課程設(shè)計(jì).超外差式接收機(jī)

1、第1章設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1.1 設(shè)計(jì)題目超外差調(diào)幅接收機(jī)設(shè)計(jì)1.2 設(shè)計(jì)目的與要求1 .聯(lián)系課堂所學(xué)知識(shí)，增強(qiáng)查閱、收集、整理、吸收消化資料的能力，為畢業(yè) 設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備。2 .培養(yǎng)一定的獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。對(duì)設(shè)計(jì)中遇到的問(wèn)題能通過(guò)獨(dú) 立思考、查閱有關(guān)資料，尋找解決問(wèn)題的途徑。3 .熟練掌握Multisim、EDA等軟件的仿真。4 .掌握超外差調(diào)幅接收機(jī)的工作原理，以及對(duì)其電路模塊高頻小信號(hào)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。1.3設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)接收頻率范圍5351605KHz,輸出功率150mW,靈敏度50可。Word資料第2章系統(tǒng)總

2、體設(shè)計(jì)方案2.1 超外差調(diào)幅接收機(jī)工作原理本設(shè)計(jì)總體有五大功能模塊組成，其中接收天線將接收到的微弱信號(hào)經(jīng)過(guò)高頻小信號(hào)放大器放大器將有用信號(hào)進(jìn)行放大，并抑制干擾信號(hào)，然后信號(hào)經(jīng)過(guò)變頻器進(jìn)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(hào)變成中頻信號(hào)f=465kHz ,然后中頻信號(hào)經(jīng)過(guò)中頻放大器進(jìn)行功率的放大，然后再經(jīng)過(guò)檢波器進(jìn)行檢波，即對(duì)信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，將信號(hào)變成變成低頻調(diào)制信號(hào)，最后進(jìn)過(guò)低 頻放大器進(jìn)行功率放大以實(shí)現(xiàn)對(duì)揚(yáng)聲器的驅(qū)動(dòng)！2.2 系統(tǒng)的方框圖（如下圖所示）第3章各單元電路設(shè)計(jì)與仿真3.1 高頻小信號(hào)放大器電路3.1.1 高頻小信號(hào)放大器功能高頻小信號(hào)放大器主要用于放大高頻小信號(hào)，

3、實(shí)現(xiàn)對(duì)微弱的高頻信號(hào)進(jìn)行不失真放大，從信號(hào)所含頻譜來(lái)看，輸入信號(hào)頻譜與放大后輸出信號(hào)頻譜是相同的 其中心頻率在幾百kHz到幾百M(fèi)Hz,頻譜寬度在幾kHz到幾十MHz的范圍內(nèi)。3.1.2 高頻小信號(hào)放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)1 .增益：（放大系數(shù)）AVoAPo電壓增益：AVi功率增益：ApP2 .通頻帶：放大器的總通頻帶隨著放大級(jí)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！3 .選擇性從各種不同頻率信號(hào)的總和（有用的和有害的）中選出有用信號(hào)，抑制干擾 信號(hào)的能力稱為放大器的選擇性。選擇性常采用矩形系數(shù)和抑制比來(lái)表示。4 .工作穩(wěn)定性指放大器的工作狀態(tài)（直流偏置）、晶體管參數(shù)、電

4、路元件參數(shù)等發(fā)生可能的變化時(shí)，放大器的主要特性的穩(wěn)定。3.1.3高頻小信號(hào)放大器的原理圖及仿真（如圖3-1,3-2所示）3-1高頻小信號(hào)放大器原理圖3-2高頻小信號(hào)放大器仿真圖3.2混頻器電路3.2.1混頻器功能對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)制、擴(kuò)頻、解擴(kuò)等處理工作是在低頻段下進(jìn)行的，然后再將處理好的信號(hào)上變頻到高頻段發(fā)射出去，并且將接收到的射頻信號(hào)下變頻到低頻段再做各種信號(hào)處理工作?？傊祛l器就是起到一個(gè)頻譜搬移的作用：將兩種頻率的信號(hào)混頻，混頻后由集電極輸出各種頻率的信號(hào)3.2.2混頻器原理圖及仿真圖（如圖3-3,3-4所示）3-3混頻器原理圖示流器又與亡13-4 混頻器仿真圖3.3本地振蕩器電路1.1.

