超外差式调幅接收机_课程设计.doc

沈沈 阳阳 工工 程程 学学 院院 课 程 设 计 设计题目：设计题目： 超外差式调幅接收机超外差式调幅接收机 系系 别别 自控系自控系 班级班级 电子本电子本 101 学生姓名学生姓名 赵丽赵丽 学号学号 2010311105 指导教师指导教师 郝波郝波 职称职称 教授教授 起止日期：起止日期：2012 年年 9 月月 17 日起日起至至 2013 年年 1 月月 4 日止日止 沈阳工程学院 课程设计任务书 课程设计题目：课程设计题目： 超外差式调幅接收机超外差式调幅接收机 系 别 自控系 班级 电子本 101 学生姓名 赵丽 学号 2010311105 指导教师 郝波 职称 教授 课程设计进行地点： 实训 a 任 务 下 达 时 间： 2012 年 9 月 17 日 起止日期：2012 年 9 月 17 日起至 2013 年 1 月 4 日止 教研室主任 田景贺 2013 年 9 月 16 日批准 沈沈 阳阳 工工 程程 学学 院院 音频功率放大电路音频功率放大电路课程设计成绩评定表课程设计成绩评定表 系（部）：系（部）： 自控系自控系 班级：班级： 电子本电子本101 学生姓名：学生姓名： 赵丽赵丽 指指 导导 教教 师师 评评 审审 意意 见见 评价 内容 具 体 要 求权重评 分 加权 分 调研 论证 能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案 和日程安排。 0.15432 工作 能力 态度 工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好， 能够独立完成设计工作， 0.25432 工作 量 按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难 度适宜。 0.25432 说明 书的 质量 说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文 字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全， 图表完备，书写工整规范。 0.55432 指导教师评审成绩指导教师评审成绩 （加权分合计乘以（加权分合计乘以 12） 分分加权分合计加权分合计 指指 导导 教教 师师 签签 名：名： 年年 月月 日日 评评 阅阅 教教 师师 评评 审审 意意 见见 评价 内容 具 体 要 求权重评 分 加权 分 查阅 文献 查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432 工作 量 工作量饱满，难度适中。0.55432 说明 书的 质量 说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文 字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全， 图表完备，书写工整规范。 0.35432 评阅教师评审成绩评阅教师评审成绩 （加权分合计乘以（加权分合计乘以 8） 分分加权分合计加权分合计 评评 阅阅 教教 师师 签签 名：名： 年年 月月 日日 课课 程程 设设 计计 总总 评评 成成 绩绩分分 超外差式调幅接收机 - i - 中 文 摘 要 随着科学技术的发展调频收音机的应用十分广泛,尤其消费类占有相当的 市场 。从分离元件组成的收音机到由集成电路组成的收音机,调频收音机技术 已达到十分成熟的地步。在众多种收音机中,调频收音机以较高的技术含量和较 高的音质得到了广泛的欢迎。 调频发射机也以其良好的发射效果而被广泛应用。 超外差收音机,首先把接收到不同频率的电台信号都变成固定的中频信 号(我国规定中频信号是 465khz),由中频放大器进行放大,然后进行检波这样 就克服了直放式收音机在接收不同频率的时候灵敏度不均匀的缺点。而且固定 频率的中频信号既便于放大又便于调谐因此超外差式收音机具有灵敏度高、选 择性好的特点。 广播方式从调幅(am)广播时代开始经历了调频(fm)广播、调 频立体声(fm stereo)广播、数字音频广播(dab)等阶段。目前科学家正研 究短波段的数字广播(drm)。 本论文主要介绍了利用分立元件组成的 fm 收音机设计全过程包括电路各 个模块参数的计算,电路各个模块的分析电路板的焊接过程、调试过程讨论 了在设计过程中遇到的问题以及如何解决问题。 