高频电子线路课程设计调幅收音机

高频电子线路课程设计调幅收音机
课程设计报告（
题目：调幅收音机学生姓名：苏宝学院：信息工程学院系别：电子系班级：电子10-1班指导教师：韩建峰乌仁格日乐二〇一三年一月
目录
第一部分调幅收音机原理及电路实现
一、调幅收音机原理 (3)
二、器件的识别及测量 (4)
第二部分调幅收音机单元电路仿真分析
一、仿真注意事项……………………………………………………………………………. . 6
二、单元电路的仿真与分析 (6)
（一）低频电压放大及功率放大电路的仿真与分析 (6)
（二）中频放大及检波电路的仿真与分析 (8)
（三）高频信号的接收及变频电路的仿真与分析 (11)
三、调幅收音机系统电路的级联仿真 (13)
四、调幅收音机单元电路指标计算、焊接及功能测试 (15)
（一）低频电压放大及功率放大电路 (15)
（二）中频放大电路 (17)
（三）高频信号的接收及变频电路 (18)
第三部分产品验收
一、收音机效果验
收. (20)
二、课程设计体会及建议 (21)
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格式要求：
1.如果使用计算机打印，使用A4纸，正文用5号宋体打印，上下页边距离设置为
2.54cm，左右页边距设置为
3.17cm。

2.如果手写完成报告，也要采用A4纸。

成绩评定方式：
1.软件部分成绩50分，其中考勤10分；低频、中频、高频、级联四部分仿真结果各10分。

2.硬件部分成绩50分，其中考勤10分；低频、中频、高频电路焊接测量各10分，整机收听效果验收10分。

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第一部分调幅收音机原理及电路实现
一、调幅收音机原理
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收音机电路原理图
调幅信号接收的实现过程
要求：阐述调幅收音机的工作过程，画出个阶段信号的波形及频谱图。

（高频、中频、低频）
调幅收音机的工作原理过程为：天线接收到的高频信号通过输入，将所要收听的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率（我国为465KHz），然后再进行放大和检波。

这个固定的频率，是由差频的作用产生的。

我们在收音机内制造—个振荡电波(通常称为本机振荡)，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。

由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。

任何电台的频率，由于都变成了中频，放大起来就能得到相同的放大量。

调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波与其携带的音频信号。

混频器输出的携音频包络的中频信号由中频放大电路进行一级、两级甚至三级中频放大，从而使得到达二
极管检波器的中频信号振幅足够大。

二极管将中频信号振幅的包络检波出来，这个包络就是我们需要的音频信号。

音频信号最后交给低放级放大到我们需要的电平强度，然后推动扬声器发出足够的音量。

超外差式收音机主要由输入电路、混频电路、中放电路、检波电路、前置低频放大器、功率放大电路和喇叭或耳机组成。

图1 超外差式调幅收音机的原理
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二、器件的识别及测量
要求：识别、测量电路中的所有器件，标出器件实际参数。

用万用表经测量检验，所有器件符合要求规格，可以进行实物的焊接试验
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第二部分调幅收音机的仿真与分析
一、仿真注意事项
调幅收音机的仿真与分析是高频电子线路课程设计的重要组成环节。

设计要求应用multisim仿真软件对实际电路进行仿真、分析与验证，使学生加深对实际电路的理解。

仿真时要注意以下事项：
（1）仿真电路要最大程度的模拟实际电路；
（2）仿真参数的设置一定要与实际电路相吻合；
（3）仿真分析要给出分析条件以及具体结论；
（4）仿真时要求调制信号是限带信号（至少是3个频率以上的合成信号）。

二、单元电路的仿真与分析
（一）低频电压放大及功率放大电路的仿真与分析
1、仿真电路
仿真时将喇叭用8欧姆左右的电阻替代，功放部分等效成如图所示，其他均按原理图仿真。

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2、静态参数仿真
低频电路部分的静态参数仿真（V5，V6，V7的基极和集电极电压）。

用万用表测量得知：Ｖ５的基极电压为：６６０．８１３ｍＶ。

集电极电压为：３Ｖ。

Ｖ６的基极电压为：９３８.１６３ｍＶ。

集电极电压为：３Ｖ。

Ｖ７的基极电压为：９３８．１５５ｍＶ。

集电极电压为：１９９．５９４ｍＶ。

3、仿真波形图与仿真分析
（1）低频电压放大及功率放大电路的输入与输出波形对比图
波形没有失真，放大约有６倍左右，虽有放大，但放大效果不算很好。

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（2）仿真分析
仿真结果分析：实际的电路参数和仿真有一定的偏差，而且仿真结果均比实际电路参数值偏小，原因可能是由于在实验过程中，只考虑到输入和输出的波形放大倍数的合理匹配，从而淡化了中间过程器件的选择和电
流、电压、功率的放大作用，从而造成实验结果测量和实际参数的误差。

