点频调幅接收机

1设计内容与设计要求一．设计内容1、设计一个点频调幅接收机。2、已知条件：电源±12V，主要器件有MC1496、集成音频功放（如LA4102）、晶体管、4MHz晶振，8Ω/0.25W扬声器。3、主要技术指标要求：工作频率8MHz，输出功率P0=100mW，灵敏度50μV。4、晶体管、集成音频功放等器件可自由选择，或根据实验箱器件来选用。二．设计要求1、设计思路清晰，画出整体设计框图；2、给出具体设计思路，画出单元电路；3、单元电路进行分析计算，确定器件参数；4、（*调试步骤）编写设计说明书；5、画出整机原理图。6、由于涉及单元电路多，每个同学可以各自重点负责其中之一，然后合作完成整个发射机设计。参考调幅收音机原理！主要设计条件1、提供函数信号发生器、示波器；2、提供直流电源一台；3、必要的元器件和导线等；4、高频电路实验箱。2说明书格式1）课程设计封面；2）设计任务书；3）说明书目录；4）设计总体思路，基本原理和框图；5）单元电路设计分析；6）实验调试；7）总结与体会；8）附录；9）参考文献；10）整机原理图。进度安排第1天：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；第2、3天：查找资料，确定总体设计方案，设计方案论证；第4～8天：硬件电路设计，单元电路原理和计算分析；第9天：书写论文，画整机原理图第10天：整理资料，准备答辩。（共两周时间）参考文献1、高吉祥主编，高频电子线路，（第2版），高等教育出版社。2、谢自美主编，电子线路设计.实验.测试，华中理工大学出版社。3、谢嘉奎主编，电子线路（非线性部分），高等教育出版社。4、彭介华主编，电子技术课程设计指导，高等教育出版社。3一．调幅接收机的主要技术指标工作频率范围调幅接收机的工作频率是与调幅发射机的工作频率相对应的。由于调幅制一般使用于广播通信，调幅发射机的工作频率范围是300KHZ~30MHZ，所以调幅接收机的工作频率范围也是在300KHZ~30MHZ。灵敏度接收机输出端在满足额定的输出功率，并满足一定输出信躁比时，接收机输入端所需的最小信号电压称为接收的灵敏度。调幅接收机的灵敏度一般为5~50uV选择性接收机从作用在接收天线上的许多不同频率的信号中选择有用信号，同时抵制邻近频率信号的干扰能力称为选择性。通常以接收机接收信号的3dB带宽和接收机对邻近频率的衰减能力来表示。通常要求3dB带宽不小于6~9kHz，40dB带宽不大于20~30kHz。接收机抵制中频干扰的能力称为中频抵制比。通常以输入信号频率为本机中频时的灵敏度Sif与接收灵敏度S之比表示中频抵制比，一般以dB为单位。dB数越大，说明抗中频干扰能力越强。中频抵制比=20log（Sif/S）dB。中频抵制比一般应大于60dB。自动增益控制能力接收机利用接收信号中的载波控制其增益以保证输出信号电平恒定的能力称为自动增益控制能力。测量时，通常使接收机输入信号从某规定值开始逐步增加，直至接收机输出变化到某规定数值，此时输入信号电平所增加的dB数即为接收机的自动增益控制能力。二．调幅接收机的工作原理天线接收到的高频信号经输入回路送至高频放大器，输出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的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fo与接收信号的频率fs之和为固定中频fi，内差式接收机本振信号频率fo与接收信号的频率fs之差称为固定中频fi。本振输出也送至混频电路，混频输出为含有fs，fo，fs+fo，fs-fo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。