高頻電子線路課程設計

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘要…………………………………………………………2</p><p>　　課程設計目的與要求 ……………………………………..2</p><p>　　課程設計的主要技術指標：………………………………2</p><p>　　設計分析與方案擬定……………………

2、………………….3</p><p>　　1.框圖…………………………………………………3</p><p>　　2.分立元件各單元電路原理…………………………4</p><p>　　實驗室調(diào)試…………………………………………………9</p><p>　　參考文獻…………………………………………………….11</p><p&g

3、t;　　設計心得體會 ………………………………………………11</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　調(diào)頻收音機就是把從天線接收到的高頻信號經(jīng)檢波（解調(diào)）還原成音頻信號，送到耳機或喇叭變成音波。經(jīng)高頻放大至混頻器選擇性電路加到中頻放大再經(jīng)檢波器至低頻放大器最后輸出音頻信號。中放是重要的組成，中放的增益可以做得較大，工作比較穩(wěn)定，通頻帶特性可做得

4、比較理想，使檢波器獲得足夠大的信號，使整機輸出音質(zhì)較好的音頻信號。</p><p>　　關鍵字： 高頻 放大 檢波</p><p>　　一.課程設計目的與要求</p><p>　　通過本課題設計與調(diào)試，提高學生動手能力，鞏固已學的理論知識。使學生建立無線電調(diào)頻接收機的整機概念，了解調(diào)頻接收機整機各單元電路之間的關系及相互影響，從而能正確設計、計算調(diào)頻

5、接收機的各個單元電路；輸入回路、高頻放大、混頻、中頻放大、鑒頻及低頻功放級。初步掌握調(diào)頻接收機的調(diào)整及測試方法。要求掌握基本的（點頻）調(diào)頻接收機電路的構成與調(diào)試方法，了解集成電路單片機的性能與應用。學習和掌握調(diào)頻和鑒頻電路設計方法，熟悉相關元器件的工作原理和基本參數(shù)，設計一個調(diào)頻及鑒頻電路。學習并掌握電路設計仿真軟件的基本操作等。主要包括： </p><p>　　1、調(diào)頻和鑒頻電路原理分析； </p>

6、<p><b>　　2、電路設計； </b></p><p><b>　　3、電路分析； </b></p><p>　　4、仿真結果和分析。</p><p>　　二、課程設計的主要技術指標：</p><p><b>　　1．工作頻率范圍</b></p>

7、<p>　　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88～108MH，是因為調(diào)頻廣播收音機的工作范圍也為88～108MHz。</p><p><b>　　2．靈敏度</b></p><p>　　接收機接收微弱信號的能力稱為靈敏度，通常用輸入信號電壓的

8、大小來表示，接收的輸入信號越小，靈敏度越高。調(diào)頻廣播收音機的靈敏度一般為5～30uV。</p><p><b>　　3．選擇性</b></p><p>　　接收機從各種信號和干擾中選出所需信號（或衰減不需要的信號）的能力稱為選擇性，單位用dB（分貝）表示dB數(shù)越高，選擇性越好。調(diào)頻收音機的中頻干擾應大于50dB。</p><p><b&g

9、t;　　4．頻率特性</b></p><p>　　接收機的頻率響應范圍稱為頻率特性或通頻帶。調(diào)頻機的通頻帶一般為200KHz。</p><p><b>　　5．輸出功率</b></p><p>　　接收機的負載輸出的最大不失真（或非線性失真系數(shù)為給定值時）功率稱為輸出功率。</p><p>　　三、設計分析與

10、方案擬定</p><p>　　接收機由調(diào)諧電路、變頻器、中頻放大器、檢波器、音頻 </p><p>　　放大器等部分電路組成。</p><p><b>　　1、框圖</b></p><p>　　調(diào)頻接收機的工作原理：</p><p>　　圖一 調(diào)頻接收機組成框圖</p><p&

11、gt;　　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，再經(jīng)高頻放大級放大進入混頻級。本機振蕩器輸出的另一高頻亦進入混頻級，則混頻級的輸出為含f1,f2,f2+f1,f2-f1等頻率分量的信號。混頻級的輸出接調(diào)頻回路選出f2-f1，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，經(jīng)過解調(diào)器解調(diào)后，再由低頻功放級放大。由于天線接收到的高頻信號經(jīng)過混頻成為固定的中頻，再加以放大

