调频接收机高频课程设计报告
简易调频接收机高频课程设计(优.选)
通信基本电路课程设计简易调频接收机专业:电子信息工程班级:0902姓名:张同浩指导老师:目录摘要 (1)一、选题意义 (1)二、总体方案 (2)2.1、设计目的 (2)2.2、设计思路 (2)三、调频接收机的工作原理 (3)四、调频接收机的主要技术指标 (3)4.1、接收机的工作频率范围 (3)4.2、灵敏度 (3)4.3、选择性 (4)4.4、信噪比 (4)4.5、输出功率 (4)4.6、直流电源 (4)五、各部分性能设计 (4)5.1、高频放大电路 (4)5.2、本振电路 (6)5.3、混频器 (6)5.4、中频放大及鉴频电路 (7)5.5、低频放大电路 (8)5.6、调频接收机总电路图 (9)六、心得体会 (10)七、参考文献 (11)摘要本次课程设计,其目的是得到一个简易的超外差调频接收机。
所谓超外差,是指将所要接收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,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。
在超外差式调频接收机的设计过程中,应将其分为选频网络、高频放大、变频、中频放大、解调、低放和低频功放七个部分。
但是在设计时必须全面考虑,妥善处理一些相互牵制的矛盾,特别要抓住主要矛盾(稳定性、选择性、失真等),才能使得接收机有较好的指标。
超外差式接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。
超外差电路的典型应用是超外差接收机,其优点是:一、容易得到足够大而且比较稳定的放大量。
二、具有较高的选择性和较好的频率特性。
三、容易调整。
缺点是电路比较复杂,同时也存在着一些特殊的干扰,如像频干扰、组合频率干扰和中频干扰等。
随着集成电路技术的发展,超外差接收机已经可以单片集成。
关键词:超外差,高频,调频,本振,混频,中频放大,鉴频,低频放大。
一、选题意义随着科技日新月异的发展,知识的不断更新,信息传输是人类社会生活不可缺少的一部分。
从古代的烽火到近代的旗语,都是人们寻求快速远距离通信的手段。
高频电子线路课程设计调幅接收机的设计
目录摘要 (2)设计目的及要求 (2)调幅接收机的设计 (2)一、普通直放式接收机 (2)二、超外差式接收机 (3)三、组成电路及工作原理 (4)(一)输入回路 (4)(二)变频电路 (5)四、变频电路的组成与变频原理 (5)(一)变频电路的组成 (5)(二)变频电路的原理 (6)五、中频放大电路、检波和自动控制增益电路 (7)(一)中频放大电路 (7)(二)检波和自动控制增益电路 (9)六、低放级与功放级 (10)(一)低放级电路 (10)(二)功率放大电路 (11)七、设计总结 (12)附录一设计原理图及元件清单 (13)(一)设计的总原理图 (13)附录二元件清单及参考文献 (13)(一)元件清单 (13)(二)参考文献 (14)摘要超外差接收机调幅接收机变频电路中频放大电路检波电路低频放大电路自动增益控制电路本课程设计是设计一个超外差式调幅接收机。
该超外差式调幅接收机主要由调谐回路,变频回路,中频放大级,检波和自动控制增益电路,低频放大电路和功率放大电路构成。
设计目的及要求目的:一学会分析电路、设计电路的方法和步骤二学习protel绘图方法和表格的绘制三进一步掌握所学元件及在此基础培养自己分析、应用其他元件的能力四了解调幅接收机的基本组成与各功能电路的工作原理要求:主要性能指标:工作频率为8MHz,输出功率为100mW。
接收信号:载频为8MHz,调制信号为1kHz的正弦波,调幅度为50%的AM信号。
调幅接收机的设计一、普通直放式接收机直放式接收机的特点是电路简单,一般只用1——4只,晶体管和一些基本元件。
易于安装调试,成本低,但它的灵敏度低,选择性不太好。
典型的电路图如图一所示:图一为了克服直放式接收机的灵敏度低选择性不好的缺点,我们便引入了“超外差”的设计理念。
二、超外差式接收机输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。
因为,它是比高频信号低,比低频信号又高的超音频信号,所以这种接收方式叫超外差式。
高频电子线路调频接收机课程设计(MC13135)
河北科技师范学院课程设计说明书课程名称:高频电子线路设计题目:调频接收机姓名:系别:机电工程学院专业班级:电子信息0701指导教师:日期:2009-11.30~12.5调频接收机设计报告设计者:指导老师:一、调频接收机的主要技术指标调频接收机的主要技术指标有:1.工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。
接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。
如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz 2.灵敏度在标准调制(如调制频率fΩ= kHz 、频偏△f m =kHz或25kHz、50 kHz、75 kHz )条件下,使接收机输出端为额定音频功率和规定信噪比的输入信号电平,称为灵敏度。