（二）中频放大及检波电路的仿真与分析
1、仿真电路
中频放大及检波电路中，需选择合适的Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５与放大器，虽然型号相同，但还需设置参数，使结果更加准确。

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2、中频电路部分的静态参数仿真（V2，V3的基极和集电极电压）。

经万用表测量结果：Ｖ２的基极电压：４１４．５９ｍＶ。

集电极电压：１．５Ｖ。

Ｖ３的基极电压：５９０．４８７ｍＶ．
集电极电压：１．５Ｖ．
3、仿真波形图与仿真分析
（1）中频放大及检波电路的时域波形图（C7的输出电压波形）
仿真后中频放大100多倍，并出现出现检波效果。

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（2）中频放大及检波电路的频谱图（V2基极、V3发射极、C7的频谱图）
V2基极频谱图Ｖ3发射极频谱图
C7的频谱图
（3）仿真分析
由频谱图可知虽在特定频率附近出现突起，但是非常杂乱，说明有干扰信号存在，经过实际电路参数和仿真结果对比，放大倍数相差不多。

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（三）高频信号的接收及变频电路的仿真与分析
1、仿真电路
2、高频电路部分的静态参数仿真（BG1的基极和集电极电压）。

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3、仿真波形图与仿真分析
（1）接收及变频电路的时域波形图（输入及输出的波形）
经混频线路，将1465KH和1000KHz混频出465的中频调幅波。

（2）变频电路的频谱图（输出频谱图）
在465KHz附近出现突起。

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三、调幅收音机系统电路的级联仿真
1、系统仿真电路
将之前做的低频，中频，混频部分，调整缩小线路，复制到一张原理图中，认真观察需要级联的部分，避免出现差错
2、仿真波形图与仿真分析
（1）系统电路的输入输出波形图
级联出现正弦波，但稍有延迟现象，可能是电容电感的参数选取的不准确，替换一些之后，波形出现失真，故此问题还没有解决
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（2）系统电路的输入输出频谱图
（3）级联效果与失真情况分析
各部分级联之后，出现失真，和延迟。

有噪声干扰和环境因素的影响，各部分器件之间也会有所影响，还需整体调试和相关参数的设置。

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四、调幅收音机单元电路指标计算、焊接及功能测试
（一）低频电压放大及功率放大电路
1.低频功率放大电路（V5，Ｖ6，Ｖ7，变压器T6组成）
要求：（1）画出直流等效电路，计算静态工作点。

（2）画出交流等效电路，估算功率增益范围。

（3）完成电路焊接，对计算的交流、直流参数通过实际电路测量进行验证和对比。

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2.低频电压放大电路（Ｖ4及外围电路）
要求：（1）画出直流等效电路，计算静态工作点。

（2）画出交流等效电路，估算电压放大倍数范围。

（3）完成电路焊接，对计算的交流、直流参数通过实际电路测量进行验证和对比。

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（二）中频放大及检波电路
1.检波及AGC控制电路（V3及外围电路构成）
要求：（1）画出直流等效电路，计算静态工作点。

（2）画出交流等效电路，分析检波失真情况。

（3）完成电路焊接，对计算的交流、直流参数通过实际电路测量进
行验证和对比。

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2. 中频放大电路（Ｖ2及外围电路构成）
要求：（1）画出直流等效电路，计算静态工作点。

（2）画出交流等效电路，估算电压放大倍数及通频带范围。

（3）完成电路焊接，对计算的交流、直流参数通过实际电路测量进行验证和对比。

（三）高频信号的接收及变频电路
1.变频器电路（BG1及外围电路构成）（将本振信号独立考虑）
要求：（1）画出直流等效电路，计算静态工作点。

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2.本振电路
在仿真时用1465KHz的交流信号代替。

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第三部分产品验收
一、收音机效果验收
要求：
（1）接收电台来源及频率。

