《毕业设计论文基于集成电路的调频电路的设计与制作.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计论文基于集成电路的调频电路的设计与制作.doc(28页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、南 京 师 范 大 学毕 业 设 计(论 文)(2007 届)题 目:基于集成电路的调频电路的设计与制作 学 院: 物理科学与技术学院 专 业: 电子信息工程 姓 名: 学 号: 07030913 指导教师: 南京师范大学教务处 制目 录第一部分摘要第一章 绪论 41.1 导言 41.2 信息传输 41.3 本课题的研究内容 5第二章角度调制 62.1 角度调制的原理 6 2.2 调频电路 9第三章方案论证及硬件电路的实现 143.1 方案的选择 14 3.2 硬件电路的制作 20 3.3 实验结论 22 第四章 总结与展望 264.1 本设计的总结 26 4.2 本课题今后的研究方向 26
2、第二部分致谢参考文献摘要:调频,指的是用调制信号直接控制主振荡器回路元件的参量L或C,使载波频率受到控制,并按调制信号的规律变化。调频电路分为直接调频和间接调频。它的主要参数有调制特性、调制灵敏度、中心频率和最大频偏。本文先从理论上介绍了调频电路分类,然后对不同的调频电路进行比较。其中重点对基于集成电路的调频电路进行了研究,并通过制作实际电路进行比较后,观察基于集成电路的调频电路相对于其他调频方式的优越性。再对用不同集成电路制作的调频电路进行对比,观察选用哪种集成电路调试出的调频波形更好。调制特性:调频波的频率偏移与调制电压的关系。调制灵敏度:单位调制电压变化所产生的频率偏移称为调制灵敏度。中
3、心频率:调频波的中心频率就是载波频率。最大频偏:在正常调制电压作用下,所能达到的最大频率偏移称最大频偏fm。关键词: 集成电路调频调制信号调制特性调制灵敏度载波中心频率频偏Abstract: The frequency modulation, refers is with modulation signal positive governing main oscillator return route part parameter L or C, causes the carrier frequency to receive the control, and filters the chang
4、e according to the modulation signal gauge. The frequency modulation electric circuit divides into the direct-frequency modulation and the indirect-frequency modulation. Its main parameter has the modulating characteristic, the modulation sensitivity, the center frequency and the greatest frequency
5、leaning. This article first theoretically introduced the frequency modulation electric circuit classification, then carries on the comparison to the different frequency modulation electric circuit.Focusing on integrated circuits based on the frequency of the circuit, through the production and compa
