無線調(diào)頻接收

1、圖標(biāo)）江西制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院 論 文 題 目：無線調(diào)頻接收 工 程 領(lǐng) 域：電子信息工程 指 導(dǎo) 教 師： 作 者 姓 名： _ 班 學(xué) 號： 江西制造職業(yè)技術(shù)學(xué) 內(nèi)內(nèi) 容容 摘摘 要要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，調(diào)頻收音機(jī)的應(yīng)用十分廣泛，尤其消費(fèi)類占有相當(dāng)?shù)氖袌觥?從分離元件組成的收音機(jī)到由集成電路組成的收音機(jī)。調(diào)頻收音機(jī)技術(shù)已達(dá)到十分 成熟的地步。從普通的調(diào)幅收音機(jī)到高級調(diào)頻收音機(jī)，調(diào)頻收音機(jī)以較高的技術(shù)含 量和較高的音質(zhì)得到了廣泛的歡迎。本文介紹了調(diào)頻接收機(jī)的基本原理、內(nèi)容、技 術(shù)線路。整個(gè)電路主要有天線、輸入回路、高頻放大、混頻電路、本振、中頻放大、 鑒頻電路、低頻功放組成。本文設(shè)計(jì)中主要采用

2、了 MC3362 芯片，所以工作原理中的 混頻、中放、鑒頻電路、低放等電路全部由 MC3362 來實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)的電路結(jié)構(gòu)簡潔、 實(shí)用、充分利用到了 MC3362 芯片的優(yōu)良性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 MC3362 窄帶調(diào)頻接收 機(jī)在功耗，靈敏度，選擇性等方面具有良好的指標(biāo)，較高的實(shí)用性，為調(diào)頻接收機(jī) 的設(shè)計(jì)提供了廣闊的思路。 關(guān)鍵詞：超外差，變頻器，高頻功率放大 混頻 Abstract Along with the development of science and technology, FM radio, a wide range of applications, in particular, o

3、ccupy a considerable consumer market. Separation of components from the composition of the radios to integrated circuits formed by the radio, FM radio technology has reached a very mature stage. From the ordinary AM radio to high- FM radio, FM radio with a high technological content and high quality

4、 has been widely welcomed. This article describes the basic principles of FM receivers ,content ,technology ,route .The full circuit main mainly by the antenna ,input circuit ,high-frequency amplifier ,mixing circuit .local oscillator ,medium-frequency amplification ,frequency circuit ,low frequency

5、 power amplifer .This article ismainly used in the design of MC3362 circuit Design the structure of the circuit simple ,practical ,and take full advantage of the excellent performance of the MC3362 chip .Exoerimental results show that the MC3362 narrowband FM receivers in power consumption ,sensitiv

6、ity ,selectivity ,and so has a good index high availability ,as the FM receiver design provides a broad swath of the idea. Key words: Superheterodyne, converter, high frequency power amplifier, mixer 目錄 引引言言.1 一無線調(diào)頻接收概論一無線調(diào)頻接收概論.2 第 1.1 節(jié)選題背景.2 第 1.2 節(jié)無線電廣播與接收概述.3 第 1.3 節(jié)無線電廣播系統(tǒng)接收過程及接收原理.4 二二無線調(diào)頻接收機(jī)

7、理論基礎(chǔ)無線調(diào)頻接收機(jī)理論基礎(chǔ).6 第 2.1 節(jié)無線電波基礎(chǔ).6 第 2.2 節(jié)調(diào)頻接收機(jī)工作方式.8 三超外差式調(diào)頻接收機(jī)電路及工作原理三超外差式調(diào)頻接收機(jī)電路及工作原理.12 第 3.1 節(jié)超外差調(diào)頻接收機(jī)組成部分.12 第 3.2 節(jié)調(diào)頻接收機(jī)的工作原理.17 四調(diào)頻調(diào)幅接收機(jī)的設(shè)計(jì)四調(diào)頻調(diào)幅接收機(jī)的設(shè)計(jì).21 第 4.1 節(jié)調(diào)頻接收機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo).21 第 4.2 節(jié)元器件的選擇.21 第 4.4 節(jié)調(diào)試說明.28 五安裝過程及注意事項(xiàng)五安裝過程及注意事項(xiàng).32 第 5.1 節(jié)故障檢測及處理.32 結(jié)結(jié)論論.35 附附錄錄.36 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).39 致致謝謝.40 前前言言 集

8、成電路具有體積小、功耗低、可靠性高、性能好、使系統(tǒng)整機(jī)實(shí)現(xiàn)很少調(diào)整 或者不調(diào)整等優(yōu)點(diǎn)，通信電子電路正迅速向集成方向發(fā)展。不僅總參數(shù)電路正在迅 速集成化，而且分布參數(shù)電路也在集成化。隨著集成電路設(shè)計(jì)與工藝技術(shù)的進(jìn)步， 現(xiàn)在已經(jīng)有可能將一個(gè)電子系統(tǒng)或者其子系統(tǒng)集成在一個(gè)芯片上，這稱為系統(tǒng)集成1。 它改變了通用元器件組裝電子系統(tǒng)的傳統(tǒng)方法，而直接將系統(tǒng)制作在芯片上，從而 大大促進(jìn)了系統(tǒng)、電路與工藝的結(jié)合。 人們在日常生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面彼此之間進(jìn)行信息的交流，現(xiàn)代通信系統(tǒng)為 信息及時(shí)準(zhǔn)確的傳遞提供了便利條件。 信號通過調(diào)制后在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間進(jìn)行傳輸，即將低頻信號加載到高頻載 波。常見的調(diào)制方式有

