高频调幅接收机电路设计讲解

课程设计（论文）任务及评语

院（系）：电子与信息工程学院教研室：通信教研室

摘要

调幅接收机是一种常用的广播通信工具,有多种制作形式。例如超外差式调幅接收机和点频调幅接收机。本文主要介绍点频调幅接收机的电路设计与调试方法.此种调幅接收机主要有五部分组成,输入回路,高频放大,本机振荡,解调和音频放大.输入回路是选择接收信号的部分,需要调谐于接收机的工作频率;高频放大是将输入信号进行放大,同样需要调谐于接收机的工作频率;解调是将已调信号还原成低频信号;本机振荡则是为解调器提供与输入信号载波同频的信号;最后的音频功放则是将声音信号放大。

本文详细介绍了点频调幅接收机各部分的制作过程和最后在电类软件中的仿真。

关键词：接收机，解调，放大

目录

第一章设计方案的分析与选取 (1)

1.1 方案一原理框图 (1)

1.2 方案二原理框图 (2)

1.3最终方案的选择 (2)

第二章局部电路的设计 (3)

2.1 接收输入电路 (3)

2.2 高频放大电路 (3)

2.3 本机振荡电路 (4)

2.4 解调电路 (5)

2.5 低频放大电路 (7)

第三章整机电路的设计 (8)

第四章电路的仿真 (9)

第五章总结 (11)

参考文献 (12)

附录一元件清单 (13)

附录二整机电路图 (14)

第一章 设计方案的分析与选取

1.1 方案一原理框图

方案一原理如下图所示：

、

图1.1 方案一原理框图

天线接收到高频信号经输入回路送至高频放大器,输入回路选择接收机工作频率范围内的信号,高频放大电路将输入信号放大后送至混频电路。本振信号是频率可变的信号源,外差式接收机本振信号的频率f0与接收信号的频率fs 之和为固定中频fi,内差式接收机本振信号频率f0与接收信号的频率fs 之差为固定中频fi 。本振输出也送至混频电路,混频输出为含有fs,f0,f0+fs,f0-fs 频率成分的信号。中频放大器放大频率为中频fi

的信号,中频放大器输出送至解调电路。解调器输出为低频信号,低频功放电路将解调的后的低频信号进行功率放大,推动扬声器工作或推动控制器工作。自动增益控制电路产生控制信号,控制高频放大级及中频放大级的增益。

1.2 方案二原理框图

方案二原理如下图所示：

图1.2方案二原理框图

天线接收到的信号传到输入回路,输入回路用来选择接收到的信号。并且输入回路应该调谐于接收机的工作频率。被选择后的信号传到高频放大器部分,经过选频放大。并且选频回路同样要调谐于接收机的工作频率。经过高频放大后的信号传到由模拟乘法器构成的解调电路,将已调信号还原成低频信号。由于模拟乘法器用作检波时必须有一与接收信号同频的本振信号,因此用本机振荡来提供与输入信号载波同频的信号。经过解调后的低频信号传入音频放大器电路,放大后再传到扬声器,发出声音。

1.3最终方案的选择

方案一和方案二都能实现调幅接收机的要求，但方案一有两个自动增益电路，增加了方案设计的复杂度，方案一比方案二更易于实现，所以最终方案选择方案二。

第二章局部电路的设计

2.1 接收输入电路

本次课程设计中采用的是谐振天线回路。具体的电路设计如下图:

图 2.1 接收输入电路图

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。输入回路是由接收机内部的磁棒天线线圈与调台旋钮相连的可变电容CA构成的LC调谐电路。调节可变电容CA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

2.2 高频放大电路

高频功率放大电路如图4-1所示, 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LC并联谐振回路

高频放大电路如下图所示：

图 2.2 高频放大电路图

2.3 本机振荡电路

本机振荡即正弦波振荡器，产生频率为f的等幅振荡信号。其振荡信号与输入信号载波同频。振荡信号要输入解调器。

设计振荡电路时，必须注意：

①频率稳定度

振荡电路特性的良否，是由频率稳定度决定的，此为振荡器的重要特性。关于频率的变动可以用以下数值表示之。经过时间的变动电源ON后，随着时间的经过，所产生的频率变动。特别是，在热机(warm-up)时的变动最大。

②输出位准的稳定度：

相对于时间，温度，电源电压的输出位准稳定度。

③振荡波形失真：

此为正弦波输出的失真率表示。如果为纯粹的正弦波时，失真率成为零，在高频率振荡电路中，除了上述特性以外，尚要考虑到在设计时的频率可变范围以

及振荡频率范围。

④频率温度系数：

相对于温度变化时的频率变动，用ppm/℃表示，电源电压变化时的频率变动，用%/V表示。

本机振荡电路如下图所示：

图 2.3本机振荡电路图

2.4 解调电路

检波即调幅波的解调，从输入的调幅波中还原调制信号。可见，检波器是调幅接收机的核心电路，衡量它性能的指标主要有检波效率、检波失真、等效输入电阻等。为了了解解调，我们首先来看调制的过过程。调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三体管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出

所需的频率成分就可实现调幅。

解调时可以用同步检波或者包络检波。

利用模拟乘法器的相乘原理，实现同步检波是很方便的，其工作原理如下：在乘法器的一个输入端输入抑制载波的双边带信号()cos cos s sm c v t V t t ω=Ω，另一输入端输入同步信号（即载波信号）()cos c cm c v t V t ω=，经乘法器相乘，

可得到所需要的低频调制信号分量，和可用滤波器滤掉的高频分量，从而实现了

双边带信号的解调。

如果输入信号()s v t 为有载波振幅调制信号，同步信号为载波信号()c v t ,利用乘法器的相乘原理同样能够实现解调，得到所需要的低频调制信号分量。

如果输入信号()s v t 为有载波振幅调制信号，同步信号为载波信号()c v t ,利用乘法器的相乘，用隔直电容及滤波器可滤掉直流分量和高频分量，得到所需要的低频调制信号分量，从而实现有载波振幅调制信号的解调。

解调电路如下图所示：

图 2.4 解调电路