6、re the actual circuit, Based on the observation of the IC circuit FM frequency relative to other forms of superiority. Another pair of different frequency integrated circuits produced by the circuit contrast, Observation of the choice of the IC testing frequency waveform better. Modulation character
7、istics:FM wave modulation frequency offset voltage relationship. Modulation sensitivity :unit modulation voltage changes the modulation frequency offset as sensitivity. Center frequency : FM wave frequency is the center carrier frequency.the greatest frequency leaning :the normal modulation voltage,
8、 it can achieve the maximum frequency offset the biggest shift fm said.Key words:IC Frequency modulation Modulation signal Modulating characteristic Modulation sensitivity carrier frequency the center frequency the greatest frequency leaning第一章 绪 论1.1 导 言 信息技术是当前的热门话题。信息技术概括起来包括两类技术:信息的处理与信息的传输。信息是一
9、个抽象的概念,它的具体形式是什么?信息传输的意义是什么?人们用什么方法来实现信息的传输?在传输的过程中怎样提高信息传输的可靠性和有性? 本文将通过制作调频电路,联系实际来解释这些问题。1.2 信息传输2.2.1 信息传输的背景和意义21世纪人类已进入信息时代,人们可用各种方式方便便捷地传递与接受信息。人类社会的信息主要是以声音、图像、文字、和符号等形式出现。各种类型的信息对人类社会生活产生了极大的影响,如军事信息影响战争的胜负,甚至决定国家的存亡;经济信息影响交易的成败和公司的兴衰;文娱信息给人以愉快和享受。19世纪前,远距离传递信息很难,在古代,人们曾用烽火传递敌情,用快马传递书信,这些都是
10、远距离传送信息的例子。直到19世纪人类掌握电磁学理论后,信息的传输才有了新的进展。有线电话和电报将声音和文字变成电信号传送,能够迅速、准确的传递远距离信息,是通信技术的重大突破。但有线电报和电话需要依靠导线传送信号,使用受到限制。能否不用导线,在空间传递信号?随后发明的无线电通信就解决了这个问题。无线电发送是以自由空间为传输信道,把需要传送的信息变换成无线电波传送到远方的接受点。为什么要用无线电波把信息传送出去呢?信息传送通常满足两个基本要求,一是希望传送距离远,二是要实现多路传输,且各路信号传输时不应互相干扰。依靠声音在空气中远距离传播肯定是不行的。其原因是声波在空气中传播的速度很慢而且衰减
11、很快,不能实现远距离传播。再则,人耳听到的声音的频率约在20赫兹到20K赫兹之间,若将声音直接传送,多路声音会混在一起,接受时就难于分辨,不能实现选择功能。为了把声音传送到远方去,常用的方法是将声音变成电信号,再通过发送设备送出去。电信号是与声音同频率的交变电磁振荡信号,可以利用天线向空间辐射出去。电磁波在空气中的传播速度很快。在天线高度足够的条件下是能够实现远距离传送的。但是,无线电波通过天线辐射,天线的长度就必须和电磁振荡的波长相近,才能有效的把电磁振荡波辐射出去。对于频率为20赫兹到20K赫兹的声频来说,其波长(15Km15000Km)。那么这样大尺寸的天线,制造是很困难的。即使可以做出
