調(diào)頻接收機(jī)的設(shè)計(jì)

1、東 北 石 油 大 學(xué)課 程 設(shè) 計(jì)課 程 高頻電子線路 題 目 調(diào)頻接收機(jī)的設(shè)置 院 系 電子科學(xué)學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 電信09-2班 學(xué)生姓名 鄒慶毅 學(xué)生學(xué)號(hào) 090901140222 指導(dǎo)教師 2013年 3月 1日東北石油大學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書課程 高頻電子線路題目 調(diào)頻接收機(jī)的設(shè)計(jì)專業(yè) 電子信息工程 姓名 鄒慶毅 學(xué)號(hào) 090901140222主要內(nèi)容、基本要求、主要參考資料等1、主要內(nèi)容 利用集成電路接收機(jī)設(shè)計(jì)基本的點(diǎn)頻(調(diào)頻)接收機(jī)電路。通過本次電路設(shè)計(jì)，掌握調(diào)頻接收機(jī)電路的設(shè)計(jì)及調(diào)試方法，了解集成電路單片接收機(jī)的性能及應(yīng)用，進(jìn)而加深對(duì)高頻電子線路課程理論知識(shí)的理解，訓(xùn)練、提高電路設(shè)計(jì)及

2、電子實(shí)踐能力。2、基本要求 利用集成電路接收機(jī)設(shè)計(jì)基本的點(diǎn)頻(調(diào)頻)接收機(jī)電路。電路的技術(shù)指標(biāo)為：(1) 工作頻率 ； (2) 輸出功率()； (3) 中頻； (4) 靈敏度。3、主要參考資料 1 陽昌漢. 高頻電子線路. 哈爾濱：高等教育出版社，2006. 2 張肅文，陸兆雄. 高頻電子線路(第三版). 北京：高等教育出版社，1993. 3 謝自美. 電子線路設(shè)計(jì)·實(shí)驗(yàn)·測(cè)試. 武漢：華中科技大學(xué)出版社，2000. 4 高吉祥. 電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì). 北京：電子工業(yè)出版社，2002.完成期限 2月25日-3月1 日 指導(dǎo)教師 專業(yè)負(fù)責(zé)人 2013 年 2 月 22

3、 日一、電路基本原理1.接收系統(tǒng)原理框圖無線通信(或稱無線電通信)的類型很多，可以根據(jù)傳輸方法、 頻率范圍、 用途等分類。不同的無線通信系統(tǒng)，其設(shè)備組成和復(fù)雜度雖然有較大差異，但它們的基本組成不變，圖2-1是無線通信系統(tǒng)基本組成的方框圖。圖1 無線電通信系統(tǒng)基本組成框圖2、 設(shè)計(jì)方案1.電路原理圖 (1)高頻放大電路高頻放大器是用來放大高頻信號(hào)的器件，在接收機(jī)中，高頻放大器放所放大的對(duì)象是已調(diào)信號(hào)，它除載頻信號(hào)外還有邊頻分量。根據(jù)高放的對(duì)象是載頻信號(hào)這一情況，一般采用高頻功率管做放大器件，而且并聯(lián)諧振回路作為負(fù)載。這樣做的好處是：（1）回路諧振能抑制干擾；（2）并聯(lián)回路諧振時(shí)，其阻抗很大，從而

4、可輸出很大的信號(hào)。如圖2所示。圖 2 高頻放大電路（2）本振電路在本次設(shè)計(jì)中，采用改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路。因?yàn)楸菊耠娐返妮敵鲱l率要與高頻放大電路的輸出信號(hào)進(jìn)行混頻，得到一個(gè)中頻信號(hào)。所以要求本振電路的輸出頻率必須很穩(wěn)定，所以采用了改進(jìn)型電容三點(diǎn)式。如果本振電路的輸出不穩(wěn)定，將引起變頻器輸出信號(hào)的大小改變，振蕩頻率的漂移將使中頻改變。振蕩器的振幅與振蕩管的特性以及反饋電路的特性有關(guān)，當(dāng)溫度及其它管子與反饋電路的特性改變時(shí)，振幅也就會(huì)改變。如圖4所示。圖4本振電路（3）混頻器采用二極管環(huán)形混頻器，R1、R2的值都為1000歐，V1端輸入高頻已調(diào)信號(hào)，V2端輸入本振信號(hào)，VO輸出中頻信號(hào)。由圖可見

5、，當(dāng)V2在正半周時(shí)，加在D1、D4管上電壓為正值，D1、D4管導(dǎo)通，而加在D2、D3管上電壓為負(fù)值，D2、D3管截止。同理，當(dāng)V2在負(fù)半周時(shí)，D2、D3管導(dǎo)通，D1、D4管截止。如圖6所示。圖6 二極管環(huán)形混頻電路（4）中頻放大及鑒頻電路中放的作用有兩個(gè)主要作用：（1）提高增益，因中頻低于信號(hào)頻率，晶體管的y參數(shù)及回路諧振電阻等較大，因此易于獲得較高的增益。差外差接收機(jī)檢波前的總增益主要取決于中放。（2）抑制鄰近干擾。對(duì)中放的主要要求是工作穩(wěn)定，失真小，增益高，選擇性好，有足夠?qū)挼耐l帶。對(duì)于高放，因工作頻率f0高，通頻帶BW=f0/QL寬，故高放回路的Q值越高越好，這時(shí)不必顧慮BW太窄的問題

