高频电子线路课程设计.docx
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高频电子线路课程设计
一．实验目的
通过本实验，要求掌握基本的（点频）调频接收机电路的构成与调试方法，了解集成电路单片接收机的性能及应用
二．调频接收机的主要技术指标
调频接收机的主要技术指标有：
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。
如调频广播收音机的频率范围为88～108MH，是因为调频广播收音机的工作范围也为88～108MHz
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。
3．选择性
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．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。
5．输出功率
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。
三.调频接收机组成
1.调频接收机的工作原理
低频功放
中频放大
混频
高频放大
输入回路
本机振荡
图1频接收机的组成
一般调频接收机的组成框图如图1所示。
其工作原理是：
天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大级放大进入混频级。
本机振荡器输出的另一高频f2亦进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、（f1+f2）、（f2-f1）等频率分量的信号。
混频级的输出接调频回路选出中频信号（f2-f1），再经中频放大器放大，获得足够高增益，然后鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大。
由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。
2.本实验接收电路图如图2
其中晶体管QA1及其外围元件组成输入回路及高放回路，集成IC（MC3361）实现中频放大，混频，鉴频，低频功放。
具体工作原理如下：
参考图2将JA1，JB1连接好，即组成接收电路。
从天线ANTA1接收到的高频信号经CA1，CCA1，LA1组成的选频回路，选取信号为fs=10.7MHz的有用信号，经晶体管QA１进行放大，由CA3，TA1初级组成的协调回路，进一步滤除无用信号，讲有用信号经变压器和CB1耦合进入ICB1（mc3361）16脚与本振信号10.245MHz（mc3361的1，2管脚外挂10.245MHz晶体及微调电容与内部震荡单元产生的）进行混频，产生差频信号从3脚输出，经455MHz陶瓷滤波器滤波后又从5脚又进入mc3361进行放大，MC3361的8脚外挂鉴频电路，最终从9脚输出调制信号。
图2小信号调谐放大电路和接收电路
3.MC3361简介
1.MC3361的功能和用途
MC3361是美国MOTOROLA公司生产的单片窄带调频接收电路，主要应用于语音通讯的无线接收机。
片内包含振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、滤波器、抑制器、扫描控制器及静噪开关电路。
一般在电路中，起到混频、中放和调制。
2．MC3361的内部构造原理如图1.1所示
引出端功能
引出端序号
符号
功能
引出端序号
符号
功能
1
OSC1
振荡回路
9
VOD
音频率输出端
2
OSC2
振荡回路
10
Fin
滤波器输入
3
MIXo
混频输出
11
Fo
滤波器输出
4
VCC
电源
12
MUTin
静噪输入
5
IN（+）IF
中频同相输入
13
Voc
扫描控制输出
6
IN（-）IF
中频反相输入
14
MUTsw
静噪开关
7
OUTIF
中频放大输出
15
GND
地
8
DET
FM检波回路
16
MIXin
混频输入
3.MC3361各项参数
（1）最大额定值（温度=25℃）
参数名称
符号
数值
单位
电源电压
VCC
10
V
混频器输入电压（Vcc=4.0V）
V15
1.0
V
静噪开关
V14
-0.5～5.0
V
检波输入电压
V8
1.0
V
工作环境温度
Topr
-20～+70
℃
贮存温度
Tstg
-40～+150
℃
（2）电特性（VCC=4V，f=10.7MHz，Δf=±3kHz，fm=1kHz，温度=25℃）
