通信電子電路課程設(shè)計(jì)--調(diào)頻接收機(jī)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　第1章 概述3</b></p><p>　　1.1設(shè)計(jì)目的與要求3</p><p>　　1.2設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)3</p><p>　　第2章 系統(tǒng)總體方案4</p><p>　　2.1超外

2、差調(diào)幅接收機(jī)工作原理4</p><p>　　2.2系統(tǒng)的方框圖4</p><p>　　第3章 各模塊分析設(shè)計(jì)與仿真5</p><p>　　3.1高頻小信號(hào)功能放大器模塊5</p><p>　　3.1.1高頻小信號(hào)放大器特點(diǎn)5</p><p>　　3.1.2高頻小信號(hào)放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)5</p

3、><p>　　3.1.3高頻小信號(hào)放大器的原理圖及仿真6</p><p>　　3.1.4參數(shù)設(shè)置及性能指標(biāo)8</p><p>　　3.2混頻器模塊8</p><p>　　3.2.1混頻器功能8</p><p>　　3.2.2混頻器原理圖及仿真圖8</p><p>　　3.3本地

4、振蕩器模塊10</p><p>　　3.3.1本地振蕩器功能10</p><p>　　3.3.2本地振蕩器原理圖及仿真10</p><p>　　3.3.3本地振蕩器參數(shù)設(shè)置及條件10</p><p>　　3.4中頻放大器11</p><p>　　3.4.1中頻放大器的功能11</p>

5、<p>　　3.4.2中頻放大器原理圖及仿真11</p><p>　　3.4.3參數(shù)設(shè)置及電路分析12</p><p>　　3.4.4包絡(luò)檢波器的功能12</p><p>　　3.4.5包絡(luò)檢波器原理圖及仿真12</p><p>　　3.4.6參數(shù)設(shè)置及性能指標(biāo)13</p><p>　　

6、3.5低頻放大器13</p><p>　　3.5.1功率放大器概述13</p><p>　　3.5.2低頻放大器原理圖及仿真13</p><p>　　3.5.3參數(shù)設(shè)置及性能指標(biāo)14</p><p>　　第4章 總電路原理圖15</p><p>　　第5章 心得體會(huì)16</p><

7、;p><b>　　參考文獻(xiàn)17</b></p><p><b>　　概述</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)目的與要求</b></p><p>　　1、培養(yǎng)一定的獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。對設(shè)計(jì)中遇到的問題能通過獨(dú)立思考、查閱有關(guān)資料，尋找解決問題的途徑。 </p>&

8、lt;p>　　2、熟練掌握Multiuse、MATLAB、System View等軟件的仿真</p><p>　　3、掌握超外差調(diào)幅接收機(jī)的工作原理，以及對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。</p><p><b>　　設(shè)計(jì)的技術(shù)指標(biāo)</b></p><p>　　

9、調(diào)頻接收機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)有：</p><p><b>　　1．工作頻率范圍</b></p><p>　　接收機(jī)可以接受到的無線電波的頻率范圍稱為接收機(jī)的工作頻率范圍或波段覆蓋。接收機(jī)的工作頻率必須與發(fā)射機(jī)的工作頻率相對應(yīng)。如調(diào)頻廣播收音機(jī)的頻率范圍為88～108MH，是因?yàn)檎{(diào)頻廣播收音機(jī)的工作范圍也為88～108MHz</p><p><

10、b>　　2．靈敏度</b></p><p>　　接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力稱為靈敏度，通常用輸入信號(hào)電壓的大小來表示，接收的輸入信號(hào)越小，靈敏度越高。調(diào)頻廣播收音機(jī)的靈敏度一般為5～30uV。</p><p><b>　　3．選擇性</b></p><p>　　接收機(jī)從各種信號(hào)和干擾中選出所需信號(hào)（或衰減不需要的信號(hào)）的能力稱為

11、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(jī)的中頻干擾應(yīng)大于50dB。</p><p><b>　　4．頻率特性</b></p><p>　　接收機(jī)的頻率響應(yīng)范圍稱為頻率特性或通頻帶。調(diào)頻機(jī)的通頻帶一般為200KHz。</p><p><b>　　5．輸出功率</b></p><p&

12、gt;　　接收機(jī)的負(fù)載輸出的最大不失真（或非線性失真系數(shù)為給定值時(shí)）功率稱為輸出功率。</p><p><b>　　系統(tǒng)總體方案</b></p><p>　　超外差調(diào)幅接收機(jī)工作原理</p><p>　　從天線收到的微弱高頻信號(hào)先經(jīng)過一級(jí)或幾級(jí)的高頻小信號(hào)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(luò)線形

