高频电子线路课程设计-调频接收机设计报告

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1、吉林工程技术师范学院课程设计1目 录第一章 绪 论1第二章 发射系统设计.3第三章 接收系统的设计.4第四章 收音机工作原理.61.框图.62.分立元件各单元电路原理.103.硬件电路调试与检测.14第五章 结论与展望.15致 谢 .16参考文献.20吉林工程技术师范学院课程设计2第一章 绪 论调 频 收 音 机 就 是 把 从 天 线 接 收 到 的 高 频 信 号 经 检 波 （ 解 调 ）还 原 成 音 频 信 号 ， 送 到 耳 机 或 喇 叭 变 成 音 波 。 由 于 科 技 进 步 ， 天空 中 有 了 很 多 不 同 频 率 的 无 线 电 波 。 如 果 把 这 许 多 电

2、波 全 都 接 收下 来 ， 音 频 信 号 就 会 象 处 于 闹 市 之 中 一 样 ， 许 多 声 音 混 杂 在 一 起， 结 果 什 么 也 听 不 清 了 。 为 了 设 法 选 择 所 需 要 的 节 目 ， 在 接 收 天线 后 ， 有 一 个 选 择 性 电 路 ， 它 的 作 用 是 把 所 需 的 信 号 （ 电 台 ） 挑选 出 来 ， 并 把 不 要 的 信 号 “滤 掉 ”， 以 免 产 生 干 扰 ， 这 就 是 我 们 收听 广 播 时 ， 所 使 用 的 “选 台 ”按 钮 。 选 择 性 电 路 的 输 出 是 选 出 某 个电 台 的 高 频 调 幅 信

3、号 ， 利 用 它 直 接 推 动 耳 机 （ 电 声 器 ） 是 不 行 的， 还 必 须 把 它 恢 复 成 原 来 的 音 频 信 号 ， 这 种 还 原 电 路 称 为 解 调 ，把 解 调 的 音 频 信 号 送 到 耳 机 ， 就 可 以 收 到 广 播 。 最 简 单 收 音 机 称 为 直 接 检 波 机 ， 但 从 接 收 天 线 得 到 的 高 频 无线 电 信 号 一 般 非 常 微 弱 ， 直 接 把 它 送 到 检 波 器 不 太 合 适 ， 最 好 在选 择 电 路 和 检 波 器 之 间 插 入 一 个 高 频 放 大 器 ， 把 高 频 信 号 放 大 。即 使

4、 已 经 增 加 高 频 放 大 器 ， 检 波 输 出 的 功 率 通 常 也 只 有 几 毫 瓦 ，用 耳 机 听 还 可 以 ， 但 要 用 扬 声 器 就 嫌 太 小 ， 因 此 在 检 波 输 出 后 增加 音 频 放 大 器 来 推 动 扬 声 器 。 高 放 式 收 音 机 比 直 接 检 波 式 收 音机 灵 敏 度 高 、 功 率 大 ， 但 是 选 择 性 还 较 差 ， 调 谐 也 比 较 复 杂 。 把从 天 线 接 收 到 的 高 频 信 号 放 大 几 百 甚 至 几 万 倍 ， 一 般 要 有 几 级 的吉林工程技术师范学院课程设计3高 频 放 大 ， 每 一 级

5、 电 路 都 有 一 个 谐 振 回 路 ， 当 被 接 收 的 频 率 改 变时 ， 谐 振 电 路 都 要 重 新 调 整 ， 而 且 每 次 调 整 后 的 选 择 性 和 通 带 很难 保 证 完 全 一 样 ， 为 了 克 服 这 些 缺 点 ， 现 在 的 收 音 机 几 乎 都 采 用超 外 差 式 电 路 。 超 外 差 的 特 点 是 ： 被 选 择 的 高 频 信 号 的 载 波 频 率 ，变 为 较 低 的 固 定 不 变 的 中 频 (465KHz)， 再 利 用 中 频 放 大 器 放 大 ，满 足 检 波 的 要 求 ， 然 后 才 进 行 检 波 。 在 超 外