参数名称
符号
测试条件
最小
典型
最大
单位
电源电压
VCC
2.5
7.0
V
电源电流
Icc
静噪作用
4.0
mA
静噪未作用
6.0
限幅灵敏度
VinL
-3dB限幅
2.0
μV
检波器输出直流电压
Vodc
2.0
V
检波器输出阻抗
Zo
400
Ω
检波器输出音频电压
Vo
Vin=10mVrms
100
150
mV
滤波器增益
AVF
f=10kHz，Vin=5mVrms
40
48
dB
滤波器输出直流电压
V11dc
1.5
V
触发滞后电平
VT
50
mV
静噪开关阻抗
Ron
静噪作用
10
Ω
Roff
静噪未作用
10
MΩ
扫描控制输出电压
V13L
V12=2V
0.5
V
V13H
V12=0V
3.0
V
混频器增益
AVM
24
dB
混频器输入电阻
Rin
3.3
kΩ
混频器输入电容
Cin
2.2
pF
4.MC3361电路的工作原理
（1）MC3361的内部振荡电路与Pin1、Pin2外接的、及晶体等元件构成石英晶体振荡器。
石英晶体振荡器在此可以进一步提高振荡频率的稳定度，可以达到数量级。
（2）从Pin16输入的21.4MHz的中频信号和二本振的20.945MHz的本振信号在MC3361内部的第二混频器中进行混频，然后从Pin3输出。
混频器的作用是将已调信号的载频变换成另一载频，变换后新载频已调波的调制类型（调幅、调频等）和调制参数（如调制频率、调制系数等）均不变。
（3）从Pin3输出的第二中频信号频谱相当丰富，我们需要的是455KHz的第二中频，这就需要用陶瓷滤波器将其从中滤出。
陶瓷滤波器就是指用陶瓷外壳封装的陶瓷滤波器,起滤波的作用,具有稳定,抗干扰性能良好的特点,广泛应用于各种电子产品中。
（4）经FL1选出的455KHz的第二中频信号，经Pin5送入MC3361内部的限幅放大器，此限幅放大器与FL1构成集中选频放大器。
（5）Pin8接鉴频LC网络或陶瓷滤波器，其中3.3K的电阻为阻尼电阻，它的作用是降低有载Q值，展宽带宽。
鉴频的作用是把包含在调频信号频率中的原调制信号检出。
常用的鉴频方法有斜率鉴频器、相位鉴频器、脉冲计数式鉴频器、利用锁相环路实现鉴频。
（6）3.3k的和0.022uf的构成高频去重电路。
（7）Pin12——Pin15为载频检测和电子开关电路，通过外接少量的元件即可构成载频检测电路，用于调频接收机的静噪控制。
MC3361内部还置有一级滤波信号放大级，加上少量的外接元件可组成有源选频电路，为载频检测电路提供信号，该滤波器Pin10为输入端，Pin11为输出端。
Pin6和Pin7为第二中放级的退耦电容。
四．实验内容
（1）.按下开关KA1、KB2，调试好小信号调谐放大单元电路，调试好高频功率放大单元电路。
（2）.连接好发射电路和接收电路（连LE2、LE1、LE3、LE4、LE5、LE6、LA1、LB1），同时用实验箱所配的天线（一端带夹子的导线）分别将发射单元的天线ANTE1和本实验单元天线ANTA1连好.
（3）.在不加调制信号的情况下，接通发射电路和接收电路的电源，调节变容二极管单元的L84，用示波器探头测量TTB2，当TTB2处有455KHz的信号输出时，说明调频单元的工作频率在10.7MHz附近。
此时从处加入1KHz，峰峰值为100mV左右的调制信号，则从TTB1处用示波器可观测到输出的解调波。
（4）.当从TTB1处观察鉴频输出信号，此时如果波形失真可以微调LB1和微调L84。
注意观察鉴频信号频率与调制信号频率是否一致，幅度大小与调制频偏的关系（调制频率可以通过改变调制信号大小来改变）。
如果TTB1处的信号失真，一般要考虑是否调制信号幅度过大以及变容二极管调频产生的调频信号的中心频率偏高10.7MHz太远。
五．实验记录
1.调制信号
2.鉴频信号
六．课设总结心得
通过本次的课程设计，更加加深了我对于高频电子线路这门课程的理解与学习，也让我知道了调频接收机的原理及应用。
在课设期间，通过查阅资料，动手画仿真电路图还有连实物电路，发现问题和同学一起讨论研究去解决问题，这样不仅提高了我们的动手能力也增强了我们的团队合作能力。
在我们的日常生活中会经常接触一些高频类的事物，像收音机，手机等等，如此看来我们更要把我们所学内容更多的应用到生活当中才行，这样才能学以致用。
七．参考资料
1.<<高频电子线路>>，张素文等编，高等教育出版社
2.集成电路芯片MC3361数据手册
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