沈 阳 工 程 学 院

沈阳工程学院课程设计设计题目：超外差式调幅接收机系别自控系班级电子本101学生姓名赵丽学号2010311105指导教师郝波职称教授起止日期：2012年9月17日起——至2013年1月4日止沈阳工程学院课程设计任务书课程设计题目：超外差式调幅接收机系别自控系班级电子本101学生姓名赵丽学号2010311105指导教师郝波职称教授课程设计进行地点：实训A任务下达时间：2012年9月17日起止日期：2012年9月17日起——至2013年1月4日止教研室主任田景贺2013年9月16日批准沈阳工程学院音频功率放大电路课程设计成绩评定表系（部）：自控系班级：电子本101学生姓名：赵丽指导教师评审意见评价内容具体要求权重评分加权分调研论证能独立查阅文献,收集资料；能制定课程设计方案和日程安排。0.15432工作能力态度工作态度认真，遵守纪律，出勤情况是否良好，能够独立完成设计工作，0.25432工作量按期圆满完成规定的设计任务，工作量饱满，难度适宜。0.25432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.55432指导教师评审成绩（加权分合计乘以12）分加权分合计指导教师签名：年月日评阅教师评审意见评价内容具体要求权重评分加权分查阅文献查阅文献有一定广泛性；有综合归纳资料的能力0.25432工作量工作量饱满，难度适中。0.55432说明书的质量说明书立论正确，论述充分，结论严谨合理，文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，图表完备，书写工整规范。0.35432评阅教师评审成绩（加权分合计乘以8）分加权分合计评阅教师签名：年月日课程设计总评成绩分超外差式调幅接收机-I-中文摘要随着科学技术的发展调频收音机的应用十分广泛,尤其消费类占有相当的市场。从分离元件组成的收音机到由集成电路组成的收音机,调频收音机技术已达到十分成熟的地步。在众多种收音机中,调频收音机以较高的技术含量和较高的音质得到了广泛的欢迎。调频发射机也以其良好的发射效果而被广泛应用。超外差收音机,号(我国规定中频信号是465kHZ),由中频放大器进行放大,然后进行检波这样就克服了直放式收音机在接收不同频率的时候灵敏度不均匀的缺点。而且固定频率的中频信号既便于放大又便于调谐因此超外差式收音机具有灵敏度高、选择性好的特点。广播方式从调幅(AM)广播时代开始经历了调频(FM)广播、调频立体声(FMSTEREO)广播、数字音频广播(DAB)等阶段。目前科学家正研究短波段的数字广播(DRM)。本论文主要介绍了利用分立元件组成的FM收音机设计全过程包括电路各个模块参数的计算,电路各个模块的分析电路板的焊接过程、调试过程讨论了在设计过程中遇到的问题以及如何解决问题。本次课程设计成果,基本上满足要求,性能指标符合。FM收音机电路的缺点是伴有音质噪声,需进一步改进。在本次设计中，其目的是得到一个调幅接收机机。在超外差式调幅接收机的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。整个电路的设计必须注意几个方面。选择性好的级，应尽可能靠近前面，因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最好。如干扰及信号很大，则由于晶体管的非线性，将产生严重的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。为此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的高选择电路。为了使混频和本振分别调到最佳状态，要采用单独的本振。总的来说，设计一部接收机时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。关键词：超外差，调幅，本振，混频沈阳工程学院课程设计（论文）-II-目录课程设计（论文）任务书课程设计（论文）成绩评定表中文摘要····························I1设计任务描述··························11.1设计题目:··························11.2设计要求··························11.2.1设计目的·························11.2.2基本要求·························12.设计方案选择和论证·······················22.1设计思路··························22.2方案论证··························22.3总体电路的功能框图及其说明··················23.功能块及单元电路设计······················73.1功能块设计及其参数计算···················73.1.1高频功率放大电路····················73.1.2混频电路························73.1.3.中频放大电路······················113.1.4鉴频电路························133.2主要元器件选择······················144.总体电路原理图及说明·····················154.1总电路图·························154.2总体电路原理·······················154.3元器件清单························165．电路仿真···························175.1仿真图··························175.2仿真软件介绍·······················18小结······························20致谢······························21参考文献····························22附录A1电路图··························23超外差式调幅接收机-1-1设计任务描述1.1设计题目:超外差式调幅接收机1.2设计要求（1）设计一个超外差式调幅接收机。