1.变频器知识

概述 主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。

电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。 它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

整流器 最近大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。

平波回路 在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。

装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。 逆变器 同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。

以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。 控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。

（1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。 （2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。

（3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。

（4）速度检测电路：以装在异步电动机轴机上的速度检测器（tg、plg等）的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。 （5）保护电路：检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏，使逆变器停止工作或抑制电压、电流值。

2.调幅与调频原理

它的基本原理是，将要传送的调制信号（这里我们以话音信号为例）从低频率搬移到高频，使它能通过电离层反射进行传输，在远距离接收端我们用适当的解调装置再把原信号不失真的恢复出来，就达到了传输话音低频信号的目的。

例如调幅，我们先用一个转换装置将话音信号（也就是人说的话）转换成振幅平缓变化的电压信号，这就是我们要传输的信号，叫做调制信号，然后将调制信号与一个高频率的信号在一个相乘器里相乘，再经过一个加法电路，就会得到一高频率的信号，它的包络（所谓包络就是连接周期信号每个周期内波峰的假想线）随着调制信号幅度的变化而变化，我们把这个高频信号叫做载波，把已经调制好的信号叫调幅波。

换句话，就是我们把调制信号从低频搬移到了高频，以便利用电离层传播。这样我们通过发射装置将已调信号发射出去，在接收端接收信号后，通过解调装置恢复出原信号，在经过转换装置将电压信号恢复成人的普通话音。

调频，就是载波的频率随着话音信号（调制信号）幅度的变化而变化，话音信号幅度大，载波的频率相应变大，话音信号幅度小，载波的频率相应变小，注意，这里变化的是频率，而不是幅度，这也是调频和调幅的区别，我们经过调制，就得到了一个频率随着调制信号变化而变化的已调信号，我们称之为“调频信号”。

3.通信电子电路中对调频电路提出哪些要求

宽带中频放大电路的设计 摘 要 中频放大器是功率放大器的一种，同时具有选频的功能，即对特定频段的功率增益高于其他频段的增益。

同时，它也是组成超外差接收机的一种，其任务是把变频得到的中频信号加以放大，然后送到检波器检波，具有工作频段较低，选择性好，工作稳定性好等特点。因此，中频放大电路在实际应用中对超外差收音机、选择性和通频带等性能指标起着极其重要的作用。

在本次宽带中频放大的课程设计中，主要是通过超外差电路的工作原理来设计单元电路中各个独立的元件电路，然后对于整机电路和在此电路基础上的扩展电路进行设计，最后用仿真软件，进行仿真，调试，完成电路设计。 关键词：超外差电路，宽带中频，放大器 目录 1 设计摘要. 2 2 设计原理图. 3 3 调频电路工作原理. 4 3.2 直接调频原理. 4 3.3变容二极管直接调频原理. 5 4 电路各模块工作原理. 7 4.1变容二极管工作原理. 7 4.2 LC振荡电路工作原理. 8 4.2.1 电容三端反馈振荡电路. 9 4.2.2 电感三端反馈振荡电路. 10 5 课题要求的实现. 11 6 心得体会. 13 7 参考文献. 14 8 附录. 15 1 设计摘要 调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。

主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。调频电台的频带通常大约是200~250kHz，其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。

由于调幅波受到频带宽度的限制，在接收机中存在着通带宽度与干扰的矛盾，因此音频信号的频率局限于30~8000Hz的范围内。在调频时，可以将音频信号的频率范围扩大至30~15000Hz，使音频信号的频谱分量更为丰富，声音质量大为提高。

变容二极管调频电路是一种常用的直接调频电路，广泛应用于移动通信和自动频率微调系统。其优点是工作频率高，固有损耗小且线路简单，能获得较大的频偏，其缺点是中心频率稳定度较低。

较之中频调制和倍频方法，这种方法的电路简单、性能良好、副波少、维修方便，是一种较先进的频率调制方案。 本课题载波由LC电容反馈三端振荡器组成主振回路，振荡频率有电路电感和电容决定，当受调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，则振荡频率受调制信号的控制，从而实现调频。

2 设计原理图 图2.1 原理图 3 调频电路工作原理 频率调制是对调制信号频谱进行非线性频率变换，而不是线性搬移，因而不能简单地用乘法器和滤波器来实现。实现调频的方法分为两大类：直接调频法和间接调频法。

