高頻電子線路課程設(shè)計(jì)報(bào)告調(diào)幅收音機(jī)

1、學(xué)校代碼： 10128學(xué) 號(hào)：2 課程設(shè)計(jì)報(bào)告（ 題 目： 調(diào)幅收音機(jī) 學(xué)生姓名： 陳貴濱學(xué) 院： 信息工程學(xué)院系 別： 電子系班 級(jí)： 通信11-2指導(dǎo)教師： 黎玉玲、任躍二 一四 年 一 月目 錄第一部分 調(diào)幅收音機(jī)原理及電路實(shí)現(xiàn)3一、調(diào)幅收音機(jī)原理3二、器件的識(shí)別及測(cè)量5第二部分 調(diào)幅收音機(jī)的仿真與分析7一、仿真注意事項(xiàng)7二、單元電路的仿真與分析7三、 調(diào)幅收音機(jī)單元電路指標(biāo)計(jì)算、焊接及功能測(cè)試16第三部分 產(chǎn)品驗(yàn)收21一、收音機(jī)效果驗(yàn)收21二、課程設(shè)計(jì)體會(huì)及建議21 第一部分 調(diào)幅收音機(jī)原理及電路實(shí)現(xiàn)一、調(diào)幅收音機(jī)原理圖1 收音機(jī)電路原理圖該電路從整體上分為三個(gè)部分從前至后分別是混頻電

2、路、中頻放大電路、電壓放大及功率放大電路1.混頻電路：廣播信號(hào)（AM信號(hào)）從T1天線輸入經(jīng)過混頻電路后V1和選頻網(wǎng)絡(luò)后電壓信號(hào)變?yōu)?65K的放大的電壓信號(hào)。圖2 輸入電磁波時(shí)域信號(hào) 圖3 輸入電磁波頻譜圖圖4 輸出電磁波時(shí)域信號(hào) 圖5 輸出電磁波頻譜圖2.中頻放大電路：將經(jīng)過混頻放大后的465K的AM信號(hào)經(jīng)過兩級(jí)高頻小信號(hào)諧振放大器將mV級(jí)的電壓信號(hào)放大大概100倍左右。再經(jīng)過V3的三級(jí)管包絡(luò)檢波器將AM信號(hào)所攜帶的音頻信號(hào)從放大后的AM信號(hào)中解調(diào)出來即得到相應(yīng)的音頻信號(hào)。圖6 輸入電磁波時(shí)域信號(hào) 圖7 輸入電磁波頻譜圖圖8 輸出電磁波時(shí)域信號(hào) 圖9 輸出電磁波頻譜圖3.電壓放大及功率放大電路

3、：經(jīng)過包絡(luò)檢波后的音頻信號(hào)經(jīng)過V4組成的低頻放大器將音頻信號(hào)放大后，再通過V5,V6組成的功率放大器將功率放大后驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器或耳機(jī)發(fā)聲。圖10 輸出電磁波時(shí)域信號(hào) 圖11 輸出電磁波頻譜圖二、器件的識(shí)別及測(cè)量表1元件型號(hào)實(shí)測(cè)元件位號(hào)型號(hào)實(shí)測(cè)三極管9013V6 285電阻R61K1K9013V7 281R22K2K9014V5 378R430K30K9018V1 120R556K56K9018V2 123R7、R10100K100K9018V3 126R1120K120 K9018V4 132瓷片電容瓷片電容偏差較大發(fā)光二極管紅色223磁棒及線圈4×8×88mm電解電容4.7u

4、F振蕩線圈TF10(紅色)100uF中頻變壓器TF10(黃色)TF10(白色)TF10(綠色)雙聯(lián)電容CBM-223PF耳機(jī)插座3.5mm裝配說明書1機(jī)殼上蓋1輸入變壓器藍(lán)色機(jī)殼下蓋1揚(yáng)聲器0.5W 8刻度面板電位器10K調(diào)諧撥盤電阻位號(hào)型號(hào)實(shí)測(cè)電位器撥盤R85150.9R13、R1510099.7磁棒支架1R12、R14120118.9印刷電路板1R3150149.9電池極片4R11220221.5螺絲5R16510509.8導(dǎo)線紅、黑、黃R9680680第二部分 調(diào)幅收音機(jī)的仿真與分析一、仿真注意事項(xiàng) 調(diào)幅收音機(jī)的仿真與分析是高頻電子線路課程設(shè)計(jì)的重要組成環(huán)節(jié)。設(shè)計(jì)要求應(yīng)用multisim