解调器输出低频信号，低频功放电4路将解调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AGCI,AGCII,产生控制信号，控制高频放大级及中频放大级的增益图1调幅接收机组成框图根据调幅接收机的工作原理和课题要求，给定的解调器件为模拟乘法器，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，拟定点频调幅接收机的框图如图所示图2点频调幅接收机组成框图输入回路音频功放解调本机振荡高频放大输入回路高频混频中频解调功放AGD振荡AGC5输入回路选择接收信号，应将输入的回路调谐于接收机的工作频率；高频放大将输入信号进行选频放大，其选频回路应调谐于接收机工作频率；解调将已调信号还原成低频信号；本机振荡为解调器提供与输入信号载波同频的信号；各级增益分配三．单元电路设计1输入回路输入回路应使在天线上感应到的有用信号在接收机输入端呈现最大值。设输入回路初级电感为L1，次级回路电感为L2，选择C1和C2使初级回路和次级回路均调谐于接收机工作频率。在设定回路的LC参数时，应使L值较大。因为Q=Wol/R。Q值越大，回路的选择性就越好。但电感值也不能太大，电感值大则电容值应该就小，电容值太小则分布电容就会影响回路的稳定性，一般取C》Cie。62高频小信号放大电路（重点完成项目）小信号放大器的工作稳定性是一项重要的质量指标。单管共发射极放大电路用作高频放大器时，由于晶体管反向传输导Yre对放大器输入导纳Yi的作用，会引起放大器工作不稳定。图3高频小信号放大电路放大器在高频情况下的等效电路如图1-2所示，晶体管的4个y参数iey，oey，fey及rey分别为输入导纳ebebbbebebiejwcgrjwcgy'''''1（1-1）输出导纳ebebebbbebbbmoejwcjwcgrjwcrgy''''''1（1-2）正向传输导纳ebebbbmfejwcgrgy'''1（1-3）7反向传输导纳ebebbbebrejwcgrjwcy''''1（1-4）图4放大器的高频等效回路式中，mg——晶体管的跨导，与发射极电流的关系为SmAIgEm26（1-5）ebg/——发射结电导，与晶体管的电流放大系数β及IE有关，SmAIrgEebeb261''（1-6）bbr/——基极体电阻，一般为几十欧姆；cbC/——集电极电容，一般为几皮法；ebC/——发射结电容，一般为几十皮法至几百皮法。由此可见，晶体管在高频情况下的分布参数除了与静态工作电流EI，电流放大系数有关外，还与工作频率有关。晶体管手册中给出的分布参数一般是在测试条件一定的情况下测得的。如在of30MHz，EI=2mA，CEU=8V条件下测得3DG6C的y参数为：8mSrgieie21pFCie12mSrgoeoe2501pFCoe4mSyfe40uSyre350如果工作条件发生变化，上述参数则有所变动。因此，高频电路的设计计算一般采用工程估算的方法。图4中所示的等效电路中，1p为晶体管的集电极接入系数，即211/NNP（1-7）式中，2N为电感L线圈的总匝数2p为输出变压器T的副边与原边的匝数比，即232/NNP（1-8）式中，3N为副边（次级）的总匝数。Lg为调谐放大器输出负载的电导，LLRg1。通常小信号调谐放大器的下一级仍为晶体管调谐放大器，则Lg将是下一级晶体管的输入导纳2ieg。由图4可见，并联谐振回路的总电导g的表达式为GjwLjwcgpgpGjwLjwcgpgpgLoeieoe11222122221（1-9）式中，G为LC回路本身的损耗电导。谐振时L和C的并联回路呈纯阻，其阻值等于1/G，93.解调电路振幅调制是使载波信号的峰值正比于调制信号的瞬时值的变换过程。通常载波信号为高频信号，调制信号为低频信号。设载波信号的表达式为tUtUccmccos，调制信号的表达为tUtUmccos，则调幅信号的表达式为tmUtmUtUttmUtUccmccmccmccmcos21cos21coscoscos10式中,m——调幅系数，cmmUUm；tUccmcos——载波信号；tmUccmcos21——上边带信号；tmUccmcos21——下边带信号图6.