3.1 间接调频原理 先将调制信号进行积分处理，然后用它控制载波的瞬时相位变化，从而实现间接控制载波的瞬时频率变化的方法，称为间接调频法。 根据前述调频与调相波之间的关系可知，调频波可看成将调制信号积分后的调相波。

这样，调相输出的信号相对积分后的调制信号而言是调相波，但对原调制信号而言则为调频波。这种实现调相的电路独立于高频载波振荡器以外，所以这种调频波突出的优点是载波中心频率的稳定性可以做得较高，但可能得到的最大频偏较小。

3.2 直接调频原理 用调制信号直接控制振荡器的瞬时频率变化的方法称为直接调频法。如果受控振荡器是产生正弦波的 LC 振荡器，则振荡频率主要取决于谐振回路的电感和电容。

将受到调制信号控制的可变电抗与谐振回路连接，就可以使振荡频率按调制信号的规律变化，实现直接调频。 可变电抗器件的种类很多，其中应用最广的是变容二极管。

作为电压控制的可变电容元件，它有工作频率高、损耗小和使用方便等优点。具有铁氧体磁芯的电感线圈，可以作为电流控制的可变电感元件。

此外，由场效应管或其它有源器件组成的电抗管电路，可以等效为可控电容或可控电感。 直接调频法原理简单，频偏较大，但中心频率不易稳定。

在正弦振荡器中，若使可控电抗器连接于晶体振荡器中，可以提高频率稳定度，但频偏减小。 3.3变容二极管直接调频原理 变容二极管调频电路是有主振电路和调频电路构成，T为振荡管，C1、C2、C3、L1为主振回路，D为变容二极管，Cc为耦合电容隔离直流，C4为高频滤波电容，C5为耦合电容，Cb为旁路电容。

R1、R2为变容二极管提供一个静态反偏电压，R3为隔离电阻，Rb1、Rb2、Re、Rc给三极管提供一个合适静态工作点。 设调制信号为uΩ（t）=UΩm cosΩt，加在二极管上的反向直流偏压为 VQ, VQ的取值应保证在未加调制信号时振荡器的振荡频率等于要求的载波频率，同时还应保证在调制信号uΩ（t）的变化范围内保持变容二极管在反向电压下工作。

加在变容二极管上的控制电压为 ur (t)= VQ+ UΩm cosΩt 式（3-1） 根据式（3-1）可得，相应的变容二极管结电容变化规律为 （1）当调制信号电压uΩ（t）=0时，即为载波状态。此时ur (t)= VQ，对应的变容二极管结电容为CjQ (2)当调制信号电压uΩ（t）=UΩm cosΩt时，对应的变容二极管的结电容与载波状态时变容二极管的结电容的关系是 令m= uΩ/（UD+VQ）为电容调制度，则可得 上式表示的是变容二极管的结电容与调制电压的关系。

而变容二极管调频器的瞬时频率与调制电压的关系由振荡回路决定 无调制时，谐振回路的总电容为 ； CQ为静态工作点所对应的变容二极管节电压。 当有调制。

4.简述三种基本调制电路的特点

1、调频比调幅抗干扰能力强 外来的各种干扰、加工业和天电干扰等，对已调波的影响主要表现为产生寄生调幅，形成噪声。

调频制可以用限幅的方法，消除干扰所引起的寄生调幅。而调幅制中已调幅信号的幅度是变化的，因而不能采用限幅，也就很难消除外来的干扰。

另外，信号的信噪比愈大，抗干扰能力就愈强。而解调后获得的信号的信噪比与调制系数有关，调制系数越大，信噪比越大。

由于调频系数远大于调幅系数，因此，调频波信噪比高，调频广播中干扰噪声小。 2、调频波比调幅波频带宽 频带宽度与调制系数有关，即：调制系数大，频带宽。

调频中常取调频系数大于1，而调幅系数是小于1的，所以，调频波的频带宽度比调幅波的频带宽度大得多。 3、调频制功率利用率大于调幅制 发射总功率中，边频功率为传送调制信号的有效功率，而边频功率与调制系数有关，调制系数大，边频功率大。

由于调频系数mf大于调幅系数ma，所以，调频制的功率利用率比调幅制高。 4、调频设备的线路比较复杂，需要的元器件数量较多，所以调频产品的价格要比调幅产品的价格高出很多。