6、；但對(duì)于中放，由于工作頻率較低，若回路Q值過高，頻帶可能太窄而不能通過全部信號(hào)分量，故希望他在要求的通頻帶條件下選擇性越高越好，也就是要求諧振曲線接近矩形。鑒頻器的任務(wù)是從調(diào)頻信號(hào)中檢出調(diào)制信號(hào)，它包括變換部分及振幅檢波器部分。如圖9所示，即為中放和鑒頻的電路圖。圖9中放及鑒頻電路（5）低頻放大電路從鑒頻器輸出的信號(hào)一般很小，所以在輸出極一般采用低頻功率放大電路，如果是音頻信號(hào)，可以外加一個(gè)喇叭。低頻放大電路如圖11所示：圖11 低頻放大電路2.元件參數(shù)附錄1.元件匯總表：元件名稱元件參數(shù)個(gè)數(shù)電壓源12V3三極管2N22193電阻1K6電阻2K2電阻36K1電阻12K1電容1uf7電容33nf

7、2電容300nf1電容1nf1電感1mh2電感110uh1接地線4三、電路調(diào)試與仿真分析(1)高頻放大電路R6、R7為三極管Q2的偏置電阻，以使其工作在放大區(qū)。VCC=20V，V(BR)>=VCC,輸出功率P0=1/2（I0*R5）2,V0=I0*R5,電容C2起隔直耦合作用，C1起隔直作用，Q1、Q3兩三極管構(gòu)成乙類功率放大器，R2、R4的值都取1.0歐，負(fù)載R5為8.2歐，最終由R5輸出功率。由仿真結(jié)果得，放大器將電壓幅值放大20倍。圖3 高頻放大波形（2）本振電路起振條件：A0*F>1；平衡條件：A*F=1，A+F =2n（n=0,1,2,3, ）。R1、R3為三極管偏置電阻

8、，C1起隔直作用，R3為負(fù)載，其上輸出電路產(chǎn)生的振蕩波。C3=100pF,C4=200pF，輸出振蕩波的頻率為11MHz。仿真圖形如下：圖5本振波形（3）混頻器由圖可知示波器1中A、B通道分別顯示的高頻放大信號(hào)和本振信號(hào)，示波器2顯示的是混頻之后的波形。（4）中頻放大及鑒頻電路圖中C1是高頻濾波電容，R及C是減重網(wǎng)路，它用來提高抗干擾性。其作用原理是：在發(fā)射機(jī)中用加重網(wǎng)絡(luò)加重高音，接收時(shí)用減重網(wǎng)絡(luò)削弱高音，于是不存在高音頻率失真。這樣一來，減重網(wǎng)路把高音端的干擾削弱了，故接收機(jī)的信噪比得以提高；或者說，減重網(wǎng)絡(luò)壓縮了通頻帶，減小了噪聲。圖中電容C上的輸出電壓在高音時(shí)因C的電抗減小而下降。圖10

9、即為中放前和鑒頻后的包絡(luò)。圖10 中放及鑒頻波形圖7 混頻之前高頻放大以及本地振蕩波形經(jīng)過變頻器混頻之后輸出的波形，如圖7所示。圖8混頻后波形（5）低頻放大電路R1=56千歐、R2=15千歐，分別為Q1的偏置電阻，C1、C2起隔直耦合作用，C3為旁路電容，直流電壓源為15V,負(fù)載R6上輸出經(jīng)低頻放大后的原始信號(hào)，由模擬波形可看出放大倍數(shù)為100倍。如下圖所示：圖12 低頻放大輸入輸出波形4、 總結(jié)及體會(huì) 首先在這次課程設(shè)計(jì)當(dāng)中我遇到了很多的問題，從電路的設(shè)計(jì)到參數(shù)的確定到最后軟件模擬仿真，我感覺我不懂的東西太多了，但我積極上網(wǎng)查閱資料，經(jīng)過自己多次的實(shí)踐終于完成了這次課設(shè)的任務(wù)。我從中更加學(xué)會(huì)了獨(dú)立自主解決問題的能力。在這個(gè)課程設(shè)計(jì)當(dāng)中，我學(xué)會(huì)了調(diào)頻接收電路的一些基本內(nèi)容和基本理論知識(shí)，并且學(xué)會(huì)了Multisim軟件的基本應(yīng)用。我從中懂得了理論與實(shí)踐的距離，我們一定要理論聯(lián)系實(shí)踐在實(shí)踐中檢驗(yàn)理論。經(jīng)過這次課設(shè)，讓我更加多的了解到了通信專業(yè)的深?yuàn)W，更加增大了我對(duì)通信的求知欲望。