12、,由于各个电台所发出的信号频率范围相同,接收者也无法接收到所需要的信号。 2.2.3 调制技术在通信系统中的应用 图1-1 如图1-1所示,振荡器产生等幅的高频正弦信号,经过倍频后,即为载波频率信号;然后载波频率信号被基带信号调制,产生高频已调信号,最后再经功率放大器放大,获得足够大的发射功率,作为射频信号发送到空间。1.3 本课题研究的内容从开始做毕业设计到现在,我查阅了大量的文献。关于调频电路,有很多种方式去实现,比如用变容二极管去控制载波的频率实现调频,或者用数字调频如FSK。本文研究的是基于集成电路的调频方式。现在市场上的射频芯片有很多,各种芯片之间的性能怎么样,调频效果如何,这些本文
13、都进行了比较。本文在第一章的绪论中介绍了调频技术的背景和意义;第二章介绍了角度调制的原理和实现调频的三种方法,列举了几种产生载波的振荡器;第三章对选择的方案进行论证比较,并对结果进行分析;第四章是对在这次毕业设计过程中遇到的问题进行了总结,以及计划了自己以后的研究方向;最后是谢辞和参考文献。在这次设计的过程中,我对基于集成电路的调频方式有了全面的认识,虽然在过程中有很多不足,但是我对集成电路调频的原理有了一定的理解,也对调频波形有了感性的认识,了解了集成电路相对于其他调频方式的优点。另外,用集成电路去实现调频也可细分为几种方法,如锁相环调频,直接调频。本文在第三章对这两种方法进行了详细的研究,
14、并对产生出的调频波形进行了对比,并得出了结论。第二章角度调制调频电路属于角度调制,其目的是为了实现信号的有效传播。角度调制是利用调制信号去控制载波信号的频率或相位来实现调制的。角度调制分为两种:一种是频率调制(FM),另一种是相位调制(PM)。2.1 角度调制的原理2.1.1 调频信号的数学表达式设载波信号电压为 式中,为载波的瞬时相位;为载波信号的角频率;为载波初相角(一般的可以令0)。 设调制信号电压(单音频信号)为 式中为调制信号的角频率。根据调频的定义,载波信号的瞬时角频率随调制信号线形变化,即 (21)式中,为与调频电路有关的比例常数,单位为rad/(sV);,称为角频率偏移,简称角
15、偏移。的最大值叫角频偏, ,它表示瞬时角频率偏离中心频率的最大值。对式(21)积分可得调频波的瞬时相位 (22) 式中 表示调频波的相移,它反映调频信号的瞬时相位按调制信号的时间积分的规律变化。 调频信号的数学表达式 (23) 以上的分析说明:在调频时,瞬时角频率的变化与调制信号成线形关系,瞬时相位的变化与调制信号的积分成线形关系。 将单音频信号 分别代入式(21)、(22)、(23),得 (24) (25) (26)式中,说明调频波的角频偏随单音频信号做周期性变化,其中最大角频偏=,与调制信号振幅成正比。瞬时相移,与单音频信号相位差。其中, =为调频波的最大相移,又称调频指数,其值与成正比,
16、而与成反比,值可大于1。2.1.2 调相信号的数学表达式 根据调相的定义,载波信号的瞬时相位随调制信号线形变化,即 (27)式中,是由调相电路决定的比例常数,单位rad/V。=是载波的瞬时相位。调制信号成线形变化部分,称为调相波的相移。 对式(27)求导,可得调相波瞬时角频率 (28)式中 称为调相波的频偏,又称为频移。 调相信号的数学表达式为 (29) 以上分析说明:在调相时,瞬时相位的变化与调制信号成线形关系,瞬时角频率的变化与调制信号的导数成线形关系。 将单音频信号分别代入式(27)、(28)、(29),得 (210) (211) (212) 式中, 是调相波的最大相移,又称为调相指数,
17、它与成正比 称为调相波的最大角频偏,它与和的乘积成正比。2.2 调频电路 由上面的讨论可知,无论是调频还是调相,都会使瞬时相位发生变化,说明调频和调相可以相互转化。我们可以通过两者的转化关系设计出不同类型的调频和调相电路。通常有直接调频电路和间接调频电路,以及直接调相电路和间接调相电路。本节重点介绍频率调制电路(直接调频电路、间接调频电路)。2.2.1直接调频电路 直接调频是用调制信号直接控制主振荡器回路元件的参量L或C,使主振荡频率受到控制,并按调制信号的规律变化。直接调频电路又称调频振荡器。直接调频时,被控振荡器可以是产生正弦波的LC振荡器和晶体振荡器,也可以是产生非正弦的 张弛振荡器。前