接受的输入信号电平越小,灵敏度越高。
调频广播收音机的灵敏度为50µV,3.中频选择性接收机6dB带宽和带外的抑制能力称为中额选择性,一般调频收音机的中频6dB带宽为±100kHz,±200kHz处的带宽抑制能应大于40dB手机中频6dB带宽为±5kHz,±10kHz处带外抑制能力应大于40dB。
4.中频抑制比接收机对输入信号为本机中频信号f I的抑制能力称为中频抑(IFR )IFR=20㏒(V IF/V S),式中,V S是输入灵敏度电平,V IF是使输出功率为额定值的输入中频信号电平,单位用dB(分贝)表示dB数越高,中频抑制能力越强。
5.镜相抑制比接收机对输入信号为镜象频率信号(f j)的抑制能力,称为镜像(IRR)IRR=20㏒(V j /V S)式中,V S是输入灵敏度电平,V j是使输出功率为额定值的输入镜像信号电平,单位用dB(分贝)表示dB数越高,镜相抑制能力越强。
镜像频比本振频频率高一个中频f I,它与本振频率f o之差仍等于中频f I,f j率fj=f o+f I=f S+2f I ,f S是接收机工作频率。
高频-超外差调频接收机的设计报告
第1章引言、设计任务描述、思路及方案1.1引言在本次设计中,其目的是得到一个超外差调频接收机机。
在超外差式调频接收机的设计过程中,应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。
整个电路的设计必须注意几个方面。
选择性好的级,应尽可能靠近前面,因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去,效果最好。
如干扰及信号很大,则由于晶体管的非线性,将产生严重的组合频率及其他非线性失真,这时滤除杂波比较困难。
为此,在高级接收机中,输入电路常采用复杂的高选择电路。
1.2设计任务描述设计题目:超外差式调频接收机1设计目的:巩固已学的理论知识,能够建立无线调频接收机的整机概念,了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响,正确设计、计算接收机的各个单元电路。
2基本要求:(1)设计一个超外差式调频接收机,(2)设计指标1、接收频率范围 85~108MHz2、灵敏度≤1mV3、选择性≥50dB4、频率特性通频带为200KHz5、输出功率≥100mW1.3设计思路根据此次课程设计的要求,我设计的是超外差式调频接收机。
整个电路由六部分组成,分别为高频放大、混频、本振、中放、鉴频、低频放大。
(1)高频放大:高频放大器是用来放大高频信号的器件(在接收机中,高放所放大的对象是已调信号,它除载频信号外还有边频分量)。
根据高放的对象是载频信号这一情况,一般采用管子做放大器件,而且并联谐振回路作为负载,让信号谐振在信号载频(若有边频分量,便要设计回路的通频带能通过边频,使已调信号不失真)。
这样做的好处是:1)回路谐振能抑制干扰;2)并联回路谐振时,其阻抗很大,从而可输出很大的信号。
(2)混频:混频是将高频放大信号和本振信号混合,输出一个中频信号,在调频电路中,本振信号必须是独立的,这是与调幅电路最大的一个区别。
混频电路是一种典型的频谱搬移电路,可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。
(3)本振:本振电路用LC谐振回路来产生一个稳定的本地振荡频率,将这个稳定的谐振频率与高频放大输出信号混频,得到一个中频信号。
高频电子线路课程设计报告调频接收调试电路的设计
目录一、引言 (3)二、设计目的 (3)三、总体方案设计 (3)3.1 设计思路 (3)3.2 调频接收调试电路的总体方框图 (4)四、设计原理分析 (4)五、总电路设计 (5)5.1 调频接收调试电路的总电路图 (5)5.2 单元电路的设计 (5)5.3 MC3357的极限参数 (8)六、单元电路调试步骤 (8)6.1 调试前硬件的检查 (8)6.2 调试过程 (9)七、总结与心得体会 (10)八、实验数据 (11)九、元器件清单 (11)十、参考文献 (11)调频接收机的设计一、引言人类自从发现能利用电波传递信息以来,就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微形化、省电化、轻巧化等。
人们对接收信息所用的接收电路,也慢慢地趋于这种要求。
目前的无线电接收机不单只能收音,且还有可以接收影像的电视机、数字信息的电报机等。
随着广播技术的发展,以接收电路为核心的接收机也在不断更新换代。
自1920年开发了无线电广播的半个多世纪中,以接收电路为核心制造的收音机经历了电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的三代变化,功能日趋增多,质量日益提高。
20世纪80年代开始,收音机又朝着电路集成化、显示数字化、声音立体化、功能电脑化、结构小型化等方向发展。
这就对接收电路提出了新的挑战。