6、差 接 收 机 中 ， 为 了 产生 变 频 作 用 ， 还 要 有 一 个 外 加 的 正 弦 信 号 ， 这 个 信 号 通 常 叫 外 差信 号 ， 产 生 外 差 信 号 的 电 路 ， 习 惯 叫 本 地 振 荡 。 在 收 音 机 本 振 频率 和 被 接 收 信 号 的 频 率 相 差 一 个 中 频 ， 因 此 在 混 频 器 之 前 的 选 择电 路 ， 和 本 振 采 用 统 一 调 谐 线 ， 如 用 同 轴 的 双 联 电 容 器 (PVC)进行 调 谐 ， 使 之 差 保 持 固 定 的 中 频 数 值 。 由 于 中 频 固 定 ， 且 频 率 比高 频 已 调 信

7、 号 低 ， 中 放 的 增 益 可 以 做 得 较 大 ， 工 作 也 比 较 稳 定 ，通 频 带 特 性 也 可 做 得 比 较 理 想 ， 这 样 可 以 使 检 波 器 获 得 足 够 大 的信 号 ， 从 而 使 整 机 输 出 音 质 较 好 的 音 频 信 号 。通过本课题设计与调试，提高学生动手能力，巩固已学的理论知识。使学生建立无线电调频接收机的整机概念，了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算调频接收机的各个单元电路；输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。初步掌握调频接收机的调整及测试方法。吉林工程技术师范学院课程设计4第二章

8、 发射系统设计2.1 发射系统方框图主振 缓冲 倍频器 中间放大器 功放推动级受调放大器低频电压放大器 低频功放级 调制器图 21 发射系统方框图2.2 发射系统的工作原理发送过程:人耳所能听到的声音频率约在 20Hz20kHz 的范围，通常我们把这一范围叫音频，声波在空气中的传播速度（340m/s）比起无线电波的传播速度（3108m/s）是很慢的，而且衰减的相当快，所以声音是不会传送很过远的，要实现声音的远距离传送，首先应将声音通过话筒（微音器）转化为音频电信号，音频电信号是不能直接向空间发射的，必须用音频信号去调制一个等幅的高频振荡才能实现声音的远距离传输，这人等幅的高频振荡叫载波。这里音

9、频信号称为调制信号，经过调制的载波叫已调波,已调波经调谐功率放大器放大，由发射天线辐射到空间，声音广播（简称广播）音频对载波的调制方式有多种，一般广播采用或调幅或调频，调幅是使载波的吉林工程技术师范学院课程设计5振幅随调制信号的强弱变化，调频带是使载波的频率随调制信号的强弱变化，载波、调制信号（单一频率的正弦波） 、调幅波和调频波的波形，调幅波与调频波比较，由于调幅波频带窄，接收机简单，成本低的特点，所以目前中央和各省市及地方电台均采用调幅广播，对调幅波设载波为我国规定调幅广播中取音频信号的最高频率为Fn=4.5kHz，则每一广播电台占有 9kHz 的带宽。调幅广播根据载波频率的高低分为中波，

10、中短波和短波，我国中波广播频段为 535kHz1605kHz，短波 I 为 2.77MHz，短波为 718MHz。由于调频波具有抗干扰能力强，音质好的特点，目前中央和大多省市区都有调频广播，调频广播频段为 88108MHz,已调波带宽为 150200kHz。调频发射电路采用频率稳定的锁相环系统。BH1417 的15、16、17、18 脚输入的频率代码经过解码和鉴相后，由 7 脚输出LC 振荡器的控制信号 VCO。此 VCO 控制外部分立元件组成的高频振荡电路产生 FM 调频的载波信号，并通过 2 个三极管 C9018 对 5 脚输出的复合立体声信号进行 FM 频率调制。调制后的信号通过 9 脚