调频FM、调相PM，两者都属于角度调制。调相和调频有密切的关系。

调相时，同时有调频伴随发生；调频时，也同时有调相伴随发生，不过两者的变化规律不同。 实际使用时很少采用调相制，它主要是用来作为得到调频的一种方法。

5.怎样才能制作一个调频发射机,要电路图和参数

强电、弱电、模拟、数字 首先要明白各单位元器件的符号新、旧国标都要熟记。熟练掌握各种单位元器件的工作原理和特性以及作用

熟练掌握各种基本单元电路的工作原理，分析方法。水利水电出版社的《实用电工典型线路图例》，内有各种电工基本单元图例详解，和一些典型的整机、配电等方面的原理图解析，对初、中级的学习者很有好处配备一本集成电路手册（内有常用集成电路方框图、各引脚作用）各大书店均能买到。

者不宜先看整机电路图，应该循序渐进整机电路图由于有许多单元电路的存在，有的单元电路中的元器件就比较散乱，或者离本单元较远，初学者识图时，很有难度。

框图开始-单元电路图、等效电路图-整机电路图电路图包含很广，要想迅速看懂一张整机电路，需要长期的积累，这里是讲不清的。

渐进的学习非常重要，电气理论基础非常重要俗话说，专业好学，基础难打一开始的急功近利，不久就会遇到瓶颈如果你已有初步的电气基础推荐先学习高等教育出版社的《电工学》数字电路是电路图中的一个难点，我稍微讲一下要学数字电路以下知识必不可少，可按顺序逐步学习

1、二进制和二进制编码，以及和十进制的转换关系

2、脉冲电路（脉冲信号的产生、整形、交变。包括，微分电路、积分电路、限幅电路、多谐振振荡电路、单稳态和双稳态电路等）

3、逻辑门电路（与、或、非、与非、或非门）

4、触发器电路（RS触发器、JK触发器、D和T触发器是必学的）

5、组合逻辑电路（基本运算器、比较器、判奇偶电路、编码、译码器、数据选择器）

6、时序逻辑电路（在组合逻辑电路的基础上又加了寄存器）比如计数器、节拍发生器什么的

7、单片机

8、模拟量与数字量之间的转换

电路的很多功能是通过软件来实现的，这已经超出了电子技术分析的范畴，识图中，虽然不需要对软件相当熟悉，但必须了解软件处理信号的过程、目的、处理结果单片机也是其中一个难点，具备系统的数字电路基本知识后，必须加以熟悉数字电路的信号由于是各种脉冲串的数码信号，这些数据流信号的波形不可能像模拟电路那样，对电路的理解有太多帮助

6.常用的调频方法有哪几种

抗干扰：用来对抗通讯或雷达运行的任何干扰的系统或技术。

学术定义：（1）抗干扰的定义是：结合电路的特点使干扰减少到最小。（2）所谓抗干扰：是指设备能够防止经过天线输入端，设备的外壳以及沿电源线作用于设备的电磁干扰。

措施抗干扰措施的基本原则是：抑制干扰源，切断干扰传播路径，提高敏感器件的抗干扰性能。1、抑制干扰源抑制干扰源就是尽可能的减小干扰源的du/dt,di/dt。

这是抗干扰设计中最优先考虑和最重要的原则，常常会起到事半功倍的效果。减小干扰源的du/dt主要是通过在干扰源两端并联电容来实现。

减小干扰源的di/dt则是在干扰源回路串联电感或电阻以及增加续流二极管来实现。抑制干扰源的常用措施如下：⑴继电器线圈增加续流二极管，消除断开线圈时产生的反电动势干扰。

仅加续流二极管会使继电器的断开时间滞后，增加稳压二极管后继电器在单位时间内可动作的次数。⑵在继电器接点两端并接火花抑制电路（一般是RC串联电路，电阻一般选几K到几十K，电容选0.01uF），减小电火花影响。