9、復(fù)讀調(diào)制、頻率調(diào)制或相位調(diào)制。頻率調(diào)制相比具有以下優(yōu) 點(diǎn)： 1、抗干擾能力 調(diào)頻信號具有較強(qiáng)的抗干擾能力，因?yàn)樵陔姶挪ǜ蓴_中主要干擾的結(jié)果是改變了信 號的幅度，此時(shí)可以放置一個(gè)限幅器把干擾影響的幅度變化消除，而對頻率沒有影 響。 2 調(diào)頻有較寬的頻帶 調(diào)頻信號所占頻帶式調(diào)幅信號的數(shù)十倍，由于調(diào)頻收音機(jī)受到幅度限制（主要受中 頻頻寬限制） ，音頻信號的頻率受到限制，當(dāng)頻帶變寬以及抗干擾能力增強(qiáng)，從而使 調(diào)頻信號的質(zhì)量大大提高。 3 調(diào)頻信號傳播 調(diào)頻信號由于頻帶寬一般采用超短波波段傳播，超短波的最大特點(diǎn)就是直線傳播， 不象短波能通過電離層折射及長波、中波能沿地球白面繞射，傳播可達(dá)千里。由于 距離

10、限制，本地的超短波廣播對于其他地方的電臺即使使用小功率的電臺不會(huì)引起 干擾。這樣就改善了收音機(jī)的串音現(xiàn)象，從而提高了廣播質(zhì)量。調(diào)頻信號具有以上 優(yōu)點(diǎn)，因此對調(diào)頻接收機(jī)的研究會(huì)使我們在了解已有調(diào)頻技術(shù)和產(chǎn)品的基礎(chǔ)上去學(xué) 習(xí)和研究更為先進(jìn)的調(diào)頻技術(shù)。 一無線調(diào)頻接收概論一無線調(diào)頻接收概論 第第 1.11.1 節(jié)節(jié)選題背景選題背景 目前調(diào)頻式或調(diào)幅式收音機(jī)一般都采用超外差式，它具有靈敏度高、工作穩(wěn)定 選擇性好及失真度小等優(yōu)點(diǎn)。我所設(shè)計(jì)的是超外差式調(diào)頻調(diào)幅收音機(jī)2。 超外差式收音機(jī)電路結(jié)構(gòu)：超外差式收音機(jī)的特點(diǎn)是有頻率變換（變頻）過程， 采用固定調(diào)諧的中頻放大器。一般包括下面幾個(gè)部分：變頻級、中頻放大

11、級、檢波 級、低頻前置放大級、低頻功率放大級。其中變頻級包括混頻器和本機(jī)振蕩器兩個(gè) 部分。天線接收到的高頻調(diào)幅信號，經(jīng)過調(diào)諧回路和選擇，送入變頻級的混頻器。 本機(jī)振蕩電路則總是跟蹤著接收的信號，產(chǎn)生高一個(gè)固定頻率的等幅振蕩信號，這 個(gè)信號也送入混頻器。送到混頻器的兩種信號，利用放大器件的非線性特點(diǎn)產(chǎn)生一 種新的差頻信號。高頻調(diào)幅信號經(jīng)過變頻級后，只是變換了載波的頻率，而調(diào)制規(guī) 律沒有改變，仍然是調(diào)幅信號。 收音機(jī)接收天線將廣播電臺播發(fā)的高頻的調(diào)幅波接收下來，通過變頻級把外來 的各調(diào)幅波信號變換成一個(gè)低頻和高頻之間的固定頻率465kHz（中頻） ，然后進(jìn) 行放大，再由檢波級檢出音頻信號，送入低頻

12、放大級放大，推動(dòng)喇叭發(fā)聲。不是把 接收天線接收下來的高頻調(diào)幅波直接放大去檢出音頻信號（直放式） 。 在設(shè)計(jì)中，是根據(jù)所要求的內(nèi)容、指標(biāo)進(jìn)行各單元的設(shè)計(jì)。擬定單元電路，初 步確定電路元件參數(shù)；再根據(jù)組合起來的系統(tǒng)電路進(jìn)行核算，確定整機(jī)電路。最后 通過安裝調(diào)試達(dá)到要求的電氣性能指標(biāo)，確定最終的電路元件參數(shù)，固定、封裝， 成為完整的收音機(jī)產(chǎn)品。 第第 1.21.2 節(jié)節(jié)調(diào)頻調(diào)幅接收機(jī)的概述調(diào)頻調(diào)幅接收機(jī)的概述 1.2.11.2.1 無線電廣播與接收概述 無線電廣播是利用無線電波向廣大接收者播送聲音節(jié)目的通信過程，屬于無線電 通信范疇。廣播電臺為了把聲音信號傳遞出去，發(fā)射的電磁波必須帶有音頻信號。音

