCEQ=0.5Vcc,ICQ=(3~10)mA。
根据已知条件选取ICQ=4mA,,VCEQ=0.5Vcc=6V,则
R10Rw2
VEQVccVcEQ126V1.5kICQICQ4mA
(2)R10、Rw2: 取R10=1kΩ,Rw2为1kΩ的电位器。 (3) R8、R9
VEQ=6.0V VBQ= VEQ+0.7=6.7V IBQ=ICQ/β0 =66.67uA
R9取标称值R9=10kΩ。
VBQ10k10IBQ
R8取标称值R8=8.0kΩ。
(4)输入电阻Ri
VccVBQ7.95k10IBQ
若忽略晶体管基区体电阻的影响,有
Ri(R8||R9)||[(R10Rw2)||RL]3.63k
(5)耦合电容C8、C9
三、高频小信号放大器设计
R12 R 11 V C C3 R UCC
L2L R13 Ce
四、调幅电路设计
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