二、设计目的通过课程设计,使学生加强对高频电子技术电路的理解,学会查询资料,方案比较,以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力,创造一个动手动脑、独立开展电路实验的机会,锻炼分析、解决高频电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化,通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强学生的实践能力。
具体要求如下:1、掌握调幅收接收机的基本工作原理。
2、掌握调幅接收机的调试过程及故障排除。
3、培养学生掌握电路设计的基本思想和方法。
4、培养学生分析问题、发现问题和解决问题的能力。
三、总体方案设计3.1 设计思路由天线收到的调频信号经高频放大后送到一混频级,与倍频后的一本振来的信号进行混频,将高频信号变为中频信号(一中频,仍为调频信号),经10.7MHz 滤波器滤波后送到二混频级,与二本振来的信号混频,将信号再变为二中频,再经465KHz滤波器滤波和中频放大,通过限幅级消除干扰(传输过程中的干扰一般表现为寄生调幅),再由鉴频器解调还原为声音信号,送到低频放大器放大后推动喇叭发声。
调频接收机高频课程设计报告
一. 设计目的:通过本课程设计与调试,提高动手能力,巩固已学的理论知识,能建立无线电调频接收机的整机概念,了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路:输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。
初步掌握调频接收机的调整及测试方法。
二.调频接收机的主要技术指标调频接收机的主要技术指标有:1.工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。
接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。
如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz 2.灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度,通常用输入信号电压的大小来表示,接收的输入信号越小,灵敏度越高。
调频广播收音机的灵敏度一般为5~30uV。
3.选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(或衰减不需要的信号)的能力称为选择性,单位用dB(分贝)表示dB数越高,选择性越好。
调频收音机的中频干扰应大于50dB。
4.频率特性接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。
调频机的通频带一般为200KHz。
5.输出功率接收机的负载输出的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。
三.调频接收机组成图3-1 频接收机的组成一般调频接收机的组成框图如图3-1所示。
其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大级放大进入混频级。
本机振荡二极管环形混频电路图 4-2 二极管环形混频电路( a )原理电路( b )等效电路A 、原理电路及其等效电路:如图4-2 ( a )、( b )所示。
对于图4-2( a )所示电路,通常将信号输入端口称之为 R 端口,本振电压输入端口称之为 L 端口,中频输出信号端口称之为 I 端口。
需要说明的是:二极管双平衡组件用作双边带调制电路时,由于变压器的低频响应差,调制信号一般必须加到 I 端口,载波信号加到 R 端口,所需双边带信号从 L 端取出。
调频接收机课程设计
调频接收机课程设计一、引言调频接收机是无线通信领域中重要的设备之一,它能够接收并解调调频信号,实现信息的传输。
在调频接收机课程设计中,我们将学习调频接收机的基本原理、设计方法和实际应用。
本文将全面介绍调频接收机课程设计的相关内容。
二、调频接收机的基本原理调频接收机是基于频率调制原理工作的,它通过解调调频信号,恢复出原始信号。
调频接收机的基本原理包括信号接收、信号解调和信号处理三个主要环节。
在信号接收环节,调频接收机通过天线将调频信号转换为电信号,并进行初步放大;在信号解调环节,调频接收机通过解调电路将调频信号解调为基带信号;在信号处理环节,调频接收机通过滤波、放大、限幅等处理手段对基带信号进行进一步处理。
三、调频接收机的设计方法调频接收机的设计方法包括硬件设计和软件设计两个方面。
硬件设计主要涉及到电路选型、滤波器设计、放大器设计等;软件设计主要涉及到信号解调算法设计、信号处理算法设计等。
在调频接收机的硬件设计中,需要根据具体需求选择合适的电路元件,并进行电路连接和参数计算。
在调频接收机的软件设计中,需要根据解调和处理要求选择合适的算法,并进行编程实现。
3.1 硬件设计在调频接收机的硬件设计中,需要考虑以下几个方面: 1. 选择合适的天线:根据频率范围选择合适的天线,例如,对于广播调频信号,可以选择长波天线或短波天线; 2. 电路选型:根据信号要求选择合适的放大器、滤波器等电路元件,例如,可选择超外差电路作为解调电路; 3. 电路连接:按照电路原理图进行元件连接,确保信号能够流畅地传输; 4. 参数计算:根据具体需求计算电路参数,例如,根据频率范围选择合适的滤波器截止频率。
