高频调幅接收机电路设计.

1、 高频电子线路课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院 教研室：通信教研室学 号学生姓名专业班级课程设计（论文）题目调幅接收机电路设计课程设计（论文）任务设计内容：1设计一个单边带解调电路图。 2包括解调，低频放大两部分，其中低频放大倍数10倍。3分析其工作原理4用EWB仿真，能够观察输入输出波形设计参数：设调制信号频率1000Hz,载波频率100000Hz指导教师评语及成绩平时成绩（20%）： 答辩成绩（40%）： 论文成绩（40%）： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日摘要调幅接收机是一种常用的广播通信工具,有多种制作形式。例如超外差式调幅接收机和点频调幅接

2、收机。本文主要介绍点频调幅接收机的电路设计与调试方法.此种调幅接收机主要有五部分组成,输入回路,高频放大,本机振荡,解调和音频放大.输入回路是选择接收信号的部分,需要调谐于接收机的工作频率;高频放大是将输入信号进行放大,同样需要调谐于接收机的工作频率;解调是将已调信号还原成低频信号;本机振荡则是为解调器提供与输入信号载波同频的信号;最后的音频功放则是将声音信号放大。本文详细介绍了点频调幅接收机各部分的制作过程和最后在电类软件中的仿真。关键词：接收机，解调，放大目录第一章 设计方案的分析与选取11.1 方案一原理框图11.2 方案二原理框图21.3最终方案的选择2第二章 局部电路的设计32.1

3、接收输入电路32.2 高频放大电路32.3 本机振荡电路42.4 解调电路52.5 低频放大电路7第三章 整机电路的设计8第四章 电路的仿真9第五章 总结11参考文献12附录一 元件清单13附录二 整机电路图14第一章 设计方案的分析与选取1.1 方案一原理框图 方案一原理如下图所示：接收输入电路高频放大混频中频放大解调本机震荡自动增益控制1自动增益控制2低频放大音频输出、图1.1 方案一原理框图天线接收到高频信号经输入回路送至高频放大器,输入回路选择接收机工作频率范围内的信号,高频放大电路将输入信号放大后送至混频电路。本振信号是频率可变的信号源,外差式接收机本振信号的频率f0与接收信号的频率

4、fs之和为固定中频fi,内差式接收机本振信号频率f0与接收信号的频率fs之差为固定中频fi。本振输出也送至混频电路,混频输出为含有fs,f0,f0+fs,f0-fs频率成分的信号。中频放大器放大频率为中频fi的信号,中频放大器输出送至解调电路。解调器输出为低频信号,低频功放电路将解调的后的低频信号进行功率放大,推动扬声器工作或推动控制器工作。自动增益控制电路产生控制信号,控制高频放大级及中频放大级的增益。1.2 方案二原理框图方案二原理如下图所示：接收输入电路解调低频放大音频输出高频放大本机震荡图1.2方案二原理框图天线接收到的信号传到输入回路,输入回路用来选择接收到的信号。并且输入回路应该调

5、谐于接收机的工作频率。被选择后的信号传到高频放大器部分,经过选频放大。并且选频回路同样要调谐于接收机的工作频率。经过高频放大后的信号传到由模拟乘法器构成的解调电路,将已调信号还原成低频信号。由于模拟乘法器用作检波时必须有一与接收信号同频的本振信号,因此用本机振荡来提供与输入信号载波同频的信号。经过解调后的低频信号传入音频放大器电路,放大后再传到扬声器,发出声音。1.3最终方案的选择 方案一和方案二都能实现调幅接收机的要求，但方案一有两个自动增益电路，增加了方案设计的复杂度，方案一比方案二更易于实现，所以最终方案选择方案二。第二章 局部电路的设计2.1 接收输入电路本次课程设计中采用的是谐振天线

6、回路。具体的电路设计如下图:图 2.1 接收输入电路图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。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2.2 高频放大电路高频功率放大电路如图4-1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并联谐振回路高频放大电路如下图所示：图 2.2 高频放大电路图2.3 本机振荡电路本机振荡即正弦波振荡器，产生频率为f的等幅振荡信号。其振荡信号与输入信号载波同频。振荡信号要

7、输入解调器。设计振荡电路时，必须注意：频率稳定度 振荡电路特性的良否，是由频率稳定度决定的，此为振荡器的重要特性。关于频率的变动可以用以下数值表示之。 经过时间的变动 电源ON后，随着时间的经过，所产生的频率变动。特别是，在热机(warm-up)时的变动最大。 输出位准的稳定度： 相对于时间，温度，电源电压的输出位准稳定度。 振荡波形失真 ： 此为正弦波输出的失真率表示。如果为纯粹的正弦波时，失真率成为零，在高频率振荡电路中，除了上述特性以外，尚要考虑到在设计时的频率可变范围以及振荡频率范围。 频率温度系数： 相对于温度变化时的频率变动，用ppm/表示，电源电压变化时的频率变动，用%/V表示。