18、者产生调频正弦波,后者产生调频非正弦波。对于用LC正弦波振荡器作为被控振荡器的直接调频电路,由于其振荡频率主要取决于振荡回路的电感量和电容量,因此,若在振荡回路中接入可变电抗器件(可变电容和可变电感)并使该器件的电感量和电容量受调制信号控制,就可以产生振荡频率随调制信号变化的调频波。(1)三点式LC正弦波振荡器 工作频率几百KHz几MHz,几MHz几百MHz,频率稳定度10-2,10-310-4 1) 三点式振荡器的组成原则 三点式振荡器的一般形式如图2-1振荡器的三极分别与回路的三点相连接,故称三点式振荡器。 设:Zce、Zeb、Zcb为纯电阻元件 负号表示产生180o相移,与Vbe和Vce
19、间的180o相移合成为360o相移,满足正反馈条件。为此,Xce与Xeb必为同名电抗,而Xcb须是Xce与Xeb的异名电抗。图2-1 2) 克拉泼电路(图2-2) 图2-2 一般的LC振荡器的频率稳定度只能达到10-310-4数量级,往往很多的场合需要频率稳定度优于10-5数量级,这时采用石英晶体振荡器,它是用石英谐振器作为振荡回路元件的具有高稳定的振荡器。(2)石英谐振器 石英晶体是一种各向异性的结晶体,其主要成分是二氧化硅,具有稳定的物理化学性能。从一块晶体按一定方位角切割下来的薄片,称为晶体。在晶体的两面涂上银层作为电极,两电极各自焊出引线固定在管脚上,并密封在金属中,便构成了石英谐振器
20、。其电路符号如2-3(a)所示。石英谐振器简称晶体,它是利用石英晶体的压电效应而制成的,具有谐振特性。其等效电路如图2-3(b)所示。其中C0表示以石英晶体为介质的两个电极板间的电容,称为静态电容;Lq、q、rq等效它的串联谐振特性。其特点是Lq很大,而q很小, rq较小,且0q,则其Q值非常高。 由等效电路可见,石英谐振器有两个谐振频率:一个是Lq、Cq支路的串联谐振频率fq;另一个是包括在内的整个电路的并联谐振频率fp。 石英晶体的等效电抗为: 可以看出,当 ffq或ffp时均有X0,晶体呈容性;当fqf fp时, 晶体呈感性。根据上式画出石英晶体电感抗特性曲线,如图 2-3(c )所示。
21、图2-3用晶体构成的振荡器中,晶体两端往往并接电容CL (一般是由几个电容组成的等效电容)如图2-4所示。称CL为晶体负载电容,忽略rq时,C0Cq,故振荡频率对于晶体振荡器,当石英晶体选定后,其振荡频率与负载电容有关,适当改变CL,就可以在很小的范围内调整振荡频率,通常标在晶体外壳上的振荡频率,就是并接规定CL后的f0 值。因此用晶体振荡器作为被控振荡器的直接调频电路也常用变容管作为可变电容器件。图2-4直接调频电路具有频偏大、调制灵敏度高和电路简单等优点,缺点是中心频率稳定度较差。2.2.2间接调频电路 间接调频是先将调制信号积分,然后对载波调相,从而得到调频信号。间接调频电路的核心是调相
22、,因此,在调制时可以不在主振荡电路中进行,易于保持中心频率的稳定,但不易获得大的频偏。框图如图2-5。图2-52.2.3 锁相环路调频(1) 锁相环路的基本组成锁相环是一种以消除频率误差为目的的反馈控制电路,但它的基本原理是利用相位误差电压去消除频率误差,所以当电路达到平衡状态之后,虽然有剩余相位误差存在,但频率误差可以降低到零,从而实现无频差的频率跟踪和相位跟踪。 图2-6 (2) 调频 用锁相环路组成的调频电路,可以得到中心频率稳定度很高的调频信号。图2-7为锁相调频电路的组成框图,其中的环路滤波器的通频带较窄(窄带滤波器),它小于调制信号U(t)的最低调制频率;而调制信号U(t)通过相加
23、器加到VCO上,从而实现频率调制。这样,虽然鉴相器输出的误差电压Ud(t)包含调制信号的分量,但该分量将被滤波器所滤除,环路滤波器输出的控制电压Uc(t)只反映了VCO信号的中心频率不稳定所引起的分量,故锁相环路只起稳定VCO输出信号Uo(t)的中心频率作用。因此,加到VCO的控制信号Uc(t)和调制信号U(t),前者将稳定Uo(t)的中心频率,后者将实现频率调制。显然,当环路锁定时,Uo(t)的中心频率将锁定在晶振频率上,VCO输出信号Uo(t)将是一个中心频率稳定度很高的调频信号,这就克服了直接调频电路的中心频率稳定度不高的缺点。u(t)Uc(t) VCOLFPD晶振 图2-72.2.4