3.2 软件设计在调频接收机的软件设计中,需要考虑以下几个方面: 1. 解调算法设计:根据调频信号的调制方式选择合适的解调算法,例如,对于频率调制,可以选择锁相环解调算法; 2. 信号处理算法设计:根据解调后的基带信号要求选择合适的信号处理算法,例如,可以选择数字滤波算法、自适应等处理算法; 3. 编程实现:将设计好的解调算法和信号处理算法进行编程实现,实现对调频信号的解调和处理。
调频接收机设计报告
调频接收机设计报告一、实验目的:通过本实验,要求掌握、基本的调频接收机电路的组和调试方法,了解集成电路单片接收机的性能及应用。
二、调频接收机的主要技术指标调频接收机的主要技术指标有:1.工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。
接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。
如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz2.灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度,通常用输入信号电压的大小来表示,接收的输入信号越小,灵敏度越高。
调频广播收音机的灵敏度一般为5~30uV。
3.选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(或衰减不需要的信号)的能力称为选择性,单位用dB(分贝)表示dB数越高,选择性越好。
调频收音机的中频干扰应大于50dB。
4.频率特性接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。
调频机的通频带一般为200KHz。
5.输出功率接收机的负载输出的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。
三、调频接收机组成调频接收机的工作原理图一调频接收机组成框图一般调频接收机的组成框图如图一所示。
其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大级放大进入混频级。
本机振荡器输出的另一高频f2亦进入混频级,则混频级的输出为含有f1、f2、(f1+f2)、(f2-f1)等频率分量的信号。
混频级的输出接调频回路选出中频信号(f2-f1),再经中频放大器放大,获得足够高增益,然后鉴频器解调出低频调制信号,由低频功放级放大。
由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频,再加以放大,因此接收机的灵敏度较高,选择性较好,性能也比较稳定。
四.单元电路设计1.高频功率放大电路如下图所示为共射级接法的晶体管高频小信号放大器。
他不仅要放大高频信号,而且还要有一定的选频作用,因此晶体管的负载为2.混频电路因为中频比外来信号频率低且固定不变,中频放大器容易获得比较大的增益,从而提高收音机的灵敏度。
兰州理工大学高频课设调频接收机
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2014年秋季学期《通信电子系统》课程设计报告题目:设计班级:通信工程12级()班姓名:设计质量(30分):学号:说明书质量(10分):同组成员:指导教师:摘要在这次设计中,我主要负责二极管双平衡混频器,单失谐回路斜率鉴频器和低频功率放大器的设计。
要求完成各单元电路设计及仿真,利用Multisim开发软件完成整机电路设计;通过实际电路方案的分析比较,参数计算,元件选取,仿真测试等意见反馈环节,初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法;了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范,能按课程设计任务书的技术要求,编写设计说明,能正确反映设计和实验成果,能正确绘制电路图;掌握常用仪表的正确使用方法,学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法。
通过这次课程设计,是学生加强对通信电子线路的理解,掌握文献资料检索,设计方案论证比较,以及设计参数计算等能力环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力,提高解决通信电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化。