8、本机振荡电路如下图所示：图 2.3本机振荡电路图2.4 解调电路检波即调幅波的解调，从输入的调幅波中还原调制信号。可见，检波器是调幅接收机的核心电路，衡量它性能的指标主要有检波效率、检波失真、等效输入电阻等。为了了解解调，我们首先来看调制的过过程。调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三体管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。解调时可以用同步检波或者包络检波。利用模拟乘法器的相乘原理，实现同步检波是很方便的，其工作

9、原理如下：在乘法器的一个输入端输入抑制载波的双边带信号，另一输入端输入同步信号（即载波信号），经乘法器相乘，可得到所需要的低频调制信号分量，和可用滤波器滤掉的高频分量，从而实现了双边带信号的解调。如果输入信号为有载波振幅调制信号，同步信号为载波信号,利用乘法器的相乘原理同样能够实现解调，得到所需要的低频调制信号分量。如果输入信号为有载波振幅调制信号，同步信号为载波信号,利用乘法器的相乘，用隔直电容及滤波器可滤掉直流分量和高频分量，得到所需要的低频调制信号分量，从而实现有载波振幅调制信号的解调。解调电路如下图所示：图 2.4 解调电路2.5 低频放大电路音频功率放大器是调幅接收机的最后部分,用来

10、将解调后的低频的微弱的语音信号进行功率放大，给扬声器提供一定的输出功率。当负载一定时希望输出功率尽可能的大，输出信号的非线性失真尽可能的小，效率尽可能的高。有用集成运算放大器和晶体管组成的电路也有用专用集成电路的功放.本次课程设计中采用的是集成运放组成的功放。 集成运算放大器是一种线性集成电路，使用起来较为方便。低频放大电路如下图所示：图2.5 低频放大电路图第三章 整机电路的设计制作完各个分立部分的电路后,将各个部分的电路级联起来,即可以得到整机的电路图。首先要调整电路的静态工作点,然后再分级调试,从前级单元电路开始,向后逐级联调。调试合格的单元电路在整机联调时往往出现不合格的现象,产生的原

11、因可能是单级调试时没有接负载,或是所接负载与实际中的负载不等效,或是整机联调又引入了新的分布参数。因此,搭接完整电路时的参数调整十分重要。因此，在设计每个模块时就应宏观把握各功能模块的参数，以保证将各电路连成一个完整电路时不会出现太大差错。整机电路如附录和下图所示：图3.1 整机电路图第四章 电路的仿真在整机电路的仿真中：首先要模拟天线接收到的AM信号，具体的做法是在天线的接收端直接连接一个AM信号源。而信号源则可以直接从电路软件中取用，只要调整好其相关参数即可。仿真中所采用的AM调幅如下图所示：图4.1 AM调幅信号波形用集成模拟乘法器MC1496构成的同步检波解调部分在软件中的仿真。仿真电

12、路如下图,其中输入的两个信号一个是AM调幅信号,另一个是与载波同频率的本振信号。运行解调电路后的仿真结果如下图，即是解调后的低频波形图4.2 解调部分的仿真波形将解调后低频信号输入由集成运放组成的音频放大器中，由音频放大器起放大作用。放大后的低频信号再驱动扬声器发声。低频放大部分音频仿真结果：图4.3 低频放大波形第五章 总结通过这次高频电子线路课程设计，我了解并发现了很多设计电路的方法，而且懂得了如何处理错误的方法。拥有足够的耐力和信心，对课程设计每一步的顺利进行极其重要。在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟，在此过程中，我们通过查找大量资料，请教老师，以及不懈的努力，不仅培养了独立思

13、考、实际操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。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。我得到了许多知识，也解决了许多以前的疑问，在老师的教导，同学的帮助和自己的努力下最终完成了课程设计。参考文献1张肃文，高频电子线路M. 北京：高等教育出版社,2008.82雨宫好文，振荡/调制解调电路M. 吉林：科学出版社2008.33于洪珍，通信电子线路M. 北京: 清华大学出版社.2008.7 4童诗白，华成英.模拟电子技术基础 M.北京：高等教育出版社.2008.55牢五一，牢佳.模拟电子电路分析、设计与仿真M. 北京：清华大学出版社2009.36博战捷，童辉.AM信号到DSB信号的连续过渡与同步检波J. 吉林:大学学报2010.27陆秀令，韩清涛.模拟电子技术.北京：北京大学出版社，2007.8王毓银，数字电路逻辑设计