短波调频接收机

1、中 北 大 学课程设计任务书学 院（系）：专 业：学 生 姓 名：学 号：设计题目： 短波调频接收机起 迄 日 期:设计地点:指 导 教 师:专业负责人:发任务书日期: 2013 年 1 月 7 日课 程 设 计 任 务 书1课程设计课题的任务和要求：任务：设计并制作一个短波调频接收机要求：（1）接收频率（f0）范围：8MHz10MHz； （2）接收信号为20Hz1000Hz音频调频信号，频偏为3kHz； （3）最大不失真输出功率100mW(8W)； （4）接收灵敏度5mV； （5）通频带：f0±4kHz为3dB； （6）选择性：f0±10kHz为30dB； （7）镜像抑制

2、比20dB。2课程设计课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）： 该系统由接收机组成。从天线输入的信号经810MHz 带通滤波器滤波, 10.7MHz 滤波器滤波(抑制中频干扰) 后,送人CXA1019S 进行混频，中放，解调和放大处理,还原出音频信号。 1.为了防止外部干扰，接收机部分电路和输入回路都用印刷电路板组装，效果较好。 2.采用集成芯片可以使整个系统体积小、重量轻、可靠性好、灵敏度高、功耗低等特点。 考虑到调频接收机的接收频率较高,本课题对灵敏度,镜像干扰参数的要求严格,故采用SONY 公司生产的单片调频调幅集成电路CXA1019S 构成该机的核心电路。 3.为提高

3、本机的灵敏度,抑制噪声电压,增加了调频静噪调谐电路。 4.本机在电路的不同部分共使用了三种电源。+ 5V供和接收机用, ±12V 电源供运算放大器用。由于本机的发挥部分要求用单- 3V电源供电,所以必须采用某种升压措施,才能得到5V和12V的电压。我们采用了DC - DC5D15直流变换器,用升压与降压的方式来得到+5V,与±12V 的电压。 课 程 设 计 任 务 书3对课程设计课题成果的要求：任务书和报告各一份4课程设计课题工作时间及评分依据：时 间 安 排评 分 依 据1、1月9号下午3点（*）交设计思路；2、1月14号下午3点（*）交原理说明和电路图，3、1月17号

4、下午3点（*）交设计报告并答辩。 （地点根据具体情况进行修改）设计思路，单元电路正确与否，整体电路是否完整，电路原理说明是否正确，报告是否清晰，答辩过程中回答问题是否正确。所在专业审查意见：负责人： 年 月 日测控电路设计 专 业：班 级： 学 号：短波调频接收机1. 设计思路 该系统由接收机组成。系统框图如图1所示。从天线输入的信号经810MHz 带通滤波器滤波, 10.7MHz 滤波器滤波(抑制中频干扰) 后,送人CXA1019S 进行混频，中放，解调和放大处理,还原出音频信号。 图1 接收机系统框图2. 设计方案2.1 接收芯片的选择 调频接收机一般包括:天线、输入调谐回路、混频、本振、

5、中放、鉴频、功放、输出等部分。 如果要实现自动调谐,程控搜索,电台存贮,载频显示,还要加上控制和显示电路。其中混频、中放、鉴频电路既可以单独设计,也可采用专用的芯片。采用集成芯片可以使整个系统体积小、重量轻、可靠性好、灵敏度高、功耗低等特点。 考虑到调频接收机的接收频率较高,本课题对灵敏度,镜像干扰参数的要求严格,故采用SONY 公司生产的单片调频调幅集成电路CXA1019S 构成该机的核心电路。 图2 CXA1019S芯片放大图 CXA1019是日本SONY公司生产的高性能、高灵敏度调频调幅专用收音机集成块。CXA1019集成度高，内含FM/AM调谐电路、混频电路、静噪电路、功放电路(功率0

6、.51W)、直流音量电压控制、调谐指示等电路，可完成收音机的全部基本功能。因其成本低，性能优越，在各种便携式收音机以及电子产品中获得广泛应用。下图为CXA1019s内部及拐角图。图3 CXA1019S芯片结构图2.2设计原理框图 图4 接收机电路原理图 本接收机采用先进的技术和高精度电路来完成对中频信号的滤波，边带分离，放大，调频控制等功能！与传统的模拟机相比短波调频接收机的滤波性能，群时延，边带隔离度，线性度及解调灵活性，整机可靠性，抗干扰性等均有显著提高。3.1输出音量的调节： 该机的音量控制利用了片内电子音量实现,端子5接音量电位器的可调端,其它两端中一端接端子9的恒压输出,另一端通过电