关键词:通信调频仿真Multisim目录一、前言 (1)二、整机系统总机设计 (2)2.1工作原理 (2)三、整机系统设计指标 (4)3.1工作频率范围 (4)3.2灵敏度 (4)3.3选择性 (4)3.4频率特性 (4)3.5输出功率 (4)四、单元电路设计与仿真 (4)4.1互感耦合双调谐放大电路 (4)1)互感耦合双调谐放大电路设计技术指标 (5)2)互感耦合双调谐放大电路设计方案论证 (6)3)互感耦合双调谐放大电路设计方案框图及性能分析 (6)4.2平衡斜率鉴频器电路 (6)1)双失谐回路鉴频器的工作原理 (7)2)双失谐回路鉴频器实用电路的工作原理与模块分析 (8)3)电路中相关参数的计算 (8)4.3单失谐回路斜率鉴频器 (9)1)单失谐回路鉴频原理 (9)4.4差分峰值鉴频器 (9)1)差分峰值鉴频器电路分析 (9)2)差分峰值鉴频器性能分析及相关计算 (11)3)电路设计 (12)4)电路仿真与实现 (12)五、整机电路设计图及说明 (13)1)分级安装与调试 (14)2)整机联调时常见的故障分析 (14)3)调频接收机实验步骤 (14)六、设计总结 (15)七、参考文献 (16)附件一:元器件清单 (17)一、前言随着科技日新月异的发展,知识的不断更新,信息传输是人类社会生活不可缺少的一部分。
高频电子线路课程设计--调频接收机设计报告
目录第一章绪论 (1)第二章发射系统设计 (3)第三章接收系统的设计 (4)第四章收音机工作原理 (6)1.框图 (6)2.分立元件各单元电路原理 (10)3.硬件电路调试与检测 (14)第五章结论与展望 (15)致谢 (16)参考文献 (20)第一章绪论调频收音机就是把从天线接收到的高频信号经检波(解调)还原成音频信号,送到耳机或喇叭变成音波。
由于科技进步,天空中有了很多不同频率的无线电波。
如果把这许多电波全都接收下来,音频信号就会象处于闹市之中一样,许多声音混杂在一起,结果什么也听不清了。
为了设法选择所需要的节目,在接收天线后,有一个选择性电路,它的作用是把所需的信号(电台)挑选出来,并把不要的信号“滤掉”,以免产生干扰,这就是我们收听广播时,所使用的“选台”按钮。
选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号,利用它直接推动耳机(电声器)是不行的,还必须把它恢复成原来的音频信号,这种还原电路称为解调,把解调的音频信号送到耳机,就可以收到广播。
最简单收音机称为直接检波机,但从接收天线得到的高频无线电信号一般非常微弱,直接把它送到检波器不太合适,最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器,把高频信号放大。
即使已经增加高频放大器,检波输出的功率通常也只有几毫瓦,用耳机听还可以,但要用扬声器就嫌太小,因此在检波输出后增加音频放大器来推动扬声器。
高放式收音机比直接检波式收音机灵敏度高、功率大,但是选择性还较差,调谐也比较复杂。
把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍,一般要有几级的高频放大,每一级电路都有一个谐振回路,当被接收的频率改变时,谐振电路都要重新调整,而且每次调整后的选择性和通带很难保证完全一样,为了克服这些缺点,现在的收音机几乎都采用超外差式电路。
超外差的特点是:被选择的高频信号的载波频率,变为较低的固定不变的中频(465KHz),再利用中频放大器放大,满足检波的要求,然后才进行检波。
调频接收机设计报告概论
课程名称:高频电子线路实验项目:调频接收机设计实验地点:多学科楼实验室专业班级:通信1002 学号:2010001289 学生姓名:唐威指导教师:梁凤梅2013年 1 月17 日调频接收机设计报告一、设计目的、要求通过本课程设计与调试,提高学生的动手能力,巩固已学的理论知识,能使学生建立无线电调频接收机的整机概念,了解调频接收机整机基本的调频接收机各单元电路之间的关系及相互影响,从而正确设计,计算调频接收机的各个单元电路:输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。
初步掌握调频接收机的调整与测试方法。
二、调频接收机的主要技术指标2.1工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。
接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。
如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz。
2.2灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度,通常用输入信号电压的大小来表示,接收的输入信号越小,灵敏度越高。
调频广播收音机的灵敏度一般为5~30uV。
2.3选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(或衰减不需要的信号)的能力称为选择性,单位用dB(分贝)表示dB数越高,选择性越好。
调频收音机的中频干扰应大于50dB。
2.4频率特性接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。
调频机的通频带一般为200KHz。
2.5输出功率接收机的负载输出的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。
三、调频接收机组成调频接收机的工作原理图一一般调频接收机的组成框图如图一所示。
其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大级放大进入混频级。