24、扩大频偏的方法(1) 利用倍频可以扩大绝对频偏m,保持相对频偏不变;(2) 利用混频可以提高相对频偏,而保持绝对频偏不变;(3) 通过倍频或混频,或既倍频又混频的方法来获取较大的频偏。第三章 方案论证及硬件电路的实现 3.1 方案的选择3.1.1 方案一:基于MC2833P的调频电路(1) 芯片MC2833P的介绍 1)MC2833是Motorola公司推出的一种集成电路芯片 2)工作电压范围宽为2.89.0V3)低功耗,当Ucc=4.0时,无信号调制时消耗的电流典型值为2.9mA 4)外围元器件很少 5)具有60MHz的射频输出(2) MC2833P的引脚和内部功能框图见图3-1所示。 图3
25、-1 MC2833P的内部功能主要包括压控振荡器、音频电压放大器和辅助晶体管放大器等。射频振荡器是片内克拉泼型电路的基础上构成基音(或泛音)晶体压控振荡器。音频电压放大器为高增益运算放大电路,其频率响应约35KHz左右。(3) MC2833P的工作原理输入信号(语音信号)从引脚5输入,经过高增益运算放大电路后从引脚4输出,再加到引脚3,通过可变电抗控制振荡频率变化,在晶体的直接调频工作方式下产生调频信号。如果需要提高中心频率和频偏时,可由缓冲进行二倍频或三倍频。4本方案的电路原理图图3-2 原理图.由于音频信号的不稳定性,可能会导致最后输出的调频现象在示波器上显示不是很稳定,所以本方案用函数信
26、号发生器产生的1KHz的信号代替音频信号,因此没有经过5脚的运放放大,而是直接由3脚输入,通过可变电抗来控制载波频率。图中的电感是为了更好的扩展频偏。载波的频率就是晶体的频率,这在第二章晶体振荡器一节里面已经介绍过,这里就不再重复。滑动变阻器是为了选择不同的调制工作点,选择最佳的调制点,使调制特性更好。本方案的所用到的元器件如下:晶体16MHz电感 3.3uf4.7uf 电容56pf,51pf,4.7pf 滑动变阻器200K集成电路MC2833P3.1.2 基于NE564的调频电路(1) 在本设计中,所使用的锁相环为NE564(国产型号为L564)是一种工作频率高达50MHz的超高频集成锁相环
27、。其内部框图和脚管定义如图3-3。 1) 在图3-4中,A1(LIMITER)为限幅放大器,因此可有效消除FM信号输入时 干扰所产生的寄生调幅。图3.3图3-4图3-3 2) 鉴相PD(PHASE COMPARATOR)采用普通双差分模拟相乘器,由压控振荡器反馈过来的信号从外部由端输入。另外由端去改变双差分电路的偏置电流,控制鉴相器增益,从而实现环路增益控制。 3) 压控振荡器VCO NE564的压控振荡器是一改进型的射极定时多谐振荡器。根据特定设计,固有振荡 频率为 , 其中 ,为VCO振荡频率。4) 输出放大器A2(AMPLIFIER)与直流恢复电路 A2与直流恢复电路是专为解调FM信号与
28、FSK信号而设计的。5) 施密特触发器(POST DETECTION PROCESSOR)施密特触发器是专为解调FSK信号而设计的,其作用就是将模拟信号转换成TTL 数字信号。NE564的主要参数如下:NE564的最高工作频率为50MHz,最大锁定范围达,输入阻抗大于;电源工作电压512V,典型工作电压为5V,典型工作电流为60mA,最大允许功耗为40mV;在频偏为10%,中心频率为5MHz时,解调输出电压可达 。输入信号为有效值大于或等于。(2) 电路原理图图3-5 NE564组成的调频电路如图3-5所示。调制信号从6脚输入,经缓冲放大器A1及相位比较器PC中的放大器放大后,直接控制压控振荡
29、器的输出频率,因此,9脚输出调频信号。需要注意的是,这时的相位比较器的输出端不再接滤波电容,而是接电位器RP2,用于调整环路增益并可细调压控振荡器的固有频率fv。信号经耦合电容从6脚输入,7脚和6脚之间接R和C组成差分放大器的A1的输入偏置电路滤波器,可滤除FM信号中的杂波,其值与中心频率f0及杂波的幅度有关。电阻R2(包括电位器RP1)对引脚2提供输入电流I2,可控制环路增益和压控振荡器的锁定范围,R2与电流I2的关系可表示为 I2一般为几百毫安调整时,可先设I2的初值为100uA,待环路锁定后再调节电位器RP1使环路增益和压控振荡器的锁定范围达到最佳值。R3是压控振荡器输出端必须接的上拉电
