高频电子线路CAD与仿真_图文

1、 (二 一 年 十二 月课程设计报告学校代码: 10128 学 号:200810204029题 目: 高频电子线路 学生姓名: 任翔学 院: 信息工程学院 系 别: 电子系 班 级: 通信08-1班 指导教师: 宋丽丽目录第一部分调幅收音机原理及电路实现.一、调幅收音机原理 .二、器件的识别及测量.三、调幅收音机单元电路指标计算、焊接及功能测试. 第二部分调幅收音机单元电路仿真分析.一、低频电压放大及功率放大电路 .二、中频放大及检波电路.三高频信号的接收及变频电路. 第三部分产品验收.一、收音机效果验收 .二、课程设计体会及建议.第一部分 调幅收音机原理及电路实现一、调幅收音机原理V71N4

2、148Ec3VSV13DG201V23DG201AV43DG201AV33DG201AV59013V690130.22uC2C100.022uC110.01uC50.01C60.033uC90.022uC1a5/127PC1b3/60PT3 (°×TF10-1T4 (ÂÌTF10-2T2 (ºÚLF10-1T5T6¦¸T191KR12K7R2510R8150KR3100R630KR4Rp4K7Es891KR5620R72.5mmEa+C7100u+C810u+C410uC30.01u收音机电路原理图调幅信号接收的实

3、现过程要求:阐述调幅收音机的工作过程,画出各阶段信号的波形及频谱图。(高频、中频、低频 图为调幅超外差收音机的工作原理方框图,天线接收到的高频信号通过输入电路与收音机的本机振荡频率(其频率较外来高频信号高一个固定中频,一起送入变频管内混合变频,在变频级的负载回路(选频产生一个新频率即通过差频产生的中频(图中B 处,中频只改变了载波的频率,原来的音频包络线并没有改变,中频信号可以更好地得到放大,中频信号经检波并滤除高频信号(图中D 处。再经低放,功率放大后,推动扬声器发出声音。 空间中的无线电波,其中包括:收音机信号、电视信号、手机信号、其它设备干扰波等,富含了成百上千种信号。传道了收音机的天线

4、上,杂乱信号通过天线输送到收音机内,首先经内部的高频选频放大电路放大某一频带位置的信号,收音机进行选频放大,选频后的信号在经中频放大电路,把这一段频带的信号再次放大,后变为465KHz的中频信号。在经过二极管检波电路,把中频信号滤出掉,最后就剩下10KHZ以下的低频信号了,在经低频放大电路放大音频信号,放大后的信号经电位器调节信号强度,从而实现调节音量的目的,最后的信号,经音频功率放大器,把信号放大到有一定的推动能力的正弦电流,通过扬声器发出声音。二、器件的识别及测量要求:识别、测量电路中的所有器件,标出器件实际参数。序号代号与名称规格实测序号代号与名称规格1 电阻R1 91K 91.37K

5、27 B1 天线线圈2 R2 2.7K 2.704K 28 B2 中周(黑3 R3 150K 153.76K 29 B3 中周(白4 R4 30K 30.51K 30 B4 中周(绿5 R5 91K 90.4K 31 B5(绿输入变压器6 R6 100 99 32 B6(黄输出变压器7 R7 620 623 33 带开关电位器 4.7K8 R8 510 529.4 34 耳机插座 2.5mm9 电容C1 双联电容35 磁棒55.13.510 C2 瓷介223 36 磁棒架11 C3 涤纶103 37 频率盘12 C4 电解10u 38 透镜13 C5 瓷介103 39 电位器盘14 C6 瓷介

6、333 40 正、负极15 C7 电解100u 41 正负极片16 C8 电解10u 42 螺钉固定电位器盘17 C9 瓷介223 43 固定双联18 C10 瓷介223 44 固定频率盘19 C11 瓷介103 45 固定线路板20 三极管BG1 3DG201 47.6 46 印刷线路板21 BD2 3DG201 71.37 47 金属网罩22 BG3 3DG201 71.37 48 前壳23 BD4 3DG201 136.1 49 后盖24 BG6 9013 216.7 50 扬声器825 BG7 9013 216.7 51 说明书26 二极管BG5 IN4148三、调幅收音机单元电路指标

7、计算、焊接及功能测试(一低频电压放大及功率放大电路1.低频功率放大电路要求:(1画出直流等效电路,计算静态工作点。 I BQ4=0.033mA;I CQ4=4.38mA;V CEQ4=1.53VI BQ5=9.275mA;I CQ5=-1.485mA;V CEQ5=2.1V(2画出交流等效电路,计算功率增益。 I O=15.04mA;V O=133.35mV;P O=1.86W;P V=137.89*106W功率增益:A P=13.45*103(3完成电路焊接,对计算的交流、直流参数通过实际电路测量进行验证和对比。通过对焊接完的电路的测量和分析,实测电路参数和上述交直流参数变化的比例大体一致,