本机振荡器输出的另一高频f2亦进入混频级,则混频级的输出为含有f1、f2、(f1+f2)、(f2-f1)等频率分量的信号。
混频级的输出接调频回路选出中频信号(f2-f1),再经中频放大器放大,获得足够高增益,然后鉴频器解调出低频调制信号,由低频功放级放大。
简易调频接收机高频课程设计
通信基本电路课程设计简易调频接收机专业:电子信息工程班级:0902姓名:张同浩指导老师:目录摘要 (1)一、选题意义 (1)二、总体方案 (2)2.1、设计目的 (2)2.2、设计思路 (2)三、调频接收机的工作原理 (3)四、调频接收机的主要技术指标 (3)4.1、接收机的工作频率范围 (3)4.2、灵敏度 (3)4.3、选择性 (4)4.4、信噪比 (4)4.5、输出功率 (4)4.6、直流电源 (4)五、各部分性能设计 (4)5.1、高频放大电路 (4)5.2、本振电路 (6)5.3、混频器 (6)5.4、中频放大及鉴频电路 (7)5.5、低频放大电路 (8)5.6、调频接收机总电路图 (9)六、心得体会 (10)七、参考文献 (11)摘要本次课程设计,其目的是得到一个简易的超外差调频接收机。
所谓超外差,是指将所要接收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,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。
在超外差式调频接收机的设计过程中,应将其分为选频网络、高频放大、变频、中频放大、解调、低放和低频功放七个部分。
但是在设计时必须全面考虑,妥善处理一些相互牵制的矛盾,特别要抓住主要矛盾(稳定性、选择性、失真等),才能使得接收机有较好的指标。
超外差式接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。
超外差电路的典型应用是超外差接收机,其优点是:一、容易得到足够大而且比较稳定的放大量。
二、具有较高的选择性和较好的频率特性。
三、容易调整。
缺点是电路比较复杂,同时也存在着一些特殊的干扰,如像频干扰、组合频率干扰和中频干扰等。
随着集成电路技术的发展,超外差接收机已经可以单片集成。
关键词:超外差,高频,调频,本振,混频,中频放大,鉴频,低频放大。
一、选题意义随着科技日新月异的发展,知识的不断更新,信息传输是人类社会生活不可缺少的一部分。
从古代的烽火到近代的旗语,都是人们寻求快速远距离通信的手段。
高频电子线路课程设计-调频接收机设计报告
高频电子线路课程设计-调频接收机设计报告目录第一章绪论 (1)第二章发射系统设计 (3)第三章接收系统的设计 (4)第四章收音机工作原理 (6)1.框图 (6)2.分立元件各单元电路原理 (10)3.硬件电路调试与检测 (14)第五章结论与展望 (15)致谢 (16)参考文献 (20)第一章绪论调频收音机就是把从天线接收到的高频信号经检波(解调)还原成音频信号,送到耳机或喇叭变成音波。
由于科技进步,天空中有了很多不同频率的无线电波。
如果把这许多电波全都接收下来,音频信号就会象处于闹市之中一样,许多声音混杂在一起,结果什么也听不清了。
为了设法选择所需要的节目,在接收天线后,有一个选择性电路,它的作用是把所需的信号(电台)挑选出来,并把不要的信号“滤掉”,以免产生干扰,这就是我们收听广播时,所使用的“选台”按钮。
选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号,利用它直接推动耳机(电声器)是不行的,还必须把它恢复成原来的音频信号,这种还原电路称为解调,把解调的音频信号送到耳机,就可以收到广播。
最简单收音机称为直接检波机,但从接收天线得到的高频无线电信号一般非常微弱,直接把它送到检波器不太合适,最好在选择电路和检波器之间插入一个高频放大器,把高频信号放大。
即使已经增加高频放大器,检波输出的功率通常也只有几毫瓦,用耳机听还可以,但要用扬声器就嫌太小,因此在检波输出后增加音频放大器来推动扬声器。
高放式收音机比直接检波式收音机灵敏度高、功率大,但是选择性还较差,调谐也比较复杂。
把从天线接收到的高频信号放大几百甚至几万倍,一般要有几级的高频放大,每一级电路都有一个谐振回路,当被接收的频率改变时,谐振电路都要重新调整,而且每次调整后的选择性和通带很难保证完全一样,为了克服这些缺点,现在的收音机几乎都采用超外差式电路。
超外差的特点是:被选择的高频信号的载波频率,变为较低的固定不变的中频(465KHz),再利用中频放大器放大,满足检波的要求,然后才进行检波。
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一. 设计目的:通过本课程设计与调试,提高动手能力,巩固已学的理论知识,能建立无线电调频接收机的整机概念,了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路:输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。
初步掌握调频接收机的调整及测试方法。
二.调频接收机的主要技术指标调频接收机的主要技术指标有:1.工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。