本次课程设计成果,基本上满 足要求,性能指标符合。fm 收音机电路的缺点是伴有音质噪声,需进一步改进。 在本次设计中，其目的是得到一个调幅接收机机。在超外差式调幅接收机 的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频 放大七个部分。整个电路的设计必须注意几个方面。选择性好的级，应尽可能 靠近前面，因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最好。如干扰 及信号很大，则由于晶体管的非线性，将产生严重的组合频率及其他非线性失 真，这时滤除杂波比较困难。为此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的 高选择电路。为了使混频和本振分别调到最佳状态，要采用单独的本振。总的 来说，设计一部接收机时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别 要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等） ，才能使得接收机有较好的指标。 关键词关键词：超外差，调幅，本振，混频 沈阳工程学院课程设计（论文） - ii - 目 录 课程设计（论文）任务书 课程设计（论文）成绩评定表 中中 文文 摘摘 要要 i i 1 1 设计任务描述设计任务描述1 1.1 设计题目: :1 1 1.2 设计要求 1 1 1.2.1 设计目的 1 1 1.2.2 基本要求 1 1 2.2. 设计方案选择和论证设计方案选择和论证 2 2 2.1 设计思路 2 2 2.2 方案论证 2 2 2.3 总体电路的功能框图及其说明 2 2 3.3.功能块及单元电路设计功能块及单元电路设计7 7 3.1 功能块设计及其参数计算 7 7 3.1.1 高频功率放大电路 7 7 3.1.2 混频电路 7 3.1.3.中频放大电路 11 3.1.4 鉴频电路13 3.2 主要元器件选择1414 4.4.总体电路原理图及说明总体电路原理图及说明 1515 4.1 总电路图1515 4.2 总体电路原理1515 4.3 元器件清单1616 5 5电路仿真电路仿真1717 5.1 仿真图1717 5.2 仿真软件介绍 1818 小结小结 2020 致谢致谢 2121 参考文献参考文献 2222 附录附录 a1a1 电路图电路图2323 超外差式调幅接收机 - 1 - 1 设计任务描述设计任务描述 1.1 设计题目设计题目: 超外差式调幅接收机 1.2 设计要求设计要求 （1）设计一个超外差式调幅接收机 。 （2）设计指标 1、接收频率范围 5401600khz 2、灵敏度 1mv 3、选择性 50db 4、频率特性 通频带为 9khz 5、额定功率 100mw 1.2.1 设计目的设计目的 巩固已学的理论知识，能够建立超外差式调幅接收机的整机概念，了解超 外差式调幅接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，正确设计、计算接 收机的各个单元电路。 1.2.2 基本要求基本要求 (1)进行方案的论证，给出原理框图。 (2)设计单元电路的原理图，完成基本理论计算。 (3)对单元电路进行计算机仿真分析。 (4)按国家有关标准画出整机电路图及线路板图。 (5)撰写符合设计要求的报告一份。 沈阳工程学院课程设计（论文） - 2 - 2.2. 设计方案选择和论证设计方案选择和论证 2.1 设计思路设计思路 由输入电路，即选择电路，或称调谐电路把空中许多无线电广播电台发出 的信号选择其中一个，送给混频电路。 混频将输入信号的频率变为中频，但其幅值变化规律不改变。不管输入的 高频信号的频率如何，混频后的频率是固定的，我国规定为465khz。 中频放大器将中频调幅信号放大到检波器所要求的大小。由检波器将中 频调幅信号所携带的音频信号取下来，送给前置放低频放大器。 前置低频放大器将检波出来的音频信号进行电压放大。再由功率放大器将 音频信号放大，放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平。由扬声器或耳机 将音频电信号转变为声音。 