13、頻信號是通過一個(gè)調(diào)制器把各種聲音信號加以處理而來的。它的頻率很低，如人聲的 頻率大約在 300 赫3000 赫，音樂頻率大體在 50 赫15000 赫，這樣的頻率是傳送 不出去的，必須再把低頻信號加在高頻電磁波里，這樣的過程叫做調(diào)制，未調(diào)制的高 頻電磁波叫載波。音頻信號必須與載波結(jié)合起來，才能把聲音信號傳送到遠(yuǎn)方。人們 收聽廣播電臺的廣播節(jié)目時(shí)，就是接收到載有低頻信號的電磁波。調(diào)制的方法有兩種： 一種是調(diào)幅(AM)，使載波的振幅隨著音頻信號的大小而變化。一種是調(diào)頻(FM)，使載 波的頻率隨著音頻信號而變化，并保持振幅不變。調(diào)頻通常只應(yīng)用于超短波以上的波 段范圍，調(diào)頻波的接收只限于離無線電發(fā)射較

14、近距離內(nèi)，調(diào)頻具有抗干擾性能好，傳 送信號保真度高的優(yōu)點(diǎn)。 1.2.21.2.2 調(diào)頻與調(diào)幅的定義調(diào)頻與調(diào)幅的定義 (1)調(diào)頻概述 調(diào)頻，就是載頻的頻率不是一個(gè) 常數(shù)，是隨調(diào)制信號而在一定范圍內(nèi)變化， 其幅值則是一個(gè)常數(shù)。與其對應(yīng)的， 調(diào)幅就是載頻的頻率是不變的，其幅值隨調(diào) 制信號而變。 一般干擾信號總是疊加在 信號上，改變其幅值。所以 調(diào)頻波雖然愛到干擾 后幅度上也會(huì)有變化，但在接收端可以用限幅器將信號幅度上的變化削去，所以 調(diào)頻波的抗干擾性極好，用 收音機(jī)接收調(diào)頻廣播，基本上聽不到雜音。 使載波頻率按調(diào)制信號改變的 調(diào)制方式叫調(diào)頻。已調(diào)波頻率變化 的大小由 調(diào)制信號的大小決定，變化的周期由

15、調(diào)制信號的頻率決定。已調(diào)波的振幅保持不 變。調(diào)頻波的波形，就像是個(gè)被壓縮得不均勻的彈簧，調(diào)頻波用英文字母FM 表 示。 (2)調(diào)幅概述 一種調(diào)制方式，屬于基帶調(diào)制。其中，載波信號的 振幅隨著調(diào)制信號的某 種特征的變換而變化。例如， 0 或 1 分別對應(yīng)于無載波或有載波輸出。 調(diào)幅也就是通常說的中波，范圍在 5251605KHz。調(diào)幅是用聲音的 高低變?yōu)榉鹊淖兓碾娦盘?。距離較遠(yuǎn)，受天氣因素影響較大，適合 省際電臺的廣播。調(diào)幅波用英文字母 AM 表示。 1.2.31.2.3無線電波的波段劃分 無線電波是波長比較長的一種電磁波，它在電磁波譜中所占的范圍比較廣。 無線電波可用波長和頻率來表示。習(xí)慣

16、上，中、長波一般用頻率來表示，短波、 超短波一般用波長來表示。 廣播、通訊用無線電波波段劃分如表 Z1001 第第 1.31.3 節(jié)節(jié)無線電廣播系統(tǒng)接收過程及接收原理 無線電廣播系統(tǒng)主要由發(fā)送系統(tǒng)和接收系統(tǒng)兩部分組成。無線電廣播的基本過 程是信號的”發(fā)送接收過程。在發(fā)送端，將需要傳播的信息，如聲音、 文字，圖像等低頻信號，轉(zhuǎn)換成電信號后,經(jīng)調(diào)制器”調(diào)制”在高頻載波上，然 后由發(fā)射機(jī)通過發(fā)射天線輻射到空中去，并以無線電電磁波的形式進(jìn)行遠(yuǎn)距離 傳播。在接收端，這些已調(diào)制的高頻無線電波被接收機(jī)天線接收下來，經(jīng)過” 解調(diào)”和一系列處理后，獲復(fù)成原來的低頻信息。接收機(jī)接收機(jī)是一種從天線接收并 解調(diào)無線電

17、信號的電子設(shè)備，主要用于聲音，圖像定位信息等。 收音機(jī)和無 線電接收機(jī)一般特別指只接收和播放聲音的接收機(jī)，盡管其他的象電視機(jī)技術(shù) 也是無線電接收設(shè)備。 二無線調(diào)頻接收機(jī)理論基礎(chǔ) 第 2.1 節(jié)無線電波基礎(chǔ) 2.1.1 無線電波的分類 根據(jù)將聲音信息調(diào)制在無線電波上的方式的不同，無線電波分為調(diào)頻波與 調(diào)幅波兩大類。調(diào)頻波的英文簡稱為 FM，我國按國際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的調(diào)頻廣播的 頻率范圍為 87 兆赫茲至 108 兆赫茲之間。調(diào)幅波的英文簡稱是 AM，按照使用 頻率范圍的不同又可分為中波、短波、長波，相對應(yīng)的英文簡稱為 MW、SW、LW。中波的頻率范圍，我國按國際標(biāo)準(zhǔn)定為 526.5 千赫茲至 1606