接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。
如调频广播收音机的频率范围为88~108MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为88~108MHz 2.灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度,通常用输入信号电压的大小来表示,接收的输入信号越小,灵敏度越高。
调频广播收音机的灵敏度一般为5~30uV。
3.选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号(或衰减不需要的信号)的能力称为选择性,单位用dB(分贝)表示dB数越高,选择性越好。
调频收音机的中频干扰应大于50dB。
4.频率特性接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。
调频机的通频带一般为200KHz。
5.输出功率接收机的负载输出的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。
三.调频接收机组成图3-1 频接收机的组成一般调频接收机的组成框图如图3-1所示。
其工作原理是:天线接受到的高频信号,经输入调谐回路选频为f1,再经高频放大级放大进入混频级。
本机振荡二极管环形混频电路图 4-2 二极管环形混频电路( a )原理电路( b )等效电路A 、原理电路及其等效电路:如图4-2 ( a )、( b )所示。
对于图4-2( a )所示电路,通常将信号输入端口称之为 R 端口,本振电压输入端口称之为 L 端口,中频输出信号端口称之为 I 端口。
需要说明的是:二极管双平衡组件用作双边带调制电路时,由于变压器的低频响应差,调制信号一般必须加到 I 端口,载波信号加到 R 端口,所需双边带信号从 L 端取出。
二极管环形混频器产品已形成完整的系列,它用保证二极管开关工作所需本振功率电平的高低进行分类,其中常用的是 L evel 7 , L evel 17 , L evel 23 三种系列,它们所需的本振功率分别为 7dBm(5mW) , 17dBm(50mW) 和23dBm(200mW) ,显然,本振功率电平越高,相应的 1dB 压缩电平也就越高,混频器的动态范围也就越大。
对应于上述三种系列, 1dB 压缩电平所对应的最大输入信号功率分别为 1dBm(1.25mW) 、 10dBm(10mW) 、 15dBm(32mW) 。
二极管环形混频器具有工作频带宽(从几十千赫到几千兆赫)、噪声系数低(约 6dB )、混频失真小、动态范围大等优点。
二极管环形混频器的主要缺点是没有混频增益,端口之间的隔离度较低,其中 L 端口到 R 端口的隔离度一般小于 40dB ,且随着工作频率的提高而下降。
实验表明,工作频率提高一倍,隔离度下降 5dB 。
B 、原理分析电路工作条件:二极管伏安特性为过原点斜率等于的直线;输入电压中,,,且,此时,二极管将在的控制下轮流工作在导通区和截止区。
由图4-2 (a) 知,流过负载的总电流为:当时,二极管 D 3 、 D 2 导通, D 1 、 D 4 截止,相应的等效电路为图4-2 (c) :列出的KVL 方程为:所以,流过各二极管的电流为:图4-2 (c)( 4.2.3 )流过负载的总电流为:( 4.2.4 )当<0 时,二极管 D 1 、 D 4 导通, D 3 、 D 2 截止,相的等效电路如图4-2 (d)图4-2 (d)列出的KVL 方程为:流过各二极管的电流为:( 4.2.5 )流过负载的总电流为:( 4.2.6 )在的整个周期内,流过负载的总电流可以表示为:( 4.2.7 )利用开关函数,可以将上式表示为:即:( 4.2.8 )由此可见,电流中包含的频率分量为:中的有用中频分量为( 4.2.9 )电路特点:若二极管特性一致,变压器中心抽头上、下又完全对称,则环形电路的最重要特点就是各端口之间有良好的隔离。
C 、插入损耗根据定义,由图4-2(a) 知,流过输入信号源端的电流为将式(4.2.4 )和( 4.2.6 )代入上式中得:所以接在信号源端的等效负载电阻为:若令,实现功率匹配,信号源提供的信号功率最大,为输出端输出的中频电压幅值为相应的输出中频功率为:因此,电路的插入损耗为:实际二极管环形混频器各端口的匹配阻抗均为50 Ω 。
应用时,各端口都必须接入滤波匹配网络,分别实现混频器与输入信号源、本振信号源、输出负载之间的阻抗匹配。
3.中频放大电路中频放大电路的任务是把变频得到的中频信号加以放大,然后送到检波器检波。
中频放大电路对超外差收音机的灵敏度、选择性和通频带等性能指标起着极其重要的作用。
图Z1008(a)是LC单调谐中频放大电路,图Z1008(b)为它的交流等效电路。
图中B1、B2为中频变压器,它们分别与C1、C2组成输入和输出选频网络,同时还起阻抗变换的作用,因此,中频变压器是中放电路的关键元件。
中频变压器的初级线圈与电容组成LC并联谐振回路,它谐振于中频465kHz。
由于并联谐振回路对诣振频率的信号阻抗很大,对非谐振频率的信号阻抗较小。
