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1、课程设计任务书学生姓名：乔迪专业班级：通信工程0705指导教师：尹 勇工作单位： 信息工程学院题 目: 调频接收机设计初始条件：1. 高频电子线路基础知识。2. 电路板焊接知识。要求完成的主要任务:1. 根据理论知识书写课程设计报告。2. 按照要求焊接实物，并调试电路功能。参考书：1. 电子线路设计实验测试第三版，谢自美主编，华中科技大学出版社2. 通信电子线路第二版，刘泉主编，武汉理工大学出版社3. 高频电子线路第三版张肃文主编高教出版社时间安排：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 ）确定技术方案、电路，并进行分析计算，时间1天；（2
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：2009年12月1日系主任（或责任教师）签名：年月目录目录I摘要 IIAbstract III1调频接收机简介11.1 调频接收的特点11.2 调频接收机的组成 11.3 调频接收机的工作过程 22方案的选择与论证32.1 接收芯片的选择 32.2 调谐方案设计 33调频接收机各个模块设计43.1 输入回路43.2 陷波器53.3 接收机芯片63.3.1 接收机芯片电路63.3.2 接收机芯片原理73.4 电子音量控制模块 154电路设计中主要芯片介绍164.1 单片窄带调频接收电路
3、 MC3362164.1.1 MC3362主要性能指标164.1.2 MC3362窄带调频接收电路工作原理174.2按键式非易失性数字电位器X9511184.2.1 X9511主要性能指标185总电路图的设计196总结与体会207参考文献21摘要本调频接收机的设计是以单片FM接收芯片MC3362为核心，采用频率合成器来实现 高稳定度的本振；数字电位器的引入实现了数字音量的调节；天线的输入端采用电容分压 式滤波器，既可以提高镜像抑制比，又可以是天线和接受机达到最佳匹配。通过计算调频 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。掌 握调频接收机的调整及测试方法。Ab
4、stractThe FM receiver design is based on single-chip FM receiver chip MC3362 as the core, using frequency synthesizers to achieve high stability of the local oscillator; digital potentiometer to achieve the introduction of the digital volume adjustment; antenna input capacitor voltage divider used t
5、ype filters can not only improve the image rejection ratio, but also can be the antenna and receiver to achieve the best match. FM receiver by calculating the various cell circuits: input circuit, high-frequency amplification, mixer, IF amplification, Kim-frequency and low-frequency power amplifier
6、stage. Master the FM receiver adjustment and test methods.1 调频接收机简介1.1 调频接收的特点调频广播通常采用频率为88108MHZ的超短波，其信号的振幅保持不变而载波频率 随调制信号而变化。调频接收具有以下特：调频接收工作在超短波段，该波段原有的干扰本来就小，加上电路中带有限幅，消除 了信号幅度干扰的影响。同时，由于调频接收具有抗同频干扰的特性，即使干扰频率与接 收的信号频率相同，只要信号电平稍强于干扰，就会使干扰受到很大的抑制，所以高频接 收具有抗干扰性能好，收到电台后背景噪声小的特点。因调频接收信噪比高，动态范围也就相应增大，
7、故调频接收机能获得调幅机难以达到 的音质。视距传播，易受高大建筑物影响，产生遮蔽及多径传输现象。1.2 调频接收机的组成图 1 调频接收机的组成框图 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fl,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fl、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，然后鉴频器解调出低频调制信号，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
