高频电子线路课程设计实验报告
高频电子线路课程设计报告
《高频电子线路》之巴公井开创作课程设计报告设计题目: 调频接收机的设计学院信息工程学院专业班级测控0801姓名姜永松学号 2008001358指导老师梁凤梅2011-1-11调频接收机设计与调试一设计目的通过本课程设计与调试, 提高入手能力, 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位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、高频放年夜、混频、中频放年夜、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需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, 通经常使用输入信号电压的年夜小来暗示, 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)暗示dB数越高, 选择性越好.调频收音机的中频干扰应年夜于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年夜不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率.三基本设计原理调频接收机的组成一般调频接收机的组成框图如图所示.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, 再经高频放年夜级放年夜进入混频级.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), 再经中频放年夜器放年夜, 获得足够高增益, 然后鉴频器解调出低频调制信号, 由低频功放级放年夜.由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频, 再加以放年夜, 因此接收机的灵敏度较高, 选择性较好, 性能也比力稳定.中放的任务, 是把变频器输出的中频信号放年夜后, 输入到检波器.在超外差接收机中, 信号放年夜的任务年夜部份是由中频放年夜器来完成的.中放级的好坏对接收机的灵敏度、选择性、失真和自动增益控制等主要指标有着决定性的影响.因此对中放的要求是:增益高, 稳定性好, 具有良好的通频带特性.也就是说, 对干扰信号抑制能力强, 选择性要好, 而对信号自己的影响或衰减要小, 自动增益控制对整机频带影响要小.在调频接收机的情况下, 载波的振幅年夜小其实不包括有用的信号, 这就使我们有条件利用限幅的法子把调频波中由噪声发生的调幅分量完全消除后, 再送到鉴频器去.起着消除这种调幅分量作用的电路, 叫做限幅器.限幅电路除能有效地抑制干扰外, 还有一个作用就是坚持输出信号的幅度稳定不变.如果输入信号的振幅高于某一规定值时, 由于限幅作用, 它的输出信号幅度也不会发生改变.鉴频器又称频率检波器, 它的任务就是从调频波中检出原调制信号.要完成这个任务, 一般要分为两步进行.第一步先将等幅的调频波改酿成振幅随频率变动的调幅波, 使其幅度变动的规律和频率变动的规律相同.第二步再用振幅检波器除去载波, 最后获得音频信号.四单位电路设计1、高频小信号放年夜电路如下图所示为共射级接法的晶体管高频小信号放年夜器.他不单要放年夜高频信号, 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.其具体的工作原理如下:从天线ANTA1接收到的高频信号经过CA1、CCA1、LA1组成的选频回路, 选取信号为fs=10.7MHZ的有用信号, 经晶体管QA1进行放年夜, 由CA3、TA1低级组成的调谐回路, 进一步滤除无用信号, 将有用信号经变压器和CB1耦合进入ICB1(MC3361).2.混频电路混频计时把高频信号经过频率变换, 酿成一个固定的频率.这种频率变换通常是将已调波的载波从高频酿成中频, 同时必需坚持其调制规律不变.因为中频比外来信号频率低且固定不变, 中频放年夜器容易获得比力年夜的增益, 从而提高收音机的灵敏度.在较低而又固定的中频上, 还可以用较复杂的回路系统或滤波器进行选频.它们具有接近理想矩形的选择性曲线, 因此有较高的邻道选择性.如果器件仅实现变频, 振荡信号由其它器件发生则称之为混频器.该实验中用到二极管环形混频器, 它组和频率小、静态范围年夜、噪声小、本振电压无反向辐射, 可是它的变频增益小于1.二极管环形混频器环形混频器的原理电路如图所示, 本振电压从输入和输出变压器T r1、T r2中心抽头加入.四个二极管均按开关状态工作.各电流、电压的极性如图中所示.图中实线箭头暗示本振电压再副半周的电流方向;虚线箭头暗示本振电压再正半周的电流方向.由图可见, 它相当于两个平衡混频器的组合.图二极管环形混频电路上图中的二极管环形混频器具有如下特点:1结构上四个二极管接成环形.作为混频时, 环形的两个对角端AB和CD通过变压器接入本振信号VL和有用信号VS.2如果电路平衡,则各端口是相互隔离的,即L端口的本振信号不会通到R端,R端口的有用信号不会窜入L端,有用信号和本振信号均不会通到I端.3有增益,存在损耗.作为混频器时,混频损耗的理论值为4dB 4为调幅器时,考虑到高频变压器的低频频率特性差的缺点,调制信号改从端口输入,载波信号从端口输入,,从端输出振幅调制信号.3.中频放年夜电路中频放年夜电路的任务是把变频获得的中频信号加以放年夜, 然后送到检波器检波.中频放年夜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.下图(a)是LC单调谐中频放年夜电路, 图(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.中频变压器的低级线圈与电容组成LC并联谐振回路, 由于并联谐振回路对诣振频率的信号阻抗很年夜, 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低级线圈上发生很年夜的压降, 而且耦合到下一级放年夜, 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, 提高了接收机的选择性.由LC调谐回路特性知, 中频选频回路的通频带B=f2- f1=fd/QL, 式中Q L是回路的有载品质因数.Q L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.图5中频放年夜电路4.鉴频电路下图是回路鉴频器的原理图.图6鉴频电路相位鉴频器是利用回路的相位-频率特征来实现调幅-调频波变换的,他们完成波形变换, 将等副调频波变换成幅度随瞬时频率变动的调频波(及调幅-调频波)R、R, 且特性完全相同,将振幅的变动监测出来.负载电阻R抗年夜的多,.因此,.而且, 每个检波器上均加有两个电压, 不外一个检波器的输入时它们之和, 另一个则是他们之差.只要在耦合回路的通频带范围内, 当调频波的瞬时频率变动时,他们的振幅都坚持恒定, 可是他们之间的相位关系随频率而发生变动.V ab将超前于V12一个角度.这个角度可能是/2,可能年夜于/2, 也可能小于/2, 主要取决于信号频率是即是、小于或年夜于中心频率.