混频与鉴频器的设计

课程设计任务书

课程名称高频电子电路

题目混频与鉴频器设计

专业班级

学生姓名

指导老师

审批

任务书下达日期 2013年6月日

设计完成日期 2013年6月日

设计内容与设计要求

一、设计内容

1、混频与鉴频器设计

2、以混频、鉴频器模块核心，完成高频调频信号放大、混频、鉴频和混频本振信号产生电路的设计

3、相关元件参数及元件选择要求。

二、总体要求

1、给出具体设计思路和系统实现的框图，系统总体框图打印出图纸。

2、给出高频调频信号放大、混频、鉴频和混频本振信号产生电路的具体实现电路，说明其工作原理；对选择回路或滤波器给出元件参数要求。

3、编写设计说明书，所有图纸和说明书均用16K纸打印。

三、电路指标要求

1、高频调频信号频率30MHZ

2、中频载波频率为10.6MHZ

5、回路空载品质因素Q0=100

四、给定条件

1、+V CC=8~12V、

2、主要器件：

三极管、电阻、电容、电感若干。

主要设计条件

1、提供直流电源一台；

2、其它必要的仪器和连接导线等；

3、计算机。

说明书格式

1、课程设计封面；

2、任务书；

3、说明书目录；

4、设计总体思路及系统框图；

5、电路设计；

6、总结与体会；

7、附录；

10、参考文献；

8、电路器件连接总图。

进度安排

十五周星期一上午：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；十五周星期一下午至星期三上午：查找资料，确定总体设计方案，画出整机原理图草图；

十五周星期三下午至星期五：具体电路设计；

十六周星期一上午至星期星期五上午书写设计报告打印出图纸。十六周星期五下午：答辩。

参考文献

1. 张肃文主编.，《高频电子线路》，高等教育出版社.。

2. 谢自美主编，《电子线路设计、实验、测试》，华中理工大学出版社。

3. 沈伟慈主编，《通信电路》，西安电子科技大学出版社。

目录

1：设计框图与总体思路 (6)

2：各个模块电路设计 (6)

2.1高频小信号放大器 (6)

2.2.混频电路的设计 (9)

2.3：本机振荡器电路： (11)

2.4、鉴频器电路 (13)

3：心得与体会 (16)

4：附录 (17)

5：总电路图： (18)

6：参考文献： (18)

1、设计框图与总体思路

混频与鉴频器的设计是以混频、鉴频器模块为核心、完成高频调频信号的放大、混频、鉴频和混频本振信号的产生，其结构框图如图1，其工作原理是：将接受的信号f1经高频小信号放大，进入混频器；本机振荡器输出另一高频信号f2进入混频器，则混频器输出有f1、f2、(f1+f2)、(f2-f1)等频率的信号。在混频器的输出端接入一个选频网络，选出（f2-f1）频率的中频分量，再将中频接入中频放大器重放大，获得足够的增益，然后鉴频器解调出调制信号。

信号源

f1=30MHZ f2-f1=10.6MHZ

高频放大混频器中频放大

f2=40.6MHZ

本机振荡鉴频器

图1

2、各个模块电路设计

2.1高频小信号放大器

高频放大器是用来放大高频信号的器件。根据高频信号放大的对

象是载频信号，我们可以采用三极管做放大器，用部分接入的并联谐振回路作为负载，让信号谐振在信号的载频上，用并联谐振回路做负载可以有效抑制干扰，由于并联回路谐振时，电路阻抗很大，从而可输出很大的信号，而部分接入可以有效抑制电路的频漂，减少谐振阻抗和输出阻抗对电路的损耗。

电路如图2所示：

图2高频小信号放大器电路

电路的交流等效电路图如图3：

图3

其高频等效电路图如图4：

图4

单级放大器的电压放大倍数定义为输出电压o u 与输出电压i u 的比值

i

c c o i o u U U U U U U A ⋅== 根据并联回路中电压变换关系，集电极电压C U 和输出电压o U 之比，等于他们在线圈L 上的接入系数1p 和2p 之比

o c U p p U 2

1=

由此可得

∑∑++-=jwl jwc g Y p p A fe

u 121

当电路处于谐振频率时

01=+∑jwl jwc

因此 电路的电压增益为

ie oe fe

uo g p g p g g g Y p p A 222

121,++=-=∑∑ 该高频小信号放大器不仅能放大高频信号，还具有一定得选频作用，且晶体管的负载为LC 并联谐振回路。其具体的工作原理：高频信号从C1输入 电容滤除直流信号，选取交流高频信号，然后经过晶体管进行放大，由C3、T2组成的调谐回路，进一步滤除无用的信号，再经过变压器放大输出信号f1=30MHZ 。

2.2.混频电路的设计

混频是将不同载频的高频已调波信号变换为较低的同一个固定载频（一般称为中频）的高频已调波信号，但保持器调制规律不变，然后送入中频放大器。在接收端，它起频率变换作用，最后采用混频方式可以大大提高接收机性能。

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，振荡信号由其他器件产生则称为混频器。混频器的实质是非线性电路，通过器件的非线性效应产生新的频率的分量。晶体管混频器电路如下图：