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1、自动调频接收机的设计与实现 本科生毕业论文(设计)题目（中文）： 自动调频接收机的设计与实现 （英文）： The Design and Achievement of Automatic FM Receiver 本科毕业论文（设计）诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业论文是本人在指导老师的指导下，进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体在文中均作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本科毕业论文（设计）作者签名： 年 月 日目 录摘 要
2、I关键词IAbstractIKey wordsI1 引言11.1 历史及背景11.2 设计方法21.3 尚待进一步解决的问题31.4 设计的基本内容32 任务分析与方案论证42.1 任务分析42.1.1 设计任务42.1.2 基本要求42.1.2 发挥部分要求42.2 设计方案论证42.2.1 方案一42.2.2 方案二53 原理分析63.1 超外差接收机63.2 调频通信系统74 电路设计94.1 TDA7088引脚图94.2 天线输入电路104.3 本机振荡电路114.4 TDA7088外围电路114.5 音频放大125 电路调试与测试135.1 电路调试135.2 测试方法和结果135.
3、2.1 测试所用仪器135.2.2 测试方法和数据分析136 结论15参考文献16致 谢17附录A 整机原理图18附录B 整机PCB图18自动调频接收机的设计与实现 摘 要本次设计的自动搜台调频接收机是为了实现方便快捷地收听电台的目的，采用的是飞利浦公司生产的集成电路TDA7088。这块集成电路中包含了调频接收机中天线接收、振荡器、混频器、AFC(频率自动控制)电路、中频放大器(中频频率为70kHz)、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、音频输出等全部功能，还专门设有搜索调谐电路、信号检测电路及频率锁定环路。该系统使用M28S三极管，对解调后的信号进行放大处理，使输出的音频信号能够通
4、过耳机输出到人的耳朵。系统的稳定性强，具有精确的自动调频能力。关键词TDA7088；自动调频；音频信号放大The Design and Achievement of Automatic FM ReceiverAbstractIn order to using radio more conveniently, my design of automatically searching FM radio use integrated chip TDA7088. The TDA7088 contains Antenna, Intermediate frequency limiter, Intermed
5、iate frequency filter, Oscillator, Mixer, AFC, Intermediate frequency amplifier, Frequency discriminator, Low-frequency squelch circuit and Audio output etc. Otherwise, TDA7088 also contain Search tuning circuit, Signal detection circuit, and Frequency locked loop. This system use triode M28S, which
6、 can amplify the signals of demodulation and can make audio signals heard by our ears, by use of earphone. This system can work stably and automatic FM precisely. Key wordsTDA7088 ; Automatic FM; Audio frequency signals amplificationI1 引言1.1 历史及背景人类自从发现能利用电波传递信息以来，就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微形化、省
7、电化、轻巧化等。接收信息所用的接收机，俗称为收音机。目前的无线电接收机不单只能收音，且还有可以接收影像的电视机、数字信息的电报机等。随着广播技术的发展，收音机也在不断更新换代。早在1888年，德国科学家赫兹发现了无线电波的存在，1901年马可尼发射无线电并成功横跨大西洋，直到1906年加拿大发明家费森登首次发射出声音，无线广播由此开始。随着电子技术的发展，“收音机”的形式也在发生演变。从最早的矿石收音机，到1930年后的电子管收音机，1954年的晶体管收音机，再到现在的集成电路收音机和DSP收音机，收音机越来越趋向于便捷化。其性能越来越好，功能也越来越强大。如今的人们对电子产品的要求越来越高，