12、，因此接收機的靈敏度較高，選擇性較好，性能也比較穩(wěn)定。</p><p>　　2、各分離單元電路原理</p><p>　?。?）高頻功率放大電路</p><p>　　如下圖所示為共射級接法的晶體管高頻小信號放大器。他不僅要放大高頻信號，而且還要有一定的選頻作用，因此晶體管的負載為LC并聯(lián)諧振回路。在高頻情況下，晶體管本身的極間電容及連接導線的分布參數(shù)等會影響的頻率和相

13、位。晶體管的靜態(tài)工作點由電阻RA2,RA3,RA4及RA6決定，其計算方法與低頻單管放大器相同。</p><p>　　從天線ANTA1接收到的高頻信號經(jīng)過CA1、CCA1、LA1組成的選頻回路，選取信號為fs=10.7MHZ的有用信號，經(jīng)晶體管QA1進行放大，由CA3、TA1初級組成的調(diào)諧回路，進一步濾除無用信號，將有用信號經(jīng)變壓器和CB1耦合進入MC3361。</p><p><b

14、>　　（2）混頻電路</b></p><p>　　因為中頻比外來信號頻率低且固定不變，中頻放大器容易獲得比較大的增益，從而提高收音機的靈敏度。在較低而又固定的中頻上，還可以用較復雜的回路系統(tǒng)或濾波器進行選頻。它們具有接近理想矩形的選擇性曲線，因此有較高的鄰道選擇性。如果器件僅實現(xiàn)變頻，振蕩信號由其它器件產(chǎn)生則稱之為混頻器。</p><p><b>　　二極管環(huán)形

15、混頻器</b></p><p>　　四個二極管組成平衡電路如下圖所示。構成的二極管環(huán)形混頻電路中，各二極管均工作在受參考信號控制的開關的狀態(tài)，它是另一類開關工作的乘法器。</p><p>　　作混頻器時，vS=Vsmcosct為輸入，R口， vL=VLmcosLt為本振，L口，為負載電阻，取出中頻信號，I口。Tr1、Tr2為有中心抽頭的寬頻帶變壓器，初、次級匝數(shù)比為1：1?！珵?/p>

16、四只二極管。足夠大，遠大于，則各二極管均工作在受控制的開關狀態(tài)。</p><p>　　正半周，、導通，、截止。</p><p>　　負半周，、截止，、導通。</p><p><b>　　具有如下特點：</b></p><p>　　1 結構上四個二極管接成環(huán)形。作為混頻時，環(huán)形的兩個對角端AB和CD通過變壓器接入本振信號V

17、L和有用信號VS.</p><p>　　2 如果電路平衡,則各端口是相互隔離的,即L端口的本振信號不會通到R端,R端口的有用信號不會竄入L端,有用信號和本振信號均不會通到I端.</p><p>　　3 有增益,存在損耗.作為混頻器時,混頻損耗的理論值為4dB</p><p>　　4 為調(diào)幅器時,考慮到高頻變壓器的低頻頻率特性差的缺點,調(diào)制信號改從端口輸入,載波信號從

18、端口輸入,,從端輸出振幅調(diào)制信號.</p><p><b>　?。?）中頻放大電路</b></p><p>　　中頻放大電路的任務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。   下圖（a）是LC單調(diào)諧中頻放大電路，圖（b）為它的交流等效電路。圖中R1、R

19、2為中頻變壓器，它們分別與C1、C2組成輸入和輸出選頻網(wǎng)絡，同時還起阻抗變換的作用，因此，中頻變壓器是中放電路的關鍵元件。    中頻變壓器的初級線圈與電容組成LC并聯(lián)諧振回路，由于并聯(lián)諧振回路對詣振頻率的信號阻抗很大，對非諧振頻率的信號阻抗較小。所以中頻信號在中頻變壓器的初級線圈上產(chǎn)生很大的壓降，并且耦合到下一級放大，對非諧振頻率信號壓降很小，幾乎被短路（通常說它只能通過中頻信號），從而完成選

