高频课设任务12点频调幅接收.docx

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高频课设任务12点频调幅接收

湖南工程学院

课程设计

课程名称高频电子线路

课题名称（点频）调幅接收机设计

专业电子科学与技术

班级1102班

学号2011010402

姓名

指导教师刘望军

2014年3月6日

湖南工程学院

课程设计任务书

课程名称高频电子线路

题目（点频）调幅接收机设计

专业班级电子技术1102班

学生姓名

指导老师刘望军

审批陈爱萍

任务书下达日期2014年02月24日

设计完成日期2014年03月06日

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：

载波频率8MHz，调制信号为1kHz，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。

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。

目录

一、设计总体思路及框图1

1.1设计总体思路1

1.2接收机的组成框图1

二、调幅接收机的工作原理 2

3.1高频小信号放大（重点部分）2

3.1.1电路简介2

3.1.2电路设计思路3

3.1.3电路的参数计算3

3.1.4电路设计图5

3.1.5元件清单5

3.2混频6

3.3中频放大电路6

3.4本机振荡电路6

3.5解调6

3.6音频放大电路7

四、总结与体会7

五、整机电路图8

六、附录（元件清单）9

七、参考文献11

一、设计总体思路及框图

1.1设计总体思路

首先，先用高频小信号放大，将微弱数量级的信号进行放大，以弥补在通信系统中，信号经过信道传输，受到的衰减。

其次，利用混频电路起频率变换的作用，将输入各种不同载频的高频已调波信号和本机震荡信号，转化为输出的载频较低而且固定（习惯上称此载频为中频）的高频已调波信号（习惯上称此信号为中频信号）；

最后，中频放大器由于工作频段较低而且固定，其性能可以做得很好，从而达到满意的接收效果。

解调器输出为低频信号，低频功放电路将解调后的低频信号进行功率放大，推动扬声器工作。

总结：

天线接受到的高频信号经输入回路送至高频放大器，输入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信号放大后送至混频电路。

