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1、武汉理工大学高频电子线路课程设计报告书课 程 设 计年 月 日题 目学 院 专 业 班 级 姓 名 指导教师 武汉理工大学高频电子线路课程设计报告书课 程 设 计 任 务 书学生姓名 专业班级： 指导教师： 工作单位 题 目 三： 调频收音机初始条件：具较扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力；对电路器件的选型及电路形式的选择有一定的了解；具备高频电子电路的基本设计能力及基本调试能力；能够正确使用实验仪器进行电路的调试与检测。要求完成的主要任务：（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）1.采用分离元件或集成电路设计一个调频收音机2.接收频率范围 88-168MHZ3.采用
2、 3v 电池供电，采用耳机或喇叭放音4.接收 FM 波段的无线广播清晰可靠，无明显杂波5.立体声解码电路作为本设计的发挥部分6.完成课程设计报告（应包含电路图，清单，调试及总结）时间安排：二十周一周，其中 4 天硬件设计与制作，3 天调试及答辩。指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日武汉理工大学高频电子线路课程设计报告书目录1 收音机工作原理.1 1.1 收音机工作方式简.11.2 工作原理图.11.3 CXA1191 简介.22.单元电路.32.1 系统框图.32.2 高频小信号放大电路.32.3 混频电路.42.4 中频放大电路.52.5 鉴频电路.62.6 本振
3、电路.62.7 低频放大电路.73 仿真与结果分析.73.1 仿真.73.2 结果分析.94 元件清单.105 心得体会.12武汉理工大学高频电子线路课程设计报告书摘要调频（FM）收音机由输入回路、高放回路、本振回路、混频回路、中放回路、鉴频回路和音频功率放大器组成。信号与本地振荡器产生的本振信号进行 FM 混频，混频后输出。FM 混频信号由 FM中频回路进行选择，提取以中频 10.7MHz 为载波的调频波。该中频选择回路由 10.7MHz 滤波器构成。中频调制波经中放电路进行中频放大，然后进行鉴频得到音频信号，经功率放大输出，耦合到扬声器，还原为声音关键词：调频 混频 鉴频武汉理工大学高频电
4、子线路课程设计报告书01收音机工作.原理.1.1 收音机工作方式简述收音机的原理是把从天线接收到的电台高频信号，用一个变频级电路将它转化为频率固定的中频信号，然后再对这个中频信号进行多级放大，再检波，低放。由于中频固定，且频率比高频已调信号低、中放的增益可以做的较大，工作较稳定，通频带特性也可以做的理想、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，所以中频调谐放大电路可以做到选择性好、增益高又不易自激。这样灵敏度和选择性都可大幅度改善，而且可使整个波段接受灵敏度均匀。1.2 工作原理图图 1-1武汉理工大学高频电子线路课程设计报告书1工作原理： FM 广播信号经天线接收
5、后由 C1、C2、C3、L1 组成的带通滤波电路，除去 88MHZ108MHZ 以外的信号，然后从 IC 的 12脚输入到内部进行高频放大，再经 9 脚外围元件 C5、PVC、L2 选频回路选出要接收的广播信号去与 7 脚外接的 C6、PVC、L3、C7 组成的本振回路混频，从 14 脚输出 10.7MHZ 的中频信号，经 10.7MHZ 的中频滤波器滤掉 10.7MHZ 以外的信号后从 17 脚输入到内部进行中频放大，后经内部电路和 2 脚所接的陶瓷晶振组成的鉴频电路鉴频，从 23 脚输出音频信号。23 脚输出的音频信号通过 C16 再从 24 脚送入内部进行电子音量控制、功率放大后，最后从
6、 27 脚输出，经 C19推动喇叭发出声音。15 脚为波段选择引脚，AM 接收时接地，FM 接收时接 103 瓷片电容对地，19 脚为调谐指示引脚，收到一定强度的信号后输出低电平，4 脚为电调音量控制端。1.3 CXA1191 简介图 1-2 集成电路收音机的特点是：结构比较简单，性能指标优越，体积小等优点。AM/FM 型的收音机通过调谐回路选出所需的电台，送武汉理工大学高频电子线路课程设计报告书2到变频器与本地振荡电路送出的本振信号进行混频，然后选出差频作为中频输出（我国规定的 AM 中频为 465KHZ,FM 中频为 10.7MHZ） ，中频信号经过检波器检波后输出调制信号（低频信号） ，
7、调制信号（低频信号）经低频放大，功率放大获得足够的电流和电压，即功率，再推动喇叭发出响的声音。CXA1191 是 SONY 公司专门为 AM/FM 收音机设计的集成电路芯片。它提供了从射频放大，混频，中频放大，正交鉴频到音频功放输出的全部功能，所需的外围元件较少 CXA1691 可直接代换。2单元电路2.1 系统框图图 2-1 调频收音机的系统框图2.2 高频小信号放大电路晶体管高频小信号放大器不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频、滤波作用，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 R1，R
8、2 ，R3 和 R4 决定，其计算方法与低频单管放大器相同。要求是：要求小信号放大器能工作稳定，因此，正常工作重要保证放大器远离震荡状态而稳定工作。选择性好，即有一定的通频带。失真小，增益高，且工作频率变化时增益变动不应过大，工作频率越高，晶体管的放大能力越小，增益越低。电路图如下输入调谐回路高频放大混频中频放大鉴频低频功放本地振荡武汉理工大学高频电子线路课程设计报告书3图 2-22.3 混频电路混频器是一个变频电路，一般用相乘器，高频放大电路和本地振荡电路的输出信号加到混频器的输入端，得到一个差频。调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，既载波与其携带的调制信号。经过混频，输出载波的波形
9、变的很稀疏，其频率降低了。但音频信号的波形没有变。通常将这个过程（混频和本振共同作用）叫做变频。从频谱的观点看，混频的作用就是将已调的频谱不失真的搬移，混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可以用相乘器和带通滤波器来实现。 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项。它们具有接近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。图 3 是混频电路原理图。武汉理工大学高频电子线路课程设计报告书4图2-32.4 中频放大电路中频变压器的初级线圈与电容组成 LC 并联谐振回路，它谐振于中频465kHz。由于并联谐振回路对谐振频率
10、的信号阻抗很大，对菲谐振频率的信号阻抗很小。所以中频信号在中频变压器的初级线圈上产生很大的压降，并且耦合到下一级放大，对非谐振频率信号压降很小，几乎被短路（通常说它只能通过中频信号） ，从而完成选频作用，提高了收音机的选择性。中频变压器的另一作用是阻抗变换。因为晶体管共射极电路输入阻抗低，输出阻抗高，所以一般用变压器耦合，使前后级之间实现阻抗匹配。一般收音机采用两级中放，有3个中频变压器（常称中周） 。第一个中频变压器要求有较好的选择性，第二个中频变压器要求有适当的通频带和选择性，第三个中频变压器要求有足够的通频带和电压传输系数，由于各中频变压器的要求不同，匝数比不一样，通常磁帽用不同的颜色标志，以示区别，所以不能互换使用。中频放大电路图如图4所示。武汉理工大学高频电子线路课程设计报告书5图2-4 中频放大电路图2.5鉴频电路鉴频器就是从调频信号中检出调制信号，也叫频率检波器，常用的鉴频电路有比例鉴频电路和相位鉴频电路，他们的工作原理相同，都是先把等幅的调频波变换成幅度按调制信号规律变化的调频调幅波，然后，用振幅检波器把幅度的变化检出来，得到原来的调制信号，实际电路中应用较多的是比例鉴频电路，其中包括对称式和非对称
