《高頻電子線路》課程設計
題目調幅收音機的電路設計
姓名王洪光學號 201003130128
院（系） 電子電氣工程學院
班級 p10 電信一班
指導教師朱相磊職稱教授
二o一一年 12月 22 日
摘要調幅接收機是一種常用的廣播通訊工具,有多種製作形式。例如超外差式調幅接收機和點頻調幅接收機。本文主要介紹點頻調幅接收機的電路設計與除錯方法.
此種調幅接收機主要有五部分組成,輸入迴路,高頻放大,本機振盪,解調和音訊放大.輸入迴路是選擇接收訊號的部分,需要調諧於接收機的工作頻率;高頻放大是將輸入訊號進行放大,同樣需要調諧於接收機的工作頻率;解調是將已調訊號還原成低頻訊號;本機振盪則是為解調器提供與輸入訊號載波同頻的訊號;最後的音訊功放則是將聲音頻號放大。
關鍵詞：調幅，變頻，檢波，
摘要 i
目錄 ii
1.1 引言 1
1.2 設計任務、目的、要求 1
1.2.1 設計任務 1
1.2.2 設計目的 1
1.2.3 設計要 1
第2章設計總體方案 2
2.1工作原理與框圖 2
2.1.1工作原理 2
2.1.2設計電路框圖 2
第3章各單元電路設計與分析 3
3.1變頻電路 3
3.2中頻放大器 3
3.3檢波器 4
3.4音訊放大器 4
3.5自動增益控制電路 5
第4章元件引數計算與選擇 6
4.1元件引數計算 6
4.2元件選擇 6
第5章接收機整機電路分析 8
5.1整機電路原理圖 8
5.2原理圖分析 8
第6章調幅接收機的工作範圍及相關引數 9
6.1工作範圍 9
6.2相關工作引數 9
總結 10
參考文獻 11
1.熟悉設計任務及主要技術指標和要求。
2.選定方案的論證及整體電路框圖的工作原理。
3.單元電路的設計及計算，元器件選擇，電路圖。
4.按國家有關標準畫出整體電路圖，列出元件﹑器件明細表。
5.對設計成果作出評價，說明本設計特點和存在的問題，提出改進意見。
6.獨立思考，認真設計。
7.認真書寫課程設計說明書。
通過調幅接收電路設計設計，學生應建立無線電接收機的整機概念，了解接收整機各單元電路之間的關係及相互影響，從而能正確設計、計算接收機的各個單元電路：包括高頻放大級、主振級、中放級、檢波級及音訊放大器的引數設計、元器件選擇。
天線從空間接收個重點太傳送的無線電波，並將他們轉換成電訊號送到輸入調諧迴路，輸入調諧迴路從中選出某乙個電台節目訊號再送到混頻電路，與此同時本真電路會產生乙個頻率很高的本振訊號也送到混頻電路，在混頻電路中，本振訊號與電台訊號進行差拍（相減），得到頻率為465khz的中頻訊號。頻率為465khz的中頻訊號經中頻放大器放大後，由檢波器解調出音訊訊號，經低放和功放，送給揚聲器發出聲音。
天線在無線電通訊技術中是起到發射或接收電磁波的作用，天線效能的優良與否，往往在無線通訊中起到事半功倍的作用。從原理上講，發射天線和接收天線是互易的，但在實際應用中還是有差別的。一副在某一段頻率上發射效能優良的天線，一定也是在該段頻率上接收效能優良的接收天線，但隨便一條能接收的天線，卻不一定也是優良的發射天線。
一般來說（除了發射和接收共用的天線），發射天線為了突出和強調發射效果，往往採用諧振天線（窄帶天線），而接收天線卻往往採用非諧振天線（寬頻天線），即使接收天線迴路在某些頻率上存在諧振，但天線迴路衡量諧振程度的品質因數（q值）還是比較低的，這樣的天線基本上可以看成是非諧振天線。如果用想同一條天線來完成全波段接收，包括 v/u 波段，甚至到 1g 以上頻率的接收，最好是選擇一些廠家經過專門設計的寬頻天線，有些寬頻天線可以工作在 500khz-1500mhz的頻率範圍內，但寬頻天線（非諧振天線）接收弱訊號的效果總是不如窄帶天線（諧振天線）。
本次課程設計中採用的是諧振天線迴路。具體的電路設計如下圖:
圖2.1 天線迴路的電路設計
圖為單調諧輸入迴路。根據接收訊號的中心頻率 f0 和接收訊號的頻寬 b，確定表示輸入迴路諧振特性的品質因數q = f0/ b
根據中心頻率 f =1/(2? lc)，確定迴路電感 l和電容c 的值。其中，電容值不能太小，否則，分布電容會影響迴路的穩定性，一般取 c>>cie(cie 表示下級高頻放大電路中電晶體的輸入電容)。