30、阻,一般为几千欧姆。压控振荡器的固有频率fv与定时电容Ct的关系可表示为 本方案中选用5MHz的频率,则Ct=90pF。9脚输出调频信号。本方案所选用的元器件清单: 集成电路 NE564 直插式电阻 1k,2k,3k 0.25W瓷片电容 0.47uf,0.01uf,82pf,8pf电位器 10k,47k3.1.2 其它方案简介(1)TA7335 该集成电路是一种调频高频头集成电路。如图3-6:脚天线信号输入端;脚接电源;脚高放输出外接调谐回路;脚混频器输入端;脚地;脚混频输出;脚内部振荡器外接LC回路;、脚间内部有一只变容二极管图3-6 (2)BA1404 BA1404是日本东洋公司出品的一款
31、很经典的立体声调频发射集成电路,其工作电压范围13V,该电路是由FM立体声混合器、38KHz振荡器、FM调制器和高频放大器组成的单片集成电路。图3-7图3-8图3-7为BA1404的内部脚管定义,图3-8为基于BA1404的调频发射电路的原理图。3.2 硬件电路的制作硬件电路的设计分为两个部分:一是用Protel绘制原理图和版图,二是制作印制电路板和焊接元器件。3.2.1 protel 99 se 使用简介设计电路板最基本的过程可以分为三大步骤:(1)电路原理图的设计 电路原理图的设计主要是PROTEL 99的原理图设计系统(Adyanced Schematic)来绘制一张电路原理图。在这一过
32、程中,要充分利用PROTEL99所提供的各种原理图绘图工具,各种编辑功能来实现我们的目的,即得到一张正确、精美的电路原理图。(2)产生网络表 网络表是电路原理图设计(SCH)与印制电路板设计(PCB)之间的一座桥梁。它是电路板设计的灵魂。网络表可以从电路原理图中获得,也可从印制电路板中提取出来。(3)印制电路板的设计印制电路板的设计主要是针对PROTEL99的另外一个重要的部分PCB而言的。在这个过程中,我们借助PROTEL99提供的强大功能实现电路板的版面设计,完成高难度的工作。原理图的设计过程(1)设计图纸大小 首先要构思好零件图,设计好图纸大小。图纸大小是根据电路图的规模和复杂程度而定的
33、。设置合适的图纸大小是设计好原理图的第一步。(2)设置Protel 99Schematic设计环境 设置Protel 99Schematie设计环境。包括设置格点大小和类型、光标类型等等。大多数参数也可以使用系统默认值。(3)旋转零件 用户根据电路图的需要将零件从零件库里取出放置到图纸上,并对放置零件的序号、零件封装进行定义和设定等工作。(4)原理图布线 利用Protel 99Schematic提供的各种工具,将图纸上的元件用具有电气意义的导线、符号连接起来,构成一个完整的原理图。(5)调整线路 将初步绘制好的电路图作进一步的调整和修改,使得原理图更加美观。(6)报表输出 通过Protel 9
34、9Schematic提供的各种报表工具生成各种报表,其中最重要的报表是网络表,通过网络表为后续的电路板设计做准备。(7)文件保存及打印输出3.2.2 印制电路板的制作印制电路板的制作流程是:先将版图打印在复印纸上,然后通过转印机印在覆铜板上,完成后将覆铜板再放在化学试剂(盐酸和过氧化水)里面腐蚀,之后在焊盘上打孔,放置元器件,最后完成焊接。 (1)方案一的PCB版图 图3-9(2)方案二的PCB版图 图3-103.3 实验结论3.3.1 MC2833P(1)载波波形图3-11如图3-11所示,输出的是16MHz的正弦波形,中心频率很稳定,波形也比较好。(2) 调频波形 图3-12 如图3-12
35、,当输入1KHz的正弦波时,调频波形如图所示,由于示波器的带宽不够,所以无法展开波形,因此无法看到疏密有间的调频波形,频偏也无法读出为了得到更好的调频波形,在MC2833P的3脚加了一个电位器,目的是为了选择不同的电压调制点,观察在不同的调制点波形的变化,限于篇幅这里就不在将观察后的图形贴出来,经观察,当电位器调在100K时,调频波形是做好的,频偏最大。经过测量取样,测得该电路的调制特性呈线性,并且调制灵敏度很好。该方案相对于其他调频电路的优点是载波波形稳定,外围电路简单,适合应用于便携式装备中。3.3.2 NE564 (1) 载波波形 图3-13 NE564的输出的波形应该是正弦波,但是图3