5、仿真軟件對(duì)實(shí)際電路進(jìn)行仿真、分析與驗(yàn)證，使學(xué)生加深對(duì)實(shí)際電路的理解。仿真時(shí)要注意以下事項(xiàng)：（1）仿真電路要最大程度的模擬實(shí)際電路； （2）仿真參數(shù)的設(shè)置一定要與實(shí)際電路相吻合；（3）仿真分析要給出分析條件以及具體結(jié)論；（4）仿真時(shí)要求調(diào)制信號(hào)是限帶信號(hào)（至少是3個(gè)頻率以上的合成信號(hào)）。二、單元電路的仿真與分析（一）低頻電壓放大及功率放大電路的仿真與分析1、仿真電路圖12 低頻電壓放大及功率放大電路的仿真原理圖2、靜態(tài)參數(shù)仿真低頻電路部分的靜態(tài)參數(shù)仿真。表2測(cè)量位置晶體管編號(hào)基極集電極V5535.6mV2988mVV6519.2mV3000mVV7498.8mV497.7mV3、仿真波形圖與仿真

6、分析（1）低頻電壓放大及功率放大電路的輸入與輸出波形對(duì)比圖圖13 低頻電壓放大及功率放大電路的輸入與輸出波形對(duì)比圖（2）仿真分析表3實(shí)際電路參數(shù)仿真分析結(jié)果BG4的電流放大倍數(shù)412414.87BG6的電流放大倍數(shù)0.340.428BG7的電流放大倍數(shù)7981.49B5的電壓比及其性質(zhì)（降壓或升壓）24降壓20降壓B6的電壓比及其性質(zhì)（降壓或升壓）23降壓21降壓BG4的電壓放大倍數(shù)243242.5BG6和BG7構(gòu)成功放電路的功率放大倍數(shù)1523圖14 輸入頻譜圖圖15 輸出頻譜圖（二）中頻放大及檢波電路的仿真與分析1、仿真電路圖16 中頻放大及檢波電路2、中頻電路部分的靜態(tài)參數(shù)仿真（BG2，

7、BG3的基極和集電極電壓）。表4基極集電極V20.767V3VV30.885V3V3、仿真波形圖與仿真分析（1）中頻放大及檢波電路的時(shí)域波形圖（BG2基極、BG3發(fā)射極、C11的輸出電壓波形）圖17 輸入輸出波形對(duì)比圖圖18 V3發(fā)射極波形（2）中頻放大及檢波電路的頻譜圖（BG2基極、BG3發(fā)射極、C11的頻譜圖）圖19 V2基極頻譜圖圖20 V3發(fā)射極頻譜圖圖21 輸出頻譜圖（3）仿真分析表4實(shí)際電路參數(shù)仿真分析結(jié)果V2的電流放大倍數(shù)5598V3的電流放大倍數(shù)8385V2電壓放大倍數(shù)150200V3電壓放大倍數(shù)0.220.3（三）高頻信號(hào)的接收及變頻電路的仿真與分析1、仿真電路圖22 高頻信

8、號(hào)的接收及變頻電路2、高頻電路部分的靜態(tài)參數(shù)仿真。表4測(cè)量點(diǎn)電壓V1基極1.606VV1集電極2.808V3、仿真波形圖與仿真分析（1）接收及變頻電路的時(shí)域波形圖（BG1基極、BG1發(fā)射極、BG1集電極、B3輸入電壓的波形） 圖23 V1基極波形 圖24 V1發(fā)射極波形 圖25 V1集電極波形 圖26 輸出波形圖（2）接收及變頻電路的頻譜圖圖27 V1基極頻譜圖圖28 V1發(fā)射極頻譜圖圖29 V1集電極頻譜圖圖30 輸出頻譜圖三、調(diào)幅收音機(jī)系統(tǒng)電路的級(jí)聯(lián)仿真1、系統(tǒng)仿真電路圖31 級(jí)聯(lián)仿真電路2、仿真波形圖與仿真分析（1）系統(tǒng)電路的輸入輸出波形圖圖32系統(tǒng)電路的輸入輸出波形圖（2）系統(tǒng)電路的輸