正是由于这种相位关系与信号频率有关, 才招致两个检波器的输入电压的年夜小发生了分歧.5.MC3361电路及功能在本实验中采纳了MC3361芯片, 该调频接收机中的混频、中频放年夜、鉴频、低频放年夜等其他功能电路全部由MC3361实现—8.0VDIP16和SO-16两种封装形式工作频率:60MHz(max)MC3361外形图MC3361典范应用电路图Mc3361极限参数名称引脚位置标识符极限值单位电源电压 4 Vcc(max) 10 V(DC)工作电压范围 4 Vcc 4—8 V(DC)检波输入电压8 - Vp-p输入电压16 V16V RMS静噪功能14 V14—Vpk焊接温度- T j150 ℃工作周围温度范围- T A-30—+70 ℃蕴藏温度- T stg-65—+150 ℃MC3361的引脚功能名称功能说明引脚名称功能说明引脚MC3361调频接收机的工作原理如下MC3361的内部振荡器与1脚和2脚的外接元器件组成第二本振级, 振荡频率为10.245MHz.第一中频10.7MHz输入信号从MC3361的16管脚输入, 在内部混频器与10.145MHz的本振信号进行混频, 发生若干混频信号, 其中差频信号10.7MHz-10.245MHz=0.455MHz, 即第二中频信号由3脚外接的455kHz陶瓷滤波器FL选频输出, 再经5脚送入MC3361限幅放年夜器进行高增益放年夜, 限幅放年夜级是整个电路的主要增益级.8脚的外接元器件组成455kHz鉴频谐振回路, 经放年夜后的第二中频信号在鉴频器进行解调, 解调输出的音频信号经音频电压放年夜器AF放年夜后由9脚输出.络滤除失落高频成份, 改善输出信号的波形.12脚和15脚的外接电路与内部静噪触发电路组成载频检测和电子开关电路, 用于调频接收机的静噪控制.μV输入时典范值为-3dB), 音频输出电压幅值年夜.它的内电路结构框图如图1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、六级差动放年夜器构成的调频455kHz宽带中频限幅放年夜器、双差分正交调频鉴频器、音频放年夜器及静噪控制电路.五整体电路设计下图所示为整体电路图图7调频接收机电路图从天线ANTA1接收到的高频信号经过CA1、CCA1、LA1组成的选频回路, 选取信号为fs=10.7MHZ的有用信号, 经晶体管QA1进行放年夜, 由CA3、TA1低级组成的调谐回路, 进一步滤除无用信号, 将有用信号经变压器和CB1耦合进入ICB1(MC3361)16管脚与本振信号10.245MHz(MC3361的1、2脚外挂10.245MHz晶体及微调电容与内部振荡单位发生的)进行混频, 发生差频信号从3管脚输出, 经455KHz陶瓷滤波器滤波后又从5脚进入MC3361进行放年夜, MC3361的8脚外挂鉴频电路, 最终从9脚输出调制信号六、实验内容(1).按下开关, 调试好小信号放年夜单位电路, 调试好高频功率放年夜单位电路.(2).连接好发射电路和接收电路(连LE2、LE1、LE3、LE4、LE5、LE6、LA1、LB1), 同时用实验箱所配的天线(一端带夹子的导线)分别将发射单位的天线ANTE1和本实验单位天线ANTA1连好.(3).在不加调制信号的情况下, 接通发射电路和接收电路的电源, 调节变容二极管单位的L84, 用示波器探头丈量TTB2, 当TTB2处有455 KHz的信号输出时, 说明调频单位的工作频率在10.7MHz附近.此时从处加入1KHz, 峰峰值为100mV左右的调制信号, 则从TTB1处用示波器可观测到输出的解调波.图8调频波与解调波的理想波形七实验数据及调试本次把持的灵敏度从信号发生器直接读出、解调信号是在示波器上直接读出、失真度用失真测试仪测出, 具体数据如下表:调试过程检查电路是否有错, 检查模块是否装错和是否有漏装的元件.检查各单位电路接入位置是否正确.检查各级直流工作点, 若有不符合者, 可调整相应分立元件的有关部份.检查电路中电解电容正负极性是否有误.集成电路则应先检查外围电路是否有故障, 最后才考虑换集成块.八设计总结无线电信号的接收机试先用接收天线将受到的电磁波转酿成已调波电流, 然后从这已调波电流中检出原始的信号.最后再由听筒或扬声器将经过检波取出的音频电流转为震动的声音信号.可是, 接收天线所收到的电磁波很微弱, 为了提高接收机的灵敏度, 可在检波器之前加一级至几级高频小信号放年夜器, 然后再检波.检波之后, 再经过适当的低频放年夜, 送到扬声器或耳机中转为声音, 这样的接收机叫做直接放年夜式接收机.超外差式接收机的基来源根基理是:从无线收到微弱高频信号先经过一级或几级的高频小信号放年夜器放年夜, 然后送至混频器与本地振荡器所发生的等幅振荡电压相混合, 所获得输出电压包络线形状不变, 仍与原来的信号波形相似, 但载波频率所转换为两个高频频率之差, (或和), 这叫做中频.中频电压再经中频放年夜器放年夜, 送入检波器, 得检波输出电压.最后检波输出电压经低频放年夜器放年夜, 送到扬声器(或耳机)中转酿成声音.本学期开设了高频电子线路这门课程.这次课程设计使我明白要设计一个胜利的电路, 必需要细心, 耐心, 认真.课程设计过程中很多步伐在设计时需要反复实践, 其过程很烦琐, 有时花很长时间设计出来的电路还是需要重做, 那时心中会很急躁, 就需要我们静下心, 仔细查找原因, 然后做出相应的改动.在实验室有限的条件和自己有限的知识里, 非常感谢指导老师诲人不倦的精神.在接触课程设计之前, 因为这门课程的难度很深度, 我对高频是敬而远之的心态, 所以基础知识以及逻辑推理思维方面都是相当欠缺.在对高频的实验模块把持方法所知甚少和对换试知识几乎一无所知的水平, 最后完成了课程设计的要求, 要非常感谢指导老师耐心的指导和同学们热心的帮手.九元器件清单十参考书目张肃文陆兆熊高频电子线路(第四版)高等教育出书社曾星雯陈健高频电子线路辅导西安电子科技年夜学出书社戴峻浩高频电子线路指导国防工业出书社。
高频电子线路实验报告
实验一 高频小信号放大器1.1 实验目的1、 掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。
2、 熟悉谐振回路的调谐方法及测试方法。
3、 掌握高频谐振放大器处于谐振时各项主要技术指标意义及测试技能。
1.2、实验容1.2.1 单调谐高频小信号放大器仿真1、根据电路中选频网络参数值,计算该电路的谐振频率ωp 。
MHz CLw p 936.2105801020011612=⨯⨯⨯==--2、通过仿真,观察示波器中的输入输出波形,计算电压增益A v0。
,708.356uV V I = ,544.1mV V O = 电压增益===357.0544.10I O v V V A 4.3253、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
波特图如下:4、改变信号源的频率(信号源幅值不变),通过示波器或着万用表测量输出电压的有效值,计算出输出电压的振幅值,完成下列表,并汇出f~A v 相应的图,f(KHz)65 75 165 265 365 465 1065 1665 2265 2865 3465 4065U0 (mv) 0.9771.0641.3921.4831.5281.5481.4571.2821.0950.4790.840.747A V 2.7362.9743.8994.1544.284.3364.0813.5913.0671.3412.3522.092BW0.7=6.372MHz-33.401kHz5、在电路的输入端加入谐振频率的2、4、6次谐波,通过示波器观察图形,体会该电路的选频作用。
