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1、武汉理工大学高频电子线路课程设计说明书学 号： 课 程 设 计题 目调幅接收机电路设计学 院信息工程学院专 业通信工程班 级 姓 名指导教师年月日课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 题 目: 调幅接收机电路设计 初始条件：电路仿真软件,耦合电感,可变电阻,定值电阻,可变电容,定值电容,集成运放,直流电源等.要求完成的主要任务:1. 要求绘制完整的电路原理图2. 要求达到调幅接收机的基本性能指标3. 要求在电类软件中进行仿真4. 要求撰写完整的设计性报告时间安排：1、 理论讲解，老师布置课程设计题目，学生根据选题开始查找资料；2、 课程设计时间为1周。 （1）确定技术方
2、案、电路，并进行分析计算， 时间1天； （2）选择元器件、安装与调试，或仿真设计与分析，时间2天； （3）总结结果，写出课程设计报告，时间2天。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日目录摘 要3Abstract41 设计方案的分析与选取51.1 超外差式调幅接收机的原理框图51.2 点频调幅接收机的原理框图61.3 最终方案的选取72 局部电路的设计72.1 天线回路的设计72.2 高频放大部分电路的设计82.3 本机振荡电路的设计92.4 解调电路的设计92.5 音频放大部分电路的设计123 整机电路的设计144 电路的仿真155 设计中的收获及体会18 参考文献2
3、0摘 要调幅接收机是一种常用的广播通信工具,有多种制作形式。例如超外差式调幅接收机和点频调幅接收机。本文主要介绍点频调幅接收机的电路设计与调试方法.此种调幅接收机主要有五部分组成,输入回路,高频放大,本机振荡,解调和音频放大.输入回路是选择接收信号的部分,需要调谐于接收机的工作频率;高频放大是将输入信号进行放大,同样需要调谐于接收机的工作频率;解调是将已调信号还原成低频信号;本机振荡则是为解调器提供与输入信号载波同频的信号;最后的音频功放则是将声音信号放大。本文详细介绍了点频调幅接收机各部分的制作过程和最后在电类软件中的仿真。Abstract AM receiver is a common r
4、adio communications tool, there are several forms ofproduction. such as Superheterodyne AM receivers and point-frequency AM receiver. In this paper, point-AM receiver circuit design and testing method. Such AM receiver five major components, enter the circuit, high-frequency amplification, the local
5、 oscillation, demodulation and audio amplification. Input circuit is chosen to receive the signal of the need for the receiver tuned to the frequency of work, high-frequency amplification is to enter Signal amplification, the same need for the receiver tuned to the frequency of work; demodulator is
6、to transfer signals have been reduced to low-frequency signals; local oscillation is provided for the demodulator input signal and with the frequency of the carrier signal the end of the audio amplifier Main area of voice signal amplification. This paper describes the point-frequency AM receiver var
7、ious parts of the production process and the final again, like in the simulation software.1 设计方案的分析与选取1.1 超外差式调幅接收机的原理框图输入回路高放混频中频放大AGC2本机振荡AGC1解调音频放大天线接收到高频信号经输入回路送至高频放大器,输入回路选择接收机工作频率范围内的信号,高频放大电路将输入信号放大后送至混频电路。本振信号是频率可变的信号源,外差式接收机本振信号的 频率f0与接收信号的频率fs之和为固定中频fi,内差式接收机本振信号频率f0与接收信号的频率fs之差为固定中频fi。本振输
