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编号：

（高频电路设计与制作）

实训论文说明书

题目：

调频接收机

院（系）：

信息与通信学院

专业：

电子信息工程

学生姓名：

学号：

指导教师：

2012年1月日

（日期填1月15日之前即可）

摘　　要

随着现代社会的快速发展，人们对电子产品的要求越来越高，因而电子产品无论从制作上还是从销售上都要求很高。

要制作一个应用性比较好的电子产品就离不开高频电路，大到超级计算机、小到袖珍计算器，很多电子设备都有高频电路。

高频电路大部分应用于通信领域，信号的发射、传输、接收都离不开高频电路。

通信技术在我们的生活中应用广泛，而我们学的是电子信息工程，有一部分涉及的是通信技术，所以对于这次设计，我选择了超外差调频接收机的设计。

在以前应用最广泛的是调频接收机，随着科学技术的发展，出现了超外差式调频接收机。

所谓超外差，是指将所要接收的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行放大和检波。

这个固定的频率，是由差频的作用产生的。

如果我们在收音机内制造一个振荡电波（通常称为本机振荡），使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫做混频。

由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。

采用了这种电路的接收机叫外差式收音机，混频与振荡的工作合称变频。

关键词：

高频、调频、接收机

Abstract

Withtherapiddevelopmentofmodernsociety,peopletotheelectronicproductoftheincreasinglyhighdemand,sotheelectronicproductsintermsofproductionorsalesisdemanding.Tomakeanapplicationofthebetterelectronicproductsisinseparablefromthehighfrequencycircuit,thesupercomputer,smalltoapocketcalculator,alotofelectronicequipmenthasahighfrequencycircuit.Mostofhighfrequencycircuitisappliedtothecommunicationfield,signaltransmission,transmission,receptionisinseparablefromthehighfrequencycircuit.Communicationtechnologyinourlifearewidelyused,andwelearniselectronicinformationengineering,partrelatestocommunicationtechnology,soforthisdesign,IchosethesuperheterodyneFMreceiverdesign.InthepastthemostwidelyusedistheFMreceiver,withthedevelopmentofscienceandtechnology,appearedthesuperheterodyneFMreceiver.Theso-calledsuperheterodyne,aretobereceivedbytheradiointhetuningcircuittunedcircuititself,aftertheaction,itbecomesapredeterminedfrequency,andthenfortheamplificationanddetection.Thefixedfrequency,bydifferencefrequencyeffect.Ifwemakeanoscillationinradiowaves（oftenreferredtoastheoscillation）,makingitandtheexternalhighfrequencyamplitude-modulatedsignalatthesametimetoatransistorhybrid,thisworkiscalledmixing.Sincethetransistornonlineareffectledtomixedresultswillgenerateanewfrequency,whichistheheterodyneaction.Usingthiscircuitreceivercalledsuperheterodyne,mixingandoscillationfrequencyworktogether.

Keywords:

highfrequency,receiver,FM

目　　录

引言1

1无线电的传播和收音机的基本知识1

1.1无线电的传播1

1.2收音机的发展1

1.3收音机的分类2

1.4调频/调幅/全波段收音机2

1.4.1调幅收音机2

1.4.2调频收音机2

1.4.3全波段收音机2

1.5调频、调幅、中波、短波介绍2

2电路工作原理3

2.1原理框图3

2.2电路原理图4

3电路原理分析5

3.1高频放大电路5

3.2混频电路5

3.3本振电路6

4主要技术指标7

4.1工作频率范围7

4.2灵敏度7

4.3接收性8

4.4频率特性8

4.5功率输出8

5调试及故障排除8

5．1收音机的基本调试8

5．2中周调整8

5．3中频频率调整9

5．4统调9

6结论9

谢　　辞11

参考文献12

引言

在本次设计中，其目的是得到一个超外差调频接收机机。

在超外差式调频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。

1无线电的传播和收音机的基本知识

1.1无线电的传播

调幅制无线电广播分为长波、中波和短波三个大波段，分别由相应波段的无线电波传送信号。

我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。

中波广播使用的频段大致为550kHz-1600kHz，主要靠地波传播，也伴有部分天波；短波广播使用的频段约为2MHz-24MHz，主要靠天波传播，近距离内伴有地波。

