电子线路实验调频无线话筒
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f一、选题
利用三极管实现调频将由驻极体话筒采集到的信号和改进型电容三点式振荡器产生的载波进行调频用天线发射。
核心电路三极管高频放大电路调频电路LC振荡电路。
核心元器件三极管S9018驻极体话筒谐振电容、电感天线。
基本原理正弦波振荡器起振条件FA011φ2
π稳定条件FA011φ2
π。电容值的改变引起谐振频率的改变。
电路指标3V供电集电极静态电流48mA功率约20mW振荡频率80100MHz。二、电路
Q1、L1、C1、C2、C3和晶体管极间电容组成改进型电容三点式振荡器R1、R2为三极管偏置电阻R3为驻极体话筒MK1的偏置电阻C5为耦合电容C6、C7为滤波电容C4使得高频信号为共基接法MK1为驻极体话筒E1为天线。
三、核心器件
1S9018
S9018是NPN高频小功率放大管典型值fT1000MHzhFE100。
本实验使用的具体型号为S9018H128hFE97146。
2驻极体话筒
驻极体话筒具有体积小、结构简单、电声性能好、价格低的特点广泛用于盒式录音机、无线话筒及声控等电路中。驻极体话筒可以提供50到100毫伏的电压足够进行调频。
f四、电路原理
1信号输入
驻极体话筒需要偏置电压R3为限流电阻。话筒产生10010KHz的声音经C5耦合至三极管基极。
2载波产生和调频
Q1、L1、C1、C2、C3和晶体管极间电容Cbe组成改进型电容三点式振荡器。L1、C1组成LC并联谐振作为放大电路的负载输出电压经由C2、C3的分压正反馈到集电极。因为三极管极间电容Cbe的电容值随两端声音信号电压的变化而变化以此改变振荡频率实现调频。
C4使得高频信号是共基接法而直流偏置是共射接法。因为共基接法高频性能好而共射接法电压放大倍数高。
3功率放大和信号发射
f末级功放采用甲类功率放大串入滑变R6来调整输出功率。L2和C11为LC选频网络选出与振荡频率相同的信号经C12耦合至天线发射。
此功放电路的主要目的不是放大功率而是隔离天线和高频振荡回路防止环境通过天线影响振荡。
五、设计过程
1振荡条件计算
此LC振荡电路是电容三点式振荡电路集电极与发射极同相因此满足起振的相位条件。
因为调频需要用到三极管极间电容所以需要采用三极管混合π参数模型进行分析。
Rb′c和RLRce可将Rb′c、Rce忽略Cce并入负载电高频段工作时通常满足1
ωCb′c
容中。可得简化的混合π模型
Cb′e为发射结电容包括发射极的势垒电容和扩散电容。由于发射结正偏所以主要是扩散电容一般在100500pF。
Cb′c为集电结电容因为集电结反偏所以主要是势垒电容一般在210pF。
Rb′b为基极体电阻一般为一百欧姆左r