1.2.2 双调谐高频小信号放大器1、通过示波器观察输入输出波形,并计算出电压增益A v0。
,285.28mV V I =,160.5V V O =33.1820283.0160.50===I O v V V A 输入端波形:输出端波形1、利用软件中的波特图仪观察通频带,并计算矩形系数。
BW0.7=11.411MHz-6.695MHz BW0.1=9.578MHz-7.544MHz 矩形系数K=0.431实验二高频功率放大器2.1 实验目的1、掌握高频功率放大器的电路组成与基本工作原理。
高频电子线路课程报告
高频电子线路课程报告引言高频电子线路是电子工程领域中的重要课程之一。
本文将介绍高频电子线路的基本概念、设计步骤以及常见的问题与解决方法。
1. 高频电子线路的基本概念高频电子线路主要涉及电信号的传输与处理。
与低频电子线路相比,高频电子线路的特点是频率较高,信号传输速度较快。
因此,设计高频电子线路时需要考虑更多的因素,如传输线特性阻抗匹配、信号衰减、反射等。
2. 高频电子线路的设计步骤设计高频电子线路时,需要经过一系列的步骤,以确保线路的稳定性和性能。
步骤一:需求分析在设计高频电子线路之前,首先需要明确线路的需求。
这包括信号频率范围、输入输出阻抗等参数。
需求分析的目的是为了确定设计的目标和约束条件。
步骤二:电路拓扑设计基于需求分析的结果,可以开始进行电路拓扑设计。
电路拓扑设计是指确定电路的整体结构和连接方式。
常见的高频电子线路拓扑有共射极放大器、共基极放大器等。
步骤三:元器件选择在进行电路拓扑设计后,需要选择适合的元器件。
这包括晶体管、电容器、电感器等。
元器件的选择应根据设计需求和性能指标进行。
步骤四:电路仿真与优化在确定了电路拓扑和元器件后,可以进行电路仿真与优化。
通过电路仿真软件,可以验证电路的性能,并进行参数调整以优化电路性能。
步骤五:PCB设计与布局当电路设计满足需求后,需要进行PCB设计与布局。
PCB设计是将电路元件布置在PCB板上,并进行连线的过程。
良好的PCB设计可以降低电路的噪声和干扰。
步骤六:电路测试与验证完成PCB设计与布局后,需要对电路进行测试与验证。
这包括对信号传输、阻抗匹配等进行测试,并与设计需求进行对比。
如果测试结果与设计需求一致,则电路设计成功。
3. 高频电子线路中的常见问题与解决方法在高频电子线路设计过程中,常会遇到一些问题。
以下列举几个常见问题及其解决方法。
问题一:信号衰减高频信号在传输过程中容易发生衰减,降低信号的质量。
解决方法可以采用衰减补偿电路、增加信号放大器等。
高频电子线路课程设计实验报告
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2011年秋季学期高频电子线路课程设计题目:2FSK调制解调电路的设计专业班级:09级通信工程(2)班姓名:王瑜曈学号:09250229指导教师:张玺君成绩:摘要数字频率调制是数据通信中使用较早的一种通信方式。
由于这种调制解调方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能较强,因此在中低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。
数字调频又可称作移频键控FSK,它是利用载频频率变化来传递数字信息。
本次高频电子线路课程设计以2FSK信号的调制解调为题目,以《高频电子线路》及《通信原理》课程所学知识作为铺垫,借助Multisim仿真软件来完成。
该设计模块包括信源调制、发送滤波器模块及解调,并对各个模块进行相应的参数设置。
在此基础上熟悉Multisim的基本功能及操作,最后,通过观察仿真图形进行波形分析及系统的性能评价。
关键词:2FSK 调制解调 Multisim目录前言 (3)一、设计任务介绍 (4)二、Multisim软件的介绍 (5)2.1 软件的发展与简介 (5)2.2 Multisim10的特点 (5)三、方案论证 (8)3.1 调制电路论证 (8)3.2 解调电路论证 (9)四、单元电路设计 (12)4.1 调制部分 (12)4.2 解调部分 (14)五、Multisim的仿真 (17)5.1 调制电路波形的仿真 (18)5.2 解调电路波形的仿真 (18)5.3 结果分析 (19)六、注意事项 (20)七、总结 (21)参考文献 (22)附:元器件引脚图 (23)前言在实际通信系统中,大部分信道不能直接传输基带信号,必须用基带信号对载波波形的参量进行控制,使载波的这些参量随基带信号的变化而变化,即以正弦波作为载波的数字调制系统。
和模拟调制一样,数字调制也有调幅、调频和调相三种基本形式。
调频信号即2FSK信号是数字通信系统使用较早的一种通信方式,由于这种通信方式容易实现,抗噪声和抗衰减性能较强,因此在低速数据传输通信系统中得到了较为广泛的应用。
高频电子线路实验课程设计报告
物理与电子信息工程学院高频电子线路实验课程设计报告题目:晶体三极管混频电路实验专业班级:13级电子科学与技术班姓名(学号):王彦明201305330134马军201305330142邹绩凯201305330131指导教师:黄小青完成日期:2015年12月20日XXXXXX设计任务书目录(四号宋体,加粗居中)(空一行)1 引言 ...................................................................................................... 错误!未定义书签。
2 XXX实验设计要求 (1)2.1 实验内容与要求 (1)2.2 XXX电路基本原理 (5)3 XXX电路的软件仿真设计 (5)3.1 XXX的仿真设计方案 (5)3.2 仿真结果及分析 (6)4 XXX电路的硬件设计 ........................................................................... 错误!未定义书签。
4.1 PCB板的绘制 (11)4.2 PCB板的制作与焊接 ................................................................ 错误!未定义书签。
4.3结果测试与分析 .......................................................................... 错误!未定义书签。
5 实验总结 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
参考文献 .. (4)附录1 PCB原理图 (17)附录II实物图 (17)附录III元器件清单 (17)(目录小四黑体,行间距固定值20磅,一级标题顶格书写,二级标题空两个字符,三级标题空两格,页码从正文开始)1、引言(一级标题四号宋体加粗)此处写出该设计实验的目的与意义所在。
高频电子线路课程设计实验报告
高频电子线路课程设计报告班级姓名指导教师日期前言:课程设计是电子技术课程的实践性教学环节,是对学生学习电子技术的综合性训练,该训练通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成。