本振信号是频率可变的信号源，本振输出也送至混频电路，再送至中频放大，中频放大器输出送至解调电路。

解调器输出为低频信号，低频功放电路将解调后的低频信号进行功率放大，推动扬声器工作。

即高频小信号放大—混频—本机振荡—中频放大—解调—低频放大。

1.2接收机的组成框图

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

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。

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、单元电路设计分析

3.1高频小信号放大（重点部分）

3.1.1电路简介

高频小信号放大电路的放大功能：

在多数情况下，信号不是单一频率的，而是占有一定频谱宽带信号，将完成频带信号放大人物的电路称为高频小信号频带放大电路。

作为放大元件，可以是晶体管，场效应或集成电路。

高频小信号放大电路的选频功能：

在同一信道中，可能同时存在许多偏离有用信号频率的各种干扰信号，所以高频小信号放大电路由有源放大器和无源网络组成，集放大、选频于一体。

选频网络可以是LC谐振回路，或者是声表面波、陶瓷、晶体滤波器。

高频小信号窄频带放大电路：

能够对中心频率在几百千赫到几百兆赫，频谱宽度在几千赫到几十兆赫内的微弱信号进行不失真的放大，股不但需要有一定的电压增益，而且需要有选频能力。

高频小信号宽频带放大电路：

能够对几兆赫至几百兆赫较宽频带内的微弱信号进行不失真的放大，因此要求放大电路的下限截止频率很低，上限截止频率很高。

3.1.2电路设计思路

高频小信号放大器的Y参数和混合N型等效电路时分析高频晶体管电路线性工作的重要工具，晶体管、场效应管和电阻引起的电噪声将直接影响放大器和整个电子系统的性能。

小信号谐振放大器的主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻，而是与LC组成的并联谐振回路。

由于LC并联谐振回路的阻抗是随频率而变的，在谐振频率处其阻值达到最大值。

因此，用并联谐振回路作集电极负载的调谐放大器在回路的谐振频率上具有最大的放大电压增益。

所以对于高频小信号谐振放大器的基本要求不仅增益要高，而且选频性能要好。

高频小信号放大器电路的稳定性设计，采用共射—共基极级联放大器。

3.1.3电路的参数计算

在这里的天线信号由Multisim中的调幅源代替，载波频率8MHz，调制信号为1kHz，输出功率P0=100mW，灵敏度50μV。

（1）静态工作点的分析：

Vbq=R1*Vcc/（R1+R2）

Icq=Ieq=（Vbq-Vbeq）/Re=Vbq/Re

Ibq=Icq/B

Vceq=Vcc-Icq（Rc+Re）

（2）动态分析：

Av=Vo/Vi

Ri=Ri\\rbe/（1+B）

Ro=Rc

（3）元件参数计算：

R1=Veq/Ieq=1k

R2=Vbq/6Ibq=3k

R3=R4=R5=（Vcc-Vbq）R2/Vbq=10k

Icq=Ieq=（Vbq-Vbeq）/Re=10mA

Re=（Vcc-Vceq）/Icq-Re=10k

载波频率为8MHZ，所以可求得L=10uH,C=6pF

3.1.4电路设计图

3.1.5元件清单

电阻500欧一个

电阻1000欧一个

电阻3000欧一个

电阻10000欧三个

电容1uF四个

电容6pF一个

电感10uH一个

三极管2N2222A一个

3.2混频

混频电路的作用在于将不同载频的高频已调波信号变换为同一个固定载频（一般称为中频）的高频已调波信号,而保持其调制规律不变。

3.3中频放大电路

中频放大级器的作用似放大经过变频后的465kHz中频信号，然后将放大的中频信号送出检波器。

中放级核心元器件是三极管BG2、BG3,采用中频变压器B4耦合。

电路中R3、R4构成一个AGC自动增益控制回路，以保证远近电台能获得相同的增益值。

3.4本机振荡电路

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。

其目的是起到缓冲隔离的作用，让振荡级与别的电路隔开，从而不影响振荡的稳定性。

3.5解调

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。

调幅信号常用的解调方法有两种，即包络检波法和同步检波法。

使用二极管可以组成最简单的调幅波检波电路。

调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。

目前应用最广的是二极管包络检波器，不论哪种振幅调制信号，都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调,二极管包络检波器分为峰值包络检波和平均包络检波。

二极管峰值包络检波需要输入信号电压幅度大于0.5V，检波器输出、输入之间是线性关系，故又称为线性检波此。

3.6音频放大电路

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。

四、总结与体会

在这两周的高频课设中，我们是分小组，分模块共同完成调幅接收机的设计的，我们组共分为六大模块，从信号接收到高频小信号放大、混频、中频放大、本机振荡、解调和音频放大。

而我做的是高频小信号放大。

在做高频小信号放大这个模块前，我上网收索了这一模块的资料，还动手翻阅的曾经学习的高频知识、数电知识及询问同学，画出电路设计草图，并通过Y参数计算输出导纳、输入导纳、正向传输导纳、反向传输导纳、电容器的数值等各元件的参数。

接着利用Multisim12软件，按图找出元件及连图，完成后，开始仿真。

起初仿真是未出现波形，后返回，重新计算才发现，才发现R2计算错误、示波器未接及晶体管的型号出错，嗨，还好只是小问题。

当这一切完成后，仿真得到了波形，真是功夫不负有心人啊。

最后开始按老师的规格写报告，重点写自己模块，附带他人模块的作用即可。

这次的课设，同样也让我明白的调幅接收机的原理及组成模块，更让我清楚的知道了高频小信号的作用，不过值得注意的是，高频小信号一定要设计的功放大，及增益V=Ui|Uo要大，另外选频性能要好，抗干扰能力强，稳定性要好。

总之，每次的课设都让我受益匪浅，无论是从动手能力还是对知识的巩固，都有实际意义上的帮助，谢谢老师及我亲爱的合作战友们！

五、整机电路图

六、附录（元件清单）

七、参考文献

《高频电子线路》主编：

高吉祥；

《电子技术基础》主编：

康华光；

电气与信息工程系课程设计评分表

项目

评价

优

良

中

及格

差

设计方案的合理性与创造性（10%）

硬件设计或软件编程完成情况（10%）

硬件测试或软件调试结果*（10%）

设计说明书质量（10%）

设计图纸质量（10%）

答辩汇报的条理性和独特见解（10%）

答辩中对所提问题的回答情况（10%）

完成任务情况（10%）

独立工作能力（10%）

出勤情况（10%）

综合评分

指导教师签名：

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日期：

________________

注：

表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容；

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、任务书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小的图纸及程序清单）。