短波調(diào)頻接收機(jī)

1、中 北 大 學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書學(xué) 院（系）：專 業(yè)：學(xué) 生 姓 名：學(xué) 號：設(shè)計題目： 短波調(diào)頻接收機(jī)起 迄 日 期:設(shè)計地點(diǎn):指 導(dǎo) 教 師:專業(yè)負(fù)責(zé)人:發(fā)任務(wù)書日期: 2013 年 1 月 7 日課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書1課程設(shè)計課題的任務(wù)和要求：任務(wù)：設(shè)計并制作一個短波調(diào)頻接收機(jī)要求：（1）接收頻率（f0）范圍：8MHz10MHz； （2）接收信號為20Hz1000Hz音頻調(diào)頻信號，頻偏為3kHz； （3）最大不失真輸出功率100mW(8W)； （4）接收靈敏度5mV； （5）通頻帶：f0±4kHz為3dB； （6）選擇性：f0±10kHz為30dB； （7）鏡像抑制

2、比20dB。2課程設(shè)計課題的具體工作內(nèi)容（包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等）： 該系統(tǒng)由接收機(jī)組成。從天線輸入的信號經(jīng)810MHz 帶通濾波器濾波, 10.7MHz 濾波器濾波(抑制中頻干擾) 后,送人CXA1019S 進(jìn)行混頻，中放，解調(diào)和放大處理,還原出音頻信號。 1.為了防止外部干擾，接收機(jī)部分電路和輸入回路都用印刷電路板組裝，效果較好。 2.采用集成芯片可以使整個系統(tǒng)體積小、重量輕、可靠性好、靈敏度高、功耗低等特點(diǎn)。 考慮到調(diào)頻接收機(jī)的接收頻率較高,本課題對靈敏度,鏡像干擾參數(shù)的要求嚴(yán)格,故采用SONY 公司生產(chǎn)的單片調(diào)頻調(diào)幅集成電路CXA1019S 構(gòu)成該機(jī)的核心電路。 3.為提高

3、本機(jī)的靈敏度,抑制噪聲電壓,增加了調(diào)頻靜噪調(diào)諧電路。 4.本機(jī)在電路的不同部分共使用了三種電源。+ 5V供和接收機(jī)用, ±12V 電源供運(yùn)算放大器用。由于本機(jī)的發(fā)揮部分要求用單- 3V電源供電,所以必須采用某種升壓措施,才能得到5V和12V的電壓。我們采用了DC - DC5D15直流變換器,用升壓與降壓的方式來得到+5V,與±12V 的電壓。 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書3對課程設(shè)計課題成果的要求：任務(wù)書和報告各一份4課程設(shè)計課題工作時間及評分依據(jù)：時 間 安 排評 分 依 據(jù)1、1月9號下午3點(diǎn)（*）交設(shè)計思路；2、1月14號下午3點(diǎn)（*）交原理說明和電路圖，3、1月17號

4、下午3點(diǎn)（*）交設(shè)計報告并答辯。 （地點(diǎn)根據(jù)具體情況進(jìn)行修改）設(shè)計思路，單元電路正確與否，整體電路是否完整，電路原理說明是否正確，報告是否清晰，答辯過程中回答問題是否正確。所在專業(yè)審查意見：負(fù)責(zé)人： 年 月 日測控電路設(shè)計 專 業(yè)：班 級： 學(xué) 號：短波調(diào)頻接收機(jī)1. 設(shè)計思路 該系統(tǒng)由接收機(jī)組成。系統(tǒng)框圖如圖1所示。從天線輸入的信號經(jīng)810MHz 帶通濾波器濾波, 10.7MHz 濾波器濾波(抑制中頻干擾) 后,送人CXA1019S 進(jìn)行混頻，中放，解調(diào)和放大處理,還原出音頻信號。 圖1 接收機(jī)系統(tǒng)框圖2. 設(shè)計方案2.1 接收芯片的選擇 調(diào)頻接收機(jī)一般包括:天線、輸入調(diào)諧回路、混頻、本振、

5、中放、鑒頻、功放、輸出等部分。 如果要實(shí)現(xiàn)自動調(diào)諧,程控搜索,電臺存貯,載頻顯示,還要加上控制和顯示電路。其中混頻、中放、鑒頻電路既可以單獨(dú)設(shè)計,也可采用專用的芯片。采用集成芯片可以使整個系統(tǒng)體積小、重量輕、可靠性好、靈敏度高、功耗低等特點(diǎn)。 考慮到調(diào)頻接收機(jī)的接收頻率較高,本課題對靈敏度,鏡像干擾參數(shù)的要求嚴(yán)格,故采用SONY 公司生產(chǎn)的單片調(diào)頻調(diào)幅集成電路CXA1019S 構(gòu)成該機(jī)的核心電路。 圖2 CXA1019S芯片放大圖 CXA1019是日本SONY公司生產(chǎn)的高性能、高靈敏度調(diào)頻調(diào)幅專用收音機(jī)集成塊。CXA1019集成度高，內(nèi)含F(xiàn)M/AM調(diào)諧電路、混頻電路、靜噪電路、功放電路(功率0