⑶给电机加滤波电路，注意电容、电感引线要尽量短。⑷电路板上每个IC要并接一个0.01μF~0.1μF高频电容，以减小IC对电源的影响。

注意高频电容的布线，连线应靠近电源端并尽量粗短，否则，等于增大了电容的等效串联电阻，会影响滤波效果。⑸布线时避免90度折线，减少高频噪声发射。

⑹可控硅两端并接RC抑制电路，减小可控硅产生的噪声（这个噪声严重时可能会把可控硅击穿的）。2、切断干扰传播路径的常用措施⑴充分考虑电源对单片机的影响。

电源做得好，整个电路的抗干扰就解决了一大半。许多单片机对电源噪声很敏感，要给单片机电源加滤波电路或稳压器，以减小电源噪声对单片机的干扰。

比如，可以利用磁珠和电容组成π形滤波电路，当然条件要求不高时也可用100Ω电阻代替磁珠。⑵如果单片机的I/O口用来控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π形滤波电路）。

控制电机等噪声器件，在I/O口与噪声源之间应加隔离（增加π形滤波电路）。⑶注意晶振布线。

晶振与单片机引脚尽量靠近，用地线把时钟区隔离起来，晶振外壳接地并固定。此措施可解决许多疑难问题。

⑷电路板合理分区，如强、弱信号，数字、模拟信号。尽可能把干扰源（如电机，继电器）与敏感元件（如单片机）远离。

⑸用地线把数字区与模拟区隔离，数字地与模拟地要分离，最后在一点接于电源地。A/D、D/A芯片布线也以此为原则，厂家分配A/D、D/A芯片引脚排列时已考虑此要求。

⑹单片机和大功率器件的地线要单独接地，以减小相互干扰。大功率器件尽可能放在电路板边缘。

⑺在单片机I/O口，电源线，电路板连接线等关键地方使用抗干扰元件如磁珠、磁环、电源滤波器，屏蔽罩，可显著提高电路的抗干扰性能。⒊提高敏感器件的抗干扰性能提高敏感器件的抗干扰性能是指从敏感器件这边考虑尽量减少对干扰噪声的拾取，以及从不正常状态尽快恢复的方法。

提高敏感器件抗干扰性能的常用措施如下：⑴布线时尽量减少回路环的面积，以降低感应噪声。⑵布线时，电源线和地线要尽量粗。

除减小压降外，更重要的是降低耦合噪声。⑶对于单片机闲置的I/O口，不要悬空，要接地或接电源。

其它IC的闲置端在不改变系统逻辑的情况下接地或接电源。⑷对单片机使用电源监控及看门狗电路，如：IMP809,IMP706,IMP813,X25043,X25045等，可大幅度提高整个电路的抗干扰性能。

⑸在速度能满足要求的前提下，尽量降低单片机的晶振和选用低速数字电路。⑹IC器件尽量直接焊在电路板上，少用IC座。

4、软件方面⑴我习惯于将不用的代码空间全清成"0"，因为这等效于NOP，可在程序跑飞时归位；⑵在跳转指令前加几个NOP，目的同1；⑶在无硬件WatchDog时可采用软件模拟WatchDog，以监测程序的运行；⑷涉及处理外部器件参数调整或设置时，为防止外部器件因受干扰而出错可定时将参数重新发送一遍，这样可使外部器件尽快恢复正确；⑸通讯中的抗干扰，可加数据校验位，可采取3取2或5取3策略；⑹在有通讯线时，如I^2C、三线制等，实际中我们发现将Data线、CLK线、INH线常态置为高，其抗干扰效果要好过置为低。5、硬件方面⑴地线、电源线的布线肯定重要了！⑵线路的去耦；⑶数、模地的分开；⑷每个数字元件在地与电源之间都要104电容；⑸在有继电器的应用场合，尤其是大电流时，防继电器触点火花对电路的干扰，可在继电器线圈间并一104和二极管，在触点和常开端间接472电容，效果不错！⑹为防I/O口的串扰，可将I/O口隔离，方法有二极管隔离、门电路隔离、光偶隔离、电磁隔离等；⑺当然多层板的抗干扰肯定好过单面板，但成本却高了几倍。

⑻选择一个抗干扰能力强的器件比之任何方法都有效，我想这点应该最重要。因为器件天生的不足是很难用外部方法去弥补的，但往往抗干扰能力强的就贵些，抗干扰能力差的就便宜，正如台湾的东东便宜但性能却大打折扣一样！主要看各位的应用场合了！实现法⒈干扰现象分析干扰成因：现有的国内卫星广播电视系统普遍采用的是透明转发器和单波束赋形收发天线。

并且，。