2.2 方案论证方案论证 择中波晶体管超外差调幅收音机（不超过七只晶体管） ，其方框图如图 1 所 示。 变频中放检波低放功放 图 2.1 超外差收音机方框图 2.3 总体电路的功能框图及其说明总体电路的功能框图及其说明 1.1. 总体电路功能框图总体电路功能框图 图 2.2 总体电路功能框图 超外差式调幅接收机 - 3 - 2.2.模块说明模块说明 根据超外差收音机的原理，我们可以将电路分成以下几个模块：输入回路、变频 回路（包括本振电路、混频电路和选频电路） 、中频放大（中放）回路、检波及 agc 回路、低放级回路、功放级回路。 (1)(1)输入回路输入回路 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，如图2.3所示。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。再由 l2耦合到下 一级变频级。 图2.3输入回路图 （2 2）变频级电路）变频级电路 图2.4、变频电路原理图 本机振荡和混频合起来称为变频电路。变频电路是以 vtl 为中心，它的作 用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号(高频信号)变换成固定 沈阳工程学院课程设计（论文） - 4 - 465khz 的中频信号。 图2.5、混频示意图 vtl、t2、cb 等元件组成本机振荡电路，它的任务是产生一个比输入信号 频率高465 khz 的等幅高频振荡信号。由于 cl 对高频信号相当短路，tl 的次 级 lcd 的电感量又很小，对高频信号提供了通路，所以本机振荡电路是共基极 电路，振荡频率由 t2、cb 控制，cb 是双连电容器的另一连，调节它以改变 本机振荡频率。t2是振荡线圈，其初次绕在同一磁芯上，它们把 vt1的等电极 输出的放大了的振荡信号以正反馈的形式耦合到振荡回路，本机振荡的电压由 t2的初级的抽头引出，通过 c2耦合到 vt1的发射极上 混频电路由 vtl、t3的初级线圈等组成，是共发射极电路。其工作过程是： (磁性天线接收的电台信号)通过输入调谐电路接收到的电台信号，通过 tl 的次级线圈 lcd 送到 vtl 的基极，本机振荡信号又通过 c2送到 vtl 和发射极， 两种频率的信号在 t1中进行混频，由于晶体三极管的非线性作用，混合的结果 产生各种频率的信号，其中有一种是本机振荡频率和电台频率的差等于465khz 的信号，这就是中频信号。混频电路的负载是中频变压器，t3的初级线圈和内 部电容组成的并联谐振电路，它的谐振频率是465khz，可以把465khz 的中频 信号从多种频率的信号中选择出来，并通过 t3的次级线圈耦合到下一级去，而 其它信号几乎被滤掉。 （3 3）中频放大检波及自动增益控制电路）中频放大检波及自动增益控制电路 超外差式调幅接收机 - 5 - 图2.6 中频放大及检波电路示意图 选频级输出的中频信号由 v2的基极输入并进行放大，中放电路中的负载是 中频变压器 b4和谐振电容 c。它们也是并联谐振在中频465khz。中频信号进 行中频放大器放大以后，再送给检波以得到所需的音频信号，经功率放大输出， 耦合到扬声器，还原为声音。电路如图2.6所示。 vt2、vt3为中放管。t2、t3为中频变压器，因谐振频率为465 khz，故简 称“中周”。电路作用是放大465 khz 的中频信号，提高灵敏度和选择性。 接收机检波电路的任务是把要接收的广播电台音频信号从中频载波中“取下 来”，以达到接收的目的。实际电路中采用一个三极管将基极和集电极连在一起， 用基极和发射极来从当一个二极管。它的作用是对中频载波信号进行检波，检 波后的残余中频及高次谐波再通过 c16、c17、r10组成高频滤波电路滤除， 最后把取出来的音频信号经电容耦合到低放级放大。rp 为检波负载。电路作 用是利用 vd 的单向导电性，取出中频调幅信号中的音频信号，以便放大和声 音还原。 中频信号经一级中频放大器充分放大后由 t4耦合到检波管 vt3，vt3既起 放大作用，又是检波管，vt3构成的三极管检波电路，这种电路检波效率高， 有较强的自动增益控制(agc)作用。agc 控制电压通过 r3加到 vt2的基极， 检波级的主要任务是把中频调幅信号还原成音频信号，c4、c5起滤去残余 的中频成分的作用。保证中频信号不随电台信号强弱而变化，趋于稳定。 （4 4）前级低频放大电路）前级低频放大电路 沈阳工程学院课程设计（论文） - 6 - 它将前级的信号再加以放大，以达到规定的功率输出，去推动喇叭发 声，可选择我们熟悉的 otl 电路。 低频放大电路的设计，是根据要求的输出功率、选择的电源电压、喇 叭的交流电阻，从后向前进行。确定输出功率后进行功放管的选择，应通 过手册查出功放管主要极限参数。例：小功率晶体管 3ax31b 的极限参数： pcm125mw，icm125ma，bvceo12v。末级一对功放管的、ceo i 及正向基 极发射级电阻 rbe等都要对称（保证误差在 20%以内） 。 激励级要求输出功率较小，一般甲类放大器能满足要求。可求出输出 级的功率增益，根据所要求的输出功率指标及输入变压器的效率求出激 励级的输出功率，定出交流电压幅值um及交流电流的幅值 icm，求出变比 k 及 icq。功率放大至低放前级要加入合适的负反馈。 超外差式调幅接收机 - 7 - 3.功能块及单元电路设计 3.1 功能块设计功能块设计及其参数计算及其参数计算 3.1.13.1.1 高频功率放大电路高频功率放大电路 ta1 ca1 33p ca5 0.1uf ca4 0.01uf leda1 qa1 3dg12c ka1 +12 ra1 1k anta1 2.2uh la1 ca2 103 cca1 ra3 18k 5.1k ra2 50k ra4 10k ra6 1.5k ca3 120p ra5 1k ja1 tta1 tta2 jb1 图 3.1 高频功率放大电路 高频功率放大电路如图 3.1 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。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 进行放大，由 ca3、ta1 初级组成的调谐回路，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 . 3.1.23.1.2 混频电路混频电路 因为中频比外来信号频率低且固定不变，中频放大器容易获得比较大的增 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产生则称之为混 频器。 二极管环形混频电路 沈阳工程学院课程设计（论文） - 8 - 图 3.2 二极管环形混频电路（ a ）原理电路 （ b ）等效电路 a a 、原理电路及其等效电路、原理电路及其等效电路：如图 3.2 （ a ）、（ b ）所示。 对于图 3.2（ a ）所示电路，通常将信号输入端口称之为 r 端口 ， 本振 电压输入端口称之为 l 端口， 中频输出信号端口称之为 i 端口 。 需要说明的是： 二极管双平衡组件用作双边带调制电路时，由于变压器的低频 响应差，调制信号一般必须加到 i 端口，载波信号加到 r 端口，所需双边带 信号从 l 端取出。 二极管环形混频器产品已形成完整的系列，它用保证二极管开关工作所需 本振功率电平的高低进行分类，其中常用的是 l evel 7 ， l evel 17 ， l evel 23 三种系列，它们所需的本振功率分别为 7dbm(5mw) ， 17dbm(50mw) 和 23dbm(200mw) ，显然，本振功率电平越高，相应的 1db 压缩电平也就越高， 混频器的动态范围也就越大。对应于上述三种系列， 1db 压缩电平所对应的最 大输入信号功率分别为 1dbm(1.25mw) 、 10dbm(10mw) 、 15dbm(32mw) 。 二极管环形混频器具有工作频带宽（从几十千赫到几千兆赫）、噪声系数 低（约 6db ）、混频失真小、动态范围大等优点。 二极管环形混频器的主要缺点是没有混频增益，端口之间的隔离度较低， 其中 l 端口到 r 端口的隔离度一般小于 40db ，且随着工作频率的提高而下 降。实验表明，工作频率提高一倍，隔离度下降 5db 。 b b 、原理分析、原理分析 超外差式调幅接收机 - 9 - 电路工作条件：二极管伏安特性为过原点斜率等于 的直线；输入电压中， ， ，且 ，此时，二极管将在 的 控制下轮流工作在导通区和截止区。 