8、但是,由于实际电路的元件与仿真所用元件参数存在很大差异,所以,实测数据与仿真数据差异很大,但是完成了实际电路要求的基本功能。2.低频电压放大电路要求:(1画出直流等效电路,计算静态工作点。 I BQ4=0.033mA;I CQ4=4.38mA;V CEQ4=1.53VI BQ5=9.275mA;I CQ5=-1.485mA;V CEQ5=2.1V(2画出交流等效电路,计算电压放大倍数。 电压放大倍数A U=50(3完成电路焊接,对计算的交流、直流参数通过实际电路测量进行验证和对比。通过对焊接完的电路的测量和分析,实测电路参数和上述交直流参数变化的比例大体一致,但是,由于实际电路的元件与仿真所用

9、元件参数存在很大差异,所以,实测数据与仿真数据差异很大,但是完成了实际电路要求的基本功能。(二中频放大及检波电路1.检波及AGC控制电路要求:(1画出直流等效电路,计算静态工作点。 I BQ3=1.42U A;I BQ2=0.026mA;I CQ3=0.09mA;I CQ2=0.054mA;V CEQ3=1.32V;V CEQ2=1.74V(2画出交流等效电路,分析检波失真情况。 失真原因可能是三极管放大倍数过大,导致输出波形的顶部和底部发生截止失真。(3完成电路焊接,对计算的交流、直流参数通过实际电路测量进行验证和对比。通过对焊接完的电路的测量和分析,实测电路参数和上述交直流参数变化的比例大

10、体一致,但是,由于实际电路的元件与仿真所用元件参数存在很大差异,所以,实测数据与仿真数据差异很大,但是完成了实际电路要求的基本功能。2. 中频放大电路要求:(1画出直流等效电路,计算静态工作点。 I CQ2=0.054mA;I BQ2=0.026mA;V CEQ2=1.74V;I BQ3=1.42U A;I CQ3=0.09mA;V CEQ3=1.32V(2画出交流等效电路,计算电压放大倍数及通频带。 电压放大倍数P U=205;通频带BW=465KH Z(3完成电路焊接,对计算的交流、直流参数通过实际电路测量进行验证和对比。通过对焊接完的电路的测量和分析,实测电路参数和上述交直流参数变化的比

11、例大体一致,但是,由于实际电路的元件与仿真所用元件参数存在很大差异,所以,实测数据与仿真数据差异很大,但是完成了实际电路要求的基本功能。(三高频信号的接收及变频电路1.变频器电路(将本振信号独立考虑要求:(1画出直流等效电路,计算静态工作点。 I BQ1=0.071mA;I CQ1=0.78mA;V EQ1=1.15V(2画出交流等效电路及电路的输入、输出频谱图。 BG1基极输入频谱图BG1发射极输入频谱图 BG1集电极输出频谱图 2.本振电路要求:(1画出直流等效电路,计算静态工作点。 I BQ1=0.071mA;I CQ1=0.78mA;V EQ1=1.15V(2画出交流等效电路,判断是否

12、满足相位平衡条件。 根据分析判断,满足相位平衡条件。(3完成接收及变频电路的焊接,对计算的交流、直流参数通过实际电路测量进行验证和对比。通过对焊接完的电路的测量和分析,实测电路参数和上述交直流参数变化的比例大体一致,但是,由于实际电路的元件与仿真所用元件参数存在很大差异,所以,实测数据与仿真数据差异很大,但是完成了实际电路要求的基本功能。第二部分调幅收音机的仿真与分析一、仿真注意事项调幅收音机的仿真与分析是高频电子线路课程设计的重要组成环节。设计要求应用multisim仿真软件对实际电路进行仿真、分析与验证,使学生加深对实际电路的理解。仿真时要注意以下事项:(1仿真电路要最大程度的模拟实际电路

13、;(2仿真参数的设置一定要与实际电路相吻合;(3仿真分析要给出分析条件以及具体结论;(4仿真时要求调制信号是限带信号(至少是3个频率以上的合成信号。二、单元电路的仿真与分析(一低频电压放大及功率放大电路的仿真与分析1、仿真电路 2、仿真参数设置实际电路参数(振幅、波形仿真电路参数(振幅、波形 BG4基极电压0.66v 766.499mv1.03v 1.701vBG4集电极电压(B5输入电压0.58v 625.807mvB5输出电压(不与BG6、BG7基极连接的点BG6基极电压0.60v 617.857mv BG7基极电压0.63v 6222.821mv BG6集电极电压 2.64v 2.914