8、因而电子产品无论从制作上还是从销售上都要做到精益求精。要制作一个应用性比较好的电子产品就离不开高频电路，大到超级计算机、小到袖珍计算器，很多电子设备都有高频电路1。高频电路大部分应用于通信领域，信号的发射、传输、接收都离不开高频电路。通信技术在我们的生活中广泛应用，而我所学的是电子信息科学与技术专业，有一部分涉及的是通信技术，所以对于这次设计，我选择了超外差式调频接收机的设计方案2。随着人们生活水平的不断提高和电子科技的飞速发展，特别是近年来物质生活水平的提高，人们相互之间交往所利用的通信手段也越来越多。人们不断追求生活方式的多样化和个性化；电子科学的发展和无线通信的快速发展给人们工作和生活注
9、入了新的色彩；人们可以随心所欲地享受着无线通信工具所带来的乐趣。调频模拟通信是最早的语音通信方式，广播电台就是它的一种形式，这种传统的通信方式在今天依然有着广泛的应用，并且也向着多样化、个性化和微型化的方向发展3；随着时代的发展，它的作用也在发生着变化，广播电台虽然现在已经不是人们获取信息的一种主要手段，但是它在很多方面依然发挥着主要的作用，它已经走进了我们的生活，在我们小集体范围内如学生宿舍、宾馆等场所，由于其使用方便、价格低廉、技术成熟、可进行一对多的无线广播等诸多优点，所以将依然会发挥重要作用。不仅如此，现在的人们都喜欢追求生活的个性化，它在家庭领域也将会给人们带来很大的乐趣，利用一个小
10、型的无线广播台和一个微型的收音机就可实现在家庭的任何角落播放自己喜欢的音乐，会给人们带来无限的乐趣。在当今社会，科技已经高度发达，现在的调频接收装置更多的是以集成模块的形式存在于一些大的电子设备中，例如手机、智能电视，这类装置一般满足年轻朋友的需求。而另外一种便携式收音机能做到操作简单、较大功率输出和声音输出，这类收音机主要满足老年人的需求。1.2 设计方法本设计使用EDA设计软件protel99se4。protel99se是所有电路画图软件中使用最多的一种软件，采用设计库管理模式5。其可以进行联网设计，具有很强的数据交换能力和开放性及3D模拟功能，是一个32位的设计软件，可以完成电路原理图设
11、计，印制电路板设计和可编程器件设计等工作，可以设计32个信号层，16个电源地层和16个机加工层。本设计以耳机充当信号接收天线，由于集成芯片很难集成大容值的电容器件，所以在集成芯片TDA7088的周围按一定的规则接入电容，组成相应的功能电路6。本设计的调试要点,参照电子线路设计实验测试7。1.3 尚待进一步解决的问题虽然在国内外调频接收技术已经得到长足发展，但是依然存在一些问题亟待解决。例如，接收机能够接收到的频道数非常有限；接收机的灵敏度不够高，调频广播收音机的灵敏度一般为530uV；调频接收机的选择性有待进一步提高。1.4 设计的基本内容本设计采用的是TDA7088芯片作为处理的核心部分8。
12、TDA7088是飞利浦公司开发的FM收音机集成块，采用16脚双列扁平封装，工作电压为3V，包含了调频收音机中天线接收、振荡器、混频器、AFC(频率自动控制)电路、中频放大器(中频频率为70KHz)、中频限幅器、中频滤波器、鉴频器、低频静噪电路、音频输出等全部功能，还专门设有搜索调谐电路、信号检测电路及频率锁定环路。经过解调后的信号再经过由三极管组成的低频放大器，然后通过耳机输出到耳朵9。在硬件设计过程中遇到了很多问题，通过查阅各方资料，我将所有问题都一一解决10。2 任务分析与方案论证2.1 任务分析 任务分析包括设计任务、基本要求和发挥部分要求三个部分。2.1.1 设计任务设计并制作一个自动
13、调频接收机。2.1.2 基本要求（1）实现自动调频接收；（2）接收频率范围：88MHz108MHz；（3）最大不失真输出功率大于或等于10mW;（4）接收灵敏度小于或等于50uV。2.1.2 发挥部分要求（1）可实现多种自动程控频率搜索模式（如全频率范围搜索，特定频率范围内搜索等），全频率范围搜索时间 2分钟；（2）能显示接收频率范围内的调频电台载频值，显示载波频率的误差 5kHz；（3）进一步提高灵敏度；（4）可存储已搜索到的电台，存台数不少于20；（5）其它。2.2 设计方案论证2.2.1 方案一本方案使用芯片FS2004，其包含混频器、中频放大器、鉴频器和低频功放模块，从天线接收到的信息
14、经过高频放大电路放大。然后再将信号送入FS2004中的混频器，使该信号与本振信号混频产生差频信号，即得到中频信号。接着将中频信号放大，再经过鉴频器的作用解调出调制信号，送入低频功放模块增大功率，驱动喇叭发声。通过以上信号的变化过程分析可知，本设计较自动搜索电台调频接收机而言属于普通调频接收机。需要外加天线，还需通过调节可变电容的大小来实现调频。2.2.2 方案二自动调频接收机与普通调频收音机的主要区别就在于它们的调台方式不同。普通调频收音机是利用输入回路接收调频信号，调节输入回路电容，以手动调谐的方式来实现调台目的，而自动搜索调频收音机采用电调谐方式选择电台，省去了可变电容器。由于不使用可变电容器，所以使用寿命长(可变电容器容易损坏)，它的缺点是没有频率指示。本方案使用TDA7088集成芯片，其能够实现自动选台操作。本电脑选台调频收音机设置了“搜索”和“复位”两个轻触式按钮。使用时只要按下搜索按钮，收音机就会自动搜索电台，当它搜索到一个电台后，会准确地调谐并停止下来。如果想换一个电台，只需再次按下搜索按钮，收音机就会继续向频率高端搜索电台。当调谐到频率最高端后，就需要按下复位按钮，让收音机本振频率回到最低端才能重新开始搜索电台。这种脑选台自动搜索调频收音机使用方便，调谐准确，所