11、输入到 BH1417，经过内部的射频放大器放大后的射频信号由 11 脚输出。输出后的信号可以直接接到发射天线上进行发射。 BH1417 频点发射对应的高低电平如表 1 所列。吉林工程技术师范学院课程设计6BH1417 的 5、7、9、10、12 引脚配合与其连接的分立元件，构成调频载波的频率振荡和射频调制部分；13、14 脚需要外接 76 MHz 的晶体振荡器，提供给 BH1417 内部的鉴相、立体声信号调制等部分所需要的稳定时钟；6、8 为电源部分；11 脚与外部连接的元件构成调频信号发射部分。吉林工程技术师范学院课程设计7吉林工程技术师范学院课程设计8第三章 接收系统设计调频接收机的主要技

12、术指标有：1工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。如调频广播收音机的频率范围为 88108MH，是因为调频广播收音机的工作范围也为 88108MHz2灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度，通常用输入信号电压的大小来表示，接收的输入信号越小，灵敏度越高。调频广播收音机的灵敏度一般为 530uV。3选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号（或衰减不需要的信号）的能力称为选择性，单位用 dB（分贝）表示 dB 数越高，选择性越好。调频收音机的中频干扰应大于 50dB。4频率特性接收机的频率响应范围称为频

13、率特性或通频带。调频机的通频带一般为 200KHz。5输出功率接收机的负载输出的最大不失真（或非线性失真系数为给定值时）功率称为输出功率。吉林工程技术师范学院课程设计9第四章 收音机工作原理一、框图调频接收机的工作原理图一 调频接收机组成框图一般调频接收机的组成框图如图一所示。其工作原理是：天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为 f1，再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频 f2 亦进入混频级，则混频级的输出为含有 f1、f2 、 （f1+f2） 、 （f2-f1）等频率分量的信号。混频级的输出接调频回路选出中频信号（f2-f1） ，再经中频放大器放大，获得足够高增益，然后

14、鉴频器解调出低频调制信号，经过解调器解调后，再由低频功放级放大。由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。二、分离各单元电路原理1. 高频功率放大电路如下图所示为共射级接法的晶体管高频小信号放大器。他不仅吉林工程技术师范学院课程设计10要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的负载为 LC 并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响的频率和相位。晶体管的静态工作点由电阻 RA2,RA3,RA4 及 RA6 决定，其计算方法与低频单管放大器相同。从天线 ANTA1 接收到的高频信号

15、经过 CA1、CCA1、LA1 组成的选频回路，选取信号为 fs=10.7MHZ 的有用信号，经晶体管 QA1进行放大，由 CA3、TA1 初级组成的调谐回路，进一步滤除无用信号，将有用信号经变压器和 CB1 耦合进入 MC3361。2.混频电路因为中频比外来信号频率低且固定不变，中频放大器容易获得比较大的增益，从而提高收音机的灵敏度。在较低而又固定的中频上，还可以用较复杂的回路系统或滤波器进行选频。它们具有接近吉林工程技术师范学院课程设计11理想矩形的选择性曲线，因此有较高的邻道选择性。如果器件仅实现变频，振荡信号由其它器件产生则称之为混频器。二极管环形混频器四个二极管组成平衡电路如下图所示。构成的二极管环形混频电路中，各二极管均工作在受参考信号控制的开关的状态，它是另一类开关工作的乘法器。作混频器时，vS=Vsmcos ct 为输入，R 口， vL=VLmcosLt 为本振，L 口， 为负载电阻，取出中频信号，I 口。Tr1 、Tr2 为有LR中心抽头的宽频带变压器，初、次级匝数比为 1：1。 为四只1D4二极管。 足够大，远大于 ，则各二极管均工作在受 控制的开LmVsmVLv关状态。正半周， 、 导通， 、 截止。Lv2D314D负半周， 、 截止，