高频课程设计.docx
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高频课程设计
高频课程设计报告书
题目：
中频放大器
班级：
姓名：
学号：
指导老师：
设计时间：
2013年12月
目录
摘要………………………………………………………………………2
绪论………………………………………………………………………2
一、设计任务和要求……………………………………………………3
二、系统方案和设计思路………………………………………………3
三、设计指标……………………………………………………………4
四、总电路设计…………………………………………………………7
五、主要元器件介绍……………………………………………………8
六、元件清单……………………………………………………………11
七、实验结果及分析……………………………………………………12
八、设计与调试心得体会………………………………………………12
九、参考文献……………………………………………………………13
附录………………………………………………………………………13
摘要
中频放大器主要是将混频器输出的信号进行大幅度提升,以满足解调电路的需要。
其主要质量指标有：
电压增益Av、通频带
、选择性，即矩形系数
、噪声系数。
对于中频放大器,不仅需要得到高的增益、好的选择性,还要有足够宽的通频带和良好的频率响应、大的动态范围等。
由于中频信号为单一的固定频率,其通频带可最大限度地做得很小,以提高相邻信道选择性。
在实际工程上,一般采用多级放大器,并使每级实现某一技术要求，就电路形式而言,第一级中频放大器多采用共发射极电路,多级晶体管单调谐回路级联的方式实现应有的增益，中频放大器总是位居变频（即混频）之后。
本设计将采用三级晶体管单调谐回路级联的方式，来实现对中频信号60dB的放大，每一级的电路完全相同，固要求每级谐振电压放大倍数Avo≥20dB.
关键词：
中频放大，MC1350,中周
绪论
电子学是一门应用很广的科学技术，发展及其迅速。
要学好这门技术，首先是基础理论的系统学习，然后要加技术训练，进而培养我们对理论联系实际的能力，设计电路的能力，实际操作的能力。
同时也加深我们对电子产品的理解。
本次课程设计的任务是从已调制的无线电信号中将原始信号不失真的还原出来。
通常经过调制后得到的高频无线信号通常非常微弱，一般只有几十微伏至几毫伏，直接将它送入检波器进行检波无法正常还原原始信号，所以要在选择性电路和检波器之间插入一个高频放大器，放大信号的同时提高无线接收设备的噪声性能。
随后的把高频信号的载波频率变为中频的任务是由混频器来完成，经过混频（或变频）之后的号变成了一个固定的中频信号，需要用中频放大器加以放大，然后进行检波，最终得到原始的信号。
经过混频（或变频）之后的收音信号变成了一个固定的中频信号。
所以中频放大器是——个专门放大中频一个频率信号的放大器。
中频放大器不仅要放大信号，还要进行选频，即保证放大的是中频信号。
在这一点上，与高频放大器是有所不同的，高频放大器要放大88—108M1z一个频段内的调频信号。
中频放大器的输出信号要有足够的幅度，以便限幅和鉴频器能正常工作。
所以，中频放大器的级数较多。
本论文就是对本次解调过程中的中频放大环节进行了阐述，包括整个实验的流程图、实验电路图、中频放大环节的各项重
要的技术指标以及设计和仿真中的具体问题。
一.设计任务与要求
根据所学知识设计调相解调过程中所用到的中频放大器，接收到的混频信号通过该放大器能够转换成输出功率较大的中频信号，满足下一级检波器对于输入信号的要求。
放大器的增益大于60dB，中心频率为6.5KHZ，带宽要求不小于250KHZ，电源电压12v。
二.系统方案设计思路
根据设计任务书的要求，因放大器的增益大于60dB，中心频率为6.5KHZ，带宽要求不小于250KHZ，采用单级放大器不能实现这么大的增益要求。
结合实际情况以及老师的指导，决定采用多级单调谐形式的放大电路，每级大概放大10倍（20dB）,三级级连即可放大1000倍（60dB）。
选定合适的晶体管，保证晶体管的特征频率大约为中心频率的5到10倍即可。
根据查表，发现3DG6C晶体管足够满足设计要求。
由于该放大器件有三级相同的放大单元，故应考虑当外界输入电压发生变化时，每个放大单元都能保持相对稳定的工作状态。
根据高频电路中所学知识可知，AGC自动增益控制电路正是实现这一功能的，因此设计有了很明确的发展方向。
中频信号经中放1，中放2，中放3,3级放大后，输出的平均电平作为AGC的默认电平，AGC自动控制中放1和中放2的输入端。
这样就能将中频信号以稳定的电压增益放大，提供给下一模块。
系统框图：
中放输出
中放1
中放3
中放2
检波
AGC控制
如上图统框图所示，3级相同的单谐调放大器通过级联，每级放大10dB，中放3出来的信号已经放大为原信号的60dB，将此信号作为AGC模块的输入，用来反馈控制中放1和中放2.，当输入信号出现增大或减小时，AGC模块能起到稳定输出电压，保持稳定的增益输出。
三.设计指标：
3.1增益（放大系数）:
假如，放大器有m级，各级的电压增益分别为Av1、Av2、…
Avm，则总增益Am是各级增益的乘积，即
Am=Av1·Av2…Avm（3-41）
如果多级放大器是由完全相同的单级放大器组成，
则Am=
m级相同的放大器级联时，它的谐振曲线可由下式表示：
它等于各单级谐振曲线的乘积。
所以级数愈多，谐振曲线愈尖锐。
