调频收音机毕业设计修订版文档格式.docx

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DesignforFMradio

Contentabstract:

ThistopicresearchFMreceiverdesignprocess,eachpartofthecircuit,composition,function,performanceindexandworkprinciple.DesignmethodmainlyadoptstwointegratedcircuitTA7335PandFS2204,thecircuitdesignsimplicity.Thedesignofthemainideais:

byantenna,inputcircuit,highfrequencyamplifiercircuit,frequencymixingcircuit,thismachineoscillatingcircuit,intermediatefrequencyamplifiercircuit,popularlyusedcircuit,low-frequencypoweramplifiercircuit,speakercomposition.Thisdesignresults,basicallymeetthedemands,performanceindexcomplywith.Thiscircuitfaultsislargenoise,circuitdistortionisobvious,andalsoneedsfurtherimprovement.

Keywords:

FMFrequencymixingPopularlyusedLowfrequencyamplifierIntermediatefrequencyamplifier

前言

随着科学技术的不断发展，新颖的调频收音机的不断出现，技术不断的提高，设计出来的收音机外型精致小巧。

从分离元件到集成电路，这标志着收音机的内部电路简单。

用一个集成块就能完成所有的工作。

从早期的调幅收音机到现在的调频收音机，我们可以想象收音机的不断改进和不断创新，使收音机的发展空间越来越大。

现在，出现了新一代高科技产品—数字调频收音机，功能强大，性能优良，设计精巧耐用。

调频收音机电路设计，主要采用两块集成块，这两块集成块分别是IC1TA7335P和IC2FS2204。

IC1集成块具有对调频广播信号进行放大、与本振信号差拍混频的功能；

IC2集成块具有对调频中频信号进行放大、鉴频，对调幅信号进行高频放大、与本振信号差拍混频，对调幅中频信号进行放大、检波、低频放大的功能。

两块集成块和一些分离元件组成了调频收音机。

该电路即可以实现调幅也可以实现调频，具有两项功能。

可以说这是高科技的产物。

第一章调频收音机设计

1.1调频波的特点

1.1.1调频波的形成

调制是通过用待传送的音频信号（即调制信号）去控制高频载波的振幅、频率或相位来实现的。

1.1.2频偏

调频波是一种等幅疏密波，疏密波变化的程度用频偏来表示。

频偏是调频广播中的一个总要概念，它表示为某时刻调频波的频率与调制前高频载波的频率之差，在调频过程中，频偏随音频信号强弱变化，音频信号强，频偏大，音频信号弱，频偏小。

为保证高保真广播所需要的带宽和有效地利用有限的频道间隔，国际上规定调频广播允许最大频偏为75KHz。

1.1.3广播频段和传播特点

调幅广播中的中波段载频范围为525～1605KHz，短波载频范围一般在2.6～26.1MHz，前者主要靠地波传播，后者应用在短波段靠电离层反射来传播，调频广播工作在超短波段，其范围在30～300MHz，各国采用频率范围大小不一样，我国采用的是国际标准波段，即87～108MHz。

由于调频广播工作在超短波段，其工作频率大约为调幅中波广播频率的100倍，因此其传输特性与一般中波、短波的调幅广播有很多不同之处，主要特点有：

直线传播，传播距离一般在几十至上百千米，易受金属物体、高山、楼房等障碍物的反射。

1.1.2调频广播的优点

调频（FM）广播与调幅（AM）广播相比，主要有一下几个优点。

1.1.2.1抗干扰能力强，噪声低

1.1.2.2各电台间干扰少

由于调频广播为视距广播，因此各电台间相互干扰大大减少。

1.1.2.3易克服干扰所引起的幅度变化

一般工业、家用电器等外界及本机内部干扰都以幅度调制方式出现，所以，这种干扰对调幅收音机来说很难克服，而调频收音机中因为有限幅器，能够切除这种幅度干扰，使得调频收音机的信噪比较高，不易出现噪声。

1.1.2.4频带宽、音质好

调频广播目前规定中波广播的频道间隔为9KHz，考虑到选择性，中频通频带只能限制在9KHz以内，致使放声的最高频率只能在4～7KHz，所以，高音频分量难以重现，不能保证音质。

调频广播电台间隔规定为200KHz，单声道调频收音机通频带为180KHz，立体声收音机通频带为198KHz，因此，放音频率可达20～15000KHz，这就可以实现高质量的声音广播。

对于同一个调频—调幅收音机，即使在低放及节目相同情况下，调频也比调幅收听效果好很多。

1.1.2.5解决电台拥挤

频率不够分配的困难，调频段的开发不仅可以增加200个频道，而且由于它是视距传播，所以，数百千米外又可以重复使用同一频率，这样采用交叉布台的方法，在我国幅员辽阔的情况下，可大大增加可用的频道数目。

1.1.3单声道调频收音机基本组成及信号流程

1.1.3.1基本组成

如1.1.3-1图所示为单声道调频收音机基本组成方框图，它采用超外差式，由输入回路、高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、音频放大及自动频率控制电路（AFC）等电路组成。