（2）设计指标1、接收频率范围540～1600kHz2、灵敏度≤1mV3、选择性≥50dB4、频率特性通频带为9KHz5、额定功率≥100mW1.2.1设计目的巩固已学的理论知识，能够建立超外差式调幅接收机的整机概念，了解超外差式调幅接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，正确设计、计算接收机的各个单元电路。1.2.2基本要求(1)进行方案的论证，给出原理框图。(2)设计单元电路的原理图，完成基本理论计算。(3)对单元电路进行计算机仿真分析。(4)按国家有关标准画出整机电路图及线路板图。(5)撰写符合设计要求的报告一份。沈阳工程学院课程设计（论文）-2-2.设计方案选择和论证2.1设计思路由输入电路，即选择电路，或称调谐电路把空中许多无线电广播电台发出的信号选择其中一个，送给混频电路。混频将输入信号的频率变为中频，但其幅值变化规律不改变。不管输入的高频信号的频率如何，混频后的频率是固定的，我国规定为465KHZ。中频放大器将中频调幅信号放大到检波器所要求的大小。由检波器将中频调幅信号所携带的音频信号取下来，送给前置放低频放大器。前置低频放大器将检波出来的音频信号进行电压放大。再由功率放大器将音频信号放大，放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平。由扬声器或耳机将音频电信号转变为声音。2.2方案论证择中波晶体管超外差调幅收音机（不超过七只晶体管），其方框图如图1所示。变频中放检波低放功放图2.1超外差收音机方框图2.3总体电路的功能框图及其说明1.总体电路功能框图图2.2总体电路功能框图超外差式调幅接收机-3-2.模块说明根据超外差收音机的原理，我们可以将电路分成以下几个模块：输入回路、变频回路（包括本振电路、混频电路和选频电路）、中频放大（中放）回路、检波及AGC回路、低放级回路、功放级回路。(1)输入回路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，如图2.3所示。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。再由L2耦合到下一级变频级。图2.3输入回路图（2）变频级电路图2.4、变频电路原理图本机振荡和混频合起来称为变频电路。变频电路是以VTl为中心，它的作用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号(高频信号)变换成固定465KHz沈阳工程学院课程设计（论文）-4-的中频信号。图2.5、混频示意图VTl、T2、CB等元件组成本机振荡电路，它的任务是产生一个比输入信号频率高465KHz的等幅高频振荡信号。由于Cl对高频信号相当短路，Tl的次级Lcd的电感量又很小，对高频信号提供了通路，所以本机振荡电路是共基极电路，振荡频率由T2、CB控制，CB是双连电容器的另一连，调节它以改变本机振荡频率。T2是振荡线圈，其初次绕在同一磁芯上，它们把VT1的等电极输出的放大了的振荡信号以正反馈的形式耦合到振荡回路，本机振荡的电压由T2的初级的抽头引出，通过C2耦合到VT1的发射极上混频电路由VTl、T3的初级线圈等组成，是共发射极电路。其工作过程是：(磁性天线接收的电台信号)通过输入调谐电路接收到的电台信号，通过Tl的次级线圈Lcd送到VTl的基极，本机振荡信号又通过C2送到VTl和发射极，两种频率的信号在T1中进行混频，由于晶体三极管的非线性作用，混合的结果产生各种频率的信号，其中有一种是本机振荡频率和电台频率的差等于465KHz的信号，这就是中频信号。混频电路的负载是中频变压器，T3的初级线圈和内部电容组成的并联谐振电路，它的谐振频率是465KHz，可以把465KHz的中频信号从多种频率的信号中选择出来，并通过T3的次级线圈耦合到下一级去，而其它信号几乎被滤掉。（3）中频放大检波及自动增益控制电路超外差式调幅接收机-5-图2.6中频放大及检波电路示意图选频级输出的中频信号由V2的基极输入并进行放大，中放电路中的负载是中频变压器B4和谐振电容C。它们也是并联谐振在中频465kHz。中频信号进行中频放大器放大以后，再送给检波以得到所需的音频信号，经功率放大输出，耦合到扬声器，还原为声音。电路如图2.6所示。VT2、VT3为中放管。T2、T3为中频变压器，因谐振频率为465kHz，故简称“中周”。电路作用是放大465kHz的中频信号，提高灵敏度和选择性。接收机检波电路的任务是把要接收的广播电台音频信号从中频载波中“取下来”，以达到接收的目的。实际电路中采用一个三极管将基极和集电极连在一起，用基极和发射极来从当一个二极管。它的作用是对中频载波信号进行检波，检波后的残余中频及高次谐波再通过C16、C17、R10组成高频滤波电路滤除，最后把取出来的音频信号经电容耦合到低放级放大。RP为检波负载。电路作用是利用VD的单向导电性，取出中频调幅信号中的音频信号，以便放大和声音还原。中频信号经一级中频放大器充分放大后由T4耦合到检波管VT3，VT3既起放大作用，又是检波管，VT3构成的三极管检波电路，这种电路检波效率高，有较强的自动增益控制(AGC)作用。AGC控制电压通过R3加到VT2的基极，检波级的主要任务是把中频调幅信号还原成音频信号，C4、C5起滤去残余的中频成分的作用。保证中频信号不随电台信号强弱而变化，趋于稳定。（4）前级低频放大电路它将前级的信号再加以放大，以达到规定的功率输出，去推动喇叭发声，沈阳工程学院课程设计（论文）-6-可选择我们熟悉的OTL电路。低频放大电路的设计，是根据要求的输出功率、选择的电源电压、喇叭的交流电阻，从后向前进行。确定输出功率后进行功放管的选择，应通过手册查出功放管主要极限参数。例：小功率晶体管3AX31B的极限参数：PCM≥125mW，ICM≥125