调频制无线电广播多用超短波（甚高频）无线电波传送信号，使用频率约为88MHz-108MHz，主要靠空间波传送信号。

目前，地面的广播电视分做VHF（甚高频或称米波）和UHF（特高频或称分米波）两个频段。

在我国，VHF频段电视使用的频率范围是48.5MHz-3MHz，划分成1-12频道，UHF频段使用的频率范围是470MHz-956MHz，划分成：

3-68频道，它们基本上都是靠空间波传播的。

1.2收音机的发展

民用广播和收音机发明于本世纪初。

近百年来，无线电广播与收音机技术发生了翻天覆地的变化。

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）。

民用广播所使用的频率，经历了长波（LW）、中波（MW）、短波（SW）、超短波调频（FM）、卫星调频广播等阶段；广播的传播距离和覆盖范围也从近距离到利用人造地球卫星进行全球转播等；收音机从矿石收音机、电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机，到使用微电脑处理器的数字调谐收音机；收音机的基本电路形式、也从直接放大式，到超外差式、多次变频式电路。

收音机的体积也从笨重变小到微型，而音质却越来越好。

1.3收音机的分类

市场上常见的收音机，主要有以下几种分类方法：

按波段分类可分为：

调频/调幅两波段、调频立体声/调幅两波段、调频/中波/短波3-5波段、调频/中波/短波8-12波段、调频立体声/中波/短波8-12波段、电视伴音等收音机。

按电路技术特点可分为：

传统超外差式、带数字电子钟及钟控功能（LCD型/LED型/荧光型显示）、模拟调谐/数字显示频率和时间，频率合成式（PLL）数字调谐（数字式、可记忆频率）、采用二次变频技术（高灵敏度和优良选择性）、高灵敏度短波/单边带（SSB接收机）。

1.4调频/调幅/全波段收音机

1.4.1调幅收音机

调幅广播利用幅度调制的无线电波（高频载波）传送节目内容，幅度的调制就是原来等幅恒频的高频载波信号的幅度，随着调制信号（音频信号）的幅度而变化。

调幅收音机就是接收这些幅度调制无线电信号，经过解调还原成声波。

1.4.2调频收音机

调频广播是利用频率调制的无线电波传送节目内容。

所谓频率调制是原来等幅恒频的高频信号的频率，随着调制信号（音频信号）的幅度而变化，调频收音机就是接收这些频率调制的无线电信号，经过解调还原成声波。

1.4.3全波段收音机

全波段收音机，最早期规定为能接收国际无线电委员会规定的频率范围内所有广播信号的收音机，但由于很多米波段都没有电台，所以现在人们按习惯叫带有AM（中波）、FM（调频）、SW（短波覆盖在5.9MHz-21.85MHz范围内的米波段）的收音机为全波段收音机。

1.5调频、调幅、中波、短波介绍

在一般的收音机或收录机上都有AM及FM频段,相信大家都以熟悉,这两个波段是供您收听国内广播之用,若收音机上还有SW波段时,除了国内电台之外,您还可以收听国外的电台。

事实上AM及FM指的是无线电学上的两种不同的调制方式。

AM称为调幅，是使载波振幅按照调制信号改变的调制方式。

它保持着高频载波的频率特性，但包络线的形状则和信号波形相似。

调幅波的振幅大小，由调制信号的强度决定。

使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。

已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。

已调波的振幅保持不变。

调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。

一般中波广播（MW）采用了调幅的方式，在不知不觉中，MW及AM之间就划上了等号。

实际上MW只是诸多利用AM调制方式的一种广播，象在高频（3-30MHz）中的国际短波广播所使用的调制方式也是AM，甚至比调频广播更高频率的飞航通讯（116-136MHz）也是采用AM的方式，只是我们日常所说的AM波段指的就是中波广播（MW）。

FM的命运同MW相类似，我们习惯上用FM来指一般的调频广播（76-108MHz，在台湾为88-108MHz，日本为76-90MHz），事实上FM也是一种调制方式，就在短波范围内的28-30MHz之间，做为业余、太空、人造卫星通讯应用者，也有采用FM方式者。