解调电路104.正弦振荡电路正弦波振荡器是指振荡波形接近理想正弦波的振荡器，这是应用非常广泛的一类电路，产生正弦信号的振荡电路形式很多，但归纳起来，不外是RC、LC和晶体振荡器三种形式。在本实验中，我们研究的主要是LC三端式振荡器及晶体振荡器。LC三端式振荡器的基本电路如图7.所示图7.振荡电路5.音频功率放大电路音频功率放大器是音响系统中不可缺少的重要部分，其主要任务是将音频信号放大到足以推动外接负载，如扬声器、音响等。功率放大器的主要要求是获得不失真或较小失真的输出功率，讨论的主要指标是输出功率、电源提供的功率。由于要求输出功率大，因此电源消耗的功率也大，就存在效益指标的问题。由于功率放大器工作于大信号，使晶体管工作于非线性区，因此非线性失真、晶体管功耗、散热、直流电源功率的转换效率等都是功放中的特殊问题。11图8.音频功率放大电路五．电路安装与调试1高频小信号安装与调试1、预调工作：对照实验箱中接收模块的高频小信号调谐放大器部分，正确连接电路电源线，+12V孔接主实验板上的+12V，＋5V孔接＋5V，GND孔接GND（从主板中的电源部分用连接线接入），接上电源通电。（1）连接跳线JA1;（2）按下开关K401，K1向右拨(若正确连接了,板上的电源指示灯LEDA1将会亮)；（3）调节电位器WA1使三极管QA1的极管QA1的静态工作点；2、接输入信号：从测试孔INA1脚输入频率10.7MHz载波,的高频小信号，信号从高频信号源部分引入（参考高频信号源使用），信号源的幅度可以通过调节W401来调节。3、实验现象：调可调电容CCA2及中周TA1，使输出波形最大且不失真，此时CA3和TA1的初级谐振在10.7Mhz，用示波器观测，输出信号(TTA2处)的峰峰值应不小于输入信号的7倍122整机联调时常见故障分析高频电路由于受分布参数的影响及各种耦合与干扰的影响，使得电路的稳定性比起低频电路来要差些，同时L、C元件本身在环境温度发生变化时存在值的漂移，所以在LC调频时，电路本身的稳定性不好。另外，由于后级功放的输出信号较强，信号经公共地线，电源线或连接导线耦合至主振级，从而改变了振荡回路的参数或主振级的工作状态。这样在各单元电路调整好后，还要仔细进行整机连调。13六．调幅接收机原理图图9调幅接收机电路原理图14七．心得体会通过这次高频电子实习，我更加熟练的掌握了EWB和protel99的使用，也知道了接收机的整个组成部分和各个部分的工作原理，当然，工作中遇到了很多很多的困难，比如对调解电路中对MC1496的认识误区导致了电路出现问题，但是通过查阅资料终于把出现的问题给解决了。虽然接收机的课程设计完成了，但是由于时间紧迫，我还有许多的问题不是很明白，随着以后的学习，希望能把我的疑惑给消除掉，虽然是个不是很完美的完成这个课程设计，但是我觉得我付出了，我得到了许多知识，也解决了许多以前的疑问。15八．参考文献1、高吉祥主编，高频电子线路，（第2版），高等教育出版社。2、谢自美主编，电子线路设计.实验.测试，华中理工大学出版社。3、谢嘉奎主编，电子线路（非线性部分），高等教育出版社。4、彭介华主编，电子技术课程设计指导，高等教育出版社。16课程设计评分表项目评价设计方案的合理性与创造性硬件制作或软件编程完成情况*硬件制作测试或软件调试结果*设计说明书质量设计图纸质量答辩汇报的条理性和独特见解答辩中对所提问题的回答情况完成任务情况独立工作能力组织纪律性（出勤率）综合评分指导教师签名：________________日期：________________注：①表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容；②此表装订在课程设计说明书的最后一页。课程设计说明书装订顺序：封面书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小的图纸及程序清单）。17