5、1 本地振蕩器功能本地振蕩器，又稱“本機(jī)振蕩器”。一般應(yīng)用于混頻器中。在混頻器中，為了與接收信號(hào)在混頻元件中產(chǎn)生差拍輸出信號(hào)，需要混頻器內(nèi)部產(chǎn)生一個(gè)等幅振蕩信號(hào)，產(chǎn)生該信號(hào)的振蕩器就稱為本地振蕩器。對(duì)本地振 蕩器的要求是：振蕩頻率穩(wěn)定且可進(jìn)行電調(diào)、噪聲小。1.1.2 本地振蕩器電路圖及仿真圖（如圖3-5,3-6所示）3-5本地振蕩器電路原理圖3-6本地振蕩器電路仿真圖1.1.3 本地振蕩器本振條件本振條件：正反饋（相位條件），幅度（反饋量要足夠大）3.4 中頻放大器電路3.4.1 中頻放大器功能中頻放大電路的任務(wù)就是把變頻得到的中頻信號(hào)加以放大，然后送到檢波器 檢波。中頻放大電路對(duì)超外差收音機(jī)

6、的靈敏度、選擇性和通頻帶等性能指標(biāo)起著 極其重要的作用。簡(jiǎn)潔來(lái)說(shuō)有兩點(diǎn)：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(jí)提供足夠大的輸入。2 .提高選擇性：接收機(jī)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(jī)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。3.4.2 中頻放大器電路原理圖及仿真圖（如圖3-7,3-8所示）Cl4 HF 12tjFIIlOOnF T 一丁 I 9 I 3-7中頻放大器原理圖3-8中頻放大器仿真圖3.4.3 參數(shù)設(shè)置輸入電臺(tái)信號(hào)與本振信號(hào)差出的中頻信號(hào)包為某一固定值，它可以在中頻“

7、通道”中暢通無(wú)阻，并被逐級(jí)放大，即將這個(gè)頻率固定的中頻信號(hào)用固定調(diào)諧的 中頻放大器進(jìn)行放大。而不需要的鄰近電臺(tái)信號(hào)和一些干擾信號(hào)與本振信號(hào)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(jī)的選擇性也大為提高3.5 包絡(luò)檢波器電路3.5.1 包絡(luò)檢波器功能包絡(luò)檢波的定義是從調(diào)幅波包絡(luò)中提取調(diào)制信號(hào)的過(guò)程：先對(duì)調(diào)幅波進(jìn)行整流，得到波包絡(luò)變化的脈動(dòng)電流，再以低通濾波器濾除去高頻分量，便得到調(diào)制信號(hào)。3.5.2 包絡(luò)檢波器原理圖及仿真圖（如圖3-9,3-10所示）3-10包絡(luò)檢波器仿真圖3.5.3 參數(shù)設(shè)置及性能指標(biāo)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

8、通高頻阻低頻，而 R2是直流負(fù)載電阻。包絡(luò)檢波器的質(zhì)量指標(biāo)：電壓傳輸系數(shù)、等效輸入電阻，失真（惰性失真、負(fù)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。3.6 低頻放大器電路3.6.1 低頻放大器功能放大器主要功能是用來(lái)放大低頻信號(hào)，并使它們以飽和、截止的方法形成方波，輸出一個(gè)矩形連續(xù)脈沖波。3.6.2 低頻放大器原理圖及仿真圖（如圖3-11,3-12所示）1 vrum 2.5kHi:Lt-D-2：二：N4143R2 - 2RQ ; 1%：VDDvec12 V，12V空門口3-11低頻放大器原理圖3-12低頻放大器仿真圖第4章系統(tǒng)設(shè)計(jì)4.1 系統(tǒng)總體工作過(guò)程簡(jiǎn)介它將所要收聽(tīng)的

9、電臺(tái)在調(diào)諧電路里調(diào)好以后， 經(jīng)過(guò)電路本身的作用，就變成 另外一個(gè)預(yù)先確定好的頻率，然后再進(jìn)行放大和檢波。這個(gè)固定的頻率，是由差 頻的作用產(chǎn)生的。如果我們?cè)谑找魴C(jī)內(nèi)制造 一個(gè)振蕩電波（通常稱為本機(jī)振蕩），使它和外來(lái)高頻調(diào)幅信號(hào)同時(shí)送到一個(gè)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(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的頻率， 這就是外差作用。采 用了這種電路的收音機(jī)叫外差式收音機(jī)，混頻和振蕩的工作，合稱變頻。外差作用產(chǎn)生出來(lái)的差頻，習(xí)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(shuō)的中間頻率，簡(jiǎn)稱中頻。任何電臺(tái)的頻率，由于 都變成了中頻，放大起來(lái)就能得到相同的放大量。