由图 3.2 (a) 知，流过负载 的总电流为： 当 时，二极管 d 3 、 d 2 导通， d 1 、 d 4 截止，相应的等效电路 为图 3.2 (c) ： 图 3.2 (c) 列出的 kvl 方程为： 所以，流过各二极管的电流为： （ 3.1 ） 流过负载的总电流为： （ 3.2 ） 当 0 时，二极管 d 1 、 d 4 导通， d 3 、 d 2 截止，相的等效电路 如图 3.2 (d) 图 3.2 (d) 列出的 kvl 方程为： 沈阳工程学院课程设计（论文） - 10 - （ 3.3） 流过各二极管的电流为： （ 3.4 ） 流过负载的总电流为： （ 3.5 ） 在 的整个周期内，流过负载的总电流可以表示为： （ 3.6 ） 利用开关函数，可以将上式表示为： 即： （ 3.7 ） 由此可见，电流中包含的频率分量为： 中的有用中频分量为 （ 3.7 ） 电路特点 ：若二极管特性一致，变压器中心抽头上、下又完全对称，则环形电 路的最重要特点就是各端口之间有良好的隔离 。 c 、插入损耗、插入损耗 根据定义，由图 3.2(a) 知，流过输入信号源端的电流为 将式（ 3.3 ）和（ 3.5 ）代入上式中得： （3.8） 超外差式调幅接收机 - 11 - 所以接在信号源端的等效负载电阻为： （3.9） 若令 ，实现功率匹配，信号源提供的信号功率最大，为 （3.10） 输出端输出的中频电压幅值为 （3.11） 相应的输出中频功率为： （3.12） 因此，电路的插入损耗为： （3.13） 实际二极管环形混频器各端口的匹配阻抗均为 50 。应用时，各端口都 必须接入滤波匹配网络，分别实现混频器与输入信号源、本振信号源、输出负 载之间的阻抗匹配。 3.1.3.3.1.3.中频放大电路中频放大电路 中频放大电路的任务是把变频得到的中频信号加以放大，然后送到检波器 检波。中频放大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。 图 3.3（a）是 lc 单调谐中频放大电路，图 3.3（b）为它的交流等效电路。 图中 tr1、tr2 为中频变压器，它们分别与 c1、c4 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。 沈阳工程学院课程设计（论文） - 12 - 图 3.3 中频放大电路 中频变压器的初级线圈与电容组成 lc 并联谐振回路，它谐振于中频 465khz。由于并联谐振回路对诣振频率的信号阻抗很大，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初级线圈上产生很大的压降，并且耦 合到下一级放大，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，提高了收音机的选择性。 由 lc 调谐回路特性知，中频选频回路的通频带 bf2- f1 ，见图 3.4。 式中 ql 是回路的有载品质因数。ql 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 3.4 放大器的频率特性 中频变压器的另一作用是阻抗变换。因为晶体管共射极电路输入阻抗低， 输出阻抗高，所以一般用变压器耦合，使前后级之间实现阻抗匹配。 一般收音机采用两级中放，有 3 个中频变压器（常称中周） 。第一个中频变 压器要求有较好的选择性，第二个中频变压器要求有适当的通频带和选择性， 第三个中频变压器要求有足够的通频带和电压传输系数，由于各中频变压器的 要求不同，匝数比不一样，通常磁帽用不同颜色标志，以示区别，所以不能互 换使用。 实际电路中常采用具有中间抽头的并联谐振回路,如图 3.5（a）所示。 （b） 是它的等效电路，可以看出，它是由两个阻抗性质不同的支路组成。由于 l1、l2 都绕在同一磁芯上，实际上是一个自耦变压器。 超外差式调幅接收机 - 13 - 图 3.5lc 并联回路部分接入法 利用变压器的阻抗变换关系，可求得等效谐振电路的谐振阻抗： zob0（）2zab0（）2zab0（式中 nn1n2 为电感线圈的总 匝数）。即具有抽头并联谐振电路的谐振阻抗 zob0 等于没有抽头的谐振阻抗 zab0 的倍。由于1，所以 zob0zab0，适当选择变比可取得所需 求的 zob0，从而实现阻抗匹配。 上述中放电路结构简单，回路损耗小，调试方便，所以应用广泛。 3.1.43.1.4 鉴频电路鉴频电路 实现调频信号解调的鉴频电路可分为三类,第一类是调频-调幅调频变换型。 