电台来源：天空中的无线电波
频率：525KHz——1655KHz
（2）各个接收电台的实际效果。

我们组调试的收音机接收效果不好，不能收到电台频率
（3）焊接、测量、调试过程中出现的问题及解决办法（包括没有解决的问题）。

1、收音机的焊接：装配焊接的顺是：由后级至前级逐级进行，采用边焊接边测试的方法，具体为：首先对扬声器及低频部分进行焊接，声音效果正常后，对电路指标进行测量；然后对中频部分进行焊接，检查电路加入中频信号后是否工作正常，工作正常后测量指标；第三步焊接高频部分并测量变频电路的指标；最后接入接收机天线，进行整机测试，验收收听效果。

2. 收音机的统调
调整中频
调覆盖
调同步
3. 收音机的验收
（1）验收频率范围535～1605KHｚ
（2）灵敏度较
（3）音质清晰洪亮、噪声低
（4）记录接收到的台数，收听效果等。

我们组的收音机，焊接完成之后，不出声，经反复检查，逐个元件排查，有个电阻存在虚焊情况，但焊接好之后，出声但不能接收到电台，使本次课程设计留下了遗憾。

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二、课程设计体会及建议
本次课程设计已接近尾声,可我的心里却颇不平静，课程设计再一次激发了自身的潜能，能够使自己主动去摸索着学习，受挫中前进。

结束了本学期的课程，可课程设计的过程让我久久不能忘怀。

在此之前，也焊接过一个收音机，已没什么印象，现在想想，当时只是充当一个焊接工人的功能，不知其相关原理及电路知识。

可这次就不同了，在老师的指导下，我们进行分部软件仿真和实物的焊接与调试，使我知道了每一部分电路的原理和实现的功能。

也正是这样一步步的进行，使我知道每部分容易出现的问题的基本原因，这为以后相关电路的检测与调试积累了宝贵的经验。

在机房做仿真，使我更深入的了解以及使用Multisim软件，更加熟练掌握Multisim软件的基本用法，自身感觉,仿真收音机原理图,是一个庞大的工程,.确实这样的,细节决定成败,千里之堤溃于蚁穴,首先是每个步骤,每个小元件的选取与参数以及管脚设置,都要符合客观规律的发展,正因为这样,就需要我们仔细认真的操作.又好像古代的排兵布阵,因为每一个元件,以及它的位置,它的作用,都掌握在我的手中,就好像军师,要为战争做好充分的准备,就要运筹帷幄,决胜千里,讲究战略布局,方式方法的同时,更要注意细节,因为往往一场战争就输在你的不小心扔了一枚钉子,注意细节固然重要,但一定要养成一个良好的习惯,使我们在今后的学习中减少不必要的错误。

仿真过程中，我觉得电路基本上都能连接正确，出现问题往往就在元器件参数的选定和调试过程中，不同的选取结果便会有所差别，感触最深
的是，同样的器件参数放到电路中也会出现不同的结果，想想也挺神奇的，就好像实际过程中在不同的环境，不同的位置，会受到干扰，所以这也是我们需要积累的地方。

调试过程中需要我们反复的设置参数，才能是实验结果更加符合相关标准，所以需要我们观察的同时，也要耐心，更要细心。

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收音机实物焊接与调试过程中，对我来说，是一个磨练的过程，因
为在调试中频放大和检波过程中，耗时巨大，效果还不理想，反复查找原因不得。

收音机的焊接我想对于每个同学来说都非常愿意动手去做，可出现了一些小的问题就不愿去自己动手查找，这对我们的学习是没有益处的。

正如韩老师所说，我们不要把自己只是定位一个焊接收音机的工人，而是要把相关专业知识学好，能够很好的调试与纠错，才能对今后的学习以及工作有所帮助。

最激动人心的时候就是接受电台了。

看见别的同学纷纷调试成功，
自己心里其实很不甘心，不停的去反复查找每部分电路，用万用表测每个器件的实际参数，各部分情况均正常，可就是不能见证奇迹。

由于课程设计的时间有限，不能再一一检查与调试了，这也是本次课程设计小小的遗憾。

是啊,学习中就是要不断的挑战, 要敢于尝试,不怕出错,正因为种种的错误,未知的,才是实验最大的魅力.只有经历了这样的过程，真正的用心去投入其中，那才是真正的收获。

在今后的学习中，善于钻研，不怕困难，敢于尝试一些新鲜又富有挑战的任务，不断学习，不断总结，培养自己的创新能力和综合水平，积累经验，拓展学习生涯。

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