学生通过动脑、动手解决若干个实际问题,巩固和运用在高频电子线路课程中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验技能,为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。
本文设计了包括选频网络的设计、超外差技术的应用和三点式振荡器在内的基础设计以及振幅调制与解调电路的设计。
选频网络应用非常广泛,可以用作放大器的负载,具有阻抗变换、频率选择和滤波的功能;超外差技术是指利用本地产生的振荡波与输入信号混频,将输入信号频率变换为某个预定的频率的电路,主要指混频电路;三点式振荡器用于产生稳定的高频振荡波,在通信领域应用广泛;振幅调制解调都属于频谱的线性搬移电路,是通信系统及其它电子线路的重要部件。
在设计过程中查阅了大量相关资料,对所要设计的内容进行了初步系统的了解,并与老师和同学进行了充分的讨论与交流,最终通过独立思考,完成了对题目的设计。
实验过程及报告的完成中存在的不足,希望老师给予纠正。
目录摘要 4设计内容...................................................................... (5)设计要求...................................................................... (5)1、基础设计...................................................................... . (6)1、选频网络的设计...................................................................... (6)2、超外差技术的设计...................................................................... ..93、三点式振荡器的设计 (11)二、综合设计:调幅解调电路的设计 151、调幅电路的设计: 152、解调电路的设计 20结束语 26参考文献: 26心得体会...................................................................... . (27)高频电子线路课程设计摘要本次课程设计主要任务是完成选频网络的设计、超外差技术的应用、三点式振荡器的设计这三个基础设计以及调幅解调电路的综合设计。
高频课程设计实验报告
高频电子线路课程设计报告——收音机安装与调试专业:电子信息科学与技术班级:2011150学号:201115002姓名:王冬冬1、题目:博士208HAF收音机的安装与调试2、方案介绍收音机,由机械,电子,磁铁等构造而成,用电能将电波信号转换为声音,收听广播电台发射的电波信号的机器。
又名无线电、广播等。
其大致原理就是把从天线接收到的高频信号经鉴频或检波(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。
无线电广播的接收是由收音机实现的。
收音机的接收天线收到空中的电波;调谐电路选中所需频率的信号;检波器将高频信号还原成声频信号(即解调);解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率;最后经过电声转换还原出广播内容。
可见,在无线电广播和接收过程中,无线电波是信息传播的重要工具。
利用无线电波作为载波,对信号进行传递,可以用不同的装载方式。
在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。
目前调频式收音机多采用集成芯片并用天线接收。
在本次收音机整机电路实现和实践中采用的是CXA1191M集成芯片和其他的辅助电路,其整机具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。
集成电路收音机的特点是:结构比较简单,性能指标优越,体积小等优点。
收音机通过调谐回路选出所需的电台,送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频,然后选出差频作为中频输出(我国规定的AM中频为465KHZ,FM中频为10.7MHZ),中频信号经过检波器检波后输出调制信号(低频信号),调制信号(低频信号)经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压,即功率,再推动喇叭发出响的声音。
高频电子线路实验报告
高频电子线路实验报告起止日期:年至年第学期学生姓名班级学号成绩指导教师电气与信息工程学院实验一高频小信号调谐放大器(3课时)一、实验目的1.掌握小信号调谐放大器的基本工作原理。
2.谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算。
二、实验仪器、器材1.THCGP-1 型高频电子线路综合实验箱 1 台2.双踪示波器 DS-5042M 1台万用表 MF-47 型 1 块3.器材:单调谐小信号放大模块 1 块三、实验原理单调谐小信号谐振放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。
其实验单元电路如图 2-1 所示(模块②上)。
图 2-1 实验电路该电路由三极管 Q1 及其集电极选频回路 T1 组成。
它对输入的高频小信号进行放大,并具有一定的选频作用。
基极偏置电阻 W3、R22、R4 和射极电阻 R5 决定三极管的静态工作点。
可变电阻 W3 改变基极偏置电阻将改变三极管的静态工作点,从而可改变放大器的增益。
四、实验步骤(一)单调谐小信号放大器单元电路实验1.根据图 2-1 实验电路熟悉实验板电路,并在电路板上找出与原理图对应的各测试点。
2.按图 2-2 所示图连接好实验电路。
3.打开实验箱电源,按下信号源和频率计的电源开关,此时开关下方的工作指示灯点亮。
4.打开小信号调谐放大器的电源开关,并观察工作指示灯是否点亮。
5.调节信号源“RF 幅度”和“频率调节”旋钮,使输出端口“RF1”“RF2”输出。
频率为 10.5MHz 左右的高频信号。
将信号输入到 2 号板的 J4 口。
先用示波器在 TH1 处观察信号峰-峰值约为 50mV。
(先调频率再调幅度)图 2-2 测试连接图6.调节高频信号发生器的输出信号频率,使单调谐放大器谐振:操作方法:将示波器探头接在调谐放大器的输出端 TH2,调节示波器直至能观察到输出信号的波形,先调节 W3 使输出信号幅度最大,再调节高频信号发生器的输出信号频率使示波器上的信号幅度最大(先用 500KHz 档调节,再用 20 KHz 档调节,直到示波器上的信号幅度最大),此时放大器即被调谐到输入信号的频率点上。
高频电子的实验报告
一、实验名称:高频电子线路实验二、实验目的:1. 掌握高频电子线路的基本原理和实验方法。
2. 熟悉高频电子线路中常用元件的性能和特点。
3. 培养实验操作技能,提高分析问题和解决问题的能力。
三、实验原理:高频电子线路是指频率在1MHz以上的电子线路,其设计原理与低频电子线路有所不同。
本实验主要研究高频放大器、振荡器和调制解调器等基本电路。
四、实验器材:1. 高频信号发生器2. 双踪示波器3. 万用表4. 高频电路实验板5. 高频电子元件(如晶体管、电容、电感等)五、实验步骤:1. 高频放大器实验:(1)搭建高频放大器电路,包括输入、输出匹配网络和晶体管放大电路。
