課程設(shè)計--超外差調(diào)幅接收機設(shè)計

1、<p>　　第1章 設(shè)計內(nèi)容與要求</p><p><b>　　1.1 設(shè)計題目</b></p><p>　　超外差調(diào)幅接收機設(shè)計</p><p>　　1.2 設(shè)計目的與要求</p><p>　　1.聯(lián)系課堂所學(xué)知識，增強查閱、收集、整理、吸收消化資料的能力，為畢業(yè)設(shè)計做準備。 </p><

2、p>　　2.培養(yǎng)一定的獨立分析問題、解決問題的能力。對設(shè)計中遇到的問題能通過獨立思考、查閱有關(guān)資料，尋找解決問題的途徑。 </p><p>　　3.熟練掌握Multisim、EDA等軟件的仿真。</p><p>　　4.掌握超外差調(diào)幅接收機的工作原理，以及對其電路模塊高頻小信號放大器、混頻器、本地振蕩器、中頻放大器、檢波器、低頻放大器等的電路、原理、功能的鞏固理解。</p>

3、;<p><b>　　1.3設(shè)計技術(shù)指標</b></p><p>　　接收頻率范圍535～1605KHz，輸出功率150mW，靈敏度50μV。</p><p>　　第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計方案</p><p>　　2.1超外差調(diào)幅接收機工作原理</p><p>　　本設(shè)計總體有五大功能模塊組成，其中接收天線將

4、接收到的微弱信號經(jīng)過高頻小信號放大器放大器將有用信號進行放大，并抑制干擾信號，然后信號經(jīng)過變頻器進行變頻，其中變頻器是由混頻器與本地振蕩器組成，將高頻信號變成中頻信號f=465kHz，然后中頻信號經(jīng)過中頻放大器進行功率的放大，然后再經(jīng)過檢波器進行檢波，即對信號進行解調(diào)，將信號變成變成低頻調(diào)制信號，最后進過低頻放大器進行功率放大以實現(xiàn)對揚聲器的驅(qū)動！</p><p><b>　　2.2系統(tǒng)的方框圖<

5、/b></p><p><b>　　（如下圖所示）</b></p><p>　　第3章 各單元電路設(shè)計與仿真</p><p>　　3.1 高頻小信號放大器電路</p><p>　　3.1.1 高頻小信號放大器功能</p><p>　　高頻小信號放大器主要用于放大高頻小信號，實現(xiàn)對微弱的高頻信

6、號進行不失真放大，從信號所含頻譜來看，輸入信號頻譜與放大后輸出信號頻譜是相同的。其中心頻率在幾百kHz到幾百MHz，頻譜寬度在幾kHz到幾十MHz的范圍內(nèi)。</p><p>　　3.1.2高頻小信號放大器的主要質(zhì)量指標</p><p>　　1. 增益：（放大系數(shù)）</p><p>　　電壓增益： 功率增益： </p><p&

7、gt;<b>　　2.通頻帶：</b></p><p>　　放大器的總通頻帶隨著放大級數(shù)的增加而變窄，并且通頻帶越寬，放大器的增益就越小，兩者是相矛盾的！</p><p><b>　　3.選擇性</b></p><p>　　從各種不同頻率信號的總和（有用的和有害的）中選出有用信號，抑制干擾信號的能力稱為放大器的選擇性。選擇

8、性常采用矩形系數(shù)和抑制比來表示。</p><p><b>　　4.工作穩(wěn)定性</b></p><p>　　指放大器的工作狀態(tài)(直流偏置)、晶體管參數(shù)、電路元件參數(shù)等發(fā)生可能的變化時，放大器的主要特性的穩(wěn)定。</p><p>　　3.1.3高頻小信號放大器的原理圖及仿真</p><p>　?。ㄈ鐖D3-1,3-2所示）<

9、;/p><p>　　3-1 高頻小信號放大器原理圖</p><p>　　3-2 高頻小信號放大器仿真圖</p><p><b>　　3.2混頻器電路</b></p><p>　　3.2.1混頻器功能</p><p>　　對信號進行調(diào)制、擴頻、解擴等處理工作是在低頻段下進行的，然后再將處理好的信號上

