高頻電子線路調(diào)頻接收機課程設計

1、河北科技師范學院課程設計說明書課程名稱：高頻電子線路設計題目：調(diào)頻接收機姓 名：系 別：機電工程學院專業(yè)班級：電子信息0701指導教師：日 期：2009-11.3012.5調(diào)頻接收機設計報告設計者：指導老師：一、 調(diào)頻接收機的主要技術指標調(diào)頻接收機的主要技術指標有：1工作頻率范圍接收機可以接受到的無線電波的頻率范圍稱為接收機的工作頻率范圍或波段覆蓋。接收機的工作頻率必須與發(fā)射機的工作頻率相對應。如調(diào)頻廣播收音機的頻率范圍為88108MH，是因為調(diào)頻廣播收音機的工作范圍也為88108MHz2靈敏度在標準調(diào)制（如調(diào)制頻率f= kHz 、頻偏fm =kHz或25kHz、50 kHz、75 kHz ）

2、條件下，使接收機輸出端為額定音頻功率和規(guī)定信噪比的輸入信號電平，稱為靈敏度。接受的輸入信號電平越小，靈敏度越高。調(diào)頻廣播收音機的靈敏度為50µV,3中頻選擇性接收機6dB帶寬和帶外的抑制能力稱為中額選擇性，一般調(diào)頻收音機的中頻6dB帶寬為±100kHz,±200kHz處的帶寬抑制能應大于40dB手機中頻6dB帶寬為 ±5kHz，±10kHz處帶外抑制能力應大于40dB。4中頻抑制比接收機對輸入信號為本機中頻信號fI的抑制能力稱為中頻抑（ IFR ）IFR=20(VIF/VS) ，式中，VS是輸入靈敏度電平，VIF是使輸出功率為額定值的輸入中頻信

3、號電平，單位用dB（分貝）表示dB數(shù)越高，中頻抑制能力越強。5鏡相抑制比接收機對輸入信號為鏡象頻率信號（fj）的抑制能力，稱為鏡像（IRR）IRR=20(Vj /VS)式中，VS是輸入靈敏度電平，Vj是使輸出功率為額定值的輸入鏡像信號電平，單位用dB（分貝）表示dB數(shù)越高，鏡相抑制能力越強。鏡像頻率fj比本振頻頻率高一個中頻 fI ，它與本振頻率fo之差仍等于中頻fI ，fj =fo+fI=fS+2fI ,fS是接收機工作頻率。6音頻響應 接收機在標準調(diào)制（如調(diào)制頻率f=1kHz 、頻偏fm=5kHz或25kHz、50 kHz、75 kHz）和標準輸入信號電平（如靈敏度或兩倍靈敏度）下音頻輸出

4、電平和調(diào)制頻率的輸出關系，稱音頻響應。7額定輸出功率 接收機的負載上獲得的規(guī)定的（由接收機指標規(guī)定）不失真（或非線性系統(tǒng)為給定值時）功率，稱額定輸出功率。二、 調(diào)頻接收機組成調(diào)頻接收機的工作原理圖1 組成框圖一般調(diào)頻接收機的組成框圖如圖一所示。其工作原理是：天線接受到的高頻信號，經(jīng)輸入調(diào)諧回路選頻為fS，進入混頻器。第一本機振蕩器輸出的高頻信號f1 亦進入第一混頻器，則混頻級的輸出為含有fS 、f1、（fS + f1）、（fS f1）等頻率分量的信號?；祛l器的輸出接濾波器電路，選出第一中頻信號f3= f1fS, f3與第二本機振蕩器輸出的高頻信號f2進入第二混頻器，第二混頻器的輸出信號的頻率成

5、分有f3、f2、f2+ f3 、f2 - f3、濾波器選出第二中頻信號，再經(jīng)中頻放大器放大，獲得足夠高增益，然后鑒頻器解調(diào)出低頻調(diào)制信號f，由低頻功放級放大，驅(qū)動揚聲器。 從天線接收到的高頻信號fS，經(jīng)過混頻、濾波成為固定中頻 fI = f1 fS 的接受機，稱為超外差式接受機。這種接收機的靈敏度較高，比較性較好，性能也比較穩(wěn)定。三.單元電路設計1.選頻諧振回路選頻諧振回路采用LC諧振回路諧振頻率為f =13.3MHz?；芈冯姼蠰取標稱值4.7µH，則由公式 f=1/2，可得C=30pF，即C=C5C6/( C6 + C5) ，取 C5=50pF，則 C6=75pF，C6也可用一個5

6、25pF的可變電容和一個62pF的電容并聯(lián)，以方便調(diào)試。混頻器的輸入采用了差分電路，pin22和pin21是差分電路的兩個輸入端，擬采用單端輸入，因此接1000pF 的耦合電容將接收信號從pin22輸入，pin21通過0.01µF 耦合電容連接到地。2.本機振蕩回路 選第一本振頻率為24MHz，將石英晶振作為等效電感元件接入電路，與C1和C2連接成皮爾斯振蕩電路，取反饋系數(shù)F= C1 / C2，C1=50pF，則 C2 =150pF。由于石英晶振的Q值及頻率穩(wěn)定度極高，故回路電容C1和C2對振蕩頻率的影響極微，振蕩頻率和頻率穩(wěn)定度取決于石英晶振。 選第二本振頻率10.245MHz，采