2电路工作原理

2.1原理框图

图２.1原理框图

2.2电路原理图

图２.２电路原理图

工作原理：

由高频头将天线接收到的微弱调频信号进行放大和混频，混频后产生的31．5MHz伴音中频信号由IF端输出。

ICl为调频接收集成块（由于高频头具有良好的调谐接收性能，而CXA1691BM是专用调频接收，接收灵敏度达3uV，从而保证了整机具有很高的接收灵敏度），中频信号输入的17脚，经ICl进行中频放大、调频检波后由14脚输出音频信号。

3电路原理分析

3.1高频放大电路

高频放大器是用来放大高频信号的器件（在接收机中，高放所放大的对象是已调信号，它除载频信号外还有边频分量）。

根据高放的对象是载频信号这一情况，一般采用管子做放大器件，而且并联谐振回路作为负载，让信号谐振在信号载频。

这样做的好处是：

1）回路谐振能抑制干扰；2）并联回路谐振时，其阻抗很大，从而可输出很大的信号。

图3.1高频放大电路

3.2混频电路

混频是将高频放大信号和本振信号混合，输出一个中频信号，在调频电路中，本振信号必须是独立的，这是与调幅电路最大的一个区别。

混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。

混频器是一个变频电路，一般用相乘器，高频放大电路和本地振荡电路的输出信号加到混频器的输入端，得到一个差频。

调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波与其携带的调制信号。

经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没有变。

通常将这个过程（混濒和本振的作用）叫做变频。

混频电路的原理是：

把本机振荡产生的高频等幅振荡信号f1，与输入回路选择出来的广播电台的高频已调波信号f2同时加到非线性元件的输入端。

利用元件的非线性作用（晶体管的非线性作用）进行混频。

混频结果：

输出频率为f1、f2以及频率为f1+f2、f1－f2、……高次谐波等多种信号。

从频谱观点上来看，混频的作用就是将已调波的频谱不失真的从

的位置上，因此，混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。

图3.2频谱电路

3.3本振电路

本振电路用LC谐振回路来产生一个稳定的本地振荡频率，将这个稳定的谐振频率与高频放大输出信号混频，得到一个中在本次设计中，采用改进型电容三点式振荡电路。

因为本振电路的输出频率要与高频放大电路的输出信号进行混频，得到一个中频信号。

所以要求本振电路的输出频率必须很稳定，所以采用了改进型电容三点式。

如果本振电路的输出不稳定，将引起变频器输出信号的大小改变，振荡频率的漂移将使中频改变。

振荡器的振幅与振荡管的特性以及反馈电路的特性有关，当温度及其它管子与反馈电路的特性改变时，振幅也就会改变。

为了稳定振幅，可在各波段振荡器的反馈线圈上并联不同的电阻以平滑电抗元件的频率特性，还可用自动增益控制稳定振幅。

本次设计的电容改进型电路图如下所示:

图3.3电容反馈改进振荡电路

图3.4等效电路

对于提高振荡电路的稳定度有以下几种方法：

（1）提高回路的Q值。

Q值高，可使频率稳定。

回路Q值主要由电感的Q值决定，故要提高电感的Q值。

为此应尽量减小损耗而加大特性电阻。

不过，

的提高有一定限制，L太大时，损耗也大，而且C太小时并联在回路中的杂散电容可与C相比拟，杂散电容将显著影响频率的稳定。

为了减小线圈的损耗，可用高频损耗小的线圈固架。

（2）减小负载的影响。

减小振荡回路和负载间的耦合程度可减弱负载的影响，不过这时传送到负载上的振荡信号也小了，故振荡要求更强。

在振荡器和负载之间加一级射极输出器可改善负载对振荡器的影响，因射极输出器之输入阻抗较高，隔离作用较好，同时不增加振荡功率的要求。

4主要技术指标

4.1工作频率范围

接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。

接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。

在差外插的设计中，本振频率高于输入频率。

接受信号频率使：

600kHz，则本振频率使1055kHz；1000kHz，则本振频率使1455kHz；1500kHz，则本振频率使1955kHz；由于谐振回路谐振频率，f与C不成线性变化，因此必须有补偿电容对其特性机型修正，以获得在收听范围内f与C近似成线性变化，保证f本振-f信号=f中频为一固定中频信号。

