高頻調(diào)幅接收機(jī)電路設(shè)計(jì).

1、 高頻電子線路課程設(shè)計(jì)（論文）課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語院（系）：電子與信息工程學(xué)院 教研室：通信教研室學(xué) 號(hào)學(xué)生姓名專業(yè)班級(jí)課程設(shè)計(jì)（論文）題目調(diào)幅接收機(jī)電路設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)設(shè)計(jì)內(nèi)容：1設(shè)計(jì)一個(gè)單邊帶解調(diào)電路圖。 2包括解調(diào)，低頻放大兩部分，其中低頻放大倍數(shù)10倍。3分析其工作原理4用EWB仿真，能夠觀察輸入輸出波形設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)調(diào)制信號(hào)頻率1000Hz,載波頻率100000Hz指導(dǎo)教師評(píng)語及成績(jī)平時(shí)成績(jī)（20%）： 答辯成績(jī)（40%）： 論文成績(jī)（40%）： 總成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日摘要調(diào)幅接收機(jī)是一種常用的廣播通信工具,有多種制作形式。例如超外差式調(diào)幅接收機(jī)和點(diǎn)頻調(diào)幅接

2、收機(jī)。本文主要介紹點(diǎn)頻調(diào)幅接收機(jī)的電路設(shè)計(jì)與調(diào)試方法.此種調(diào)幅接收機(jī)主要有五部分組成,輸入回路,高頻放大,本機(jī)振蕩,解調(diào)和音頻放大.輸入回路是選擇接收信號(hào)的部分,需要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻率;高頻放大是將輸入信號(hào)進(jìn)行放大,同樣需要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻率;解調(diào)是將已調(diào)信號(hào)還原成低頻信號(hào);本機(jī)振蕩則是為解調(diào)器提供與輸入信號(hào)載波同頻的信號(hào);最后的音頻功放則是將聲音信號(hào)放大。本文詳細(xì)介紹了點(diǎn)頻調(diào)幅接收機(jī)各部分的制作過程和最后在電類軟件中的仿真。關(guān)鍵詞：接收機(jī)，解調(diào)，放大目錄第一章 設(shè)計(jì)方案的分析與選取11.1 方案一原理框圖11.2 方案二原理框圖21.3最終方案的選擇2第二章 局部電路的設(shè)計(jì)32.1

3、接收輸入電路32.2 高頻放大電路32.3 本機(jī)振蕩電路42.4 解調(diào)電路52.5 低頻放大電路7第三章 整機(jī)電路的設(shè)計(jì)8第四章 電路的仿真9第五章 總結(jié)11參考文獻(xiàn)12附錄一 元件清單13附錄二 整機(jī)電路圖14第一章 設(shè)計(jì)方案的分析與選取1.1 方案一原理框圖 方案一原理如下圖所示：接收輸入電路高頻放大混頻中頻放大解調(diào)本機(jī)震蕩自動(dòng)增益控制1自動(dòng)增益控制2低頻放大音頻輸出、圖1.1 方案一原理框圖天線接收到高頻信號(hào)經(jīng)輸入回路送至高頻放大器,輸入回路選擇接收機(jī)工作頻率范圍內(nèi)的信號(hào),高頻放大電路將輸入信號(hào)放大后送至混頻電路。本振信號(hào)是頻率可變的信號(hào)源,外差式接收機(jī)本振信號(hào)的頻率f0與接收信號(hào)的頻率

4、fs之和為固定中頻fi,內(nèi)差式接收機(jī)本振信號(hào)頻率f0與接收信號(hào)的頻率fs之差為固定中頻fi。本振輸出也送至混頻電路,混頻輸出為含有fs,f0,f0+fs,f0-fs頻率成分的信號(hào)。中頻放大器放大頻率為中頻fi的信號(hào),中頻放大器輸出送至解調(diào)電路。解調(diào)器輸出為低頻信號(hào),低頻功放電路將解調(diào)的后的低頻信號(hào)進(jìn)行功率放大,推動(dòng)揚(yáng)聲器工作或推動(dòng)控制器工作。自動(dòng)增益控制電路產(chǎn)生控制信號(hào),控制高頻放大級(jí)及中頻放大級(jí)的增益。1.2 方案二原理框圖方案二原理如下圖所示：接收輸入電路解調(diào)低頻放大音頻輸出高頻放大本機(jī)震蕩圖1.2方案二原理框圖天線接收到的信號(hào)傳到輸入回路,輸入回路用來選擇接收到的信號(hào)。并且輸入回路應(yīng)該調(diào)