(2)调节输入信号幅度和频率,观察输出信号的变化,分析放大器的频率响应和增益。
(3)测量放大器的输入输出阻抗,分析匹配网络的设计。
2. 振荡器实验:(1)搭建LC振荡器电路,包括LC谐振回路和晶体管振荡电路。
(2)调节LC回路参数,观察振荡频率的变化,分析振荡器的工作原理。
(3)测量振荡器的输出波形,分析振荡器的频率稳定性和幅度稳定性。
3. 调制解调器实验:(1)搭建AM调制器和解调器电路,包括调制信号源、调制电路、解调电路和滤波器。
(2)调节调制信号幅度和频率,观察调制信号的波形,分析调制和解调过程。
(3)测量调制信号的频率、幅度和相位,分析调制和解调效果。
六、实验结果及分析:1. 高频放大器实验:(1)通过调节输入信号幅度和频率,观察到输出信号随输入信号的变化而变化,说明放大器具有放大作用。
(2)测量放大器的输入输出阻抗,发现匹配网络对放大器的性能有重要影响。
(3)分析放大器的频率响应和增益,发现放大器的增益随着频率的升高而降低。
2. 振荡器实验:(1)通过调节LC回路参数,观察到振荡频率随LC回路参数的变化而变化,说明振荡器的工作原理。
(2)测量振荡器的输出波形,发现振荡器的频率稳定性和幅度稳定性较好。
(3)分析振荡器的频率稳定性和幅度稳定性,发现晶体管的静态工作点对振荡器的性能有重要影响。
高频电子线路实验报告 实验四
L1
470uH
J4
C2
W1
0. 33 u
4. 7k
L4
C5
2. 2u H
68p
CC1
C9 100p
Q1
C8
R5
200p
1k
R6 15k
R7
C11
8. 2k
0. 01 u
Q1
R5 1k
(IN1)
R8 8. 2k
C10
Q2
C13
100p
R9
R10
0. 1u
10k
680
W3 5. 1k
TT2
图3 变容二极管调频实验电路
1 2
f
c
Cc
Cc C jQ
2
Cm CQ
c os t
(5)
2
fc fm cos t
(6)
式中,fc 是未加调制信号时的载波频率,计算公式为: f c 2
1 LC Q
(7)
调频波的最大频偏: f m
1 2
f
c
Cc
Cc C jQ
2
UD
1
C jQ
m cos t
C jQ Cm cos t
(4)
式中,C jQ C j0
1
VQ UD
为未加调制信号时的结电容,C m
C jQ
m ,其中,m
U m VQ U D
为电容调制
度。 C j 随调制电压的变化情况如图 2 所示。
为未加调制信号时的总电容,所以,调频波的瞬时频率为
南昌大学高频电子线路实验报告
南昌大学高频电子线路实验报告篇一:高频电子线路实验报告实验报告实验课程:高频电子线路学生姓名:学号:专业班级:指导教师:目录实验一、仪器的操作使用………………………………………实验二、高频小信号调谐放大器………………………………实验三、功率放大器设计………………………………………实验四、LC正弦波振荡器………………………………………实验五、晶体振荡器设计………………………………………实验六、集成模拟乘法器混频…………………………………实验七、二极管双平衡混频器…………………………………实验八、集电极调幅……………………………………………实验九、基极调幅电路…………………………………………实验十、模拟乘法器调幅(AM,DSB,SSB )……………………实验一仪器的操作使用一、实验目的1.学会高频实验室基本仪器的使用与操作,并能够运用仪器进行简单的实验;2.运用仪器调出相应要求的信号,并进行测试。
二、实验仪器示波器,信号发生器,频率特性测试仪三、实验内容1.用信号发生器产生所需要的信号,通过示波器的信号输入线加入到示波器,按一下AUTO SET键,示波器自动识别,显示出信号波形,在按一下Measure键,示波器出现信号频率、幅度等参数。
2.设置高频正弦波信号的频率为10.8MHz,按照表格分别设置信号的幅度,测出对应的输出信号的峰峰值。
3.按调幅键键,进行调幅波信号的产生和观测。
四、实验数据实验误差:接负载:(1)×1档 100mv 22.1 % 150mv 19% 200mv 16% 250mv 15.3%(2)×10档 100mv 1.4% 150mv 1.9%200mv 1.6%250mv 1.8%空载:(1)×1档 100mv 6.0 % 150mv 15.4% 200mv 14.1% 250mv 12.2%(2)×10档 100mv:7150mv 9.1% 200mv 8.1%250mv 6.3%实验二高频小信号调谐放大器实验五、实验目的1、掌握高频小信号谐振电压放大器的电路组成与基本工作原理。
高频电子线路实验报告
高频电子线路实验报告实验一、调谐放大器一、实验目的1.熟悉电子元器件和高频电路实验箱。
2.练习使用示波器、信号发生器和万用表。
3.熟悉谐振电路的幅频特性分析——通频带与选择性。
4.熟悉信号源内阻及负载对谐振电路的影响,从而了解频带扩展。
5.熟悉和了解放大器的动态范围及其测试方法。
二、实验仪器1.双踪示波器2.高频信号发生器3.万用表4.实验板G1三、实验电路图 1-1 单调谐回路谐振放大器原理图四、实验内容及步骤1、(1)按图1-1所示连接电路,使用接线要尽可能短(注意接线前先测量+12V电源电压,无误后,关断电源再接线,注意接地)(2)接线后仔细检查,确认无误后接通电源。
2.静态测量实验电路中选Re=1K,测量各静态工作点,并计算完成表1-1表1-1*Vb,Ve是三极管的基极和发射极对地电压。
3.动态研究(1)测量放大器的动态范围Vi ~ Vo(在谐振点上)a.选R=10K ,Re=1K 。
把高频信号发生器接到电路输入端,电路输出端接示波器。
选择正常放大区的输入电压Vi,调节频率f使其为,调节Ct,使回路“谐振”,此时调节Vi由变到,逐点记录Vo电压,完成表1-2的第二行。
(Vi的各点测量值也可根据情况自己选定)b.当Re分别为500Ω,2KΩ时,重复上述过程,完成表1-2的第三、四行。
在同一坐标纸上画出Ic不同时的动态范围曲线Vo—Vi,并进行比较与分析。
表1-2*Vi , Vo可视为峰峰值(2)测量放大器的频率特性a.当回路电阻R=10k时,选择正常放大区的输入电压V i,将高频信号发生器的输出端接至电路的输入端,调节频率f,使其为,调节Ct使回路谐振,使输出电压幅度为最大,此时的回路谐振频率f0=为中心频率,然后保持输入电压 V i不变,改变频率f由中心频率向两边逐点偏离(在谐振频率附近注意测量Vo变化快的点),测得在不同频率f时对应的输出电压Vo,完成表1-3的第一行(频率偏离范围自定,可以参照3dB带宽来确定,即信号的幅值为信号最大幅值的倍的两个频率之差为放大器的3dB带宽)。
高频电子线路课程设计报告
高频电子线路课程设计报告高频电子线路课程设计报告设计题目超外差式收音机的装配与调试学生专业班级学生姓名(学号)指导教师完成时间实习(设计)地点年月日一、课程设计目的与任务(一)、目的:1、熟悉超外差式调幅收音机的工作原理。
2、学会阅读印刷电路板。
3、通过对一台调幅收音机的安装、焊接及调试,熟悉电子产品的装配过程。
4、掌握电子元器件的识别及质量检验。
5、学习整机的装配工艺及基本的手工焊接技巧。
6、培养自己的动手能力及严谨的工作作风。
(二)、任务:1、分析并读懂收音机电路图。
2、参照电原理图看懂接线电路图。
3、认识电路图上的符号,并与实物相参照,认识个电子元器件。
4、根据技术指标测试各元器件的要紧参数。
5、熟练焊接的具体操作,认真细心地安装焊接。