这里采用三级完全相同的单级放大器，即m=3，要使总的增益
，则每一级的电压增益应为
即
由前面计算得到的参数可知，每一级的谐振电压增益为
3.2通频带：
对m级放大器而言，通频带的计算应满足下式：
解上式，可求得m级放大器的通频带
为
式中，2Df0.7为单级放大器的通频带，
称为带宽缩减因了，它意味着，级数增加后，总通频带变窄的程度。
设计中采用三级单调谐放大，即m=3，总的通频带为250kHz，则单级的通频带
3.3选择性:
从各种不同频率信号的总和中选出有用信号，抑制干扰信号的能力称为放大器的选择性，选择性常采用矩形系数和抑制比来表示。
3.3.1矩形系数:
按矩形系数定义，当
时，求得2Df0.7。
对于多级而言求得
故m级单调谐回路放大器的矩形系数为
当m=3时，<10
3.3.2抑制比:
表示对某个干扰信号fn的抑制能力，用dn表示:
dn=AVO/An
（An为干扰信号的放大倍数；AVO为谐振点f0的放大倍数）
3.4工作稳定性:
指的是电源电压变化或器件参数变化时，以上参数的稳定程度。
一般的不稳定现象是增益变化，中心频率偏移，通频带变窄等，不稳定状态的极端情况是放大器自激，以致使放大器完全不能工作。
为使放大器稳定工作，必须采取稳定措施，即限制每级增益，选择内反馈小的晶体管，应用中和或失配法等。
3.6中心频率
中频放大器中心频率的选择不仅影响中频放大器本身的性能，还影响整机性能。
它是超外差接收机的重要参数之一，应根据基带占据的频率宽度来选择中心频率，中心频率要远大于基带的最高频率，广播接收机的中频选择还要仔细考虑各种组合干扰是否落在中频频带内。
中心频率选择较低时，要保证前置中放的噪声系数小，选频网络的参数变化对宽带相对影响小，中频放大工作稳定。
中频较高时，解调时更易滤去残余中频分量，可以减小镜像通道噪声和本振噪声的影响.
四、总电路设计图
五、主要元器件介绍
5.1MC1350
MC1350实物图
MC1350内部结构图
5.1.1自动增益控制（AGC）模块简介
自动增益控制（AutomaticGainControl）
使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。
实现这种功能的电路简称AGC环。
AGC环是闭环电子电路，是一个负反馈系统，它可以分成增益受控放大电路和控制电压形成电路两部分。
增益受控放大电路位于正向放大通路，其增益随控制电压而改变。
控制电压形成电路的基本部件是AGC检波器和低通平滑滤波器，有时也包含门电路和直流放大器等部件。
放大电路的输出信号u0经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后，产生用以控制增益受控放大器的电压uc。
当输入信号ui增大时，u0和uc亦随之增大。
uc增大使放大电路的增益下降，从而使输出信号的变化量显著小于输入信号的变化量，达到自动增益控制的目的。
放大电路增益的控制方法有：
①改变晶体管的直流工作状态，以改变晶体管的电流放大系数β。
②在放大器各级间插入电控衰减器。
③用电控可变电阻作放大器负载等。
AGC电路广泛用于各种接收机、录音机和测量仪器中，它常被用来使系统的输出电平保持在一定范围内，因而也称自动电平控制；用于话音放大器或收音机时，称为自动音量控制。
5.1.2输入放大器部分
5.1.3输出放大部分
5.2中周
是中频变压器（俗称中周），是超外差式晶体管收音机中特有的一种具有固定谐振回路的变压器，但谐振回路可在一定范围内微调，以使接入电路后能达到稳定的谐振频率（465kHz）。
微调借助于磁心的相对位置的变化来完成。
中周线路：
1.接入的时候初级中的抽头接前级的集电极,初级另两个头接电容,次级回路接后级的基极或接检波电路.
2.左边三脚的为初级，右边2脚的为次级。
中周不良中周开路不良是实际中最常见的，一般次级开路较多。
六、元件清单
序号
元件
参数
1
MC1350
1个
2
中周
465kHZ
3
电阻R1
0.1K
4
电阻R2
4.7K
5
电阻R3
0.2K
6
电阻R4
0.1K
7
可调电阻R
50K
8
电容C1
0.01uF
9
电容C2
0.01uF
10
电容C3
0.01uF
11
电容C4
0.1uF
12
电容C5
201PF
13
电容C6
0.01uF
14
电容C7
50uF
七、实验结果及分析
输入25dB，7格；输出40dB，7格。
增益为15dB，放大倍数接近10倍。
八、设计与调试心得体会
在这学期的实验中，不仅培养了我独立思考、动手操作的能力，在各种其它能力上也都有了提高。
更重要的是，在实验课上，我们学会了很多学习的方法。
而这是日后最实用的，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。
这对于我们的将来也有很大的帮助。
以后，不管有多苦，我想我们都能变苦为乐，找寻有趣的事情，发现其中珍贵的事情。
就像中国提倡的艰苦奋斗一样，我们都可以在实验结束之后变的更加成熟，会面对需要面对的事情。
九、参考文献
1.龙占超.《通信电子线路》.北京：
科学出版社，2009
2.刘福太.《蓝版电子电路》495例.北京：
科学出版社，2007
3.周选昌.《高频电子线路》.杭州：
浙江大学出版社，2006
4.姚福安.《电子电路设计与实践》.济南：
山东科学技术出版社，2005
附录：
（课程设计实物图）
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