课程设计 超外差接收机设计

淮海工学院

课程设计报告书

课程名称：通信电子线路课程设计题目：简易调频接收机的设计系（院）：通信工程系

学期：2010-2011-1

专业班级：通信082

*名：**

学号：*********

目录

1 引言 (2)

2 调频接收机的主要技术指标 (2)

3 调频接收机的基本工作原理 (3)

4 各部分性能设计 (3)

4.1 高频放大电路 (3)

4.2 本振电路 (4)

4.3 混频器 (5)

4.4 中频放大器及鉴频电路 (6)

4.5 低频放大电路 (8)

5 心得体会 (9)

参考文献 (9)

附录 (10)

调频接收机的设计

1 引言

本次课程设计，其目的是得到一个超外差式的调频接收机。所谓超外差，是指将所要接收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，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。

在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为选频网络、高频放大、变频、中频放大、解调、低放和低频功放七个部分。超外差式接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。超外差电路的典型应用是超外差接收机，其优点是：(1)容易得到足够大而且比较稳定的放大量，(2)具有较高的选择性和较好的频率特性，(3)容易调整；缺点是电路比较复杂，同时也存在着一些特殊的干扰，如像频干扰、组合频率干扰和中频干扰等。随着集成电路技术的发展，超外差接收机已经可以单片集成。

社会发展到今天，现代化的工具显得越来越重要。接收机的功能是恢复用于调制发射机的原始信号。该过程称作解调，实现这一恢复功能的电路称作解调器。检波器这一术语也在使用，有时将单个超外差式接收机的解调器称为第二检波器。对于模拟解调器，我们希望能够使失真和噪声最小，这样输出信号波形就会尽可能地接近原始信号了。

2 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须与发射机的工作频率相对应。频率范围：535～1065kHz，中频频率：465kHz。

（2）灵敏度：接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度，通常用输入信号电压的大小来表示，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）表示dB数越高，选择性越好。调频收音机的中频干扰应大于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大不失真（或非线性失真系数为给

定值时）功率称为输出功率。

3 调频接收机的基本工作原理

图1 基本框图

一般调频接收机的组成框图如图一所示。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f0，再经高频放大级放大为f1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f1、f2、（f2+f1）、（f2-f1）的信号。再经中频放大器放大为f3，获得足够高增益，然后鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大为f4，驱动扬声器。从天线接收到的高频信号f0，经过混频成为固定中频f= f2–f1的接受机，称为超外差式接受机。由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。

4 各部分性能设计

4.1 高频放大电路

高频放大器是用来放大高频信号的器件，在接收机中，高频放大器放所放大的对象是已调信号，它除载频信号外还有边频分量。根据高放的对象是载频信号这一情况，一般采用高频功率管做放大器件，而且并联谐振回路作为负载。这样做的好处是：（1）回路谐振能抑制干扰；（2）并联回路谐振时，其阻抗很大，从而可输出很大的信号。

图2 高频放大电路

R6、R7为三极管Q2的偏置电阻，以使其工作在放大区。VCC=20V，V(BR)>=VCC,输出功率PL=1/2Icm2RL,Vcm=IcmRL,电容C2起隔直耦合作用，C1起隔直作用，Q1、Q3两三极管构成乙类功率放大器，R2、R4的值都取0.4欧，负载R5为8欧，最终由R5输出功率。由仿真结果得，放大器将电压幅值放大20倍。

图3 高频放大模拟波形

4.2 本振电路

在本次设计中，采用改进型电容三点式振荡电路。因为本振电路的输出频率要与高频放大电路的输出信号进行混频，得到一个中频信号。所以要求本振电路的输出频率必须很稳定，所以采用了改进型电容三点式。如果本振电路的输出不稳定，将引起变频器输出信号的大小改变，振荡频率的漂移将使中频改变。振荡器的振幅与振荡管的特性以及反馈电路的特性有关，当温度及其它管子与反馈电路的特性改变时，振幅也就会改变。

图4 本地振荡电路图

起振条件：()1osc w T ，()() ,2,1,02==n n w osc T πϕ，平衡条件：()1=osc w T ，()() ,2,1,02==n n w osc T πϕ工程上振荡角频率近似为o w 。R1、R3为三极管偏置电阻，C1起隔直作用，R3为负载，其上输出电路产生的振荡波。C3=100pF,C4=200pF ，输出振荡波的频率为11MHz 。仿真图形如下：

图5 本地振荡模拟波形

4.3 混频器

采用二极管环形混频器，R1、R2的值都为1000欧，V1端输入高频已调信号，V2端输入本振信号，VO 输出中频信号。由图可见，当V2在正半周时，加在D1、D4管上电压为正值，D1、D4管导通，而加在D2、D3管上电压为负值，D2、D3管截止。同理，当V2在负半周时，D2、D3管导通，D1、D4管截止。