8、出也送至混频电路,混频输出为含有fs,f0,f0+fs,f0-fs频率成分的信号。中频放大器放大频率为中频fi的信号,中频放大器输出送至解调电路。解调器输出为低频信号,低频功放电路将解调的后的低频信号进行功率放大,推动扬声器工作或推动控制器工作。自动增益控制电路AGC1,AGC2产生控制信号,控制高频放大级及中频放大级的增益。1.2 点频调幅接收机的原理框图输入回路高频放大解调音频放大本机振荡天线接收到的信号传到输入回路,输入回路用来选择接收到的信号。并且输入回路应该调谐于接收机的工作频率。被选择后的信号传到高频放大器部分,经过选频放大。并且选频回路同样要调谐于接收机的工作频率。经过高频放大后
9、的信号传到由模拟乘法器构成的解调电路,将已调信号还原成低频信号。由于模拟乘法器用作检波时必须有一与接收信号同频的本振信号,因此用本机振荡来提供与输入信号载波同频的信号。经过解调后的低频信号传入音频放大器电路,放大后再传到扬声器,发出声音。1.3 最终方案的选取综合比较两种方案可知,点频调幅接收机明显较超外差式调幅接收机简单,对于课程设计的可行性来说,优选点频调幅接收机。在超外差式调幅接收机中,要采用两个自动增益控制器。接收机利用接收信号中的载波控制其增益以保证输出电平信号恒定的能力称为自动控制能力。在课程设计中采用自动增益故意控制电路,我们能够做到的精度有限,很可能影响最后的总体结果。2 局部
10、电路的设计2.1 天线回路的设计天线在无线电通信技术中是起到发射或接收电磁波的作用，天线性能的优良与否，往往在无线通信中起到事半功倍的作用。从原理上讲，发射天线和接收天线是互易的，但在实际应用中还是有差别的。一副在某一段频率上发射性能优良的天线，一定也是在该段频率上接收性能优良的接收天线，但随便一条能接收的天线，却不一定也是优良的发射天线。一般来说（除了发射和接收共用的天线），发射天线为了突出和强调发射效果，往往采用谐振天线（窄带天线），而接收天线却往往采用非谐振天线（宽带天线），即使接收天线回路在某些频率上存在谐振，但天线回路衡量谐振程度的品质因数（Q值）还是比较低的，这样的天线基本上可以看
11、成是非谐振天线。如果用想同一条天线来完成全波段接收，包括 V/U 波段，甚至到 1G 以上频率的接收，最好是选择一些厂家经过专门设计的宽带天线，有些宽带天线可以工作在 500kHz-1500MHz的频率范围内，但宽带天线（非谐振天线）接收弱信号的效果总是不如窄带天线（谐振天线）。本次课程设计中采用的是谐振天线回路。具体的电路设计如下图:天线回路的电路设计图为单调谐输入回路。根据接收信号的中心频率 f0 和接收信号的带宽 B，确定表示输入回路谐振特性的品质因数Q = f0/ B。根据中心频率 f =1/(2? LC)，确定回路电感 L和电容C 的值。其中，电容值不能太小，否则，分布电容会影响回路
12、的稳定性，一般取 CCie(Cie 表示下级高频放大电路中晶体管的输入电容)。为便于调整，实际电路中电容C 常用固定电容和可变电容并联的形式。在设计输入回路时，还要考虑它与天线之间，以及它与下一级放大电路之间的阻抗匹配。所以，要事先确定天线的等效阻抗，以及放大电路的等效输入阻抗。输入回路可以采用部分接入的方法，改善下一级电路对输入回路选频性能的影响。2.2 高频放大部分电路的设计 高频小信号放大电路的稳定性是一项重要的指标，单管共发射极放大电路用作高频放大器时，晶体管反相传输导纳对放大器输入导纳的作用，会引起放大器工作不稳定。当放大器采用下面所示的共射-共基级联放大器时，共基电路的特点是输入阻
13、抗很低输出阻抗很高，当它和共射电路连接时相当于放大器的负载导纳很大，此时放大器的输入导纳晶体管内部的反馈影响相应减小，甚至可以不考虑内部反馈的影响。在对电路进行定量分析时，可以把两个级联晶体管看做一个复合管。这个复合管的导纳参数由（y参数）由两个晶体管的电压，电流和y参数决定。一般选用同型号的晶体管作为复合管，那么他们的导纳参数可以认为是相同的，只要知道这个复合管的等效导纳参数，就可以把这类放大器看成一般的共射级放大器。经过y参数的理论计算分析知，级联放大器的增益计算方法和单管共射电路的增益计算方法相同，但是稳定性却大大提高。具体的设计电路图如下：高频放大部分电路设计2.3 本机振荡电路的设计
14、 本机振荡即正弦波振荡器，产生频率为f的等幅振荡信号。其振荡信号与输入信号载波同频。振荡信号要输入解调器。具体的本振电路设计如下图:高频振荡部分电路设计2.4 解调电路的设计 检波即调幅波的解调，从输入的调幅波中还原调制信号。可见，检波器是调幅接收机的核心电路，衡量它性能的指标主要有检波效率、检波失真、等效输入电阻等。为了了解解调，我们首先来看调制的过过程。调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三体管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。幅度调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅（AM）信号，抑制载波的双边带（DSB）信号，抑制载波和一个边带的单边带（SSB）信号。解调时可以用同步检波或者包络检波。利用模拟乘法器的相乘原理，实现同步检波是很方便的，其工作原理如下：在乘法器的一个输入端输入抑制载波的双边带信号，另一输入端输入同步信号（即载波信号），经乘法器相乘，可得到输出信号：