6、按照技术要求进行调试。
7、初步掌握电子线路故障的排除方法。
(三、实习器材:1、电烙铁2、螺丝刀、镊子、剪刀等必备工具3、松香与锡4、DS05-6电路板5、各元器件6、两节5号电池二、分析与设计1、设计任务分析①方案选择目前调频式或者调幅式收音机,通常都使用超外差式,它具有灵敏度高、工作稳固、选择性好及失真度小等优点。
我们要求选用的是超外差式调幅收音机。
收音机接收天线将广播电台播发的高频的调幅波接收下来,通过变频级把外来的各调幅波信号变换成一个低频与高频之间的固定频率—465KHz(中频),然后进行放大,再由检波级检出音频信号,送入低频放大级放大,推动喇叭发声。
不是把接收天线接收下来的高频调幅波直接放大去检出音频信号(直放式)。
在设计中,是根据所要求的内容、指标进行各单元的设计,拟定单元电路,初步确定电路元件参数;再根据组合起来的系统电路进行核算,确定整机电路。
最后通过安装调试达到要求的电气性能指标,确定最终的电路元件参数,固定、封装,成为完整的收音机产品。
②要紧性能指标频率范围:535~1065kHz中频频率:465kHz灵敏度:<1mV/m(能收到本省、本市以外较远的电台及信号较弱的电台)选择性:20lg21(1)(110)E MHzE MHz MHz>14dB输出功率:最大不失真功率≥100mW电源消耗:静态时,≤12mA,额定时约80Ma1.设计方案论证择中波晶体管超外差调幅收音机,其方框图如图1所示。
高频电子线路课程设计报告
一、实训目的:本次电气技能训练的内容是焊接一个SD-105七管半导体收音机,通过焊接的过程达到以下几个目的1)掌握电烙铁的正确使用方法,熟悉手工电焊工具的使用与维护。
2)基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。
3)熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能查阅有关电子器件图书。
4)能够正确识别和选用常用的电子器件5)学会读电路图,熟悉电子元器件符号的识别,掌握电子产品的焊接和电路的调试。
6) 了解部分常见电子产品的构造及其工作原理。
二、训练内容:(1)学习识别简单的电子元件与电子线路;(2)学习并掌握SD-105收音机的工作原理;(3)按照图纸焊接元件,组装一台收音机,并掌握其调试方法。
三、器材:(1)电烙铁 (2)螺丝刀(十字,一字) (3) 镊子(4)焊锡丝 (5)斜口钳(6)焊锡膏四、收音机原理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,送到耳机变成音波。
调幅收音机由输入回路、本振回路、混频电路、检波电路、自动增益控制电路(agC)及音频功率放大电路组成。
输入回路由天线线圈和可变电容构成,本振回路由本振线圈和可变电容构成,本振信号经内部混频器,与输入信号相混合。
混频信号经中周和455khz陶瓷滤波器构成的中频选择回路得到中频信号。
至此,电台的信号就变成了以中频455khz为载波的调幅波。
中频信号进行中频放大,再经过检波得到音频信号,经功率放大输出,耦合到扬声器,还原为声音。
其中,中放电路增益受agC自动控制增益控制,以保持在电台信号不同时,自动调节增益,获得一致的收听效果五、产品参数:频率范围:535-1605khz;中频频率:465khz;灵敏度:≤1.5mV/m(26dbs /n);选择性:≥20db±9khz ;工作电压:3V(2节5号电池);静态电流:无讯号时≤20mA;输出功率:≥180mw(10%失真度);外型尺寸:124×76×2 7mm六、焊接方法1)准备施焊;左手拿焊丝,右手握烙铁,进入备焊状态。
高频电子线路实验报告
高频实验报告2013年12月实验一、调幅发射系统实验、实验目的与内容:通过实验了解与掌握调幅发射系统,了解与掌握LC 三点式振荡器电路、三极 管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。
二、实验原理:1、LC 三点式振荡器电路:曲0KSA匡T3-1 H 嫌斎戎验或幣隔吨堕原理:LC 三点式振荡器电路是采用LC 谐振回路作为相移网络的LC 正弦波振 荡器,用来产生稳定的正弦振荡。
图中5R5, 5R6, 5W2和5R8为分压式偏置电阻, 电容5C7或5C8或5C9或5C10或5C11进行反馈的控制。
5R3 5W1 5L2以及5C4 构成的回路调节该电路的振荡频率,在V5-1处输出频率为30MHZE 弦振荡信号。
原理:三极管幅度调制电路是通过输入调制信号和载波信号,在它们的共同 作用下产生所需的振幅调制信号。
图中7R1, 7R4, 7W1和7R3为分压式偏置电阻, 电容7C10 7C2以及电感7L1构成的谐振滤波网络,7W2控制输出幅度,在信号 输出处输出所需的振幅调制信号。
3、高频谐振功率放大电路:V5-1—1廿4FilKrT、ITl “I .-------osc IP 5UTSG TU J 曰r I —RKI二乍工 朋U 2SI * o J I ---- (SClO-Ll cH __.5C1J-IWSCJ印會艸:I 1UUKETt3sr 2原理:高频谐振功率放大电路是工作频率在几十放大电路。
图中前级高频功放电路中,6R2和6R3分压式偏置电阻,供给三极管 6BG1偏置电压,输出采用6C5 6C6 6L1构成的T 型滤波匹配网络,末级高频 功放电路中,基极采用由6R4产生偏置电压供给电路,输出采用 6C13 6C13 6L3和6L4构成的T 型滤波匹配网络。
4、调幅发射系统:原理:首先LC 振荡电路产生一个频率为30MHZ 幅度为lOOmV 的信号源,然 后加入频率为1KHZ 幅度为lOOmV 的本振信号,通过三极管幅度调制,再经过 咼频谐振功率放大器输出稳定的最大不失真的正弦波。
高频电子线路课设报告
下面从频域角度来描述调幅波的频谱成分和所占的带宽。
将标准调幅波的数学表达式展开可得到:
上式表明,用单音频信号调制后的已调波有三条高频谱线,一条位于载波频率 处,幅度为 ;另外两条分别位于载频 的两旁,称为上下边频,频率分别是 和 ,幅度均为 ,见下图(a)。实际中的调制信号一般是多音信号,见下图(b),这时的上下边频分别称为上下边带。
各种类型调制、解调,混频的主要公式
2.图纸部分:
(1)各种调制、解调,混频的原理框图;
(2)实现各种调制、解调,混频的程序流程框图;
(3)相应的仿真波形图。
五、进程安排
1.学习使用LabVIEW软件(2天);
2.查阅资料,制定各种调制、解调、混频的实现方案(1天);
3. LabVIEW进行仿真设计(2天);
检波二极管具有结电容低,工作频率高和反向电流小等特点,传统上用于调幅信号检波。
二极管检波原理如下:调幅信号是一个高频信号承载一个低频信号,调幅信号的波包(envelope)即为基带低频信号。如在每个信号周期取平均值,其恒为零。若将调幅信号通过检波二极管,由于检波二极管的单向导电特性,调幅信号的负向部分被截去,仅留下其正向部分,如在每个信号周期取平均值(低通滤波),所得为调幅信号的波包(envelope)即为基带低频信号,实
图4:二极管包络检波电路图
同步检波模型图如下:
图5:同步检波模型图
bVIEW控制设计与仿真模块的功能
LabVIEW是一种图形化的编程语言(又称“G”语言),它是一个虚拟仪器开发平台,也是一个图形化软件集成开发环境。LabVIEW作为一种强大的虚拟仪器开发平台,应用于各个行业,被视为一个标准的数据采集和仪器控制软件,利用它可以方便地组建自己的虚拟仪器。