9、入輸出頻譜圖圖33 輸入的頻譜圖圖34 輸出頻譜圖（3）級(jí)聯(lián)效果與失真情況分析由級(jí)聯(lián)的輸入輸出時(shí)域波形圖可以看出失真不嚴(yán)重，但是通過傅立葉分析可以看到頻域失真較嚴(yán)重。主要原因是由于使用的multisim版本的問題其中的虛擬元器件缺少頻譜分析儀，故采用傅立葉分析而傅立葉分析有時(shí)間要求，在電路剛開始運(yùn)行的時(shí)候波形比較失真故采用傅立葉分析得到的頻譜圖失真較嚴(yán)重。三、 調(diào)幅收音機(jī)單元電路指標(biāo)計(jì)算、焊接及功能測(cè)試（一）低頻電壓放大及功率放大電路 1.低頻功率放大電路（1）畫出直流等效電路，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。圖35 電壓放大及功率放大電路直流等效電路功率放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)： Ib=1.89mA，Ic=15.

10、506mA，Ubc=142uV，Uceq=502.307mV 電壓放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)：Ib=23uA，Ic=3mA，Ubc=2.3V，Uceq=2.99V（2）畫出交流等效電路，估算功率增益范圍。圖36 電壓放大及功率放大電路交流等效電路（3）功率增益范圍為15至60倍，電壓放大倍數(shù)范圍80至150倍通過對(duì)實(shí)際電路的測(cè)量可以看到實(shí)際電路的各個(gè)參數(shù)與計(jì)算得到的基本一致，但是由于仿真相應(yīng)的元器件的缺乏導(dǎo)致用的三極管和變壓器與實(shí)際的不同最終使得各個(gè)參數(shù)與實(shí)際參數(shù)差別很大。 （二）中頻放大及檢波電路 1.中頻、檢波及AGC控制電路）（1）畫出直流等效電路，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。圖37 中頻放大及檢波電路直流

11、等效電路中頻放大電路靜態(tài)工作點(diǎn)： Ib=21uA，Ic=2.316mA，Ubc=6.64V，Uceq=2.594V檢波電路靜態(tài)工作點(diǎn)： Ib=57.965uA，Ic=3.213mA，Ubc=2.188V，Uceq=2.985V（2）畫出交流等效電路，分析檢波失真情況。圖38 中頻放大及檢波電路交流等效電路（3）電壓放大倍數(shù)為200，通頻帶范圍:430520Hz通過對(duì)實(shí)際電路的測(cè)量可以看到實(shí)際電路的各個(gè)參數(shù)與計(jì)算得到的基本一致，但是由于仿真相應(yīng)的元器件的缺乏導(dǎo)致用的三極管和變壓器與實(shí)際的不同最終使得各個(gè)參數(shù)與實(shí)際參數(shù)差別很大。 （三）高頻信號(hào)的接收及變頻電路 1.變頻器電路（將本振信號(hào)獨(dú)立考慮）

12、（1）畫出直流等效電路，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。圖39 變頻器電路直流等效電路靜態(tài)工作點(diǎn)：Ib=16.37uA，Ic=492.085uA，Ubc=1.285V，Uceq=1.877V（2）畫出交流等效電路及電路的輸入、輸出頻譜圖。圖40 變頻器電路交流等效電路圖41 輸入頻譜圖圖42 輸出頻譜圖2.本振電路（1）畫出直流等效電路，計(jì)算靜態(tài)工作點(diǎn)。圖43 本振電路直流等效電路（2）畫出交流等效電路，判斷是否滿足相位平衡條件。圖44 本振電路交流等效電路由交流通路可知若在晶體管基極加入一個(gè)沖激電壓，則在晶體管集電極會(huì)的到一個(gè)和其反相的電壓。再由變壓器的同名端可得到其反相的電壓再經(jīng)過電容可得到一個(gè)和激勵(lì)信號(hào)

