电工电子技术课程设计——超外差调幅收音机(单次修改一)(1)

题目________超外差调幅收音机________ 班级__________09无非四班____________ 学号__________200910210421___________ 姓名_____________刘毅________________ 指导_____________徐琼琼______________ 时间_________2011年6月8日__________景德镇陶瓷学院电工电子技术课程设计任务书姓名刘毅_____ 班级_09无非四班指导老师徐琼琼设计课题：设计任务与要求查找一个感兴趣的电工电子技术应用电路，要求电子元件超过30~50个或以上，根据应用电路的功能，确定封面上的题目，然后完成以下任务：1、分析电路由几个部分组成，并用方框图对它进行整体描述；2、对电路的每个部分分别进行单独说明，画出对应的单元电路，分析电路原理、元件参数、所起的作用、以及与其他部分电路的关系等等；3、用简单的电路图绘图软件绘出整体电路图，在电路图中加上自己的班级名称、学号、姓名等信息；4、对整体电路原理进行完整功能描述；5、列出标准的元件清单；注意学术自律：全部图文都要求是自己组织编写绘制的，严禁复制粘贴他人的成果，设计如果出现与同学或网络上其他作品雷同大于50% ，则直接按不及格处理！设计步骤1、查阅相关资料，开始撰写设计说明书；2、先给出总体方案并对工作原理进行大致的说明；3、依次对各部分分别给出单元电路，并进行相应的原理、参数分析计算、功能以及与其他部分电路的关系等等说明；4、列出标准的元件清单；5、总体电路的绘制及总体电路原理相关说明；6、列出设计中所涉及的所有参考文献资料。

设计说明书字数不得少于3000字。

参考文献目录1、总体方案与原理说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .42、输入回路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53、本振电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64、混频电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .85、中频放大电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96、检波电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117、自动增益控制电路（AGC）. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .128、前置低频电压放大电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .139、低频功率放大电路. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1410、总体电路原理相关说明. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1511、总体电路原理图. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1612、元件清单. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1713、参考文献. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1814、设计心得体会. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191、总体方案与原理说明图1 超外差调幅收音机基本原理方框图超外差调幅收音机基本原理：空间有许许多多电台发送的电磁波，它们都有自己的固定频率，收音机通过天线和由电感线圈和可变电容器组成的谐振电路（称调谐电路）来选择性的接收所需高频信号。

由调谐电路选择出的所需要的电台信号是已调幅的高频信号，并且十分微弱，需要先经过高频小信号放大器进行放大处理，再经过变频器（混频器和本振）将高频信号变为频率为465KHz的中频信号，这是超外差式收音机的核心部分，由于它是调制信号，喇叭无法将这种信号直接还原成声音，因此，必须从高频信号中把音频信号分离出来，这个分离过程称为解调，或检波。

在收音机中，检波是由半导体器件二极管或三极管来完成。

调幅的高频信号经检波还原出音频信号，再经过低频功放然后送往喇叭，喇叭将音频信号还原为声音。

收音机接收天线将广播电台播发的高频的调幅波接收下来，通过变频级把外来的各调幅波信号变换成一个低频和高频之间的固定频率—465KHz（中频），然后进行放大，再由检波级检出音频信号，送入低频放大级放大，推动喇叭发声。

而不是把接收天线接收下来的高频调幅波直接放大去检出音频信号（直放式）。

超外差式收音机由输入回路高放混频级、一级中放、二级中放、前置低放兼检波级、低放级和公放级等部分组成，接受频率范围为535KHZ~1605KHZ的中波段。

2、输入回路接收机输入回路的任务是接收广播电台发射的无线电波，并从中选择出所需电台信号。

收音机输入回路的任务是接收广播电台发射的无线电波，并从中选择出所需电台信号。

输入回路是由收音机内部的磁棒天线线圈与调台旋钮相连的可变电容构成的LC 调谐电路，如图2.4所示。

调节可变电容 C 可使 LC 的固有频率等于电台频率，产生谐振，以选择不同频率的电台信号。

再由L2耦合到下一级变频级。

图2 输入回路电路图()()Ft 2cos V t cos V t m m t 1πννΩΩΩ=Ω==，()()t f 2cos V t V t t c cm c cm c 2πωνν===，所以输出调幅电压()()()t cos t cos M 1V t cos t cos V k V t c a mo c m a mo o ωωνΩ+=Ω+=Ω，式中mo m a a /V V k M Ω=是调幅信号的调幅系数，即调幅度。