6、.51W)、直流音量電壓控制、調(diào)諧指示等電路，可完成收音機(jī)的全部基本功能。因其成本低，性能優(yōu)越，在各種便攜式收音機(jī)以及電子產(chǎn)品中獲得廣泛應(yīng)用。下圖為CXA1019s內(nèi)部及拐角圖。圖3 CXA1019S芯片結(jié)構(gòu)圖2.2設(shè)計原理框圖 圖4 接收機(jī)電路原理圖 本接收機(jī)采用先進(jìn)的技術(shù)和高精度電路來完成對中頻信號的濾波，邊帶分離，放大，調(diào)頻控制等功能！與傳統(tǒng)的模擬機(jī)相比短波調(diào)頻接收機(jī)的濾波性能，群時延，邊帶隔離度，線性度及解調(diào)靈活性，整機(jī)可靠性，抗干擾性等均有顯著提高。3.1輸出音量的調(diào)節(jié)： 該機(jī)的音量控制利用了片內(nèi)電子音量實(shí)現(xiàn),端子5接音量電位器的可調(diào)端,其它兩端中一端接端子9的恒壓輸出,另一端通過電

7、子R5接端子20端子5音量控制直流電壓變化輸出音量規(guī)律為:當(dāng)端子5電壓上升時,輸出音量減小,端子5電壓下降時,輸出音量升高。3.2抑制干擾為提高本機(jī)的靈敏度,抑制噪聲電壓,增加了調(diào)頻靜噪調(diào)諧電路。端子20又稱為調(diào)諧表 指示。該端子在收到FM 信號時,輸出電壓為低電平,相當(dāng)于音量電位器一端接地,此時調(diào)節(jié)音 量電壓器,可獲得最大的音量。在無FM 信號或沒有調(diào)諧到FM信號時,端子20 輸出為高電頻,接近于電源電壓。該電壓使音量控制端子5電壓升高,電子音量控制使功放處于低功耗的靜態(tài),無音頻信號及噪聲輸出,提高了接收機(jī)的收音質(zhì)量。 3.3 DPF帶通濾波器 帶通濾波器（band-passfilter）是

8、一個允許特定頻段的波通過同時屏蔽其他頻段的設(shè)備。 一個理想的帶通濾波器應(yīng)該有平穩(wěn)的通帶（bandpass,允許通過的頻帶），同時限制限制所有通帶外頻率的波通過。但是實(shí)際上，沒有真正意義的理想帶通濾波器。真實(shí)的濾波器無法完全過濾掉所設(shè)計的通帶之外的頻率的波。事實(shí)上，在理想通帶邊界有一部分頻率衰減的區(qū)域，不能完全過濾，這一曲線被稱做滾降斜率(roll-off)。滾降斜率通常用dB度量來表示頻率的衰減程度。一般情況下，濾波器的設(shè)計就是把這一衰減區(qū)域做的盡可能的窄，以便該濾波器能最大限度接近完美通帶的設(shè)計。3.4 電源電路 本機(jī)在電路的不同部分共使用了三種電源。+ 5V供和接收機(jī)用, ±12

9、V 電源供運(yùn)算放大器用。由于本機(jī)的發(fā)揮部分要求用單- 3V電源供電,所以必須采用某種升壓措施,才能得到5V和12V的電壓。我們采用了DC - DC5D15直流變換器,用升壓與降壓的方式來得到+5V,與±12V 的電壓。4.電路工作原理及參數(shù)設(shè)計4.1最大不失真功率測試 測試框圖如圖5所示圖5 測試框圖調(diào)頻信號源輸出載頻分別為8MHz ,9MHz ,10MHz ,調(diào)制頻率為1kHz ,頻偏3kHz的調(diào)制信號加至接收機(jī)的輸入端。接收機(jī)分別調(diào)諧在8MHz ,9MHz ,10MHz 三點(diǎn)上,改變音量電位器,使負(fù)載兩端電壓波形失真為最小,記下RL 兩端電壓 , 按 ,計算最大不失真功率. 數(shù)據(jù)

10、如下表所示。 頻率/MHZ 8.8 9.8 10.8輸出功率/mW 135 135 132表1 最大不失真輸出功率的測量4.2 頻率范圍測試 電壓V3.42 4.08 4.39 5.48頻率MHZ8.81 9.58 9.61 9.85表2 頻率特性測試4.3 靈敏度測試 接收機(jī)的方法與最大不失真功率方法類似,調(diào)節(jié)音量電位器使接收機(jī)輸出功率為100mV ,減少信號源輸出幅度,使輸出波形恰好不失真,此時調(diào)頻信號源輸出電壓即為靈敏度。數(shù)據(jù)如下表所示。 頻率/MHZ 8 9 10輸出功率/mW 10 10 10信號輸出電壓/mW 1.1 1.0 1.1表3 靈敏度測試 4.4 鏡像抑制比測試 調(diào)頻信號

11、源輸出8MHz,9MHz,10MHz的載頻信號,調(diào)節(jié)音量,使接收機(jī)的輸出標(biāo)準(zhǔn)功率100mW信號源輸出調(diào)至靈敏度電壓,關(guān)閉1 kHz調(diào)制信號。改變頻率為各頻點(diǎn)對應(yīng)的鏡相頻率調(diào)節(jié)信號發(fā)生器的輸出電壓,使中放輸出電壓增加到原來的標(biāo)準(zhǔn),則前后兩次調(diào)頻信號源輸出電壓的比值用dB表示,即為鏡像抑制比。 數(shù)據(jù)如下表所示。 載波頻率/MHZ 8 9 10鏡像頻率/MHZ 10.9 11.9 12.8 鏡像抑制比/Db 20 22 20 表4 鏡象抑制比測試5.整體電路圖圖5 接收機(jī)電路圖（protel99繪制）6.小結(jié) 課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實(shí)際問題,鍛煉實(shí)踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學(xué)生實(shí)際工作能力的具體訓(xùn)練和考察過程。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的日新日異，我們現(xiàn)在的大學(xué)生也要掌握一些工程上的東西。 通過這次課程設(shè)計學(xué)會了如何運(yùn)用圖書館中各種資料來考慮問題，并且又加深了對于本學(xué)期所學(xué)過的很多知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論