13、狀不變，仍與原來的信號(hào)波形相似，但載波頻率所轉(zhuǎn)換為兩個(gè)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(yáng)聲器（或耳機(jī)）中轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇粜盘?hào)。</p><p><b>　　系統(tǒng)的方框圖</b></p><p>　　圖 21超外差調(diào)幅接收機(jī)系統(tǒng)方框圖</p><p>　

14、　各模塊分析設(shè)計(jì)與仿真</p><p>　　高頻小信號(hào)功能放大器模塊</p><p>　　高頻小信號(hào)放大器特點(diǎn)</p><p>　　高頻小信號(hào)放大器可放大中心頻率為幾百千赫茲到幾百兆赫茲，頻帶為幾千赫茲到幾千兆赫茲，幾百毫伏以下的輸入信號(hào)，它具有選頻和放大功能。</p><p>　　高頻小信號(hào)放大器的主要質(zhì)量指標(biāo)</p><

15、;p><b>　　增益：（放大系數(shù)）</b></p><p>　　電壓增益： </p><p><b>　　通頻帶：</b></p><p>　　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。</p><p><b>

16、;　　選擇性</b></p><p>　　選擇性是指對通頻帶之外干擾信號(hào)的衰減能力，有兩種描述方法：—是用矩形系數(shù)來說明鄰近波道選擇性的好壞；二是用抑制比(抗拒比)來說明對帶外某一特定干擾頻率信號(hào)抑制能力的大小。</p><p><b>　　工作穩(wěn)定性</b></p><p>　　放大電路的工作狀態(tài)、元件參數(shù)等發(fā)生可能的變化時(shí)，放大

17、器主要性能的穩(wěn)定程度。</p><p>　　不穩(wěn)定的原因：由于寄生反饋?zhàn)饔玫慕Y(jié)果。為消除或減少不穩(wěn)定現(xiàn)象，須找出寄生反饋的途徑，力圖消除可能產(chǎn)生反饋的因素。</p><p>　　高頻小信號(hào)放大器的原理圖及仿真</p><p>　　圖 3.1.1 高頻小信號(hào)放大器原理圖</p><p>　　圖 3.1.2 高頻小信號(hào)放大器仿真</p&

18、gt;<p>　　圖 3.1.3 高頻小信號(hào)放大器仿真</p><p>　　圖 3.1.4 高頻小信號(hào)放大器仿真 </p><p><b>　　參數(shù)設(shè)置及性能指標(biāo)</b></p><p>　　輸入電壓：5mV—50mV </p><p>　　輸入頻率：6MHZ—20MHZ</

19、p><p>　　電壓增益：2到15倍，且隨著輸入頻率增加而減小</p><p><b>　　混頻器模塊</b></p><p><b>　　混頻器功能</b></p><p>　　由調(diào)諧回路和本振電路組成天線所接收信號(hào)由L2 耦合到BG1 的基極，本機(jī)振蕩信號(hào)通過 C3 耦合到 BG1 的發(fā)射極。兩種頻

20、率的信號(hào)在 BG1 中混頻，混頻后由集電極輸出各種頻率的信號(hào)。其中包含本機(jī)振蕩頻率和電臺(tái)振蕩頻率的差額等于465kHz 的中頻信號(hào)。</p><p>　　混頻器原理圖及仿真圖</p><p>　　圖3.2.1 混頻器原理圖</p><p>　　圖3.2.2 混頻器仿真（載波頻率f0=5MHz）</p><p>　　圖3.2.3 混頻器仿

21、真（載波頻率f0=13MHz）</p><p>　　圖3.2.4 混頻器仿真（載波頻率f0=17MHz）</p><p><b>　　本地振蕩器模塊</b></p><p><b>　　本地振蕩器功能</b></p><p>　　本機(jī)振蕩的作用是本機(jī)振蕩決定了收音機(jī)的波段頻率范圍。</p&g

22、t;<p>　　本地振蕩器原理圖及仿真</p><p>　　圖3.3.1 本地振蕩器原理圖</p><p>　　圖3.3.2 本地振蕩器仿真</p><p>　　本地振蕩器參數(shù)設(shè)置及條件</p><p>　　由晶體管 BG1 、可變電容 Cb 、振蕩變壓器（簡稱中振或短振) B2 和電容 C3構(gòu)成變壓器反饋式振蕩器。它能產(chǎn)

23、生等幅高頻振蕩信號(hào)，振蕩頻率總是比輸入的電臺(tái)信號(hào)高 465kHz。</p><p>　　本振條件：正反饋 (相位條件），幅度(反饋量要足夠大）。</p><p><b>　　中頻放大器</b></p><p><b>　　中頻放大器的功能</b></p><p>　　接收機(jī)的中頻放大器主要是將混頻器