8、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。1.3 调频接收机的工作过程从天线进入的高频信号，经过输入电路和高放电路，通过变频器将高频信号变为 中频信号，进行多级的中频放大，然后通过鉴频，还原出音频信号，最后送到低放电路。 输入回路、高放和变频三个部分合在一起，称为高频电路，也称为调频头。调频接收机和 调幅接收机相比较有两处不同，其一是调频机不论普及机型或高级机型，大都带有高放。 这是因为调频信号一般比较弱，加一级高放，能够降低噪声系数，提高其信噪比；另外， 由于调频机的工作频率高，天线阻抗低，输入回路对各种信号干扰的选择性不易做好，需 要加一级调谐高放来提高抗干扰性能，同时还
9、可以减少本机振荡向天线端的辐射，因为调 频机的频率高，和电视频道相近，本振的辐射容易干扰电视机。另一个不同之处是解调部 分，由于调频波的振幅是不变的，只有载波的频率发生变化，若像调幅机那样用一只二极 管作幅度检波器，即使切去载波的半边波形，仍然是个等幅波，检不出音频信号。因而必 须采用另一个办法，使其能对载波的频偏起反应而检出音频信号来。这种调频波的解调器 叫做鉴频器。中放在高频头的后面，它是将从混频出来的信号加以放大，再进入鉴频器。 在鉴频器的后面是低放、功放。2 方案的选择与论证调频接收机一般包括：天线、前端输入回路、混频、本振、中放、解调、放大和输出 等部分。其中混频、中放、解调和静噪电
10、路既可以单独设计，也可以采用专用的芯片。采 用集成芯片可以使整个系统体积小，重量轻，可靠性好，灵敏度高，功耗低。一般的调频 接收机芯片就能够满足要求。对整机性能和功能影响较大的是输入调谐回路和本振，这两 部分电路直接影响着接收机的选择性和镜像抑制比。调谐方式的选择决定了整机能否实现 搜索功能。2.1 接收芯片的选择方案一：采用一次变频芯片（例如 MC3361、MC3357、TDA7021 等芯片），电路简单， 易于实现。但是，若采用较低中频，接收频点的镜像频率也落在接收频率范围内（例如： 采用455kHz中频，对8-9.09MHZ的信号，其镜像频率为8.910-10.0MHz,同样也在接收 范
11、围之内），这将导致接收机的镜像抑制比低，选择性差等缺点；若采用中高频，则中放 增益不易做高、鉴频器制作也比较困难。方案二：采用二次变频芯片（例如MC3362、MC3363等芯片），则可以克服方案一存在 的问题。第一中频较高，可以很容易的用带通滤波器滤除镜像频率；第二中频低，中放增 益高，鉴频器制作容易。MC3362是从天线输入到音频前置放大的FM窄带接收芯片，其内 部包括振荡器、二级混频、平方检波器、音频前置放大，具有灵敏度高、镜象抑制比强、 功耗低的优点。2.2 调谐方案设计方案一：手动调谐。通过手动调节双联电容来改变输入回路的谐振频率和本振频率。 或调节精密电位器产生一定的偏压改变变容二极
12、管或晶体管的结电容，使得谐振频率发生 变化，其优点是调谐简单，使用者可以根据收听效果进行精细调节，获得最佳效果。缺点 是难以实现程控搜索的智能功能，而且由于频率的稳定的取决于LC振荡电路的稳定度， 而 LC 振荡器的频率稳定度较低，导致本振频率漂移严重，接收性能不稳定。方案二：用 D/A 转换或数字电位器产生一定的电压改变晶体管或变容二极管的结电容，从而改变选频回路和本振的震荡频率。这种方案可以实现程控搜索的功能，但由于 D/A 转换器和数字电位器的位数一般较低，所以难以的到精细的控制电压，再加上变容二 极管的非线性，使得控制电压与谐振频率之间一般是非线性的关系，从而使控制电压的产 生和载频确
13、定都很困难。另外一点就是，方案二与方案一有一点相同，就是频率的稳定度 差。方案三：锁相环频率合成方式。该方案的显著优点就是频率稳定度高，与晶体振荡器 的稳定度相同，可达到10 -6以上，当压控振荡器的参数发生变化时，可自动追踪捕获，使 得频率从新稳定。通过对可编程分频器的分频系数进行预置和步进，可以实现电台的程控 搜索，并且可以准确知道本振或载频。如果采用小数分频(如用相位累加和脉冲吞除技术)， 可以在好的环路性能下实现微小的频率步进。3 调频接收机各个模块设计3.1 输入回路带通滤波器：根据混频原理，设：X =A coso t1 1 1X = A cos o t222公式 3-2)其中X1为
14、本振信号，X2为输入信号,则混频输入为：Y = A cos t x A11coso t22公式 3-3)公式 3-1)=丄A A Los6 +o + cos6 -o )t2 1 2 1 2 1 2从上式可以看出每一个带内频点都对应着一个镜像频率，该镜像频率进入混频器与 本振混频产生的中频与接收频率的中频相等，造成很强的镜像干扰。因此需要设计一滤波 器，滤除8-10MHz的带外信号，已知该滤波器带宽2MHz，中心频率f=9MHz。需要设计一 如图 3-1-1 所示的滤波器。考虑到天线的输出阻抗R =50Q,查的MC3362输入阻抗R =650Q, L=ll 口 H,图3-1-11 2(C + C )2(C + C )12=650341 C JL C丿250（公式3-4）（公式3-5）（公式3-6）中元件数值应该满足下列关系： 502 650CC CC1 = 34C + C C + C1234C =220pF。4由上述条件解得：C =78pF, C =27pF, C =22pF,123E1CxJTENNA/LL
