目录摘要3Abstract41 开发环境介绍52 方案论证62.1 方案一62.2 方案二72.3 方案三72.4 方案对比选择83 单元电路设计93.1 音频发生器93.2 高频振荡器103.2.1 电容三点式振荡器103.2.2 电感三点式振荡器113.2.3 克拉泼振荡电路133.2.4 西勒振荡电路133.3 调幅电路设计163.3.1 集电极调幅163.3.2 基极调幅173.3.3 模拟乘法器调幅184 总电路设计205 电路仿真215.1 音频信号仿真215.2 高频振荡信号仿真215.3 调幅电路的仿真236 高频信号发生器实物制作246.1 实物制作246.1.1 音频振荡器制作246.1.2 高频振荡器制作246.1.3 调幅电路制作246.2 实物调试246.2.1 高频振荡器调试246.2.2 音频振荡器调试256.2.3 调幅电路的调试257 课程设计小结268 参考文献279 元件清单28高频信号发生器设计摘要在电子线路中，除了要有对各种电信号进行放大的电子线路外，还需要有能在没有激励信号的情况下产生周期信号的电子电路，这种在无需外加激励信号的情况下，能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量的电子电路称为高频信号发生器。高频信号发生器主要用来向各种电子设备和电路提供高频能量或高频标准信号，以便测试各种电子设备和电路的电气特性。随着信息化的发展，以高频信号为载波的调制解调技术越来越成熟，很多无线防盗设计都采用高频信号发送和接收技术，收音机采用以高频信号为载波的频率调制技术，发送的信号质量高，失真度小。高频信号应用的范围越来越宽。因此高频信号发生器的研究是一个实用性的话题。高频信号发生器主要是产生高频正弦振荡波，故电路主要是由高频振荡电路构成。振荡器的功能是产生标准的信号源，广泛应用于各类电子设备中。高频正弦波同时要实现调频、调幅的功能，因此需要产生低频率的音频信号对高频正弦波进行幅度调制。本次课程设计包括三个部分，一是高频振荡器部分的设计，二是音频振荡器部分的设计，三是实现高频信号的调幅。通过比较各模块方案的优缺点，选择合适的方案，对选定的方案进行仿真和实物制作，在熟练掌握高频电子线路相关知识的同时更加强了自己的思维能力和动手能力。AbstractIn the electronic circuit in addition to a variety of electronic circuits to amplify electrical signals, but also need to have no incentive to signal in the case of a periodic signal generation electronic circuits, without external stimulus such circumstances, canthe DC can be converted into a certain waveform, a certain frequency and a certain level of energy of alternating electronic circuit known as the high frequency signal generator. High-frequency signal generator is mainly used to provide a variety of electronic devices and circuits or high frequency standard signal high frequency energy to test the various electronic devices and circuit electrical characteristics.With the development of information technology to high-frequency carrier signal modulation and demodulation technology becomes more mature, many designs wireless security signals sent and received using high-frequency technology, the radio frequency signal using the carrier frequency modulation techniquesend a signal of high quality, less distortion.The scope of application of high frequency signal grows ever wider.Therefore, high frequency signal Generator is a practical subject.High-frequency signal generator is to produce high-frequency sinusoidal oscillatory mainly, it is mainly by the high-frequency oscillation circuit circuit.Oscillator function is to produce a standard signal source, widely used in various types of electronic devices.High frequency to achieve the same frequency, amplitude modulation function, so need to generate low-frequency audio signal to amplitude modulation of high frequency.The course consists of three parts based design, one part of the design of high-frequency oscillator, the second part of the audio oscillator design is to achieve the three amplitude modulation .By comparing the advantages and disadvantages of each module programs ， the master knowledge of high frequency electronic circuits, while also strengthening their own thinking and ability.1 开发环境介绍 Multisim是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technoligics简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NI Multisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NI LabVIEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。Multisim能完成以下的功能：1、通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路2、通过交互式SPICE仿真, 迅速了解电路行为3、借助高级电路分析, 理解基本设计特征4、通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试5、通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间2 方案论证一般高频信号发生器由主振级、调制级、输出级、缓冲级等几大部分组成，如图21所示。图2-1 高频信号发生器方框图本课题是一小型简易高频信号发生器。我们可采用只包含主振级和调制级两部分。可供检修调试收音机、电视机及遥控设备之用。2.1 方案一主振级与调制级是高频信号发生器的主要电路。这两部分可采用两级电路，也可合为一级电路。主振级是一个LC自激正弦波振荡器。它输出一定频率范围的正弦波，又可送给调制级作为载波。调制级的输出是提供测试接收机灵敏度、选择性等指标用的已调信号。它可以是调幅波、调频波，也可以是脉冲信号。本课题采用简化调幅电路。在这里将主振级与调制级合二为一。主振级本身就是一个正弦波振荡器。当振荡管的某一个电极同时输入了音频信号时，则高频振荡将被音频信号所调制，此时振荡器输出的波形就不再是等幅波而是调幅波。这样在主振级的基础上加上适当的音频信号可实现简易的调制级。这里调制方式仅限调幅制一种。高频信号发生器还要求有音频信号输出。因此，仪器中还要包含一个音频振荡器，即上图所示中的内调制振荡器。此振荡器既可输出音频信号，又可提供内调制信号。不难看出，我们设计的高频信号发生器实际上只有两部分：一是音频振荡电路，一是高频振荡电路。它们既能产生不同频率的正弦波，又能共同产生调幅波。下图2-2即是其组成框图。图2-2 方案一输出方框图2.2 方案二 方案二在方案一的基础上有些改变，没有将主振级和调制级和二为一，而是采用了专门的调制电路将主振级与音频信号进行调制输出调幅波。以下图1-3为器实现框图。高频振荡信 号音频振荡信 号调 制电 路正弦信 号调幅信 号图2-3 方案二输出框图2.3 方案三采用直接数字频率合成（DDFS）技术产生波形。作为波形的产生技术是以Nyquist时域采样定理为基础，在时域中进行频率合成。用RAM存储器存储所需的波形量化数据，按照不同频率要求以频率控制字K为步进对相位增进进行累加，以累加器相位值作为地址码读取存放在存储器内的波形数据，经DA转换和幅度控制，再滤波即可得所需波形。DDFS具有相对带宽很宽，频率转换时间转换时间极短（可小于20ns），频率分辨率可以做到很高等优点；另外，全数字化结构便于集成，输出相位连续，频率、相位和幅度均可实现程控，完全能够满足题目的要求。 图2-4 方案三的框图2.4 方案对比选择前两种方案对比有很多相似之处，方案一将调制电路和高频振荡信号产生器直接合成，方案二比方案一多出一个调制电路，方案三采用DDS合成技术，虽然，具有频率分辨率高、稳定性好、可灵活产生多种信号的优点，但以单片机AT89C52 及DD