超外差使接受的调制信号变为统一的中频调制信号，在做高频放大时，就可以得到稳定且倍数较高的放大，从而大大提高接收机的品质。

调频接收机工作频率范围：

535～1065kHz，中频频率：

465kHz。

4.2灵敏度

接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度，通常用输入信号电压的大小来表示，接收的输入信号越小，灵敏度越高。

调频广播收音机的灵敏度一般为5～30uV。

4.3接收性

接收机从各种信号和干扰中选出所需信号（或衰减不需要的信号）的能力称为选择性，单位用dB（分贝）表示dB数越高，选择性越好。

调频收音机的中频干扰应大于50dB。

4.4频率特性

接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。

调频机的通频带一般为200KHz。

4.5功率输出

接收机的负载输出的最大不失真（或非线性失真系数为给定值时）功率称为输出功率。

功率放大器的技术指标：

输出功率：

Po，效率：

η，功率增益：

Ap，功率关系：

直流功率：

Pv=VccICo，输出功率：

Po=Icm1Ucm，放大管功耗：

PT=Pv-Po，效率：

η=Po/Pv。

5调试及故障排除

收音机的调试主要包括：

基本调试（外观检查和静态电路测试）、中周调整、中频频率调整、统调。

5.1收音机的基本调试

调试是为了收音机能正常更好的工作，将调试好的部件组装成整机后，不可能都处在最佳配合状态，而满足整机的技术指标。

所以，单元部件经组装后一定要进行整机调试。

首先，按直观检查的方法对整机进行外观检查。

外观检查有如下内容：

焊接质量检查、电池夹弹簧检查、频率刻度指示检查、旋钮检查、耳机插座检查、机内异物检查等。

结构调整主要是检查印制电路板各部件的固定是否牢靠，有无松动，各接插件间接触是否良好，机械转动部分是否灵活。

其次，对电路电流进行测量。

将电位器开关关掉，装上电池用万用表的50mV档来测量，表笔跨接在电位器开关的两端（黑色表笔接电池负极，红色表笔接开关的另一端）若电流指示小于10mV，则说明可以通电，当测量不在规定的电流值的范围则要仔细检查三极管的极性有没有装错，中周是不是装错位置以及虚焊等，若测量哪一级电流不正常则说明那一级电流有问题。

5.2中周调整

由于和中周变压器并联的电容器的容量总存在误差，机内的布线也存在着不同的分布电容，这些都会引起中周变压器的失谐，所以要进行调整。

但由于中周在出厂时厂家就已经调好，在这里就不需要我们再来调整中周了。

5.3中频频率调整

收音机中波段频率范围一般规定在535～1605kHz。

它是通过双连电容从容量最大到容量最小来实现这种连续调谐的，为了满足上述的要求所以必须调频率范围。

在出厂前厂家也已经调整好，在这我们也不需要再调整了。

5.4统调

统调就是通过调试收音机的输入回路、本机振荡频率、中放回路的中频频率校正，从而达到在接收的频率范围内机子具有良好的频率跟踪特性。

所谓跟踪是指在接收的频率范围内，当接收任一频率的电台时，本机振荡频率与要接收的频率通过混频电路后都应该输出标准的中频频率信号，在超外差AM（调幅）波段中，中频频率为465KHZ。

从理论上讲，中波收音机从525～1605kHz的范围内，振荡频率和外部电台频率之差各点都应该是465kHz，但实际上是很难做到的，为了使整个波段内都能做到基本同步，经过大量实验证明，只要把600kHz，1000kHz，1500kHz这三点调准就可以了，所以要进行三点统调。

中波的频率范围是：

530KHZ～1600KHZ,那么本机振荡的频率范围就应该在955KHZ～2065KHZ，收音机是通过一个双联可变电容来同时改变输入回路的谐振频率和本机振荡频率的，理想状态下，我们在选台时在整个波段的频率范围内，本机振荡频率与输入回路谐振频率之差都应该保持在465KHZ，但实际情况并没有这么理想，由于本机振荡电路与输入回路分属不同的谐振槽路且谐振频率也不同，虽然我们输入回路和本机振荡电路的谐振电容是同步联动的，但由于电路参数的差异，很难保证在正个接收频率范围内都能准确地差拍出465KHZ中频，为此在实际电路中都作了一些补偿措施.