这种类型是先通过线性网络把等幅调频波变换成振幅与调频波瞬时频率成正比 的调幅调频波,然后用振幅检波器进行振幅检波。第二类是相移乘法鉴频型。这 种类型是将调频波经过移相电路变成调相调频波,其相位的变化正好与调频波瞬 时频率的变化成线性关系,然后将调相调频波与原调频波进行相位比较,通过低通 滤波器取出解调信号。因为相位比较器通常用乘法器组成,所以称为相移乘法鉴 频。第三类是脉冲均值型。这种类型是把调频信号通过过零比较器变换成重复 频率与调频信号瞬时频率相等的单极性等幅脉冲序列,然后通过低通滤波器取出 脉冲序列的平均值,这就恢复出与瞬时频率变化成正比的信号。 图 3.6 是双失谐回路鉴频器的原理图。它是由三个调谐回路组成的调频-调 幅调频变换电路和上下对称的两个振幅检波器组成。初级回路谐振于调频信号 的中心频率 ,其通带较宽。次级两个回路的谐振频率分别01 、02 ,并使 01 、02 与c 成对称失谐。即: 01 - c = c - 02 。 沈阳工程学院课程设计（论文） - 14 - 图 3.6 双失谐回路鉴频器的原理图 图 3.7 左边是双失谐回路鉴频器的幅频特性,其中实线表示第一个回路的幅 频特性,虚线表示第二个回路的幅频特性,这两个幅频特性对于c 是对称的。当 输入调频信号的频率为c 时,两个次级回路输出电压幅度相等,经检波后输出电 压 0 = 01 - 02 当输入调频信号的频率由c 向升高的方向偏离时, 22 回路输出电压 大,而11 回路输出电压小,则经检波后01 02 ,则0 = 01 - 02 0 。 其总鉴频特性如图 3.7 所示 图 3.7 总鉴频特性 3.2 主要元器件主要元器件选择选择 1、三极管选择、三极管选择 变频管的截止频率 f 应比实际最高频率高出23倍以上。各级三极管的穿 透电流 iceo 都应该尽量小，对于 的选择，一般希望选大些，特别是第一中 放管的 值应选大于100，但不宜过大（容易引起自激） ，应根据实际需要选配 适当的 值。可以全部选用中等 值（6080）配套，或采用 =80120的与 3060的配成一套（电源电压不高，功率管 iceo 即使稍大些也可用） 。 2、 电容的选择电容的选择 高频部分的电容耦合电容和旁路电容在0.010.047f 间选用。变频管的振 荡耦合电容和基极旁路不能过大或过过小，否则，因容值过大引起间歇振荡， 过小引起低端停振现象，应根据振荡频率 f 估算所涉及回路的时间常数选取该 电容。 超外差式调幅接收机 - 15 - 中频槽路电容误差可允许 5% 10%（通常中周 ttf 系列配200pf 电容） 。 电解电容允许误差不作要求，但要注意其耐压值，有较高的绝缘电阻。本 机振荡回路并联的微调电容，可采用具有负温度系数的拉线电容。 4.总体电路原理图及说明 4.1 总电路图总电路图 超外差调幅接收机整机电路原理图： 图4.1 超外差调幅接收机整机电路原理图 4.2 总体电路原理总体电路原理 超外差调幅收音机基本原理：空间有许许多多电台发送的电磁波，它 们都有自己的固定频率，收音机通过天线和由电感线圈和可变电容器组成 的谐振电路（称调谐电路）来选择性的接收所需高频信号。由调谐电路选 沈阳工程学院课程设计（论文） - 16 - 择出的所需要的电台信号是已调幅的高频信号，并且十分微弱，需要先经 过高频小信号放大器进行放大处理，再经过变频器（混频器和本振）将高 频信号变为频率为 465khz 的中频信号，这是超外差式收音机的核心部分， 由于它是调制信号，喇叭无法将这种信号直接还原成声音，因此，必须从 高频信号中把音频信号分离出来，这个分离过程称为解调，或检波。在收 音机中，检波是由半导体器件二极管或三极管来完成。调幅的高频信号经 检波还原出音频信号，再经过低频功放然后送往喇叭，喇叭将音频信号还 原为声音。 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和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。而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） 。超外差式收音机由输入回路高放混频级、一 级中放、二级中放、前置低放兼检波级、低放级和公放级等部分组成，接 受频率范围为 540khz1600khz 的中波段。 