18、.5 千赫茲。短波的頻率范圍為 2.0 兆赫茲至 26.1 兆赫茲之間。長波的頻率 范圍為 150 千赫茲至 284 千赫茲之間，隨著廣播事業(yè)的發(fā)展，長波因其固有的 缺點(diǎn)已不太被使用了，我國一直未使用長波廣播。調(diào)頻波和調(diào)幅波相反，它的 幅度始終保持不變，而頻率卻隨著聲頻信號而變化。目前，調(diào)頻廣播、電視伴 音、無線話筒和無線對講機(jī)等，都是利用調(diào)頻波傳送的。 2.2.2 調(diào)頻波的產(chǎn)生方法 1.直接調(diào)頻法：振蕩器的諧振頻率是由組成振蕩回路的的電感 L 和電容 C 的數(shù)值決定的。使振蕩回路的電感量和電容量受調(diào)制信號的調(diào)制，并隨調(diào)制信 號的電壓作線性變化，就能實(shí)現(xiàn)直接調(diào)頻。可以受調(diào)制信號電壓控制的元件有

19、： 電抗管、變?nèi)荻O管以及導(dǎo)磁導(dǎo)磁系數(shù)受信號電流控制的電感元件等。對 LC 振 蕩器進(jìn)行調(diào)頻的優(yōu)點(diǎn)是電路簡單，可以獲得較大的對頻偏，但頻率穩(wěn)定度較差。 在某些要求穩(wěn)定度較高的場合，可以采用直接對石英晶體直接調(diào)頻的方法。 2.間接調(diào)頻法：間接調(diào)頻的特點(diǎn)是通過調(diào)相（相對調(diào)制）獲得調(diào)頻波，音 頻信號在調(diào)相器中對振蕩器產(chǎn)生的載波進(jìn)行調(diào)相，使載波相位隨音頻信號電壓 成正比變化。在調(diào)相器的輸出端可以得到調(diào)頻波。簡介調(diào)頻的主要優(yōu)點(diǎn)是可以 采用石英晶體振蕩器，且調(diào)制不是在振蕩器內(nèi)直接進(jìn)行，而是在振蕩器的后級 進(jìn)行，比直接調(diào)頻法有較高的穩(wěn)定度，但是頻偏不能太大，一般都采用倍頻法 加大頻偏。 第 2.2 節(jié)調(diào)頻接

20、收機(jī)工作方式 2.2.1接收機(jī)的分類 根據(jù)它對高頻信號的處理方式，可分為直接放大式接收機(jī)和超外差式接收 機(jī)兩種類型： 1.接放大式就是把接收到的高頻信號直接放大，再送到檢波器進(jìn)行檢波。 這種接收機(jī)電路簡單、成本低，但性能較差，目前采用較少，在簡單的收音機(jī) 和某些接受距離較近、要求不嚴(yán)格的接收機(jī)中，還有一定的應(yīng)用。 2.近代接收機(jī)大多采用超外差式。它是把接收到的高頻信號經(jīng)過“變頻器” 變換成固定頻率的中頻信號，由中頻放大器進(jìn)行放大，再送到檢波器進(jìn)行檢波。 這種接收機(jī)電路比較復(fù)雜，卻具有良好的接收性能。 2.2.22.2.2 超外差式接收機(jī)的原理 所謂超外差式，就是通過輸入回路先將電臺高頻調(diào)制波接

21、收下來，和本地 振蕩回路產(chǎn)生的本地信號一并送入混頻器，再經(jīng)中頻回路進(jìn)行頻率選擇，得到 一固定的中頻載波（如：調(diào)幅中頻國際上統(tǒng)一為 465KHz 或 455KHz）調(diào)制波。 超外差的實(shí)質(zhì)就是將調(diào)制波不同頻率的載波，變成固定的且頻率較低的中 頻載波。在廣播、電視、通訊領(lǐng)域，超外差接收方式被廣泛采用。如圖 3-4。 圖 34 超外差原理 在超外差的設(shè)計(jì)中，本振頻率高于輸入頻率。用同軸雙聯(lián)可變電容器，使 輸入回路電容 C1-2和本振回路電容 C1-1同步變化，從而使頻率差值始終保持近 似一致，其差值即為中頻，即： 如接收信號頻率是： 600kHz，則本振頻率是 1055kHz； 1000kHz，則本振

