调频收音机课程设计报告基于MC1496的简易调幅发射机

1、 课程设计报告学年学期 题 目 基于mc1496的简易调幅发射机 专业、学号 通信工程 授课班号 学生姓名 指导教师 目 录一、绪论3二、课设内容42.1、电路原理 、元器件说明4 2.1.1、模拟乘法器mc1496原理4 2.1.2、基于mc1496调幅电路7 2.1.3、基于mc1496同步解调8 2.1.4、lm317/lm337正负稳压电源10 2.1.5、ua741运放组成rc低频振荡11 2.1.6、石英晶体振荡电路122.2、制作与焊接132.3、实际电路调试142.4、小结14三、附录15 3.1、元器件清单153.2、工具及仪器.173.3、参考文献171、 绪论 高频课程设

2、计是通信专业课程实践的重要组成部分，目的是使学生通过所学高频知识，设计和调试实际电路，从而进一步加深对模拟电路知识的理解，掌握对高频电路的设计及调试方法，提高学生动手能力以及分析问题解决问题的能力。本次课设我们小组选择的是基于模拟乘法器mc1496的调制解调模块，学习集成芯片的阅读方法，并能根据芯片资料，正确搭建、调试外围电路。同时，学习掌握幅度调制的原理。练习集成模拟乘法器的使用，掌握同步检波的原理，制作出完整的调幅收发系统。我们小组成员共同设计晶体振荡器、低频信号发生器、调幅模块、解调模块。二、课设内容2.1 电路原理2.1.1、模拟乘法器mc1496原理这类器件用于输出电压是输入电压（信

3、号）和转换电压（载波）乘积场合。典型应用包括抑制载波调幅，同步检波，fm检波，鉴相器。更多的应用信息请参照on半导体公司an531的应用手册。特性:极佳的载波抑制性能 增益和信号处理可调 高共模抑制比 典型值为-85db 器件内部含有8个三极管 多种封装形式极限参数 产品型号:mc1496工作电压max(v):30共模增益:-85db带宽:80mhz封装/温度():14soic/-40125描述:平衡调制/解调器超过极限参数可能会造成器件永久性的损坏。电气特性载波抑制载波抑制是指每个边带的载波输出与信号电压的比值。载波抑制与输入的载波等级有很大关系，低等级的载波不能够使上部开关器件完全导通，致

4、使信号增益降低，由此减少载波抑制。较最优载波等级较高的载波信号会引起不必要的器件与电流的载波馈通，并导致载波抑制降低。mc1496的最优载波输入信号是60mv有效值的正弦波，频率在500khz附近，在调制中推荐使用此载波信号。载波馈通依赖于信号波的电压等级。所以输入电压信号大的时候载波抑制可以最小化，但是在输入三极管对前必须添加线性操作部分，否则在器件的调制信号输出端会出现畸变，会与载波抑制混淆。此时需要在输入信号幅值端加装上拉限定。最优的载波等级在图22中给出，此时可以得到较好的载波抑制以及最小的虚假边带。在高频线路中，为了减小载波馈通，电路的布局分配就显得极其重要了。为了抑制载波输入和输出

5、通路的耦合电容，有必要添加屏蔽。信号等级上部的嵌入式差分放大器可工作与线性区和饱和区，下部的差分放大器在大多数情况下都工作于线性区。当输入信号都为较低等级的时候，输出将包括输入信号的共频和差频部分，输出信号的幅度是输入信号幅度绩的函数。当输入的载波信号是较高等级并且调制信号输入端工作与线性区时，输出信号将包括调制信号的差频、共频信号和载波的基波与其奇数倍的谐波信号。输出信号幅度是输入信号的常数倍，载波信号的幅度变动一般不会在输出信号中体现出来。差分放大部分的线性信号处理能力已被很好地界定出来。在发射极不恶化的时候，输入信号的线性操作范围可达到25mv，由于上部差分放大器的发射极在芯片内部连在一

6、起，这使载波输入在任何情况下都能满足。下部的差分放大器需要外接发射极电阻，他的线性信号处理范围可由用户设定。最大的线性信号输入范围由下式决定由此式可计算出在一定输入电压下的re值。2.1.2 基于mc1496的调幅电路本振部分原理图基于mc1496的调幅电路本振部分原pcb图2.1.3基于mc1496的调幅电路检波部分原理图基于mc1496的调幅电路检波部分pcb图接收及联放大部分原理图以及pcb图2.1.4 lm317/lm337构成的可调正负稳压电源本次课设所用芯片需要正负电源共同作用，所以我们制作了基于lm317/lm337的可调正负稳压电源。其中变压器3端输出24v交流电压，公共端接地

7、可以实现正负电源，lm317和lm337两端接二极管保护电路，通过调节电位器r2和r5实现可调电源。以317为例，输出电压u0=1.2+（1.2/r1+50ua）*r2.以下是317和337引脚图: 2.1.5 、ua741集成运放组成低频正弦信号发生器此低频信号发生器原理是文氏rc桥式电路原理，电阻r3、c1、r5、c2组成正反馈电路，当电路频率为1/rc时，反馈回路谐振，反馈系数f为1/3，放大倍数a=1+（r4+r6）/r1,若满足振荡，必须f*a=1,且起振时f*a1，谐振时f*a=1。调节r4使初始时r4=2r1，起振时,r4+r62r1起振后二极管对r6短路，r4+r6=r4=2r