高频电子线路实验报告
《高频电子线路》课程实验报告学院: 信息学院专业: 电子信息科学与技术班级:姓名学号:指导教师:实验一高频(单级、两级)小信号(单、双)调谐放大器一、实验目的1.掌握高频小信号调谐放大器的工作原理;2.掌握谐振放大器电压增益、通频带、选择性的定义、测试及计算方法。
二、实验内容1.测量各放大器的电压增益;2.测量放大器的通频带与矩形系数(选做);3.测试放大器的频率特性曲线(选做)。
放大器:V i1p-p(V)0.4 2.54 4 32.5 16 18单级双调谐放大器高频小信号放大器的主要技术指标有那些?主要有谐振频率, 谐振增益, 通频带, 增益带宽积, 矩形系数.实验二场效应管谐振放大器一、实验目的1.了解双栅场效应管放大器的工作原理;2.了解场效应管调谐放大器与三极管放大器的优缺点。
二、实验内容1.观察场效应管调谐放大器的输出波形;2.测量场效应管放大器的电压增益。
三、实验结果数据和截图V ip-p(V)V op-p(V)电压增益(dB)0.5 5.92 21讨论场效应管调谐放大器与晶体管放大器的优缺点。
场效应晶体管放大器是电压控制器件, 具有输入阻抗高、噪声低、功耗低、动态范围大、易于集成、没有二次击穿现象、安全工作区域宽、热稳定性好等优点,的优点, 被广泛应用在电子电路中。
场效应管可应用于放大, 由于场效应管放大器的输入阻抗很高,因此耦合电容可以容量较小,不必使用电解电容器。
场效应管可以用作电子开关, 场效应管很高的输入阻抗非常适合作阻抗变换, 常用于多级放大器的输入级作阻抗变换。
场效应管可以用作可变电阻,场效应管可以方便地用作恒流源.调谐放大器以电容器和电感器组成的回路为负载, 增益和负载阻抗随频率而变的放大电路。
这种回路通常被调谐到待放大信号的中心频率上。
由于调谐回路的并联谐振阻抗在谐振频率附近的数值很大, 放大器可得到很大的电压增益。
而在偏离谐振点较远的频率上, 回路阻抗下降很快, 使放大器增益迅速减小;因而调谐放大器通常是一种增益高和频率选择性好的窄带放大器。
高频电子线路实验报告(总10页)
高频电子线路实验报告(总10页)摘要高频电子线路是指在高频范围内运作的电子设备和电路,具有良好的信号传输和处理能力。
本实验以微带衰减器为例,研究了高频电路的设计和制作方法,并测试了衰减器的性能指标。
实验结果表明,在合理的设计和制作条件下,微带衰减器能够实现准确的信号衰减和频率响应。
关键词:高频电子线路;微带衰减器;设计;制作;测试AbstractHigh frequency electronic circuit refers to electronic devices and circuits that operate in the high frequency range and have good signal transmission and processing capabilities. In this experiment, a microstrip attenuator was taken as an example to study the design and manufacturing methods of high frequency circuits, and the performance indicators of the attenuator were tested. The experimental results show that under reasonable design and manufacturing conditions, microstrip attenuators can achieve accurate signal attenuation and frequency response.Keywords: high frequency electronic circuit; microstrip attenuator; design; manufacturing; testing1.实验目的通过设计和制作微带衰减器,学习高频电子线路的设计原理和制作方法。
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高频电子线路课程设计报告班级姓名指导教师日期前言:课程设计是电子技术课程的实践性教学环节,是对学生学习电子技术的综合性训练,该训练通过学生独立进行某一课题的设计、安装和调试来完成。
学生通过动脑、动手解决若干个实际问题,巩固和运用在高频电子线路课程中所学的理论知识和实验技能,基本掌握常用电子电路的一般设计方法,提高设计能力和实验技能,为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。
本文设计了包括选频网络的设计、超外差技术的应用和三点式振荡器在内的基础设计以及振幅调制与解调电路的设计。
选频网络应用非常广泛,可以用作放大器的负载,具有阻抗变换、频率选择和滤波的功能;超外差技术是指利用本地产生的振荡波与输入信号混频,将输入信号频率变换为某个预定的频率的电路,主要指混频电路;三点式振荡器用于产生稳定的高频振荡波,在通信领域应用广泛;振幅调制解调都属于频谱的线性搬移电路,是通信系统及其它电子线路的重要部件。
在设计过程中查阅了大量相关资料,对所要设计的内容进行了初步系统的了解,并与老师和同学进行了充分的讨论与交流,最终通过独立思考,完成了对题目的设计。
实验过程及报告的完成中存在的不足,希望老师给予纠正。
目录摘要 (4)设计内容 (5)设计要求 (5)一、基础设计 (6)1、选频网络的设计 (6)2、超外差技术的设计 (9)3、三点式振荡器的设计 (11)二、综合设计:调幅解调电路的设计 (15)1、调幅电路的设计: (15)2、解调电路的设计 (20)结束语 (26)参考文献: (26)心得体会 (27)高频电子线路课程设计摘要本次课程设计主要任务是完成选频网络的设计、超外差技术的应用、三点式振荡器的设计这三个基础设计以及调幅解调电路的综合设计。
其中采用LC并联谐振回路实现谐振频率为8.2MHz,通频带为600KHZ的选频网络;对超外差技术原理进行了学习并针对其主要应用收音机进行详细的说明;对三点式振荡器的构造原则和主要类型进行简明扼要地介绍,采用电容串联改进型电容三点式振荡电路完成一定振荡频率的振荡器的设计;充分了解了调幅解调的原理并进行详细说明,在此基础上设计幅度调制和解调电路。
应用的主要软件为Protel99SE、Multisim10等。
关键字:选频、超外差、三点式振荡器、调幅解调设计内容:1.基础设计:(1) 设计一个选频网络(谐振频率=o f 3MHz+N*0.4MHz,其中N 为 学号。
通频带=∆=7.02f BW 600KHz);(2)超外差技术的应用;(3)设计一个三点式振荡器(=o f )。
2.综合设计:调幅解调电路的设计设计要求:1.明确系统的设计任务要求,合理选择设计方案及参数计算;2.利用multisim10进行仿真设计;3.画出电路图、波形图、频率特性图。
一、基础设计: 1、选频网络设计:(1)设计要求:设计一个选频网络(谐振频率=o f 3MHz+N*0.4MHz, 其中N 为学号为13。
通频带=∆=7.02f BW 600KHz); (2)设计方案:高频振荡回路时高频电路中应用最为广泛的无源网 络,也是构成高频放大器、振荡器以及各种滤波器 的主要部件,在电路中完成阻抗变换、信号选择与 滤波,相频转换和移相等功能,并可直接作为负载 使用。