22、頻率是 1455kHz； 1500kHz，則本振頻率是 1955kHz； 由于諧振回路諧振頻率，f 與 C 不成線性變化，因此必須有 LC f 2 1 補(bǔ)償電容對其特性進(jìn)行修正，以獲得在收聽范圍內(nèi) f 與 C 近似成線性變化，保 證 f本振-f信號=f中頻為一固定中頻信號。超外差方式 使接收的調(diào)制信號變?yōu)榻y(tǒng) 一的中頻調(diào)制信號，在作高頻放大時(shí)，就可以得到穩(wěn)定且倍數(shù)較高的放大，從 而大大提高收音機(jī)的品質(zhì)。 2.2.3 超外差式接收機(jī)的優(yōu)點(diǎn) 超外差式接收機(jī)的一個(gè)重要特點(diǎn)就是把高頻信號變換成中頻信號再進(jìn)行放 大。中頻信號頻率固定，而且比輸入信號的頻率低（我國廣播接收機(jī)的中頻采 用 465KHZ） ，這

23、就便于得到倍數(shù)較高而且穩(wěn)定的放大作用，有效地提高了接收 機(jī)的靈敏度。另一方面，中頻頻率不變，使接收機(jī)的中頻放大器有可能采用高 質(zhì)量的調(diào)諧回路，從而獲得良好的選擇性。因此，外差式接收機(jī)無論其靈敏度 還是其選擇性都比直接放大式優(yōu)越得多。 比較起來，超外差式收音機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 接收高低端電臺（不同載波頻率）的靈敏度一致； 靈敏度高；選擇性好（不易串臺） 三超外差式調(diào)頻接收機(jī)電路及工作原理 第 3.1 節(jié)超外差調(diào)頻接收機(jī)組成部分 3.1.1調(diào)頻接收機(jī)的組成 與調(diào)幅接收機(jī)相比，調(diào)頻接收機(jī)除了包含有本機(jī)振蕩器、混頻器、中頻放 大器外，還包括限幅器，并且鑒頻器代替了線性檢波器。其中鑒頻器是關(guān)鍵部 件。因?yàn)?/p>

24、調(diào)頻波是用短波傳輸?shù)?，所以高頻放大和本機(jī)振蕩的頻率很高。有因 為調(diào)頻信號的頻率變化很大，一般最大可達(dá) 150200KHZ，所以中頻就要比調(diào)幅 收音機(jī)的高得多，一般中頻都采用 511MHZ，我國現(xiàn)在一般電視接收機(jī)伴音中 頻就是 6.5MHZ，調(diào)頻收音機(jī)收到調(diào)頻波后，經(jīng)過混頻和中放，送到限幅器和鑒 頻器。鑒頻器輸出的音頻信號加到低頻放大器放大，推動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。 3.1.2對混頻電路的主要要求 (1)(1) 信號失真要小 一般希望混頻電路只對信號的載波頻率進(jìn)行變換，而對信號包絡(luò)或信號角度 的變化盡可能的維持原狀，這樣才能保證原調(diào)幅波或調(diào)頻波的不失真?zhèn)鬏敗?(2)(2) 噪聲系數(shù)要小 噪聲系數(shù) N

25、f 是衡量信號通過本級時(shí)，信號噪聲比降低了多少的一項(xiàng)技術(shù)指 標(biāo)。噪聲系數(shù)越大，說明信號噪聲比降低得越多，噪聲系數(shù)隨本級產(chǎn)生噪聲的 增加而增大，隨本級增益的提高而降低。 混頻級位于接收機(jī)的前端，輸入信號比較微弱，電路本身又工作在非線性 狀態(tài)，所以它所產(chǎn)生的噪聲對整機(jī)的總噪聲和總增益影響很大。 混頻電路的噪聲主要是非線性器件產(chǎn)生的所以應(yīng)選用低噪聲晶體管，選擇 合理的工作點(diǎn)及本機(jī)振蕩電壓，并應(yīng)兼顧到本級噪聲降低和增益提高兩個(gè)方面。 (3)(3) 混頻增益要大 混頻增益的定義是中頻輸出電壓的振幅 Vzm 與高頻輸入電壓振幅 Vsm 之比， 即 Kvc=Vzm/VsmKvc 大，意味著輸入同樣的高頻信號

26、可獲得較大的中頻信號電壓 和信號功率，不但提高了接收機(jī)的靈敏度和整機(jī)增益，而且有效地降低了機(jī)內(nèi) 噪聲的影響。采用混頻跨導(dǎo)高的非線性元件，選擇合理的工作點(diǎn)以及本振和高 頻信號的電壓，輸入、輸出盡量匹配，都有利于提高混頻增益。 (4)(4) 選擇性要好 在保證信號所需通頻帶的前提下，混頻電路抑制各種不需要的頻率分量的 干擾，要求輸出選頻網(wǎng)絡(luò)（帶通濾波器）有較好的選擇性，即希望有較為理想 的幅頻特性，它的矩形系數(shù)盡可能接近于 1。 (5)(5) 頻率覆蓋應(yīng)足夠?qū)捄蜏?zhǔn)確 混頻電路能夠進(jìn)行頻率變換的高頻輸入信號的頻率范圍，叫做它的頻率覆 蓋。顯然，中頻頻率確定后，混頻電路的頻率覆蓋取決于本級振蕩電路的頻