5、諧于接收機(jī)的工作頻率。被選擇后的信號(hào)傳到高頻放大器部分,經(jīng)過選頻放大。并且選頻回路同樣要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻率。經(jīng)過高頻放大后的信號(hào)傳到由模擬乘法器構(gòu)成的解調(diào)電路,將已調(diào)信號(hào)還原成低頻信號(hào)。由于模擬乘法器用作檢波時(shí)必須有一與接收信號(hào)同頻的本振信號(hào),因此用本機(jī)振蕩來提供與輸入信號(hào)載波同頻的信號(hào)。經(jīng)過解調(diào)后的低頻信號(hào)傳入音頻放大器電路,放大后再傳到揚(yáng)聲器,發(fā)出聲音。1.3最終方案的選擇 方案一和方案二都能實(shí)現(xiàn)調(diào)幅接收機(jī)的要求，但方案一有兩個(gè)自動(dòng)增益電路，增加了方案設(shè)計(jì)的復(fù)雜度，方案一比方案二更易于實(shí)現(xiàn)，所以最終方案選擇方案二。第二章 局部電路的設(shè)計(jì)2.1 接收輸入電路本次課程設(shè)計(jì)中采用的是諧振天線

6、回路。具體的電路設(shè)計(jì)如下圖:圖 2.1 接收輸入電路圖接收機(jī)輸入回路的任務(wù)是接收廣播電臺(tái)發(fā)射的無線電波，并從中選擇出所需電臺(tái)信號(hào)。輸入回路是由接收機(jī)內(nèi)部的磁棒天線線圈與調(diào)臺(tái)旋鈕相連的可變電容CA構(gòu)成的LC調(diào)諧電路。調(diào)節(jié)可變電容 CA可使 LC 的固有頻率等于電臺(tái)頻率，產(chǎn)生諧振，以選擇不同頻率的電臺(tái)信號(hào)2.2 高頻放大電路高頻功率放大電路如圖4-1所示, 他不僅要放大高頻信號(hào)，而且還要有一定的選頻作用，因此晶體管的負(fù)載為L(zhǎng)C并聯(lián)諧振回路高頻放大電路如下圖所示：圖 2.2 高頻放大電路圖2.3 本機(jī)振蕩電路本機(jī)振蕩即正弦波振蕩器，產(chǎn)生頻率為f的等幅振蕩信號(hào)。其振蕩信號(hào)與輸入信號(hào)載波同頻。振蕩信號(hào)要

7、輸入解調(diào)器。設(shè)計(jì)振蕩電路時(shí)，必須注意：頻率穩(wěn)定度 振蕩電路特性的良否，是由頻率穩(wěn)定度決定的，此為振蕩器的重要特性。關(guān)于頻率的變動(dòng)可以用以下數(shù)值表示之。 經(jīng)過時(shí)間的變動(dòng) 電源ON后，隨著時(shí)間的經(jīng)過，所產(chǎn)生的頻率變動(dòng)。特別是，在熱機(jī)(warm-up)時(shí)的變動(dòng)最大。 輸出位準(zhǔn)的穩(wěn)定度： 相對(duì)于時(shí)間，溫度，電源電壓的輸出位準(zhǔn)穩(wěn)定度。 振蕩波形失真 ： 此為正弦波輸出的失真率表示。如果為純粹的正弦波時(shí)，失真率成為零，在高頻率振蕩電路中，除了上述特性以外，尚要考慮到在設(shè)計(jì)時(shí)的頻率可變范圍以及振蕩頻率范圍。 頻率溫度系數(shù)： 相對(duì)于溫度變化時(shí)的頻率變動(dòng)，用ppm/表示，電源電壓變化時(shí)的頻率變動(dòng)，用%/V表示。

8、本機(jī)振蕩電路如下圖所示：圖 2.3本機(jī)振蕩電路圖2.4 解調(diào)電路檢波即調(diào)幅波的解調(diào)，從輸入的調(diào)幅波中還原調(diào)制信號(hào)。可見，檢波器是調(diào)幅接收機(jī)的核心電路，衡量它性能的指標(biāo)主要有檢波效率、檢波失真、等效輸入電阻等。為了了解解調(diào)，我們首先來看調(diào)制的過過程。調(diào)幅就是用低頻調(diào)制信號(hào)去控制高頻振蕩（載波）的幅度，使高頻振蕩的振幅按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化。把調(diào)制信號(hào)和載波同時(shí)加到一個(gè)非線性元件上(例如晶體二極管或晶體三體管)，經(jīng)過非線性變換電路，就可以產(chǎn)生新的頻率成分，再利用一定帶寬的諧振回路選出所需的頻率成分就可實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。解調(diào)時(shí)可以用同步檢波或者包絡(luò)檢波。利用模擬乘法器的相乘原理，實(shí)現(xiàn)同步檢波是很方便的，其工作

9、原理如下：在乘法器的一個(gè)輸入端輸入抑制載波的雙邊帶信號(hào)，另一輸入端輸入同步信號(hào)（即載波信號(hào)），經(jīng)乘法器相乘，可得到所需要的低頻調(diào)制信號(hào)分量，和可用濾波器濾掉的高頻分量，從而實(shí)現(xiàn)了雙邊帶信號(hào)的解調(diào)。如果輸入信號(hào)為有載波振幅調(diào)制信號(hào)，同步信號(hào)為載波信號(hào),利用乘法器的相乘原理同樣能夠?qū)崿F(xiàn)解調(diào)，得到所需要的低頻調(diào)制信號(hào)分量。如果輸入信號(hào)為有載波振幅調(diào)制信號(hào)，同步信號(hào)為載波信號(hào),利用乘法器的相乘，用隔直電容及濾波器可濾掉直流分量和高頻分量，得到所需要的低頻調(diào)制信號(hào)分量，從而實(shí)現(xiàn)有載波振幅調(diào)制信號(hào)的解調(diào)。解調(diào)電路如下圖所示：圖 2.4 解調(diào)電路2.5 低頻放大電路音頻功率放大器是調(diào)幅接收機(jī)的最后部分,用來