14、vBG7集电极电压 2.60v 2.967vBG6、BG7发射极电压0.00v 0.000v2.62v3.000vB6输入电压(不与BG6、BG7集电极连接的点B6输出电压(扬声器的0.00v 0.000v3、仿真波形图与仿真分析(1低频电压放大及功率放大电路的输入与输出波形对比图 (2仿真分析实际电路参数仿真分析结果BG4的电流放大倍数207 207BG6的电流放大倍数227 227BG7的电流放大倍数244 24425:11 降压B5的电压比及其性质(降压或升压B6的电压比及其性质(降压或升压电压放大倍数270功率放大倍数(二中频放大及检波电路的仿真与分析1、仿真电路 2、仿真参数设置实际

15、电路参数(振幅、波形、频率仿真电路参数(振幅、波形、频率 BG2基极电压0.695 720.118mv2.23v 2.936vBG2集电极电压(B4输入电压0.690v 2.943mvB4输出电压(不与BG3基极连接的点BG3基极电压0.690v 719.664mvBG3集电极电压 1.650v 2.140mvBG3发射极电压0v 0.00vC11的输出电压7.8v 105.222mvC8的输出电压0.685v3、仿真波形图与仿真分析(1中频放大及检波电路的时域波形图(BG2基极、BG3发射极、C11的输出电压波形 (2中频放大及检波电路的频谱图(BG2基极、BG3发射极、C11的频谱图 (3

16、仿真分析实际电路参数仿真分析结果BG2的电流放大倍数57 98BG3的电流放大倍数81 85电压放大倍数125 140功率放大倍数(三高频信号的接收及变频电路的仿真与分析1、仿真电路 2、仿真参数设置实际电路参数(振幅、波形、频率仿真电路参数(振幅、波形、频率 BG1基极电压 1.65v 2.06BG1发射极电压 1.13v 1.346v2.40v 2.949vBG1集电极电压(B2输入电压B2输出电压 2.36v 0vB3输入电压 2.37v 2.950v3、仿真波形图与仿真分析(1接收及变频电路的时域波形图(BG1基极、BG1发射极、BG1集电极、B3输入电压的波形BG1基极 BG1集电极

17、 BG1基极 B3输入电压波形 (2接收及变频电路的频谱图(BG1基极、BG1发射极、BG1集电极、B3输入电压的频谱图 三、调幅收音机系统电路的级联仿真1、系统仿真电路 2、仿真波形图与仿真分析(1系统电路的输入输出波形图 (2系统电路的输入输出频谱图 (3仿真分析<1> 级联效果与失真情况分析首次级联后输出波形失真很严重,经过反复修改三极管和变压器的参数后达到了实际电路所需的波形。因为级联以后,前一部分微小的失真对后面的电路都会产生很大的影响,前一级的输出是后一级电路的输入,虽然前一级的电路完成了实际电路的功能,可能前一级输出的信号的幅值、相位并不符合后一级所需信号的要求,这样

18、逐级累计就到成最终的输出波形的严重的失真。所以在级联以后的逐步调试过程中,我们协调各部分电路减小各部分电路之间产生的不良影响达到最后输出几乎不失真的效果。<2>系统噪声分析由于实验室的电源和周围环境中都存在各种频率的杂波,或多或少都存在与收音机接收频率相同的波,并且这些波无法避免,但是这些波毕竟还是少的。所以,收音机存在系统噪声。第三部分产品验收一、收音机效果验收要求:(1接收电台来源及频率。882Kz 未知电台981KHz 中国之声1040KHz 未知电台1601KHz 蒙语电台(2各个接收电台的实际效果。大部分电台接收效果良好音量可以达到很大中国之声电台收听效果最为清晰在收音机的最大频率范围1600KHz左右可以收听到蒙语频道(3焊接、测量、调试过程中出现的问题及解决办法(包括没有解决的问题。1.焊接过程中要注意焊料的给进要适量。2.与焊点接触的地方不容易焊接,要特别的注意。3焊接过程中要注意:测量点的选取,因为电路板电路与实际电路有很大的不同。4.调试过程中要耐心、细致,严格遵守逐级检测的原则,从功放,电压放大,中频检波,混频等各个级逐级检测,是哪一级的问题就仔细检查这一级的实际电路。二、课程设计体会及建议通过这次的高频电子线路课程设计的学习,我掌握了很多电路仿真软件的知识,熟悉了对电路仿真软件的使用。老师在课程设计过程中对高频、中频、低频信号的讲解使我对信