由已给参数f1=1kHZ,f2=1000kHZ,由公式可得调幅波kHZ 1000f ≈。

图3 输入回路仿真图注：上图仿真图中in1为输入的低频信号的波形，in2为输入的高频信号的波形，out 为输出调幅波信号的波形。

3、本振电路本振电路是由本机振荡器产生频率为fl 的本振信号，输入到混频电路中。

由于fi 是固定值，所以fl 也是可调的。

本振回路由T2、Cb 组成，它是互感耦合共基调射式的LC 振荡电路。

T2抽头是为了减小晶体管的输入阻抗对振荡回路的影响。

本振信号通过耦合电容C2注入到VT1的发射极，它与输入回路耦合到VT1管基极的高频调幅信号在VT1管中混频，由于VT1的集电极为单调谐的谐振回路（中周）,其谐振频率为（fr —fs ）=465kHz, 即为二者的差频465kHz 的中频信号，,而其他频率的信号被滤除,然后再将中频信号送入中放电路去放大。

为了提高电路的稳定性，兼顾变频和振荡性能，静态工作电流一般取为0.3～0.4mA 。

图4 本振电路图根据反馈振荡器的起振条件：振幅起振条件i f V V >或()1>OSC T ω和相位起振条件()()...2,1,02==n n osc T πωϕ可得电容三点式振荡器的震荡角频率''+=''+=2122111C C g g C C g g LC o Li o L i osc ωωω,式中PF C C C C C 1202121='+'=,e b C C C ''+='22，i i R g 1=，L LR g '='1,L=2UH,根据公式LC21f π=,可算出输出波的频率大小πω2o o f =约为10MHZ 。

CbVT19018F T3C2682C1103R1200k R21.8kT 2T1A(绿点)0.3MA图5 本振电路仿真图注：上图中in为输入的直流波形，out为输出的本振信号波形。

4、混频电路混频电路是超外差式接收机的重要组成部分，其作用是将天线上感生的输入高频信号变换为频率固定的中频信号。

混频电路靠近接收天线，它的性能直接影响接收机动态范围等性能。

混频电路中有两个输入信号，载波频率为fc 的高频信号和频率为fl 的本振信号，作用是将fc 高频已调信号不失真的变化为载波频率为fi 的中频已调信号。

其中fi 为接收机的中间频率，fi=fl-fc 。

在我国调幅广播接收机的中频为465KHZ 。

由于晶体三极管的非线性作用，混合的结果产生各种频率的信号，其中有一种是本机振荡频率和电台频率的差等于465KHz 的信号，这就是中频信号。

混频电路的负载是中频变压器，TF2的初级线圈和内部电容组成的并联谐振电路，它的谐振频率是465KHz ，可以把465KHz 的中频信号从多种频率的信号中选择出来，并通过TF3的次级线圈耦合到下一级去，而其它信号几乎被滤掉。

图6 混频电路图混频增益sic V V A lg20 ，i V 为混频器的输出中频信号电压，S V 为输入信号电压。

注：由于元件库元件种类有限，不能仿真出混频电路。

CaCbVT19018FT3C2682C1103R1200kR21.8kT 2T1A(绿点)0.3M5、中频放大电路中频放大器是由多级固定调谐的小信号放大器组成，用来放大中频调幅信号。

中频放大作用是得到高增益，检波电路时用于检波输出没有失真。