超外差式调幅收音机的设计(通信电子线路课程设计)

通信电子线路课程设计报告书

课程名称：_________________________ 题目：超外差式调幅收音机

系（院）：__________________________ 学期：__________________________ 专业班级：__________________________ 姓名：__________________________ 学号：__________________________

目录

1 引言 (1)

2 设计目的及要求 (1)

3 超外差调幅接收机的设计 (1)

3.1 超外差式调幅接收机的原理 (1)

3.2 输入回路设计 (2)

3.3 本振回路设计 (3)

3.4 混频电路设计 (4)

3.5 中频放大电路设计 (5)

3.6 检波电路设计 (6)

3.7 前置低频电压放大电路设计 (7)

3.7 功放电路设计 (8)

3.8 超外差调幅接收机的总电路 (9)

4 心得体会 (11)

参考文献 (11)

超外差调幅接收机

1 引言

这学期开了一门课，《高频电子线路》，通过这门课我对无线电通信的理论知识有了一定的理解和认识。为了进一步增强对电子技术的理解，通过课程设计，我学会查寻资料、比较方案；学会了一点通信电路的计算，也能进一步提高分析解决实际问题的能力。

低频信号有效的发射出去需要经过高频信号调制，利用高频信号作为载波，对信号进行传递，可以用不同的调制方式。在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。目前调频式或调幅式收音机，一般都采用超外差式，它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。这次课程设计我选用了超外差式收音机的设计。

2设计目的及要求

(1)目的：

①基本掌握调幅接收机各功能模块的基本工作原理。

②巩固掌握电路设计的基本思想和方法。

③提高分析问题、发现问题和解决问题的能力。

(2)要求：

①学会将接收的普通调幅信号转化为固定的中频信号（465kHz）。

②能对中频信号进行放大。

③能把中频信号转化为原来的低频调制信号。

3超外差调幅接收机的设计

3.1电路的工作原理

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框图

从天线感应到的高频调幅信号，经输入回路的选择送入变频器。本振信号与接收到的高频调幅信号在变频器内经过混频作用，得到一个与接收信号调制规律相同的固定中频调幅信号。该中频调幅信号经中频放大后，送入检波器，把原音频信号解调出来，并虑出残余中频分量，再由低频功率放大后推动扬声器发出声音。

3.1 输入回路设计

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。

下图中由高频和低频通过乘法器和加法器输出所需要的调幅波，然后通过电容c1，c2和变压器组成的LC谐振电路，形成载波频率为fc的高频已调信号，输入到混频器中。

图2 输入回路电路图

上图中()()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。

3.2 本振电路设计

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。

下图为电容三点式振荡电路。图中RB1，RB2和RE 是偏执电阻C1和CE 为旁路电容，Cc 为隔直流电容，CE 和RE 组成负反馈电路，L 和C1,C2构成并联谐振回路，三极发射机通过CE 交流接地，所以C2上反馈到发射结的电压必须加到三极管的基极上。

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''+=''+=2

122111C C g g C C g g LC o L i 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 L R g '='1,L=2UH,根据公式LC

21f π=,可算出输出波的频率大小πω2o o f =约为10MHZ 。

图5 本振电路仿真图