10、超外差式收音機(jī)能夠大大提高收音機(jī)的增益、靈敏度和選擇性。因?yàn)椴还茈?臺(tái)信號(hào)頻率如何都變成為中頻信號(hào)，然后都能進(jìn)入中頻放大級(jí)，所以對(duì)不同頻率 電臺(tái)都能夠進(jìn)行均勻地放大。中放的級(jí)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。止匕外，由于中頻是恒定的，所以不必每級(jí) 都加入可變電容器選擇電臺(tái)，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(tái)。4.2 系統(tǒng)電路原理圖（見(jiàn)附錄2）第5章心得體會(huì)緊張而又繁忙的高頻電子線路課程設(shè)計(jì)馬上就要過(guò)去了， 通過(guò)這近兩周的課 程設(shè)計(jì)的實(shí)踐，使我感覺(jué)受益匪淺。這次的課程設(shè)計(jì)，令我真正的意識(shí)到自己對(duì) 高頻電

11、子線路相關(guān)知識(shí)的缺乏以及動(dòng)手能力的欠缺。 果然是沒(méi)有實(shí)踐，再好的理 論也沒(méi)有用。設(shè)計(jì)電路過(guò)程中最重要的一個(gè)要求就是要認(rèn)真； 其次是要有耐心，勇于克服 困難，不斷解決問(wèn)題，面對(duì)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(gè)器件之間的關(guān)系，明確各個(gè)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(guò)這次高頻電子線路課程設(shè)計(jì)， 我了解并發(fā)現(xiàn)了很 多設(shè)計(jì)電路的方法，而且懂得了如何處理錯(cuò)誤的方法。擁有足夠的耐力和信心， 對(duì)課程設(shè)計(jì)每一步的順利進(jìn)行極其重要?？梢哉f(shuō)，從分析題目到設(shè)計(jì)完成，從理論到實(shí)踐，在整整近半個(gè)月的日子里， 可以說(shuō)是苦多于甜。但是我真的學(xué)到很多東西，期間不僅鞏固

12、了以前所學(xué)過(guò)的知 識(shí)，同時(shí)也學(xué)到了很多在書本上所沒(méi)有的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理 論與實(shí)際相結(jié)合的重要性，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從實(shí)踐中得出結(jié)論，才能真正得到知識(shí)，從而提高我們的實(shí) 際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到不少問(wèn)題，通過(guò)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)。感謝老師為我們進(jìn)行耐心的講解，通過(guò)本次為期半個(gè)月的課程設(shè)計(jì)，我們已 經(jīng)能夠掌握高頻電子線路制作的基本知識(shí)?？傊@次的設(shè)計(jì)將為我今后的學(xué)習(xí) 與工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第6章參考文獻(xiàn)1胡宴如，高頻電子線路.北京：高等教育出版社，2007年.2于洪珍

13、通信電子線路.北京：清華大學(xué)出版社，2008年.3高吉祥，高頻電子線路.北京：電子工業(yè)出版社，2007年.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,2004年.5張肅文，高頻電子線路.高等教育出版社，2005年.6王艷芬，馮偉，劉洪彥，通信電子電路實(shí)驗(yàn)指導(dǎo).清華大學(xué)出版社，2006年12月.7楊翠娥，高頻實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì)M.哈爾濱工程大學(xué)出版社，2005年1月.附錄1元器件清單型號(hào)編號(hào)1電源8 VV31電容8uFC121電容12uFC132電阻750OhmR12,R132電阻51OhmR14,R211電阻50OhmR151電阻7kOhmR161電阻1kOhmR173電

14、阻500OhmR18,R19,R205電阻1kOhmR22,R23,R28,R31,R335電容100nFC14,C22,C1,C9, C111接地電源02電源12 VV4,V52電容1uFC15,C2Word資料2電阻10kOhmR26,R381電容10pFC161電阻100kOhmR275電感1uHL8,L12,L2,L4,L71電阻12kOhmR291電阻3kOhmR301電感30mHL101電容200nFC171電容5pFC181電容60pFC191電容80pFC201電容20nFC213電容10nFC23,C24, C261電容12nFC252電感330uHL11,L61電感9.1uHL131電阻6.2kOhmR321電阻15kOhmR341電阻200OhmR351電阻402kOhmR361電源VCCVCC1