10、變頻到高頻段發(fā)射出去，并且將接收到的射頻信號下變頻到低頻段再做各種信號處理工作?？傊?，混頻器就是起到一個頻譜搬移的作用：將兩種頻率的信號混頻，混頻后由集電極輸出各種頻率的信號。</p><p>　　3.2.2混頻器原理圖及仿真圖</p><p>　　（如圖3-3,3-4所示）</p><p>　　3-3 混頻器原理圖</p><p>　　3-

11、4 混頻器仿真圖</p><p>　　3.3 本地振蕩器電路</p><p>　　3.3.1 本地振蕩器功能</p><p>　　本地振蕩器，又稱“本機振蕩器”。一般應(yīng)用于混頻器中。</p><p>　　在混頻器中，為了與接收信號在混頻元件中產(chǎn)生差拍輸出信號，需要混頻器內(nèi)部產(chǎn)生一個等幅振蕩信號，產(chǎn)生該信號的振蕩器就稱為本地振蕩器。對本地振蕩

12、器的要求是：振蕩頻率穩(wěn)定且可進行電調(diào)、噪聲小。</p><p>　　3.3.2 本地振蕩器電路圖及仿真圖</p><p>　?。ㄈ鐖D3-5,3-6所示）</p><p>　　3-5 本地振蕩器電路原理圖</p><p>　　3-6 本地振蕩器電路仿真圖</p><p>　　3.3.3 本地振蕩器本振條件</p&

13、gt;<p>　　本振條件：正反饋 (相位條件），幅度(反饋量要足夠大）。</p><p>　　3.4中頻放大器電路</p><p>　　3.4.1 中頻放大器功能</p><p>　　中頻放大電路的任務(wù)就是把變頻得到的中頻信號加以放大，然后送到檢波器檢波。中頻放大電路對超外差收音機的靈敏度、選擇性和通頻帶等性能指標起著極其重要的作用。簡潔來說有兩點：

14、</p><p>　　1.獲取高增益：與射頻放大部分相比，由于中頻頻率固定，并且頻率較低，可以很容易的得到較高的增益，因而可以為下一級提供足夠大的輸入。</p><p>　　2.提高選擇性：接收機的臨近頻率選擇性一般由中頻放大器的通頻帶寬度決定。不論接收機采用一次或二次變頻技術(shù)，中頻放大器總是位居下變頻之后。</p><p>　　3.4.2 中頻放大器電路原理圖及仿

15、真圖</p><p>　　（如圖3-7,3-8所示）</p><p>　　3-7 中頻放大器原理圖</p><p>　　3-8 中頻放大器仿真圖</p><p>　　3.4.3 參數(shù)設(shè)置</p><p>　　輸入電臺信號與本振信號差出的中頻信號恒為某一固定值，它可以在中頻“通道”中暢通無阻，并被逐級放大，即將這個頻率固

16、定的中頻信號用固定調(diào)諧的中頻放大器進行放大。而不需要的鄰近電臺信號和一些干擾信號與本振信號所產(chǎn)生的差頻不是預(yù)定的中頻，便被“拒之門外”，因此，接收機的選擇性也大為提高。</p><p>　　3.5 包絡(luò)檢波器電路</p><p>　　3.5.1 包絡(luò)檢波器功能</p><p>　　包絡(luò)檢波的定義是從調(diào)幅波包絡(luò)中提取調(diào)制信號的過程：先對調(diào)幅波進行整流，得到波包絡(luò)變化的

17、脈動電流，再以低通濾波器濾除去高頻分量，便得到調(diào)制信號。</p><p>　　3.5.2 包絡(luò)檢波器原理圖及仿真圖</p><p>　?。ㄈ鐖D3-9,3-10所示）</p><p>　　3-9 包絡(luò)檢波器原理圖</p><p>　　3-10 包絡(luò)檢波器仿真圖</p><p>　　3.5.3 參數(shù)設(shè)置及性能指標</

18、p><p>　　電路圖是二極管峰包絡(luò)檢波器，其中D1是檢波二極管，C1是檢波電容，其中檢波電容通高頻阻低頻，而R2是直流負載電阻。包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標：電壓傳輸系數(shù)、等效輸入電阻，失真（惰性失真、負峰切割失真、非線性失真、頻率失真），等都要在電路總仿真中考慮。</p><p>　　3.6 低頻放大器電路</p><p>　　3.6.1 低頻放大器功能</p>