27、率 覆蓋。如果頻率覆蓋不夠?qū)捇蚋采w范圍不準(zhǔn)確，就會(huì)丟失應(yīng)該變換的高頻信號， 在超外差式收音機(jī)中，表現(xiàn)為收不到波段內(nèi)的頻率偏高或偏低的電臺。 (6)(6) 本振頻率要足夠穩(wěn)定 混頻電路的帶通濾波器的帶寬是根據(jù)需要調(diào)定的，一般都不留裕量，當(dāng)本 振頻率發(fā)生漂移時(shí)就會(huì)使本振信號與高頻信號差額成分的一部分超出濾波器通 頻帶的范圍，使中頻信號減小并出現(xiàn)失真。當(dāng)本振頻率漂移嚴(yán)重時(shí)，差額成分 有可能全部移出濾波器的通帶范圍，以至得不到中頻信號。所以，對本機(jī)振蕩 電路的頻率穩(wěn)定度提出了較高的要求。 (7)(7) 本振與高頻輸入信號間的相互影響要小 在混頻電路中，輸入高頻信號和本振等幅信號的電路引線都接在非線性器

28、 件的輸入端，兩者間不可避免地存在著一定的電磁耦合。如果耦合較強(qiáng)，高頻 輸入信號耦合到本振回路中就會(huì)引起本振頻率的變化，造成選擇高頻信號時(shí)調(diào) 諧困難，即所謂頻率牽引現(xiàn)象。若本振信號耦合到高頻信號回路中，不但不會(huì) 壓低本振電壓，還可能出現(xiàn)向空間反發(fā)射。為此，應(yīng)盡量減小這種相互影響。 第 3.2 節(jié)調(diào)頻接收機(jī)的工作原理 3.2.1調(diào)頻（FM）工作原理 調(diào)頻（FM）收音機(jī)由輸入回路、高放回路、本振回路、混頻回路、中放回 路、鑒頻回路和音頻功率放大器組成。如圖 36 所示。 圖 36 調(diào)頻接收機(jī)原理框圖 輸入回路由天線線圈和可變電容構(gòu)成，本振回路由本振線圈和可變電容構(gòu) 成，本振信號經(jīng)內(nèi)部混頻器，與輸入

29、信號相混合。混頻信號經(jīng)中周和 455kHz 陶 瓷濾波器構(gòu)成的中頻選擇回路得到中頻信號。至此，電臺的信號就變成了以中 頻 455kHz 為載波的調(diào)幅波。 調(diào)頻的接收天線以耳機(jī)的地線替代，也可直接插上配給的天線 ANT，二者 工作原理相同。調(diào)頻廣播的高頻信號輸入回路直接經(jīng)電容 C、L 組成的 LC 振蕩 回路，實(shí)際上構(gòu)成一帶通濾波器，其通頻帶為 88MHz108MHz。在集成塊內(nèi)部 接受的調(diào)頻信號經(jīng)過高頻放大，諧振放大。被放大的信號與本地振蕩器產(chǎn)生的 本振信號在內(nèi)部進(jìn)行 FM 混頻，混頻后輸出。 FM 混頻信號由 FM 中頻回路進(jìn)行選擇，提取以中頻 10.7MHz 為載波的調(diào)頻 波。該中頻選擇回

30、路由 10.7MHz 濾波器構(gòu)成。中頻調(diào)制波經(jīng)中放電路進(jìn)行中頻 放大，然后進(jìn)行鑒頻得到音頻信號，經(jīng)功率放大輸出，耦合到揚(yáng)聲器，還原為 聲音。 此外，因在調(diào)頻波段未收到電臺信號時(shí)，內(nèi)部增益處于失控而產(chǎn)生的噪聲 很大。為此，通過檢出無信號時(shí)的控制電平，控制靜噪電路工作，使音頻放大 器處于微放大狀態(tài)，從而達(dá)到靜噪功能。 3.2.23.2.2射頻前端的幾種結(jié)構(gòu) 1、最簡單的射頻前端結(jié)構(gòu) 接收機(jī)前端電路有幾種不同的結(jié)構(gòu)。圖 1 示出了一種最簡單的形式。這種結(jié)構(gòu) 無射頻放大器，在帶通濾波器之后，只有混頻器和本機(jī)振蕩器。帶通濾波器的 輸入來自天線，其輸出經(jīng)過混頻器到達(dá)中頻放大器進(jìn)行后續(xù)處理。 這種結(jié)構(gòu)的主要

31、特點(diǎn)是：第一，在實(shí)現(xiàn)中所需成本比其它結(jié)構(gòu)少；第二，避免 由于處理無用的能量而消耗混頻器的動(dòng)態(tài)范圍。 帶通濾波器具有良好的前向性能（在通頻帶范圍內(nèi)）和良好的反向隔離性能。 這樣可以防止本振信號能量輻射到天線，進(jìn)而避免天線輻射這些信號能量。帶 通濾波器有三個(gè)主要任務(wù)： 限制輸入信號的帶寬以使互調(diào)失真最??； 削弱亂真響應(yīng)，主要是鏡象頻率和 1/2-中頻頻率問題； 抑制本機(jī)振蕩器輻射到天線的能量。 2、稍微復(fù)雜的前端結(jié)構(gòu) 第二種前端結(jié)構(gòu)如圖 2 所示。這種結(jié)構(gòu)使用了一個(gè)射頻放大器。該射頻放大器 的增益較低一般低于 20dB。高于 20dB 的增益可能會(huì)使系統(tǒng)穩(wěn)定性受到損 害，并且不能達(dá)到互調(diào)截獲點(diǎn)。