4.3 元器件清单元器件清单 表 4.1 序号元件名型号个数 1三极管3dg2014 2三极管90132 3发光二极管3mm 红色1 4磁棒线圈5*13*551 5中周465khz3 6变压器e141 7扬声器58mm1 8电阻1003 9电阻1202 10电阻330，1.8k，30k， 100k,120k,200k 各 1 只 11电位器5k1 12电解电容0.47uf，10uf各 1 只 13电解电容100uf2 14瓷片电容682，103各一只 15瓷片电容2233 16双联电容cbm-223p1 超外差式调幅接收机 - 17 - 5电路仿真 5.1 仿真图仿真图 对各个电路进行仿真，仿真图形如下： 图 5.1 本地振荡器输出波形 沈阳工程学院课程设计（论文） - 18 - 图 5.2 混频器输出波形 图 5.3 中频放大器仿真波形 超外差式调幅接收机 - 19 - 图 5.4 包络检波器的输出端波形 5.2 仿真软件介绍仿真软件介绍 multisim 是加拿大图像交互技术公司（interactive image technoligics 简称 iit 公司)推出的以 windows 为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板 的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式， 具有丰富的仿真分析能力。 工程师们可以使用 multisim 交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。 multisim 提炼了 spice 仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的 spice 技 术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。 通过 multisim 和虚拟仪器技术，pcb 设计工程师和电子学教育工作者可以完成 从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。 仿真软件优点及应用范围仿真软件优点及应用范围 1. 通过直观的电路图捕捉环境, 轻松设计电路； 2. 通过交互式 spice 仿真, 迅速了解电路行为； 3. 借助高级电路分析, 理解基本设计特征； 4. 通过一个工具链, 无缝地集成电路设计和虚拟测试； 5. 通过改进、整合设计流程, 减少建模错误并缩短上市时间。 ni multisim 软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高 效地对电路进行设计和验证。凭借 ni multisim，您可以立即创建具有完整组件 库的电路图，并利用工业标准 spice 模拟器模仿电路行为。借助专业的高级 spice 分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证， 沈阳工程学院课程设计（论文） - 20 - 从而缩短建模循环。与 ni labview 和 signalexpress 软件的集成，完善了具有 强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量。 小结 本学期，我们开设了高频电子线路课，这门学科属于电子电路范畴， 与我们的专业有着密切的联系，且是理论方面的指示。正所谓“纸上谈兵终觉 浅，觉知此事要躬行。 ”学习任何知识，仅从理论上去求知，而不去实践、探索 是不够的，所以在本学期暨电路刚学完之际，紧接着来一次高频电子线路 课程设计是很及时、很必要的。这样不仅加深我们对电子电路的认识，而且还 及时、真正的做到了学以致用。 生活就是这样，汗水预示着结果也见证着收获。劳动是人类生存生活永恒 不变的话题。通过这次课程设计，我才真正领略到“艰苦奋斗”这一词的真正 含义，才真正意识到我们只有通过勤奋的努力，才能够真正体会到科技带给人 类的幸福。 超外差式调幅接收机 - 21 - 在整个电路课程设计过程中，我们不断地在遇到问题和解决问题之中盘旋。 例如在仿真过程中，费劲把电路画好了，可出不来波形，心里还是很紧张的， 但是看着自己的成果，自己的心里面想吃了蜜一样的甜。终于就这样，像爱迪 生发明电灯泡的时候一样，历经千万次的猜想与实验，终于使得这个问题得到 了圆满的解决。成功的我高兴地无以复