超外差式调幅收音机的设计(通信电子线路课程设计)

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：

系（院）：学期：专业班级：姓名：学号： _________________________ 超外

差式调幅收音机 __________________________ __________________________

__________________________

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ν1(t )=νΩ(t )=V Ωm cos Ωt =V Ωm cos 2πFt ，ν2(t )=ν c (t )=V cm ωc t =V cm cos 2πf c t ，所以输出调幅电压νo (t )=(V mo +k a V Ωm c o s Ωt )c o s ωc t =V mo (1+M a c o s Ωt )c o s ωc t ，式中M a =k a V Ωm /Vmo 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

f ≈1000kHZ 。

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V f >V i 或T (ωOSC )>1和相位起振条件ϕT (ωosc )=2n π(n =0, 1, 2... )可得电容三点式振荡器的震荡角频率ωosc =g g 'g i g '1C C 'L '=C 2+C b ''e ，+i L =ωo +, 式中C =12=120PF , C 22''LC C 1C

2C +C 12ωo C 1C 2

g i =ωo 111f =f =，g ',L=2UH,根据公式, 可算出输出波的频率大小约为=o L

'2πR i R L 2πLC