8、1。2.1.6、石英晶体振荡电路 原理和三点式正弦波振荡器中西勒振荡器类似，只不过晶振此时充当电感用，并且晶振的q值非常高，所以振荡器稳定性比西勒振荡器要高得多。下图是晶振实物图及仿真电路:其中三极管q2组成射级跟随器，防止输出级对振荡器的影响，电位器r8用来调节输出电压。2.2、制作与焊接首先我们按照元件清单拿到所需元件，然后测量或查询元件参数并标注（测量的有电阻阻值、二极管正负、发光二极管是否正常等，查询lm317/lm337以及mc1496、ua741引脚功能图）。我们先按照原理图焊接稳压电源，焊接稳压电源时注意电容极性，还要注意电容的耐压，因为我们选用的是输出24v的变压器，滤波后电压

9、略大于24v，所以选用50v耐压的电容比较安全，另外我们的电源是正负输出，变压器中间抽头要接公共地，电位器的大小如果没有原理图上的标称，选用稍大的也行，但不能太大，否则调节电压时变化太快，另外我们还注意到lm317和lm337的引脚不一样，焊接时要小心；然后焊接低频信号发生器和石英晶体振荡器，焊接时需要注意三极管极性不要搞错，还有石英晶体振荡器的三极管选用高频三极管9018。调幅和解调电路是我们组另外成员焊接的，检查时发现有的电容没有接地，所以调不出波形，还要注意引脚焊接的正确性，多引脚的芯片容易焊接错误。总体而言，焊接过程中也学习到很多，比如焊接要注意元器件之间的影响，电感焊接要注意远离其他

10、电感，最好做到屏蔽，这次我们没有画pcb，用面包板焊接的，用面包板焊接时最好照着原理图焊，少些跳线，这样检查时比较容易，调幅电路我们就焊接的很复杂很乱，吸取经验后我们在解调部分焊接做了改进，电路实物就显得清晰多了，并且给调试带来极大的方便。2.3、电路调试 仿真比较容易，调试起来就没想象之中那么简单了。首先是调幅，通过信号发生器加入信号时比较理想，但加入我们自己制作的信号后就失真严重了，后来我们发现电路匹配存在很大问题，各个分电路之间有比较明显的影响，之后我们加入了射极跟随器，失真减少了，但调幅电路加入本地震荡后出现了90度相位差的失真，好像很多组做出来的都会有这种情况，究其原因可能是载波信号

11、幅度过小，因为在仿真时如果把载波信号幅度调小的确会出现这种情况，但那时载波信号才几个毫伏，而我们做出来的石英晶体振荡电路幅度已经能达到1v左右，理论上载波应该在60mv才理想，这让我们百思不得其解；解调电路刚开始不用加入载波就可以出来解调信号，但有些失真，且不太稳定，后来检查出电路有焊接问题，比如虚焊、虚地，还有个别原件接错，在改进焊接技术和电路后，已经能出来稍稳定的解调信号，且和调制信号相差不多。手工焊接的电路本身存在很多不稳定因素，匹配问题我们在设计电路之初注意的很少，包括原件缺失，我们只能用数值相近的代替，难免出现一些不和谐因素。2.4、小结 通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关高

12、频电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。在课程设计过程中，我们不断发现错误，不断改正，不断领悟，不断获取。最终的检测调试环节，本身就是在践行“过而能改，善莫大焉”的知行观。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和学习实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成

13、功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘，而不是知难而退，那样永远不可能收获成功，收获喜悦，也永远不可能得到社会及他人对你的认可！课程设计给我很多专业知识以及专业技能上的提升，同时又是一门讲道课，一门辩思课，给了我许多道，给了我很多思，给了我莫大的空间。同时，设计让我感触很深。使我对抽象的理论有了具体的认识。通过这次课程设计，我掌握了常用元件的识别和测试；熟悉了常用仪器、仪表；了解了电路的连线方法；以及如何提高电路的性能等等，掌握了焊接的方法和技术，通过查询资料，也了解了接收机的构造及原理。我认为，在这学期的实验中，不仅培养了独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。更重要的

14、是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。而这是日后最实用的，真的是受益匪浅。要面对社会的挑战，只有不断的学习、实践，再学习、再实践。这对于我们的将来也有很大的帮助。以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，

15、只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。 实验过程中，也对团队精神的进行了考察，让我们在合作起来更加默契，在成功后一起体会喜悦的心情。果然是团结就是力量，只有互相之间默契融洽的配合才能换来最终完美的结果。此次设计也让我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及时请教或上网查询，只要认真钻研，动脑思考，动手实践，就没有弄不懂的知识，收获颇丰。三、附录3.1、元件清单元件参数数量电阻1.6k2电阻2k4电阻2002电阻5106电阻1k10电阻2.4k2电阻10k2电阻6.2k4电解电容2200u4电解