所以中频信号在中频变压器的初级线圈上产生很大的压降,并且耦合到下一级放大,对非谐振频率信号压降很小,几乎被短路(通常说它只能通过中频信号),从而完成选频作用,提高了收音机的选择性。
由LC调谐回路特性知,中频选频回路的通频带B=f2- f1=,见图Z1009。
式中QL是回路的有载品质因数。
QL值愈高,选择性愈好,通频带愈窄;反之,通频带愈宽,选择性愈差。
中频变压器的另一作用是阻抗变换。
因为晶体管共射极电路输入阻抗低,输出阻抗高,所以一般用变压器耦合,使前后级之间实现阻抗匹配。
一般收音机采用两级中放,有3个中频变压器(常称中周)。
第一个中频变压器要求有较好的选择性,第二个中频变压器要求有适当的通频带和选择性,第三个中频变压器要求有足够的通频带和电压传输系数,由于各中频变压器的要求不同,匝数比不一样,通常磁帽用不同颜色标志,以示区别,所以不能互换使用。
实际电路中常采用具有中间抽头的并联谐振回路,如图Z1010(a)所示。
(b)是它的等效电路,可以看出,它是由两个阻抗性质不同的支路组成。
由于L1、L2都绕在同一磁芯上,实际上是一个自耦变压器。
利用变压器的阻抗变换关系,可求得等效谐振电路的谐振阻抗:Z OB0=()2Z AB0=()2ZAB0(式中N=N1+N2为电感线圈的总匝数)。
即具有抽头并联谐振电路的谐振阻抗Z OB0等于没有抽头的谐振阻抗Z AB0的倍。
由于<1,所以Z OB0<Z AB0,适当选择变比可取得所需求的Z OB0,从而实现阻抗匹配。
上述中放电路结构简单,回路损耗小,调试方便,所以应用广泛。
4.鉴频电路实现调频信号解调的鉴频电路可分为三类,第一类是调频-调幅调频变换型。
这种类型是先通过线性网络把等幅调频波变换成振幅与调频波瞬时频率成正比的调幅调频波,然后用振幅检波器进行振幅检波。
第二类是相移乘法鉴频型。
这种类型是将调频波经过移相电路变成调相调频波,其相位的变化正好与调频波瞬时频率的变化成线性关系,然后将调相调频波与原调频波进行相位比较,通过低通滤波器取出解调信号。
因为相位比较器通常用乘法器组成,所以称为相移乘法鉴频。
第三类是脉冲均值型。
这种类型是把调频信号通过过零比较器变换成重复频率与调频信号瞬时频率相等的单极性等幅脉冲序列,然后通过低通滤波器取出脉冲序列的平均值,这就恢复出与瞬时频率变化成正比的信号。
图4-3是双失谐回路鉴频器的原理图。
它是由三个调谐回路组成的调频-调幅调频变换电路和上下对称的两个振幅检波器组成。
初级回路谐振于调频信号的中心频率,其通带较宽。
次级两个回路的谐振频率分别W01、W02 ,并使W01、W02与Wc成对称失谐。
即:W01 - Wc = Wc - W02。
图4-3 双失谐回路鉴频器的原理图图4-4左边是双失谐回路鉴频器的幅频特性,其中实线表示第一个回路的幅频特性,虚线表示第二个回路的幅频特性,这两个幅频特性对于Wc是对称的。
当输入调频信号的频率为Wc时,两个次级回路输出电压幅度相等,经检波后输出电压U0 = U01 - U02当输入调频信号的频率由Wc向升高的方向偏离时,L2C2回路输出电压大,而L1C1回路输出电压小,则经检波后U01 <U02 ,则U0 = U01 - U02 < 0。
当输入调频波信号的频率由Wc向降低方向偏离时, L1C1回路输出电压大, L2C2回路输出电压小,经检波后U01 >U02 ,则U0 = U01 - U02 > 0 。
其总鉴频特性如图4-4所示(见下页)图4-4 总鉴频特性5.MC3361的功能介绍:在本实验中采用了MC3361芯片,所以工作原理中的混频、中频放大、鉴频、低频放大等其他功能电路全部由MC3361实现MC3361是美国MOTOROLA公司生产的单片窄带调频接收电路,主要应用于语音通讯的无线接收机。
片内包含振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、滤波器、抑制器、扫描控制器及静噪开关电路。
主要应用在二次变频的通讯接收设备。
其主要特性如下:·低功耗(在Vcc=4.0V,耗电典型值仅为3.9mA)·极限灵敏度:2.6uV(-3bB)(典型值)·少量的外接元件·工作电压:2.0—8.0V·DIP16和SO-16两种封装形式·工作频率:60MHz(max)MC3361结构框图如图4-5所示(见下页)图4-5 MC3361结构框图MC3361集成电路采用16脚双列直插式封装。
它具有较宽的电源电压范围(2~9V),能在2V低电源电压条件下可靠地工作,耗电电流小(当Vcc=3.6V时,静态耗电电流典型值为2.8mA),灵敏度高(在2.0μV输入时典型值为-3dB),音频输出电压幅值大。
它的内电路结构框图如图4-5所示。
IC内设置有双平衡双差分混频器、电容三点式本机振荡器、六级差动放大器构成的调频455kHz宽带中频限幅放大器、双差分正交调频鉴频器、音频放大器及静噪控制电路MC3361外形图如图4-6所示图4-6 MC3361外形MC3361单片窄带调频接收电路工作原理:MC3361的内部振荡电路与Pin1和Pin2的外接元件组成第二本振级,第一中频IF输入信号10.7MHz从MC3361的Pin16输入,在内部第二混频级进行混频,其差频为:10.700-10.245=0.455MHz,也即455kHz第二中频信号。