7、子R5接端子20端子5音量控制直流电压变化输出音量规律为:当端子5电压上升时,输出音量减小,端子5电压下降时,输出音量升高。3.2抑制干扰为提高本机的灵敏度,抑制噪声电压,增加了调频静噪调谐电路。端子20又称为调谐表 指示。该端子在收到FM 信号时,输出电压为低电平,相当于音量电位器一端接地,此时调节音 量电压器,可获得最大的音量。在无FM 信号或没有调谐到FM信号时,端子20 输出为高电频,接近于电源电压。该电压使音量控制端子5电压升高,电子音量控制使功放处于低功耗的静态,无音频信号及噪声输出,提高了接收机的收音质量。 3.3 DPF带通滤波器 带通滤波器（band-passfilter）是

8、一个允许特定频段的波通过同时屏蔽其他频段的设备。 一个理想的带通滤波器应该有平稳的通带（bandpass,允许通过的频带），同时限制限制所有通带外频率的波通过。但是实际上，没有真正意义的理想带通滤波器。真实的滤波器无法完全过滤掉所设计的通带之外的频率的波。事实上，在理想通带边界有一部分频率衰减的区域，不能完全过滤，这一曲线被称做滚降斜率(roll-off)。滚降斜率通常用dB度量来表示频率的衰减程度。一般情况下，滤波器的设计就是把这一衰减区域做的尽可能的窄，以便该滤波器能最大限度接近完美通带的设计。3.4 电源电路 本机在电路的不同部分共使用了三种电源。+ 5V供和接收机用, ±12

9、V 电源供运算放大器用。由于本机的发挥部分要求用单- 3V电源供电,所以必须采用某种升压措施,才能得到5V和12V的电压。我们采用了DC - DC5D15直流变换器,用升压与降压的方式来得到+5V,与±12V 的电压。4.电路工作原理及参数设计4.1最大不失真功率测试 测试框图如图5所示图5 测试框图调频信号源输出载频分别为8MHz ,9MHz ,10MHz ,调制频率为1kHz ,频偏3kHz的调制信号加至接收机的输入端。接收机分别调谐在8MHz ,9MHz ,10MHz 三点上,改变音量电位器,使负载两端电压波形失真为最小,记下RL 两端电压 , 按 ,计算最大不失真功率. 数据

10、如下表所示。 频率/MHZ 8.8 9.8 10.8输出功率/mW 135 135 132表1 最大不失真输出功率的测量4.2 频率范围测试 电压V3.42 4.08 4.39 5.48频率MHZ8.81 9.58 9.61 9.85表2 频率特性测试4.3 灵敏度测试 接收机的方法与最大不失真功率方法类似,调节音量电位器使接收机输出功率为100mV ,减少信号源输出幅度,使输出波形恰好不失真,此时调频信号源输出电压即为灵敏度。数据如下表所示。 频率/MHZ 8 9 10输出功率/mW 10 10 10信号输出电压/mW 1.1 1.0 1.1表3 灵敏度测试 4.4 镜像抑制比测试 调频信号

11、源输出8MHz,9MHz,10MHz的载频信号,调节音量,使接收机的输出标准功率100mW信号源输出调至灵敏度电压,关闭1 kHz调制信号。改变频率为各频点对应的镜相频率调节信号发生器的输出电压,使中放输出电压增加到原来的标准,则前后两次调频信号源输出电压的比值用dB表示,即为镜像抑制比。 数据如下表所示。 载波频率/MHZ 8 9 10镜像频率/MHZ 10.9 11.9 12.8 镜像抑制比/Db 20 22 20 表4 镜象抑制比测试5.整体电路图图5 接收机电路图（protel99绘制）6.小结 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。随着科学技术发展的日新日异，我们现在的大学生也要掌握一些工程上的东西。 通过这次课程设计学会了如何运用图书馆中各种资料来考虑问题，并且又加深了对于本学期所学过的很多知识。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，只有把所学的理论