24、輸出的信號(hào)進(jìn)行大幅度提升,以滿足解調(diào)電路的需要。接收機(jī)的主要增益也來自中頻放大器。</p><p>　　中頻放大器原理圖及仿真</p><p>　　圖3.4.1 中頻放大器原理圖</p><p>　　圖3.4.2 中頻放大器仿真</p><p><b>　　參數(shù)設(shè)置及電路分析</b></p><p

25、>　　輸入電臺(tái)信號(hào)與本振信號(hào)差出的中頻信號(hào) fI 恒為某一固定值465kHz ，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。中頻放大器的設(shè)計(jì)指標(biāo)為：中心頻率f0=465KHZ，帶寬為2Δf0.7=8KHZ。</p><p><b>　　包絡(luò)檢波器的功能</b></p><p>　　從已調(diào)幅波中恢復(fù)調(diào)制信息的電路稱為解調(diào)器或檢波器。檢波

26、器通常采用二極管檢波器。檢波級(jí)的任務(wù)是：把所需要的低頻信號(hào)從調(diào)幅中頻信號(hào)中取出來。</p><p>　　包絡(luò)檢波器原理圖及仿真</p><p>　　圖3.5.1 包絡(luò)檢波器原理圖</p><p>　　圖3.5.2 包絡(luò)檢波器仿真圖</p><p>　　圖3.5.3 包絡(luò)檢波器仿真圖</p><p><b&g

27、t;　　參數(shù)設(shè)置及性能指標(biāo)</b></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(fù)載電阻。電路中調(diào)制指數(shù)m=0.8 ，輸入信號(hào)的載波頻率是465KHz，幅值是0.2伏，調(diào)制信號(hào)的頻率是60KHz。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

28、。</p><p><b>　　低頻放大器</b></p><p><b>　　功率放大器概述</b></p><p>　　1．功率放大器的功能</p><p>　　將直流功率轉(zhuǎn)化為交流功率，工作在非線性狀態(tài)，即丙類。</p><p>　　2．功率放大器的特點(diǎn)</p&g

29、t;<p>　　1）輸入為大信號(hào) </p><p>　　2）要求輸出功率盡可能大,管子工作在接近極限狀態(tài)</p><p><b>　　3）效率要高 </b></p><p>　　4）非線性失真要小 </p><p>　　5）BJT的散熱問題</p><p>　　低頻放

30、大器原理圖及仿真</p><p>　　圖3.6.1 低頻放大器原理圖</p><p>　　圖3.6.2 低頻放大器仿真圖(調(diào)制頻率F=20KHz)</p><p>　　圖3.6.3 低頻放大器仿真圖(調(diào)制頻率F=2.5KHz)</p><p><b>　　參數(shù)設(shè)置及性能指標(biāo)</b></p><p

31、>　　電路原理圖中輸入電壓是1V，輸入頻率是2.5KHz，直流電壓為12V，其中D1、D2是兩個(gè)二極管，Q1、Q2是兩個(gè)互補(bǔ)式三極管以實(shí)現(xiàn)功率的放大，進(jìn)而以推動(dòng)揚(yáng)聲器的工作。</p><p><b>　　總電路原理圖</b></p><p><b>　　心得體會(huì)</b></p><p>　　在拿到設(shè)計(jì)題目后的幾天里，

32、在圖書館和網(wǎng)上查閱了大量的調(diào)頻接收機(jī)設(shè)計(jì)的資料。通過這次的課程設(shè)計(jì)讓我了解了無線電信號(hào)的產(chǎn)生、發(fā)射和接收過程，尤其是懂得了接收機(jī)的完全工作原理。在今后的實(shí)踐工作中，它將帶給我無窮的設(shè)計(jì)思路和指導(dǎo)。</p><p>　　通過這次設(shè)計(jì)學(xué)會(huì)，我學(xué)會(huì)了multisim的安裝和使用，也掌握了一些基本的電路設(shè)計(jì)方法，它讓我認(rèn)識(shí)到了自己學(xué)習(xí)方面的不足，同時(shí)也提高了我對高頻的興趣，它不在枯燥，而是一門很有趣也很有用的學(xué)科。我以后

33、一定好好學(xué)習(xí)理論知識(shí)，注重理論聯(lián)系實(shí)際，為以后走向社會(huì)做準(zhǔn)備。同時(shí)也感謝老師給我們的指導(dǎo)和講解。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 張肅文.高頻電子線路．高等教育出版社，2005年.</p><p>　　[2] 胡宴如.高頻電子線路. 北京: 高等教育出版社, 2007年.</p><