36、-13所示的波形不是标准的正弦波形,经分析后是12脚和13脚之间的定时电容选择不好,换电容后,发现波形调整的不是很好,仅仅是频率改变,因此排除了该原因。调整电位器后,波形会出现不同程度的失真,调整后,得到如上图的最佳图形。 另外,不加调制信号,NE564锁定时,各引脚的电压如下:引脚12345678910111213141516电压/V51.403.63.80.80.800.1453.21.81.82.82.35 (2) 调频波形 为了检验调频电路是否正确,先输入1KHz的方波信号,因为方波信号只有0、1两个信号,按照理论分析,调频波形应该是两个交替的波形。经实际检测,当输入信号是方波时,调频
37、波形如图3-14: 图3-14 当输入信号是连续的正弦波波形时,调频波形如图3-15: 图 3-15 该电路对比基于MC2833P的调频电路方案,它的载波波形失真比较明显,但一旦频率锁定后,它的抗干扰噪声的能力比较强。我曾尝试逐个更换电路的元器件,但是始终调试不出理想的正弦波形,而载波频率与开始计算出的载波频率一致,因此我分析可能是集成电路的问题。第四章总结与展望4.1 本设计的总结 经过两个月的学习,完成了毕业设计的硬件设计与制作,并调试出了调频波形,使自己不仅从理论上理解了调频的原理,也对调频波形有了直观的认识。另外也学会了用Protel去设计原理图和PCB版图,了解了制作印制电路板的流程
38、,并亲自制作了两块电路板,学会了很多东西。在调试过程中遇到了很多实际的困难,高频电路比较复杂,受到的干扰比较多,为了最大程度消除干扰,分别在输入和输出端串接一耦合电容,一般选用470pf,在电源和地间并接一电容。另外在版图上要加网格线屏蔽,这样输出的波形才能最小限度的受到干扰。另外,理论上讲的通的在实际调试过程中并不一定就行的通,这就需要联系实际情况来分析。比如理论上的调频波形很难调试出来,我在这上面吃了很大的亏,一开始我总是想调出如书上所描述的那种疏密有间的波形,但在实际调试中,总是调不出。经分析,由于示波器的带宽很小,无发展开波形,因此那种理论上的波形无法调试出来。 虽然已经完成了毕业设计
39、,但在完成的过程中仍存在着许多不足。比如NE564的载波波形不是很理想,我已经试过调整相关参数,但始终找不到优化方案,这个问题到现在也没有解决;由于时间原因,一些方案并没有来的及去做;对于研究如何扩展频偏的方案也没有去做;很多工作也没有做的更细致更透彻。总之有许多不足和遗憾。4.2 本课题今后的研究工作 毕业论文已告一段落,但本课题仍有很大研究空间,比如如何扩展频偏;如何对不稳定的信号(如声音信号)进行调制;如何发射调频信号;如何鉴频等等这一系列的问题都有待去研究。 关于以后的研究工作,我计划将工作重点放在调频信号的发射上,因为本设计选用的集成电路中还有两个辅助晶体管没用的上,我想在此调频电路
40、的基础上,利用这两个集成三极管,设计一个功率放大器,放大调频信号并使它能够发射。谢 辞 在这里,我首先想要感谢我的导师柯炜老师,在毕业设计过程中,他严厉督促,并为我指点迷津,帮助我开拓研究思路。另外要感谢王景华老师,他在我制作硬件电路的过程中提供了实验室和一些元器件,给了我很多帮助。还要感谢周德安同学,他帮了我很多忙。在此论文即将完成之际,我的心情无法平静,从开始进入课题到论文的顺利完成,有多少师长、同学、朋友给了我无言的帮助,在这里请接受我诚挚的谢意!谢谢你们!参考文献1 高频电子线路 申功迈、钮文良编著西安:电子科技大学 2 高频电子技术 黄立平编著 机械工业出版社3 高频电子线路 阳昌汉编著 哈尔滨工程大学4 射频集成电路芯片原理与应用电路设计 黄智伟编著 电子工业5 射频电路设计(第3版) 美 Joseph J. Carr 电子工业6 调频原理 (苏).潘可夫(.)著;奚良译 7 电子线路(非线形部分) 周信译编著8 调频概要 谢嘉奎主编 9电子线路(非线形部分)第四版谢嘉奎主编北京:高等教育出版社200010 高频电子线路(第三版)张肃文主编北京:高等教育出版社199311 高频电路清华大学通信教研组编北京:人民邮电出版社19