从电路的角度看,它总是有电感L 和电容C 以串联和并联的形式过程回路。
A )串联谐振回路:它是由电感与电容的简单串联形成的回路, 它适合于电源内阻为低电阻的情况或者低阻抗的电路,电路 如图1.1所示图1.1 串联谐振回路B )并联谐振回路:有电感与电容简单并联而成,当频率不是非 常高时,并联谐振回路的应用最广。
所以本实验采用并联谐振 回路设计谐振频率为8.2MHz 的选频回路,具体设计如下:a.参数计算:谐振频率:LC 1=Ω ;假定电容C =100 pF 由已知参数得, 品质因数Q L =8.2MHz ÷600KHz=13.67;电感 C L 2^1Ω= = 3.7uH 电路图如图1.2所示图1.2 并联谐振回路b.回路的频率响应回路的阻抗频率特性如图1.3所示,在谐振频率f 0处, 电路为纯阻性在f <f 0处,电路呈电感性;在f >f 0处,电路呈电容性。
Q 越大,谐振时Z 0越大,振幅特性曲线越尖锐, 在f=f 0附近相频特性变化越快,选频性能越好,频率的稳定性越好。
由此得阻抗特性和辐角特性如图1.4所示:图1,4 阻抗特性和辐角特性频率为8.2MHz时的multisim10仿真频谱图如图1.5所示:图1.5频率为8.2MHz时的multisim10仿真频谱图输入为15MHz与原8.2MHz的信号进行混频,混频后频谱图如图1.6所示图1.6 混频的频谱图2、超外差技术的应用所谓超外差是指利用本地产生的振荡波与输入信号混频,将输入信号频率变换为某个预定的频率的电路。
其主要特点是对接收信号的选择放大作用主要由频率固定的中频放大器来完成,当信号频率改变时,只要相应地改变本地振荡信号即可。
超外差原理如图2.1所示。
本地振荡器产生频率为f1的等幅正弦信号,输入信号是一中心频率为f c的已调制频带有限信号,通常f1>f c。
这两个信号在混频器中变频,输出为差频分量,称为中频信号,f i=f1-f c为中频频率。
图2.2表示输入为调幅信号的频谱和波形图。
输出的中频信号除中心频率由fc变换到fi外,其频谱结构与输入信号相同。
因此,中频信号保留了输入信号的全部有用信息。
图2.2 超外差原理的频谱与波形超外差原理的典型应用是超外差式接收机(如图2.3所示)。
从天线接收的信号经高频放大器放大,与本地振荡器产生的信号一起加入混频器变频,得到中频信号,再经中频放大、检波和低频放大,然混频器 本地振荡器中频放大与滤波高频放大信号输出至解调器图2.1超外差式接收机的组成后送给用户。
接收机的工作频率范围往往很宽,在接收不同频率的输入信号时,可以用改变本地振荡频率f1的方法使混频后的中频fi保持为固定的数值。
图2.3超外差接收机原理框图3、三点式振荡器的设计(1)要求:设计一个的三点式振荡器A)、三点式振荡器构成原则:(射同余异)与发射极相连的电抗元件必须是是同性质的(即同是电容或电感),不与射极相连的另一个电抗与它们的性质相反(即若同性抗为电容,则异性抗为电感;或同性抗为电感,异性抗为电容),简称为“射同余异”。
对于场效应管则为“源同余异”。
B)、三点式振荡器类型电容反馈振荡器:与射极相连同为电容,不与射极相连是电感(又称考必兹振荡器)。
原理图如图3.1所示:图3.1电容反馈振荡器电感反馈振荡器:与射极相连同为电感,不与射极相连是电容(又称哈特莱振荡器)。
原理图如图3.2所示:图3.2 电感反馈振荡器(2)电路分析:在实验中为了减小晶体管极间的影响可采用改进型电容三点式振荡电路,即在振荡回路电感支路中增加一个电容C6,其值比较小,要求C6<<C4;C4<<C5,则谐振回路总电容为:1/C总=1/C4+1/C5+1/C6=1/C6,即C总=C6因此振荡频率为经过这样的改变后,C4,C5对振荡频率的影响显著减小,与其并联相连的晶体管极间电容影响也减小了。
但由于振荡回路介入C6,晶体管最小负载会减小、放大器放大倍数减小、振荡器输入幅度减小,若C6过小,振荡器会因不满足起振条件而停止振荡。
因此,在添加C6的时候一定要选择合适的值,不能为了减小极间电容的影响而使振荡器不能振动!(3)原理图及Multisim10软件仿真A)交流电路仿真如下:图3.3 交流电路B)按照上述原理,总电路图如下3.4所示:图3.4 电容反馈振荡器总电路图C)仿真结果如下图3.5所示:图3.5 总电路仿真结果由图可知,正弦波的周期350243.24ns,振幅约为4.2V,则振荡频率约为28.6KHz。
二、综合设计:调幅解调电路的设计所谓调制,就是用调制信号去控制载波某个参数的过程。
解调则是调制的逆过程,是将载于高频振荡信号上的调制信号恢复出来的过程。
1、调幅电路的设计:调制原理:振幅调制是由调制信号去控制载波的振幅,使之按调制信号的规律变化,严格地说,是使高频振荡的振幅与调制信号成线性关系,其他参数(频率、相位)不变。
这是使高频振荡的振幅再有消息的调制方法。
调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上(例如晶体二极管或三极管)经非线性变换成新的频率分量,再利用谐振回路选出所需的频率成分。
它保持着高频载波的频率特性,调幅波振幅的包络变化规律与调制信号的变化规律一致。
当输入的调制信号有直流分量时,称为AM调制;没有直流分量时,称为双边带调制(DSB调制)。
(1)AM调制AM调幅指的是用需要传送的信息(低频调制信号)去控制高频载波的振幅,使其随调制信号线性变化。
其原理如图4.1所示,若设载波为u C (t)=U C cos ωC t ,调制信号为单频信号,即u Ω(t)=U Ωcos Ωt,,则普通调幅信号为:u AM (t) = Uc(1+m cos Ωt)cos ωc t ,其中m=kaU Ω/Uc 为调幅指数(调幅度),ka 为比例系数,一般由调制电路确定,故又称为调制灵敏度。
普通调幅波的波形和频谱图如图4.2所示:由图可知,频率的中心分量就是载波分量,他与调制信号无关,图4.2 AM 调幅波形与频谱 + *常数 u c图4.1 AM 信号产生原理图不含消息,而两边分量则以载频为中心对称分布,两个边频幅度相等并与调制信号幅度成正比,边频相对于载频的位置取决于调制信号的频率,这说明调制信号的幅度及频率消息只包含于边频分量中,所以为了减小不必要的功率浪费,可以只发射上下边频,而不发射载波。
(2)双边带调制设载波为u C(t)=Ucosωc t,单频调制信号为uΩ(t)=UΩcosΩt (Ω〈〈ωc),则双边带调幅信号为:u DSB(t)=kuΩ(t)u c(t)=kUΩU cosΩtcosωc tC=2KUm [cos (ωc+Ω)t+cos (ωc-Ω)t],Uc其中k为比例系数。
可见双边带调幅信号中仅包含两个边频, 无载频分量, 其频带宽度仍为调制信带宽的两倍。
图4.3显示了单频调制双边带调幅信号的有关波形与频谱图。
需要注意的是, 双边带调幅信号不仅其包络已不再反映调制信号波形的变化, 而且在调制信号波形过零点处的高频相位有180°的突变。
可以看出, 在调制信号正半周, cosΩt为正值, 双边带调幅信号u DSB(t)与载波信号u c(t)同相;在调制信号负半周, cosΩt为负值, u DSB(t)与uc(t)反相。
所以, 在正负半周交界处, u DSB(t)有180°相位突变。
另外,双边带调幅波和普通调幅波所占有的频谱宽度是相同的,为2Fmax。