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1、华东交通大学课程设计摘 要 近些年信息通信领域中，发展最快、应用最广的就是无线通信技术。无线通信的终极目标是实现任何人在任何时间、任何地点接受和发送任何信息。掌握无线通信系统的各个模块工作原理是每一个通信技术学习及研究人员的基本要求。在一个完整的无线通信系统中，主要有放大、滤波、调制、发射、接受、混频、解调等功能模块，我们要做的，就是充分理解和掌握这些功能模块的工作过程，并能够进行相应的电路设计。在以后的学习和工作中，免不了要与各类电路板打交道，因此，除了对无线通信系统原理的理解和掌握之外，我们还必须学会电路板的焊接制作过程，并对电路板进行调试，使它能正常的工作。 本次课设的主要内容有：设计高
2、频小信号放大器,超外差中波调幅接收机和中波调幅发射机组装及调试。通过这次的课设，使我们学过的东西可以结合在一起，大二上个学期学的模电，大二下个学期学的数电，还有大三学的通信电路原理，电磁场，运用所学的知识，深刻了解发送接收原理，并且学会分析电路，使学过的知识没有白费，并且知道了要学以自用不能光会学而不会用。在做课设的过程中需要用的软件有Pspice，Multisim10.0。掌握Pspice，Multisim10.0是设计电路的前提，利用软件分析电路的静态工作点和波形，充分的利用其资源能够让我们学到更多的知识。关键字：高频小信号放大器，Pspice，Multisim10.0，电路仿真。 目 录
3、第一章 绪论4第二章 接收发射系统调试62.1中波概念62.2调幅原理62.2.1振幅调制的分类62.2.2普通调幅信号的波形及表达式62.3对调幅发射机的认识和了解92.4调幅发射机的原理框图92.5中波调幅发射机组装及调试102.5.1系统原理102.5.2系统组装102.5.3模块分析112.6超外差中波调幅接收机的组装与调试122.6.1系统原理122.6.2系统组装122.6.3模块分析132.6.4实验室发射接受部分连调15第三章 高频小信号放大器的设计163.1 Multisim10.0的使用163.1.1 Multisim10.0简介163.1.2Multisim10.0的使用
4、方法163.2 pspice 的使用173.2.1 pspice起源173.2.2发展173.2.3 PSPICE仿真软件的优越性183.2.4 PSPICE软件的使用183.2.5 高频小信号放大器的电路图193.3 实物调试21第四章 焊接与故障分析234.1焊接234.1.1焊接的前提234.1.2操作前检查234.1.3焊接步骤244.1.4电路板的布线、焊接技巧及注意事项244.1.5焊接质量不高的原因254.2故障分析254.2.1虚焊现象254.2.2：波形失真254.2.3：芯片烧坏264.2.4：示波器未显示波形26小 结27参考文献：28翻译：29集成电路：30第一章 绪论
5、 通信是人与人之间同过某种媒体进行的信息交流与传递，无论采用何种方法，使用何种媒质，只要将信息从一地传送到另一地，均可称为通信。在21世纪,随着科学技术的不断发展,无线电技术,或者更广义地说无线电电子学已广泛应用于国民经济、国防和日常生活各个领域，技术水平也越来越高，自从无线电问世到至今它对人类的生活和社会的生产带来了非常深刻的影响，所以说在人们日常生活中起到了非常重要的作用。但从无线电中也分出很多方面的技术，譬如通信技术也是一门非常重要的科学技术，它的发展也非常迅速，它的发展也带动了电子技术的迅速发展。通信系统，用电信号（或光信号）传输消息的系统称为通信系统，也称电信系统。通信系统一般是由信
6、源，发射机，传输信道，接受机和收信者组成。如下图1.1所示：信 源发射机信道接收机受信者 图1.1 通信系统组成方框图信号源产生的信号通过发射机进行变换和编码，然后在信道上传输，最后通过接受机再次变换之后发送给受信者。通信系统的种类很多。按所用信道的不同可分为有线通信系统和无线通信系统；按通信业务（即所传输的消息种类）的不同可分为电话，电报，传真和数据通信系统等。我们本次课设所要做的就是有关无线通信的。无线电的发射和接收，广播节目的发送是在广播电台进行。广播节目的声波，经过电声器件转换成声频电信号，并由声频放大器放大，振荡器产生高频等幅振荡信号；调制器使高频等幅振荡信号被声频信号所调制；已调制
7、的高频振荡信号经放大后送入发射夭线，转换成无线电波辐射出去。无线电广播的接收是由收音机实现的。收音机的接收夭线收到空中的电波；调谐电路选中所需频率的信号；检波器将高频信号还原成声频信号(即解调)；解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率；最后经过电声转换还原出广播内容。综上所述，我们可以把通信系统简单总结如下图1.2，1.3：图1.2 发射系统方框图图1.3 超外差接收机系统方框图 超外差接收机的方框图如图1-3所示。从天线接受的信号经高频放大后，与本地振荡器产生的信号一起加入混频器，混频器输出的中频信号经中频放大器放大，再经解调处理和低频放大，然后送给用户。由于超外差接收机中的中频频