6结论

这个实训让我对通信电路、数电、模电等课程的内容有了更深入的了解，同时也加深了对本实训的内容的理解和应用。

在收音机安装焊接调试时，装元件要细心，以免装错元件，焊接时也要讲究技巧，尽量不要出现虚焊、脱焊或短焊等情况。

由于金属同空气接触以后，表面会生成一层氧化膜。

温度越高，氧化就越厉害。

这层氧化膜会阻止液态焊锡对金属的润湿作用，犹如玻璃沾上油就会使水不能润湿一样。

所以我们要选用合适的助焊剂去除氧化膜，防止氧化，减小表面张力，使焊点美观。

焊点质量要求,可靠的电气连接,足够的机械强度,光洁整齐的外观。

焊好之后要确保电路无误就可以进行通电调试了，但是在调试中高频电路的分布参数对实际电路的影响是很大的，我们要想尽一切办法尽可能的去除这些分布参数的影响。

由于高频电路对电路板的要求很高，稍微有点偏差都会造成电路性能的下降，所以对高频电路的走线要求短而直。

在选择元器件时首先要选用贴片封装的元器件，然后才是直立式的元器件。

经过了调频接收机的调试中学到了很多知识，在这个过程中遇到的问题我也看书和请教老师和同学解决了这些问题。

在为期两周的实训里，不仅学到了很多知识，也学到了很多与老师同学相处的问题，同时也知道了相互帮助，相互合住的重要性。

就像发送和接收的成功合作，让我感触很深。

同时也发现了自己的很多不足之处，比如操作的速度不够快速、准确等。

所以在以后的学习当中要加强自己的练习，提高自己的水平。

谢　　辞

经过一个多星期的资料收集与查询，又经过几天的总体构思，在脑中对调频收音机有了一个总体的框架，对程序的流程图也有一个基本的结构，最后结合参考资料，结合自己对高频知识的认识，又经过两天对电路的调试，最后终于完成了本次课程设计各各项内容。

看着自己亲自通过自己的知识和努力完成的通信电路，心里是很欣慰的，因为我从这次课程设计不仅仅只是得到了一个自己的产品，还学到了很多，例如面对问题要保持冷静，特别是在调试写这一块，要找出电路板的错误一定要有一个冷静的头脑，否则很难发现错误甚至是越改越错。

另外我还认识到与他人合作的重要性，虚心向别人学习。

在这个实训中，让我学到了不少知识，给了我一次复习学过的知识的机会，巩固了基础知识。

这里感谢班立新老师和胡机秀老师的悉心指导和严格的要求，感谢你们在忙碌的教学工作和生活中抽时间来给我讲解课程内容和解答各种问题，在电路的分析和元器件的选择方面给了很多的建议，真的谢谢老师您！

在老师和同学们的帮助下，我开始慢慢熟悉了这些元器件和电路。

老师严谨的态度，认真对待每一个同学的实训，以及在我的困难时期给我的帮助和理解，我感激不尽，且受益匪浅。

在此，我要对老师以及帮助过我的同学们表达最真挚的感谢。

参考文献

[1]张肃文.《高频电子线路》.4版.北京：

高等教育出版社.2004

[2]樊昌信.《通信原理》.北京：

国防工业出版社.2001

[3]黄永定.《电子线路实验与课程设计》.北京：

机械工业出版社.2005

[4]阳昌汉.《高频电子线路学习指导》.北京：

高等教育出版社,2006

[5]《全国大学生电子设计竞赛获奖作品精选》.北京理工大学出版社.2003

[6]《全国大学生电子设计竞赛获奖作品汇编》.北京理工大学出版社.2004

[7]张友德.《单片微型机原理、应用与实验》.复旦大学出版社.2003

[8]何小艇.《电子系统设计》.浙江大学出版社.2004