2017年大学生电子设计竞赛论文-模板

PAGEPAGE2调幅信号处理实验电路（F题）【本科组】摘要本电路相当于一个接收机系统，各模块之间通过变压器耦合，以便实现阻抗配比。低噪声放大器模块将AM信号从噪声中提取出来并进行适当放大后送往后继电路。混频器将输入信号载频f0与本机振频fl进行频率变换，是输入信号的载频变成固定的中频信号10.7MHz，并保持其原有的规律不变。中频滤波器和中频放大器分别对混频器输出的信号进行过滤和放大，将中频信号所带的谐波成分去掉并使混频器输出信号的电压幅度满足后级包络检波器对信号幅度的要求。AM解调电路，即包络检波器。作为整个系统的核心模块，作用是从输入的调幅波中还原调制信号。基带放大器由NE5532运算放大器构成，对包络检波器输出的信号进行幅度放大为Vorm=1V±0.1V关键词：低噪声AM解调调制信号混频2017年8月11日1系统方案本系统主要由低噪声放大模块、混频模块、中频滤波模块、中频放大模块、AM解调模块、基带放大模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。1.1低噪声放大器模块的论证与选择方案一：采用RFMD公司的SPF5189运算放大器。采用运放SPF5189Z。SPF-5189Z是一款优秀的低噪声放大器，运放电路较为简单。方案二：采取晶体管构成的低噪声放大器。晶体管的反向传输系数，实际中微波场效应晶体管和双极性晶体管都存在内部反馈，反馈量达到一定强度时，将会引起放大器稳定性变坏，甚至产生自激振荡。从电路实用性方面考虑，选择方案一。1.2混频模块的论证与选择方案一：二极管混频电路。具有动态范围大、线性好以及使用频率高的优点，但没有变频增益。方案二：晶体三极管混频电路。具有大于1的变频增益，互调失真较高。方案三：模拟乘法器混频电路。其输出电流频谱较纯净，所允许的输入信号线性动态范围更大，利于减少交调、互调失真，对本振电压大小无严格要求。从设计要求方面考虑，选择方案三。1.3中频滤波模块的论证与选择方案一：两级晶体滤波器级联。使用两个晶体滤波器形成一个带通滤波器，共有较好的稳定性，选择性好。方案二：两级陶瓷滤波器级联。使用两个晶体滤波器形成一个带通滤波器，共有较差的稳定性，选择性较好从稳定性方面考虑，选择方案一。1.4中频放大模块的论证与选择方案一：采用MC1350单片中频放大器。集成功放电路成熟，低频性能好，内部设计具有复合保护电路，可以增加其工作的可靠性，尤其集成厚膜器件参数稳定，无须调整，信噪比较小，而且电路布局合理，外围电路简单，保护功能齐全。方案二：多级选频放大器。由分立元件组成的功放，如果电路选择得好，参数选择恰当，元件性能优良，设计和调试的好，则性能也很优良。但只要其中一个环节出现问题，则性能会低于一般集成功放。从电路稳定性、成熟度方面考虑，选择方案一。1.5AM解调模块的论证与选择方案一：二极管检波电路。电路结构简单，若检波结果不理想时对RC电路进行调节即可很快得到结果。方案二：同步检波电路。同步检波电路很繁琐的，要载波提取，在用乘法器相乘后在低通滤波，才能实现解调。包络检波器不出现底部切割失真的条件ma≤R1/(R+R1)一般取Cd=10uf，由题知前级放大的输出阻抗为50Ω，则R=100Ω，由③知R1又：Ωmax=5kΩ，ma=0.5.由①知，C=4uf2.6基带放大模块计算该基带放大模块采用NE5532运算放大器制作，其负载电阻R=600Ω，输出阻抗Ro=600Ω。2.7程控增益模块计算3电路与程序设计3.1电路的设计3.1.1系统总体框图3.1.2低噪声模块子系统框图与电路原理图3.1.3混频电路子系统框图与电路原理图3.1.4中频滤波电路子系统框图与电路原理图3.1.5中频放大器电路子系统框图与电路原理图3.1.6AM解调电路子系统框图与电路原理图3.1.7基带放大器电路子系统框图与电路原理图3.1.8程控增益电路子系统框图与电路原理图程控电路由比较器、控制信号产生器、可控增益电路、电平检测、滤波器。框图为：3测试方案与测试结果3.1测试方案1.硬件测试：因在设计电路和查找资料花了大量时间，在网上购买元器件无法及时送达，且在附近实体店没有主要芯片、有关电感、贴片电容出售，导致没有设计出相关硬件，故无法测试。2.软件仿真测试：部分实现。3.硬件软件联调：未实现。3.2测试仪器高精度的数字毫伏表，模拟示波器，数字示波器，数字万用表等。3.