高频课程设计-单频小功率调幅接收机

目录

引言 (1)

第一章系统框图及整体思路 (2)

1.1 系统框图 (2)

1.2 设计整体思路 (2)

1.3 各个模块简介 (3)

1.3.1 输入回路 (3)

1.3.2 高频放大 (3)

1.3.3 本机振荡 (4)

1.3.4 混频 (4)

1.3.5 中频放大 (5)

1.3.6 同步检波和AGC控制 (5)

1.3.7 功放级 (5)

第二章部分单元电路设计分析 (6)

2.1 变频电路 (6)

2.1.1 变频电路的组成 (6)

2.1.2 本机振荡 (7)

2.1.3 混频 (9)

2.2 检波电路 (11)

第三章仿真与调试 (12)

3.1 总电路仿真 (12)

3.2 已调信号波形 (13)

3.3 混频器输出波形 (13)

3.4 包络检波 (14)

3.5 同步检波 (14)

总结与体会 (15)

参考文献 (16)

引言

在人们的日常生活中，无线电的传输和接收占有不可替代的作用，无线电电子技术领域在迅速扩大，信息的传输与处理时它的主要内容。

此次课程设计是主要针对无线电信号的接收模块------设计一个单频小功率调幅接收机。把电信号通过一系列的变化，转换成人们可以听到的声音信号。

接收机原理就是把从天线接收到的高频信号经检波还原成音频信号，变成音波。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。本振信号与接受到的高频调幅信号在变频器内经过混频作用，得到一个与接受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，并滤除残余中频分量，再由低频功率放大后推动扬声器发出声音。

此次设计对本机振荡和混频做了比较详细的介绍。它采用混频方式，可大大提高接收机的性能，因为设计和制作增益高, 选择性好, 工作频率较原载频低的固定中频放大器比较容易。本地振荡电路的输出是接收机的载波信号源，要求它的振荡频率应该十分的稳定。本机振荡器（由变频级本身产生一个等幅的高频信号）产生的高频等幅振荡电流也送入混频器。通常本机振荡的频率高于外来信号的频率，而且高出的数值要保持一定值，即中频频率。中频放大级电路时指变频输出至检波之间的电路，其性能的优劣影响收音机的灵敏度，选择性和频率特性等指标。乘积性同步检波电路采用工作稳定，调节方便的模拟乘法器MC1496构成解调电路，电路结构简单，工作稳定性好，不已失真。

设计的内容由Systemview软件进行仿真。Systemview是一个信号级的系统仿真软件，主要用于电路与通信系统的设计、仿真，是一个强有力的动态系统分析工具，能满足从数字信号处理、滤波器设计、直到复杂得通信系统等不同层次的设计、仿真要求。

第一章系统框图及整体思路

1.1 系统框图

图一调幅接收机组成原理框图

1.2 设计整体思路

在通信系统中，收、发两地一般相距甚远，信号经过信道传输，受到很大衰减，到达接收端的高频信号电平多在微伏数量级。因此，必须先将微弱信号进行放大再解调。在解调过程中，混频电路起频率变换的作用，其输入是各种不同载频的高频已调波信号和本机震荡信号，输出是一种载频较低而且固定（习惯上称此载频为中频）的高频已调波信号（习惯上称此信号为中频信号）；而中频放大器由于工作频段较低而且固定，其性能可以做得很好，从而达到满意的接收效果。

天线接受到的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，本振输出也送至混频电路，再送至中频放大，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后的低频信号进行功率放大，推动扬声器工作。

1.3 各个模块简介

1.3.1 输入回路

输入回路应使在天线上感应到的有用信号在接收机输入端呈最大值。在设定回路的LC参数时，应使L值增大。因为Q=WOL/R ( R为回路电阻，由回路中电感绕线电阻和电容引线电阻形成)，Q值越大，回路的选择性越好。但电感值也不能太大，电感值大则电容值就应小，电容值太小则分布电容就会影响回路的稳定性，一般取C>>C ie ( C ie为高频放大电路中晶体管的输入电容)。

图二输入回路电路原理图

1.3.2 高频放大

因从谐振回路耦合过来的信号太微弱，所以必须要将输入信号进行选频放大，这里属于高频的范畴，采用高频小信号电路和分析方法。考虑到小信号放大电路的稳定性，采用共射—共基极级联放大器。单级并在工作频率下的放大倍数

A uo= V o/V i = -P1P2Y fe / g∑= -P1P2Y fe / (g p+P12g oe+P22g ie)

具体电路图如下：

图三高频小信号放大器

1.3.3 本机振荡

本机振荡电路的输出是接收机的载波信号源，要求它的振荡频率应该十分的稳定。本机振荡器（由变频级本身产生一个等幅的高频信号）产生的高频等幅振荡电流也送入混频器。通常本机振荡的频率高于外来信号的频率，而且高出的数值要保持一定值，即中频频率。

1.3.4 混频

混频电路的作用在于将不同载频的高频已调波信号变换为同一个固定载频(一般称为中频)的高频已调波信号, 而保持其调制规律不变。

1.3.5 中频放大

中频放大级器的作用似放大经过变频后的465kHz中频信号，然后将放大的中频信号送出检波器。中放级核心元器件是三极管BG2、BG3,采用中频变压器B4耦合。电路中R3、R4构成一个AGC自动增益控制回路，以保证远近电台能获得相同的增益值。

1.3.6 同步检波和AGC控制

检波器将原来调制的高频音频信号检波后产生音频信号和直流分量。音频信号送出到功放级放大，直流信号用于音量的AGC控制。检波级由BG3的发射结、C5和Rp的作用是将广播电台发送的双边带调幅信号进行单导电。而C5、Rp组成，作用分别是通过中频电流和低频电流，也就是利用C5对于不同频率信号的阻抗不同而达到将中频信号和音频信号分离的目的，从而达到检波效果。检波出来的音频信号经C6耦合到功放级。

1.3.7 功放级

它将中频信号经检波后得到音频信号，再经功率放大级后放大，然后推动扬声器发出声音。

功放级由前置放大级BG4和推挽功放级BG5、BG6组成。

电阻R6和C8组成自举电路，目的是向混频级、中放级提供稳定的直流工作电压，同时电容C8起着滤除直流电池的躁动带来的干扰信号的作用。