20、頻作用，提高了接收機的選擇性。      由LC調(diào)諧回路特性知，中頻選頻回路的通頻帶B＝f2- f1＝fd/QL，式中QL是回路的有載品質(zhì)因數(shù)。QL值愈高，選擇性愈好，通頻帶愈窄；反之,通頻帶愈寬，選擇性愈差。</p><p><b>　　（4）鑒頻電路</b></p><p>　　從調(diào)頻波中"檢出"原來調(diào)

21、制信號的過程稱為調(diào)頻波的解調(diào)，又叫鑒頻。實現(xiàn)鑒頻的電路稱為鑒頻器，也叫頻率檢波器。常用的鑒頻電路有比例鑒頻電路和相位鑒頻電路，它們的工作原理相同，都是先把等幅的調(diào)頻波變換成幅度按調(diào)制信號規(guī)律變化的調(diào)頻調(diào)幅波，然后，用振幅檢波器把幅度的變化檢出來，得到原來的調(diào)制信號，這一過程如圖所示。實際電路中應用較多的是比例鑒頻電路，比例鑒頻電路有對稱式和不對稱式兩種。</p><p>　　對稱式比例鑒頻電路如下圖（a）所示，它

22、由兩部分組成。第一部分由電感線圈L11、L2、L12、L3及電容C1、C2組成，它把調(diào)頻信號的頻率變化轉換成兩個電壓之間的相位差的變化；第二部分由D1、C3、R3和D2、C4、R4組成平衡式振幅檢波電路，它把兩個電壓之間的相位差的變化變換為幅度的變化，并從中檢出原來的調(diào)制信號。</p><p>　　電路中，C1、L11、L12和L2，C2組成雙調(diào)諧回路，均諧振于載波頻率f0（fC），D1、D2為檢波二極管，R3、

23、C3和R4、C4是它們的負載。要求電路對稱即D1，D2的特性相同，R3＝R4，C3 = C4。兩只二極管順向相接，與R3、R4和L2形成直流通路。CW容量較大（＞10μF），有穩(wěn)幅作用。</p><p>　　（5）畫出完整的電路</p><p><b>　　四，實驗室調(diào)試</b></p><p>　　根據(jù)實驗調(diào)試電路，在高頻實驗箱上連接好低頻信

24、號源調(diào)頻信號與高頻載波信號接入高頻小信號放大器與與檢波解調(diào)電路，利用示波器觀察輸出波形，并記錄波形。</p><p>　　調(diào)試指標：低頻信號源輸出1khz信號，要求幅度盡可能?。桓哳l信號源輸出10.7khz。</p><p>　　1．檢查調(diào)試電路所需元件是否齊全。</p><p>　　2．調(diào)試要求低頻小信號（1Khz）低幅值，高頻信號（10.7khz）</p&

25、gt;<p>　　3． 根據(jù)調(diào)試電路連接實驗箱元件，檢查無誤后開始調(diào)試。</p><p>　　4．將輸出信號接入示波器，對照輸出波與調(diào)頻信號波形，記錄下所得波形。</p><p>　　實驗連接電路與調(diào)試波形如下：</p><p><b>　　低頻信號:</b></p><p><b>　

26、　參考文獻</b></p><p>　　【1】張肅文 高頻電子線路（第四版） 高等教育出版社 2004</p><p>　　【2】 集成電路芯片MC3361數(shù)據(jù)手冊，晶體管3DG12C數(shù)據(jù)手冊</p><p><b>　　設計心得體會</b></p><p>　　通過一學期的《高頻電子線路》學習，在掌握

27、基本的高頻知識并在完成了高頻實驗后，對高頻知識已經(jīng)有了一定程度的全面理解。通過這次課設我們更好地鞏固和加深對調(diào)頻接收機工作原理的進一步理解。學會基本的實驗技能，提高運用理論知識解決實際問題的能力。在實驗過程中，通過選取元件、確定電路，綜合布線等提高了我們的動手能力，同時通過調(diào)試來發(fā)現(xiàn)自己的錯誤并分析及排除這些故障，使我們對調(diào)頻接收機的知識得到了加深！ </p><p>　　在設計過程中，通過仔細比較分析其原理以及