10、將解調(diào)后的低頻的微弱的語音信號(hào)進(jìn)行功率放大，給揚(yáng)聲器提供一定的輸出功率。當(dāng)負(fù)載一定時(shí)希望輸出功率盡可能的大，輸出信號(hào)的非線性失真盡可能的小，效率盡可能的高。有用集成運(yùn)算放大器和晶體管組成的電路也有用專用集成電路的功放.本次課程設(shè)計(jì)中采用的是集成運(yùn)放組成的功放。 集成運(yùn)算放大器是一種線性集成電路，使用起來較為方便。低頻放大電路如下圖所示：圖2.5 低頻放大電路圖第三章 整機(jī)電路的設(shè)計(jì)制作完各個(gè)分立部分的電路后,將各個(gè)部分的電路級(jí)聯(lián)起來,即可以得到整機(jī)的電路圖。首先要調(diào)整電路的靜態(tài)工作點(diǎn),然后再分級(jí)調(diào)試,從前級(jí)單元電路開始,向后逐級(jí)聯(lián)調(diào)。調(diào)試合格的單元電路在整機(jī)聯(lián)調(diào)時(shí)往往出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象,產(chǎn)生的原

11、因可能是單級(jí)調(diào)試時(shí)沒有接負(fù)載,或是所接負(fù)載與實(shí)際中的負(fù)載不等效,或是整機(jī)聯(lián)調(diào)又引入了新的分布參數(shù)。因此,搭接完整電路時(shí)的參數(shù)調(diào)整十分重要。因此，在設(shè)計(jì)每個(gè)模塊時(shí)就應(yīng)宏觀把握各功能模塊的參數(shù)，以保證將各電路連成一個(gè)完整電路時(shí)不會(huì)出現(xiàn)太大差錯(cuò)。整機(jī)電路如附錄和下圖所示：圖3.1 整機(jī)電路圖第四章 電路的仿真在整機(jī)電路的仿真中：首先要模擬天線接收到的AM信號(hào)，具體的做法是在天線的接收端直接連接一個(gè)AM信號(hào)源。而信號(hào)源則可以直接從電路軟件中取用，只要調(diào)整好其相關(guān)參數(shù)即可。仿真中所采用的AM調(diào)幅如下圖所示：圖4.1 AM調(diào)幅信號(hào)波形用集成模擬乘法器MC1496構(gòu)成的同步檢波解調(diào)部分在軟件中的仿真。仿真電

12、路如下圖,其中輸入的兩個(gè)信號(hào)一個(gè)是AM調(diào)幅信號(hào),另一個(gè)是與載波同頻率的本振信號(hào)。運(yùn)行解調(diào)電路后的仿真結(jié)果如下圖，即是解調(diào)后的低頻波形圖4.2 解調(diào)部分的仿真波形將解調(diào)后低頻信號(hào)輸入由集成運(yùn)放組成的音頻放大器中，由音頻放大器起放大作用。放大后的低頻信號(hào)再驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲。低頻放大部分音頻仿真結(jié)果：圖4.3 低頻放大波形第五章 總結(jié)通過這次高頻電子線路課程設(shè)計(jì)，我了解并發(fā)現(xiàn)了很多設(shè)計(jì)電路的方法，而且懂得了如何處理錯(cuò)誤的方法。擁有足夠的耐力和信心，對(duì)課程設(shè)計(jì)每一步的順利進(jìn)行極其重要。在收獲知識(shí)的同時(shí)，還收獲了閱歷，收獲了成熟，在此過程中，我們通過查找大量資料，請(qǐng)教老師，以及不懈的努力，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思

13、考、實(shí)際操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。我得到了許多知識(shí)，也解決了許多以前的疑問，在老師的教導(dǎo)，同學(xué)的幫助和自己的努力下最終完成了課程設(shè)計(jì)。參考文獻(xiàn)1張肅文，高頻電子線路M. 北京：高等教育出版社,2008.82雨宮好文，振蕩/調(diào)制解調(diào)電路M. 吉林：科學(xué)出版社2008.33于洪珍，通信電子線路M. 北京: 清華大學(xué)出版社.2008.7 4童詩(shī)白，華成英.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) M.北京：高等教育出版社.2008.55牢五一，牢佳.模擬電子電路分析、設(shè)計(jì)與仿真M. 北京：清華大學(xué)出版社2009.36博戰(zhàn)捷，童輝.AM信號(hào)到DSB信號(hào)的連續(xù)過渡與同步檢波J. 吉林:大學(xué)學(xué)報(bào)2010.27陸秀令，韓清濤.模擬電子技術(shù).北京：北京大學(xué)出版社，2007.8王毓銀，數(shù)字電路邏輯設(shè)計(jì)