8、率是固定的，它收机比直接放大式接收机有如下优点：1容易得到足够大而且比较稳定的放大量；2具有较高的选择性和较好的频率特性；3易于调整。它同时也有缺点：干扰信号多！而且随着社会的发展，对通信系统的要求越来越高，特别是移动通信的迅速发展，要求接收机不仅有良好的接收质量，而且要有很高的集成度，以便降低功耗，减少体积和重量；另外，为了保证生产质量和使用方便，接收机要尽可能做到无调整或少调整。本次课程设计，我们要根据上述系统发射接收原理完成ZX2028型仿手机调频收音机、对讲机试验套件的电路板的焊接安装和调试。在运用所学的高频模拟集成电路知识的基础上，通过进行接收机电路板的焊接和对pspice的仿真，分
9、析和掌握无线电传输信息系统的组成以及各个组成模块的功能和基本原理，掌握收音机对讲机的的组装原理，并分析仿真结果，提高分析能力,加深对知识的理解。第二章 接收发射系统调试2.1中波概念一般中波广播(MW: Medium Wave)采用了调幅(Amplitude Modulation)的方式，在不知不觉中，MW及AM之间就划上了等号。实际上MW只是诸多利用AM调制方式的一种广播。像在高频(3-30MHz)中的国际短波广播所使用的调制方式也是AM，甚至比调频广播更高频率的航空导航通讯(116-136MHz)也是采用AM的方式，只是我们日常所说的AM波段指的就是中波广播(MW中波传播的途径主要是靠地波
10、，只有一小部分以天波形式传播。无线电波碰到导体时，就会在导体中产生感应电流，从而损耗掉一部分能量。这种使电波能量变弱的现象，叫做对电波的吸收。大地是导体，对中波的吸收较强，故以地波形式传播的中波传播不远(约二三百公里)。2.2调幅原理调制和解调是通信系统的重要组成部分，没有调制和解调，就无法实现信号的远距离通信。所谓调制，就是将我们要传输的低频信号“装载”在高频振荡信号上，使之能更有效地进行远距离传输。 所要传输的低频信号是指原始电信号，如声音信号、图像信号等，称为调制信号，用u(t)表示；高频振荡信号是用来携带低频信号的, 称为载波，用uc (t)表示；载波通常采用高频正弦波，受调后的信号称
11、为已调波，用u (t)表示。具体地说, 调制就是用调制信号控制载波的某个参数, 并使其与调制信号的变化规律成线性关系。因此, 对模拟信号具有三种调制方式：调幅、调频和调相。 为了提高信号的频率，以便更有效地将信号从天线辐射出去。由天线理论可知，只有当辐射天线的尺寸与辐射的信号波长相比拟时，才能进行有效的辐射。而我们需要传送的原始信号，如声音等，通常频率较低（波长较长），所以需要通过调制，提高其频率，以便于天线辐射。为了实现信道复用。如果多个同频率范围的信号同时在一个信道中传输必然会相互干扰，若将它们分别调制在不同的载波频率上，且使它们不发生频谱重叠，就可以在一个信道中同时传输多个信号了，这种方
12、式称为信号的频分复用。2.2.1振幅调制的分类振幅调制可分为普通调幅（AM），双边带调幅（DSB-AM），单边带调幅（SSB-AM）与残留边带调幅（VSB-AM）几种不同方式。2.2.2普通调幅信号的波形及表达式 设载波uc(t)的表达式和调制信号u(t)的表达式分别为根据调幅的定义，当载波的振幅值随调制信号的大小作线性变化时，即为调幅信号，则已调波的波形如图2.1（c）所示，图2.1（a）、（b）所示分别为调制信号和载波的波形。图2.1由图可见，已调幅波振幅变化的包络形状与调制信号的变化规律相同，而其包络内的高频振荡频率仍与载波频率相同，表明已调幅波实际上是一个高频信号。可见，调幅过程只是改
13、变载波的振幅，使载波振幅与调制信号成线性关系，即使Ucm变为Ucm+KaUmcost，据此，可以写出已调幅波表达式为 Ma称为调幅系数，Umax表示调幅波包络的最大值，Umin表示调幅波包络的最小值。Ma表明载波振幅受调制控制的程度，一般要求0Ma1，以便调幅波的包络能正确地表现出调制信号的变化。Ma1的情况称为过调制, 下图所示为不同Ma时的已调波波形。图2.2为了分析调幅信号所包含的频率成分，可将式（2-3）按三角函数公式展开，得 可见，在已调波中包含三个频率成分：c、c+和c-。c+称为上边频，c-称为下边频。由此而得到调幅波的频谱如下图所示。 由调幅波的频谱可得，调幅波的频带宽度为BW
14、=2F式中，F为调制频率。 若调制信号为复杂的多频信号，则其频谱如下图所示。 图2.3 图2.4 例如语音信号的频率范围为3003400Hz，则语音信号的调幅波带宽为2 3400=6800Hz。观察调幅波的频谱发现，无论是单音频调制信号还是复杂的调制信号，其调制过程均为频谱的线性搬移过程，即将调制信号的频谱不失真地搬移到载频的两旁。因此，调幅称为线性调制。调幅电路则属于频谱的线性搬移电路。 若调制信号为单频余弦信号，负载电阻为RL，则已调波的功率主要有以下几种。1.载波功率 2.上、下边频功率3.总平均功率4.最大瞬时功率4. 普通调幅信号的产生和解调方法（1）普通调幅信号的产生普通调幅信号的产生可将调制信号与直流相加，再与载波信号相乘，即可实现普通调幅。可采用低电平调幅方法和高电平调幅方法。（2）解调方法1）包络检波利用普通调幅信号的包络反映调制信号波形变化这一特点，如能包络提取出来，就可以恢复原来的调制信号。2）同步检波同步检波必须采用一个与发射端载波同频率同相的信号，这个信号称为同步信号。双边带调