19、<p>　　放大器主要功能是用來放大低頻信號，并使它們以飽和、截止的方法形成方波，輸出一個矩形連續(xù)脈沖波。</p><p>　　3.6.2 低頻放大器原理圖及仿真圖</p><p>　　（如圖3-11,3-12所示）</p><p>　　3-11 低頻放大器原理圖</p><p>　　3-12 低頻放大器仿真圖</p&g

20、t;<p><b>　　第4章 系統(tǒng)設(shè)計</b></p><p>　　4.1 系統(tǒng)總體工作過程簡介</p><p>　　它將所要收聽的電臺在調(diào)諧電路里調(diào)好以后，經(jīng)過電路本身的作用，就變成另外一個預(yù)先確定好的頻率，然后再進行放大和檢波。這個固定的頻率，是由差頻的作用產(chǎn)生的。如果我們在收音機內(nèi)制造—個振蕩電波(通常稱為本機振蕩)，使它和外來高頻調(diào)幅信號同時送

21、到一個晶體管內(nèi)混合，這種工作叫混頻。由于晶體管的非線性作用導(dǎo)致混頻的結(jié)果就會產(chǎn)生一個新的頻率，這就是外差作用。采用了這種電路的收音機叫外差式收音機，混頻和振蕩的工作，合稱變頻。</p><p>　　外差作用產(chǎn)生出來的差頻，習慣上我們采用易于控制的一種頻率，它比高頻較低，但比音頻高，這就是常說的中間頻率，簡稱中頻。任何電臺的頻率，由于都變成了中頻，放大起來就能得到相同的放大量。 </p><p

22、>　　超外差式收音機能夠大大提高收音機的增益、靈敏度和選擇性。因為不管電臺信號頻率如何都變成為中頻信號，然后都能進入中頻放大級，所以對不同頻率電臺都能夠進行均勻地放大。中放的級數(shù)可以根據(jù)要求增加或減少，更容易在穩(wěn)定條件下獲得高增益和窄帶頻響特性。此外，由于中頻是恒定的，所以不必每級都加入可變電容器選擇電臺，避免使用多聯(lián)同軸可變電容器，而只需在調(diào)諧回路和本振回路用一只雙連可變電容器就可完成選臺。</p><p&g

23、t;　　4.2 系統(tǒng)電路原理圖</p><p><b>　　（見附錄2）</b></p><p><b>　　第5章 心得體會</b></p><p>　　緊張而又繁忙的高頻電子線路課程設(shè)計馬上就要過去了，通過這近兩周的課程設(shè)計的實踐,使我感覺受益匪淺。這次的課程設(shè)計，令我真正的意識到自己對高頻電子線路相關(guān)知識的缺乏以及動

24、手能力的欠缺。果然是沒有實踐，再好的理論也沒有用。</p><p>　　設(shè)計電路過程中最重要的一個要求就是要認真；其次是要有耐心，勇于克服困難，不斷解決問題，面對困難要不可以退縮，必要迎難而上；再次是要有清晰的思維，能夠理清各個器件之間的關(guān)系，明確各個器件的功能；最后還要和同學(xué)多交流合作，多參考書籍。通過這次高頻電子線路課程設(shè)計，我了解并發(fā)現(xiàn)了很多設(shè)計電路的方法，而且懂得了如何處理錯誤的方法。擁有足夠的耐力和信心

25、，對課程設(shè)計每一步的順利進行極其重要。</p><p>　　可以說，從分析題目到設(shè)計完成，從理論到實踐，在整整近半個月的日子里，可以說是苦多于甜。但是我真的學(xué)到很多東西，期間不僅鞏固了以前所學(xué)過的知識，同時也學(xué)到了很多在書本上所沒有的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合的重要性，只有理論知識是遠遠不夠的，必須把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從實踐中得出結(jié)論，才能真正得到知識，從而提高我們的實際動手能

26、力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到不少問題，通過一番努力思考，最后在兩位老師和同學(xué)的幫助下順利完成了這次任務(wù)。</p><p>　　感謝老師為我們進行耐心的講解，通過本次為期半個月的課程設(shè)計，我們已經(jīng)能夠掌握高頻電子線路制作的基本知識?？傊@次的設(shè)計將為我今后的學(xué)習與工作打下了堅實的基礎(chǔ)。</p><p><b>　　第6章 參考文獻</b></p>