32、射頻放大器的目的是隔離混頻器，同時(shí)在混頻之前將信號放大。這種放大可以 補(bǔ)償混頻器和帶通濾波器中的損耗。射頻放大器的主要特點(diǎn)是改進(jìn)了混頻器/本 機(jī)振蕩器電路與天線電路之間的隔離。 3、更完善的前端結(jié)構(gòu) 第三種結(jié)構(gòu)如圖 3。與上述兩種結(jié)構(gòu)相似，該結(jié)構(gòu)也有混頻器和本機(jī)振蕩器電 路，或者是包含混頻器和本機(jī)振蕩器的轉(zhuǎn)換器。該結(jié)構(gòu)與前一種結(jié)構(gòu)的不同之 處是增加了一個(gè)帶通濾波器。 兩個(gè)濾波器可以有同樣的中心頻率，但這并不是最好的設(shè)計(jì)方法。一般將第二 個(gè)濾波器的頻率調(diào)至鏡象頻率，該頻率是射頻加上或減去 2 倍的中頻，并與射 頻信號分別位于本振頻率的兩邊。這樣，該鏡象頻率與射頻信號一樣，在混頻 器中經(jīng)過同樣處理

33、，因此可以作為有效信號在系統(tǒng)通過。 第二個(gè)帶通濾波器也能削弱接收機(jī)的其它亂真響應(yīng)和直接中頻提取。此外，還 削弱了在射頻放大器中產(chǎn)生的噪聲，防止噪聲到達(dá)混頻器。 同時(shí)，第二個(gè)帶通濾波器抑制了在射頻放大器中產(chǎn)生的第二諧波能量，從而改 進(jìn)了接收機(jī)的二階互調(diào)截獲點(diǎn)。 在高頻范圍，該濾波器沒有反向響應(yīng)。主要原因是混頻器對于接收機(jī)頻率的奇 數(shù)階諧波幾乎沒有響應(yīng)，因此它們可以通過系統(tǒng)。 射頻帶通濾波器的性質(zhì)由第一中頻和本振信號的注入端共同決定。如果選擇低 端注入，某些亂真信號可能在射頻信號的低端產(chǎn)生。 在高端注入恰恰相反：所有的亂真信號會(huì)處于射頻信號的高端。在插入損耗和 濾波器的選擇之間通常應(yīng)該做權(quán)衡，以利

34、于減少第一個(gè)帶通濾波器的插入損耗 ，但是在第二個(gè)帶通濾波器中可能效益不大。 3.2.3鑒頻器的工作原理 鑒頻器又稱檢波器，它的任務(wù)就是從調(diào)幅波中檢出原調(diào)制信號。一般要分 兩步進(jìn)行。第一步先將等幅的調(diào)頻波改變成振幅隨頻率變化的調(diào)幅波，使其幅 度變 化的規(guī)律和頻率變化規(guī)律相同，也就是和調(diào)制信號的變化規(guī)律相同。第二步再 用振幅檢波器除去載波，最后得到音頻信號。 3.2.4調(diào)頻的實(shí)現(xiàn)方法 1.直接調(diào)頻 （1）定義：用調(diào)制信號直接控制振蕩器的振蕩頻率，使其不失真地反映調(diào)制信 號的變化規(guī)律。 （2）被控的振蕩器 A.LC 振蕩器和晶體振蕩器 B.張馳振蕩器（產(chǎn)生調(diào)頻非正弦波?？赏ㄟ^濾波等方式將調(diào)頻非正弦波

35、變頻為 調(diào)頻正弦波）。 2.間接調(diào)頻 （1）定義：通過調(diào)相實(shí)現(xiàn)調(diào)頻的方法 （2）方法：根據(jù)調(diào)頻與調(diào)相的內(nèi)在聯(lián)系，將調(diào)制信號進(jìn)行積分，用其值進(jìn)行調(diào) 相，便得到所需的調(diào)頻信號。 變?nèi)荻O管的直接調(diào)頻是利用變?nèi)荻O管所呈現(xiàn)的可變電容特性實(shí)現(xiàn)調(diào)頻作用 的，具有工作頻率高、固有損耗小等優(yōu)點(diǎn)。 四調(diào)頻調(diào)幅接收機(jī)的設(shè)計(jì)四調(diào)頻調(diào)幅接收機(jī)的設(shè)計(jì) 第第 4.14.1 節(jié)節(jié)調(diào)頻接收機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)調(diào)頻接收機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) 4.1.14.1.1 主要技術(shù)指標(biāo)主要技術(shù)指標(biāo) 1 工作頻率范圍 接收機(jī)可以接收到的無線電波的頻率范圍為接收機(jī)的工作頻 率范圍或波段覆蓋。接收機(jī)的工作頻率必須與發(fā)射機(jī)的工作頻率相對應(yīng)，如調(diào) 頻廣播