13、反相的電壓信號(hào)。故屬于正反饋即滿足相位平衡條件。（3）通過對(duì)實(shí)際電路的測(cè)量可以看到實(shí)際電路的各個(gè)參數(shù)與計(jì)算得到的基本一致，但是由于仿真相應(yīng)的元器件的缺乏導(dǎo)致用的三極管和變壓器與實(shí)際的不同最終使得各個(gè)參數(shù)與實(shí)際參數(shù)差別很大。 第三部分 產(chǎn)品驗(yàn)收一、收音機(jī)效果驗(yàn)收（1）接收電臺(tái)來源及頻率。1內(nèi)蒙古人民廣播電臺(tái)蒙古語廣播（實(shí)際頻率1458kHZ），測(cè)試頻率1400kHZ2中央人民廣播電臺(tái)經(jīng)濟(jì)之聲（實(shí)際頻率1143kHZ），測(cè)試頻率1300kHZ3內(nèi)蒙古電臺(tái)漢語新聞綜合（實(shí)際頻率1000kHZ），測(cè)試頻率1200 kHZ4呼和浩特電臺(tái)新聞綜合廣播（實(shí)際頻率882kHZ），測(cè)試頻率900 kHZ5內(nèi)蒙古

14、電臺(tái)漢語新聞綜合（實(shí)際頻率678kHZ），測(cè)試頻率690 kHZ6. 中國(guó)之聲 （實(shí)際頻率603kHZ），測(cè)試頻率630kHZ（2）各個(gè)接收電臺(tái)的實(shí)際效果。其中中國(guó)之聲和內(nèi)蒙古電臺(tái)漢語新聞綜合在任何地點(diǎn)聲音都較大較清晰，其他4個(gè)電臺(tái)在空曠地帶聲音較清晰。（3）焊接、測(cè)量、調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題及解決辦法（包括沒有解決的問題）。a.焊接過程中一開始焊接的焊點(diǎn)出現(xiàn)了很多問題，經(jīng)過檢查發(fā)現(xiàn)主要是焊槍的頭部分過于粗且平滑。通過將焊槍的頭搓細(xì)后得到的焊點(diǎn)的效果相當(dāng)好，因此如果以后自己買焊槍的情況下需考慮一下其在各方面的性能再選擇是否購(gòu)買b.在測(cè)量的過程中測(cè)量三極管的基極電流的難度較大，至今不知道如何去測(cè)量

15、基極的電流。c.在統(tǒng)調(diào)的時(shí)侯調(diào)覆蓋需調(diào)節(jié)中周和半可調(diào)電容，經(jīng)過多次調(diào)試后最大和最小的頻率情況基本可以。但是在調(diào)節(jié)中間頻段的時(shí)候偏差較大。后來考慮到是否是信號(hào)源的問題，再通過實(shí)例測(cè)試相應(yīng)的頻道和收音機(jī)刻度顯示的頻道的偏差較小，由此可確定實(shí)驗(yàn)室的高頻信號(hào)發(fā)生器有問題。二、課程設(shè)計(jì)體會(huì)及建議1.體會(huì)：（1）七管收音機(jī)能用七個(gè)三極管就能實(shí)現(xiàn)調(diào)幅廣播的接收電路非常簡(jiǎn)單沒有數(shù)字電路部分全部是模擬電路。（2）在使用電源方面沒有我們想象的很高的電壓電源，此收音機(jī)只用了兩節(jié)的干電池串聯(lián)為整個(gè)收音機(jī)供電整個(gè)系統(tǒng)的電壓不是很大（3）在整個(gè)電路中焊接只是很少的一部分，更多的部分是調(diào)試。在高頻電路的設(shè)計(jì)和制作過程中調(diào)試是很重要的一部分。（4）電路中運(yùn)用了混頻電路，高頻小信號(hào)諧振放大器，低頻放大器，低頻功率放大器，正弦波振蕩電路等在調(diào)試和測(cè)試過程中加深了對(duì)高頻電路和理論的理解。（5）在做仿真測(cè)試時(shí)由于沒有中周和相應(yīng)型號(hào)的三極管所以在仿真過程中只能用變壓器和三極管來試出相應(yīng)正確的電路。更加堅(jiān)定了我要自己去研究各種型號(hào)的三極管、中周結(jié)構(gòu)和multisim中元器件創(chuàng)建方法的決心。（6）在整個(gè)收音機(jī)統(tǒng)調(diào)的時(shí)候，將相應(yīng)的信號(hào)發(fā)生器的接頭靠近收音機(jī)的磁棒就可以在