為便於調整，實際電路中電容
c 常用固定電容和可變電容併聯的形式。
在設計輸入迴路時，還要考慮它與天線之間，以及它與下一級放大電路之間的阻
抗匹配。所以，要事先確定天線的等效阻抗，以及放大電路的等效輸入阻抗。輸入迴路可以採用部分接入的方法，改善下一級電路對輸入迴路選頻效能的影響。
高頻小訊號放大電路的穩定性是一項重要的指標，單管共發射極放大電路用作高頻放大器時，電晶體反相傳輸導納對放大器輸入導納的作用，會引起放大器工作不穩定。當放大器採用下面所示的共射-共基級聯放大器時，共基電路的特點是輸入阻抗很低輸出阻抗很高，當它和共射電路連線時相當於放大器的負載導納很大，此時放大器的輸入導納電晶體內部的反饋影響相應減小，甚至可以不考慮內部反饋的影響。
在對電路進行定量分析時，可以把兩個級聯電晶體看做乙個復合管。這個復合管的導納引數由（y引數）由兩個電晶體的電壓，電流和y引數決定。一般選用同型號的電晶體作為復合管，那麼他們的導納引數可以認為是相同的，只要知道這個復合管的等效導納引數，就可以把這類放大器看成一般的共射級放大器。
經過y引數的理論計算分析知，級聯放大器的增益計算方法和單管共射電路的增益計算方法相同，但是穩定性卻大大提高。
具體的設計電路圖如下：
圖2.2高頻放大部分電路設計
本機振盪即正弦波振盪器，產生頻率為f的等幅振盪訊號。其振盪訊號與輸入訊號載波同頻。振盪訊號要輸入解調器。
具體的本振電路設計如下圖:
圖2.3高頻振盪部分電路設計
檢波即調幅波的解調，從輸入的調幅波中還原調製訊號。可見，檢波器是調幅接
收機的核心電路，衡量它效能的指標主要有檢波效率、檢波失真、等效輸入電阻等。為了了解解調，我們首先來看調製的過過程。調幅就是用低頻調製訊號去控制高頻振盪（載波）的幅度，使高頻振盪的振幅按調製訊號的規律變化。
把調製訊號和載波同時加到乙個非線性元件上(例如晶體二極體或晶體三體管)，經過非線性變換電路，就可以產生新的頻率成分，再利用一定頻寬的諧振迴路選出所需的頻率成分就可實現調幅。幅度調製訊號按其不同頻譜結構分為普通調幅（am）訊號，抑制載波的雙邊帶（dsb）訊號，抑制載波和乙個邊帶的單邊帶（ssb）訊號。
解調時可以用同步檢波或者包絡檢波。
利用模擬乘法器的相乘原理，實現同步檢波是很方便的，其工作原理如下：在乘法器的乙個輸入端輸入抑制載波的雙邊帶訊號，另一輸入端輸入同步訊號（即載波訊號），經乘法器相乘，可得到輸出訊號：
（條件：為大訊號）
上式中第一項是所需要的低頻調製訊號分量，後兩項是高頻分量，可用濾波器濾掉，從而實現了雙邊帶訊號的解調。
若輸入訊號為單邊帶振幅調製訊號，即則乘法器輸出的輸出：
上式中第一項是所需要的低頻調製訊號分量，後兩項是高頻分量，也可用濾波器濾掉。
如果輸入訊號為有載波振幅調製訊號，同步訊號為載波訊號,利用乘法器的相乘原理同樣能夠實現解調。設，，則輸出電壓：
（條件：為大訊號）
上式中第一項是直流分量；第二項是所需要的低頻調製訊號分量，後面三項是高頻分量，用隔直電容及濾波器可濾掉直流分量和高頻分量，從而實現有載波振幅調製訊號的解調。
同步檢波的電路如下:
圖2.4.1 同步解調部分電路設計
mc1496 是目前常用的平衡調製/解調器。它的典型應用包括乘、除、平方、開方、倍頻、調製、混頻、檢波、鑑相、鑒頻、動態增益控制等。mc1496 的和內部電路與外部引腳圖如圖 2-11 所示。
它內部電路含有 8 個有源電晶體，引腳 8 與 10 接輸入電壓 vx、1與 4接另一輸入電壓vy，6 與12 接輸出電壓 vo。乙個理想乘法器的輸出為vo=kvxvy，而實際上輸出存在著各種誤差，其輸出的關係為：vo=k（vx +vxos）（vy+vyos）+vzox。
為了得到好的精度，必須消除 vxos、vyos 與 vzox 三項失調電壓。引腳 2 與 3 之間需外接電阻，對差分放大器 t5與 t6 產生交流負反饋，可調節乘法器的訊號增益，擴充套件輸入電壓的線性動態範圍。具體外圍偏置電路的確定，詳見參考文獻。
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