36、收音機(jī)的頻率范圍為（88108）MHZ，是因?yàn)檎{(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)的工作頻率 范圍也為（88108）MHZ。 2 靈敏度 接收機(jī)接收微弱信號的能力稱為靈敏度，通常用輸入信號電壓的大 小來表示，接收的輸入信號越小，靈敏度就越高，調(diào)頻廣播收音機(jī)的靈敏度一 般是（230）uV。 3 選擇性 接收機(jī)從各種信號和干擾信號中選出所需信號（或減小不需要的 信號）的能力稱為選擇性，單位用 dB（分貝）表示，dB 數(shù)越高，選擇性越好。 一般調(diào)幅收音機(jī)頻偏+-10KHZ 的選擇性應(yīng)大于 20dB，調(diào)頻收音機(jī)的中頻干擾比 應(yīng)大于 50dB。 4 保真度 保真度要在接收機(jī)輸出信號接近調(diào)頻信號波形的程度。保真度高的接收機(jī)，

37、揚(yáng)聲器發(fā)出的聲音應(yīng)和廣播電臺的原始聲音一致，如果聲音變得沙啞、沉悶、 刺耳而失去原樣，就叫失真。接收機(jī)的失真越小，它的保真度就越高。 保真度的好壞，必須滿足一定的輸出功率才有意義。因此，在收音機(jī)中， 多用不失真功率、額定功率和最大輸出功率來衡量接收機(jī)輸出功率的大小。不 失真功率是指非線性失真不大于額定功率時(shí)的最大輸出功率。額定功率是指保 證一定的非線性失真條件下，收音機(jī)輸出功率的標(biāo)稱值。最大輸出功率是不考 慮失真的條件下，收音機(jī)能達(dá)到的最大輸出功率。 5 頻率特性 接收機(jī)的頻率響應(yīng)范圍稱為頻率特性或通頻帶。調(diào)頻機(jī)的通頻帶 一般為 20KHZ。 6 輸出功率 接收機(jī)的負(fù)載上獲得的最大不失真（或非

38、線性失真系數(shù)為給定值 時(shí)）功率稱為輸出功率。 4.1.2 調(diào)頻的表達(dá)式 使載波頻率按照調(diào)制信號幅值的改變而改變的調(diào)制方式叫調(diào)頻。就是使載 波的瞬時(shí)頻率隨調(diào)制信號的規(guī)律而變化。已調(diào)波頻率變化的大小由調(diào)制信號的 大小決定，變化的周期由調(diào)制信號的頻率決定。已調(diào)波的振幅保持不變。調(diào)頻 波的波形，就像是個(gè)被壓縮得不均勻的彈簧，調(diào)頻波用英文字母 FM 表示。 設(shè)調(diào)制信號為 U（t）= Umcost 載波信號為 UC（t）= UCmcosCt 調(diào)頻時(shí)，載波電壓振幅度 Ucm不變，而載波瞬時(shí)間頻率則隨調(diào)制信號規(guī)律變 化，即為 (t)=c+KfU(t)=c+(t) 式中c為載波角頻率，又稱為調(diào)頻波中心頻率； K

39、f為比例常數(shù)表示載波頻率變化隨調(diào)制信號變化的程度大小。其值由調(diào)頻 電路決定，單位是弧度/秒伏（rad/sv） ； （t）=KfU(t)為瞬時(shí)角頻率相對于中心頻率的頻率偏移，簡稱頻偏。 調(diào)頻后載波瞬時(shí)相位也會(huì)產(chǎn)生變化，其瞬時(shí)相位為 )()()( 00 ttdttUktdttt c tt fc 式中，ct 為未調(diào)頻時(shí)載波相位； 為調(diào)頻后，瞬時(shí)相位相對于的相位偏移。dtUKt t f )( 0 t c 調(diào)頻波的數(shù)字表示式為 )(cos 0 dttUKtUtU t fcFM 根據(jù)上式可畫出調(diào)頻波的波形圖，如圖 3-2 所示。 圖 3-2 調(diào)頻 從調(diào)頻波形可見，調(diào)頻波振幅保持不變。 調(diào)頻波的頻率跟隨信號的變化規(guī)律而改變。即當(dāng)調(diào)制信號幅度最大時(shí)，調(diào) 頻波最密，頻率最大；而當(dāng)調(diào)制信號負(fù)的絕對值最大時(shí)，調(diào)頻波最稀疏，頻率 最低。當(dāng)調(diào)制信號達(dá)到峰值時(shí)，調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率為最高值 fmax.fmax 與中心頻率 f0 的差值f（即載波頻率變化的寬度）稱 為頻率偏移，簡稱頻偏或頻移，即f=fmax- f0。頻偏的大小由調(diào) 制信號的幅度決定，與調(diào)制信號的頻率無關(guān)。調(diào)制信號從正峰值逐 漸減小向負(fù)半周變化時(shí)，調(diào)頻波上午瞬時(shí)頻率隨之降低，當(dāng)調(diào)頻信 號為負(fù)峰值時(shí)，調(diào)頻波的瞬時(shí)頻率最低，用 fmin 表示，即比中心頻 率 f0 低f0。調(diào)頻波的瞬時(shí)值表示式為 V