调频收音机的调谐器，通常设有高频放大电路，它由输入回路、高频放大、混频与本振电路组成。

调幅收音机的调谐电路，一般不设高频放大电路。

调频收音机变频后的中频频率为10.7MHz，而调幅收音机变频后的中频频率为465KHz，两者电路形式基本相同。

调频波的干扰主要表现为幅度干扰，为此调频收音机中在中放电路后没有限幅电路，以切除幅度干扰。

这是调幅收音机没有的，也是不能有的。

由于调频收音机接收的是调频波，要想从中解调出音频信号，需要采用用频率解调电路，即鉴频电路。

调幅收音机采用的是检波电路，以进行幅度解调。

调频收音机中，由于本机振荡频率较高，为了防止由于电源电压与温度变化而引起的振荡频率漂移，还附设有自动频率控制电路（AFC），这是一般调幅收音机中没有的。

图1.1.3-1单声道调频收音机电路方框图

1.1.3.2信号流程

如1.1.3-1图所示，由天线接收到的信号，经过输入回路的选频，将所选出的等幅调频波先送入高频放大电路进行放大，以增加输入信号的幅度，然后变频，变换成10.7MHz固定中频的调频波。

这里的中频调频信号，保持了原调频信号频率偏移特性，只是载频频率变低。

限幅电路的作用是把经过中频放大后的调频波上的幅度干扰切除掉，保持调频波的等幅特性。

经过限幅电路去掉噪声干扰后，信号被送至鉴频电路，通过鉴频电路解调作用，将调频波中的频率变换转换成信号幅度的变化，于是得到与发射台相对应的音频信号。

音频信号再经过低放、功放电路组成的音频放大电路放大，推动扬声器发出声音来。

与AM收音机相比，其低放、功放电路基本相同，可公用。

2调频头电路

1.2.1调频头电路的组成、作用与要求

1.2.1.1组成与作用

调频头也称调频高频头或高频调谐器，它主要由输入回路、高频放大电路、变频电路组成，见1.2.1.1-1图所示。

图1.2.1.1-1调频头电路方框图

调频头的作用是选择所要接听的调频电台信号，并将它放大、混频，变为10.7MHz的固定中频信号，输至中频放大电路。

1.2.1.2性能要求

调频头既是调频接收电路中工作频率最高、信号最微弱的部位，又是决定整机选择性、灵敏度的关键部件。

因此，对调频头的电路结构、元器件质量及工艺要求较严格。

1.2.1.3要有良好的选择性

调频头既要能选择出所要接听的电台的信号，又应能对其它电台的信号及干扰信号有效地加以抑制。

尤其是镜频干扰和中频干扰，必须靠调频头来抑制，一旦进入中频放大级以后，中频滤波器是无能为力的。

1.2.1.4噪声系数要小

输入信噪比与输出信噪比的比值叫噪声系数。

调频头处在整机最前端，降低调频头的噪声（采用低噪声元件和降低线路本身噪声等措施），是收音机的噪声功率大大下降，噪声系数也大大减小，扬声器可发出没有任何杂音的“干净”的声音。

1.2.1.5线性要好，动态范围大，增益适当

调频头要有很好的线性工作状态和能够承受大信号的较大工作范围，同时还要有适当的增益。

1.2.1.6本振辐射要小

本振信号可视为一种干扰源，若其向外辐射，则对接收机造成干扰。

为此，本机振荡不要过强，波形失真要小，一般对本振部分加以屏蔽。

有些高保真收音机甚至把整个调频头全屏蔽起来。

1.2.2输入回路

调频收音机输入回路分为固定调谐式输入回路和可变调谐式输入回路。

固定调谐式输入回路的谐振频率为87～108MHz的调频波段中间（98MHz）附近的固定值。

由于调频收音机的频率覆盖比较窄，通常使波段两端的灵敏度较高，中间有些失真，增益较低，为补偿波段中间的增益，将输入回路的谐振频率调到中间。

采用固定调谐式输入回路的调频头，一般使用双连可变电容器，一连用于本振谐振回路，一连用于高放输出端谐振回路，这样可以基本满足普通调频收音机对灵敏度与选择性的要求。

输入回路的天线多采用拉杆天线，有单杆和双杆之分，单杆对地不平衡，双杆对地平衡。

单杆不平衡天线输入回路，如1.2.2-1图所示，其特点是结构简单。

A图为电容耦合，L1、C1组成的输入回路，75欧姆鞭状天线接收的信号通过C2耦合到输入回路，经筛选后，输入回路选择出的信号经C3耦合到高放级。

B图为电感耦合，天线接收的信号通过电感L1、L2耦合到输入回路，再由C2输入回路选择出的信号耦合到高放级。

电容耦合在天线与输入回路的匹配和传输均匀性上，不如电感耦合好，但结构简单，普通接收机多采用电容耦合的方式。

图1.2.2-1输入回路

双杆平衡天线输入回路，如图1.2.2-2所示。

它有单调谐和双调谐之分，A图为单调谐回路，它通过L1、L2之间的耦合作用，将天线接收到的信号耦合到输入回路，再由C2将输入回路选择出的信号送到高放级。

对要求较高的收音机，单调谐回路满足不了选择性既好，增益又高的要求，常采用B图所示的双调谐回路。

图1.2.2-2双杆平衡天线输入回路

高档的调频收音机，常采用可变调谐式输入回路，如图1.2.2-3所示。

改变输入回路的可变电容，使其与所要接收电台的信号频率发生谐振，其它频率的干扰受到很大的衰减，既增强了选择性，又提高了抗干扰能力。

此电路多采用三连或多连可变电容器。

天线接收的电台信号，通过L1、L2耦合到由L2、C1a、C2、C3、C4和C5组成的输入回路。

C4、C5组成电容分压器，起减小高放级输入阻抗的旁路作用，提高回路Q值，C5两端的电压送到高放级。