7、用晶體振蕩器，連接方式與第一本振相同，取C3 =50pF，C4=150pF。3.中頻濾波器10.7MHz陶瓷濾波器的標準輸出阻抗為330，未獲得最佳濾波效果，濾波器應接330負載電阻與之匹配。由于第二混頻器的輸入阻抗為4k，故取R1=360，455KHz陶瓷波濾波器的負載電阻由器件內(nèi)部提供。pin19處0.1µF 電容既是電源濾波電容，又是濾波器交流到地的旁路電容。4.鑒頻諧振回路MC13135鑒頻器采用的是乘積型相位鑒頻器，相位網(wǎng)絡由片內(nèi)電容與pin13外接電阻R3和455kHz諧振回路組成，為實現(xiàn)頻率與相位變換是線性的，要求相移曲線在=0時的相移量為90°，實際使用相移

8、量約為85°即可。當=0 時，諧振回路阻抗較高，相移由片內(nèi)電容C和外接R3組成的相移電路完成，選擇參數(shù)使之滿足arctan(XC/ R3)=arctan(1/0 R3C) 85°MC13135的片內(nèi)電容C5pF，則取R3= 39k 。5.低通濾波器pin17外接RC低通濾波器，根據(jù)指標要求fH 3.3kHz和RC低通濾波器的頻率響應特性，fH =1/2 R2 C7，取 R2=1k，則C7 =0.047µF。6. 低通濾波器參數(shù)當接收信號為20µV時，MC13135解調(diào)輸出U約為25mV，根據(jù)指標要求音頻輸出功率為0.1W，即在10負載上的電壓Vo =1V

9、，這就要求LM386功放的電壓增益AV=Vo/V=1000/25=40. LM386功放的增益 AV=2R6 /(R4 +R5 RP1) R6 , R5和R4是LM386內(nèi)部電阻，其中R6 =15k, R5=1.35k, R4 =150， RP1是pin1、pin8的外接反饋電阻，調(diào)整RP1可調(diào)節(jié)LM386的電壓放大倍數(shù)取 RP1=4.7 k。pin7旁路電容和輸入、輸出耦合電容的取值為10µF。為有效地抑制高頻信號輸出，在輸出端pin5接高頻旁路電路，電容取值0.047µF,電阻取值10。圖2 LM386功放電路圖7.集成接受芯片MC13135 它包括兩個振蕩器、兩個低噪

10、音混頻器、VCO變?nèi)菡{(diào)諧二極管、高性能限幅放大器、鑒頻器、運算放大器。其外接元件主要是LC選頻回路，第一本地振蕩回路，第二本地振蕩回路，第一和第二中頻濾波器，鑒頻諧振回路。圖3 MC13135集成電路芯片四元件清單調(diào)頻接收機元件清單：晶振24.0MHz10.245MHz陶瓷濾波器10.7MHz455kHZ中頻變壓器10.7MHz455kHz晶體管3DG100集成接收芯片MC13135電阻1k2k10k100k電容0.01µF0.1µF10µF50µF五總電路圖調(diào)頻接收機實驗電路圖 六、心得體會在拿到設計題目后的幾天里，查閱了圖書館，書店，和interne

11、t網(wǎng)，查閱了大量的調(diào)頻接收機設計的資料，并且整理了它們。通過這次的課程設計讓我了解了無線電信號的產(chǎn)生、發(fā)射和接收過程，尤其是懂得了接收機的完全工作原理。在今后的實踐工作中，它將帶給我無窮的設計思路和指導。無線電信號的接受過程正好和發(fā)送過程相反。在接收處，先用接收天線將收到的電磁波轉(zhuǎn)變?yōu)橐颜{(diào)波電流，然后從這已調(diào)波電流中檢出原始的信號。最后再用聽筒或揚聲器將檢波取出的音頻電流轉(zhuǎn)為聲能，人就聽到了發(fā)射機處發(fā)送的語言、音樂等信號。但是，接收天線所收到的電磁波很微弱。為了提高接收機的靈敏度，可在檢波器之前加一級至幾級高頻小信號放大器，然后再檢波。檢波之后，再經(jīng)過適當?shù)牡皖l放大，最后送到揚聲器或耳機中轉(zhuǎn)為

12、聲音，這樣的接收機叫做直接放大式接收機。它的缺點是，對于不同的頻率，接收機的靈敏度和選擇性變化叫劇烈，而且靈敏度因為受到高放不穩(wěn)定的影響，不能過高。所以現(xiàn)在的接收機幾乎全是超外差式接收機，包括上面的兩個實驗。 超外差式接收機的基本原理是：從天線收到的微弱高頻信號先經(jīng)過一級或幾級的高頻小信號放大器放大，然后送至混頻器與本地振蕩器所產(chǎn)生的等幅振蕩電壓想混合，所得到的輸出電壓包絡線形狀不變，仍與原來的信號波形相似，但載波頻率所轉(zhuǎn)換為兩個高頻頻率之差，（或和），這叫做中頻。中頻電壓再經(jīng)中頻放大器放大，送入檢波器，得檢波輸出電壓。最后檢波輸出電壓經(jīng)低頻放大器放大，送到揚聲器（或耳機）中轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇粜盘?。?/p>

13、為一個電子方面的大學生，在今后的工作中難免需要很強的實踐動手能力，所以這次課程設計實踐對我來說是很值得珍惜的好機會。這次課程設計，雖然短暫，但卻給了我一次自主設計電路的機會。在設計過程中，以前書本上的內(nèi)容第一次完完全全的在實際中實現(xiàn)，并且遇到了書本中不曾學到的情況。通過本次設計，留給我印象最深的是要設計一個成功的電路，必須要有耐心，要有堅持的毅力。在整個電路的設計過程中，花費時間最多的是各個單元電路的連接及電路的細節(jié)設計上。在設計過程中，我們仔細比較分析其原理以及可行的原因，最后還是在老師的耐心指導下，使整個電路可穩(wěn)定工作。實習過程中，我深刻的體會到在設計過程中，需要反復實踐，其過程很可能相當煩瑣，有時花很長時間設計出來的電