27、;<p>　　[1] 胡宴如,高頻電子線路.北京: 高等教育出版社,2007年.</p><p>　　[2] 于洪珍,通信電子線路.北京: 清華大學(xué)出版社,2008年.</p><p>　　[3] 高吉祥,高頻電子線路.北京: 電子工業(yè)出版社,2007年.</p><p>　　[4] 曾興雯等主編,高頻電路原理與分析（第三版）．西安電子科技大學(xué)出版社,

28、2004年．</p><p>　　[5] 張肅文,高頻電子線路．高等教育出版社，2005年.</p><p>　　[6] 王艷芬,馮偉,劉洪彥,通信電子電路實驗指導(dǎo).清華大學(xué)出版社，2006年12月.</p><p>　　[7] 楊翠娥,高頻實驗與課程設(shè)計[M].哈爾濱工程大學(xué)出版社，2005年1月.</p><p><b>　　附

29、錄1 元器件清單</b></p><p>　　型號 編號</p><p>　　1 電源 8 V V3

30、 </p><p>　　1 電容 8uF C12

31、 </p><p>　　1 電容 12uF C13

32、 </p><p>　　2 電阻 750Ohm R12,R13

33、 </p><p>　　2 電阻 51Ohm R14,R21 </p><p>　　1 電阻

34、 50Ohm R15 </p><p>　　1 電阻 7kOhm R16

35、 </p><p>　　1 電阻 1kOhm R17

36、 </p><p>　　3 電阻 500Ohm R18,R19,R20 </p><p&g

37、t;　　5 電阻 1kOhm R22,R23,R28,R31,R33

38、 </p><p>　　5 電容 100nF C14,C22,C1,C9，C11

39、

40、 </p&g

41、t;<p>　　1 接地電源 0 </p><p>　　2

42、 電源 12 V V4,V5 </p><p>

43、　　2 電容 1uF C15,C2 </p

44、><p>　　2 電阻 10kOhm R26,R38 </p>

45、<p>　　1 電容 10pF C16

46、 </p><p>　　1 電阻 100kOhm R27

47、 </p><p>　　5 電感 1uH L8,L12,L2,L4,L7

48、

49、 </p><p>　　1 電阻 12kOhm R29

50、 </p><p>　　1 電阻 3kOhm R30

51、 </p><p>　　1 電感 30mH L10

52、 </p><p>　　1 電容 200nF C17

53、 </p><p>　　1 電容 5pF C18

54、 </p><p>　　1 電容 60pF C19

55、 </p><p>　　1 電容 80pF C20

56、 </p><p>　　1 電容 20nF

57、 C21 </p><p>　　3 電容

58、10nF C23,C24，C26 </p><p>　　1 電容

59、 12nF C25 </p><p&

60、gt;　　2 電感 330uH L11,L6 <

61、;/p><p>　　1 電感 9.1uH L13

62、 </p><p>　　1 電阻 6.2kOhm R32 </p><p>　　1 電阻 15k

63、Ohm R34 </p><p>　　1 電阻 200Ohm R35

64、 </p><p>　　1 電阻 402kOhm R36

65、 </p><p>　　1 電源 VCC VCC

66、 </p><p>　　1 電阻 150Ohm R37

67、 </p><p>　　1 電容 850pF C27

68、 </p><p>　　2 電阻 2kOhm 1% R39, R40

69、 </p><p>　　1 電阻 200Ohm 1% R41

70、 </p><p>　　1 電源 VDD VDD

71、

72、 </p><p>　　2 電阻 6.8kOhm R3, R8

73、 </p><p>　　1 電阻 10kOhm R4

74、 </p><p>　　3 電阻 1kOhm R5, R6, R10

75、 </p><p>　　1 電阻 22kOhm R7

76、 </p><p>　　1 電阻 20Ohm

77、 R9 </p><p>　　1 電阻

78、 10Ohm R11 </p><p>　　2

79、 可變電容 350pF C3, C6 </p>&

80、lt;p>　　2 電容 51pF C4, C7

81、 </p><p>　　1 電容 470pF C5

82、 </p><p>　　2 電感 500

83、nH L1, L3 </p><p>　　附錄 2 系統(tǒng)總原理圖<