1、<p>　　電子技術課程設計報告</p><p>　　設計課題：調幅收音機電路設計 </p><p>　　專業(yè)班級： 電 力 111 班 </p><p>　　學生姓名： * * * </p><p>　　學生學號： ****** </p>

2、<p>　　指導教師： * * </p><p>　　成 績： </p><p>　　二○一二年十二月二十日</p><p><b>　　調幅收音機電路設計</b></p><p><b>　　一、設計任務<

3、/b></p><p>　　1.熟悉設計任務及主要技術指標和要求。</p><p>　　2.選定方案的論證及整體電路框圖的工作原理。</p><p>　　3.單元電路的設計及計算，元器件選擇，電路圖。</p><p>　　4.按國家有關標準畫出整體電路圖，列出元件﹑器件明細表。</p><p>　　5.對設計成果

4、作出評價，說明本設計特點和存在的問題，提出改進意見。</p><p>　　6.獨立思考，認真設計通過調幅接收電路設計設計，建立無線電接收機的整機概念，了解接收整機各單元電路之間的關系及相互影響，從而正確設計、計算接收機的各個單元電路：包括高頻放大級、主振級、中放級、檢波級及音頻放大器的參數(shù)設計、元器件選擇。</p><p><b>　　二、設計要求</b></p

5、><p>　　頻調幅接收機的電路設計與調試方法.此種調幅接收機主要有五部分組成,輸入回路,高頻放大,本機振蕩,解調和音頻放大.輸入回路是選擇接收信號的部分,需要調諧于接收機的工作頻率;高頻放大是將輸入信號進行放大,同樣需要調諧于接收機的工作頻率;解調是將已調信號還原成低頻信號;本機振蕩則是為解調器提供與輸入信號載波同頻的信號;最后的音頻功放則是將聲音信號放大</p><p>　　三、設計原理和

6、電路圖</p><p><b>　　1.工作原理</b></p><p>　　天線從空間接收無線電波，并將他們轉換成電信號送到輸入調諧回生一個頻率很高的本振信號也送到混頻電路，在混頻電路中，本振信號與電臺信號進行差拍（相減），得到頻率為465kHz的中頻信號。頻率為465kHz的中頻信號經中頻放大器放大后，由檢波器解調出音頻信號，經低放和功放，送給揚聲器發(fā)出聲音。&l

7、t;/p><p>　　2.天線回路的設計 </p><p>　　天線在無線電通信技術中是起到發(fā)射或接收電磁波的作用，天線性能的優(yōu)良與否，往往在無線通信中起到事半功倍的作用。從原理上講，發(fā)射天線和接收天線是互易的，但在實際應用中還是有差別的。一副在某一段頻率上發(fā)射性能優(yōu)良的天線，一定也是在該段頻率上接收性能優(yōu)良的接收天線，但隨便一條能接收的天線，卻不一定也是優(yōu)良的發(fā)射天線。一般來說（除了發(fā)射和

8、接收共用的天線），發(fā)射天線為了突出和強調發(fā)射效果，往往采用諧振天線（窄帶天線），而接收天線卻往往采用非諧振天線（寬帶天線），即使接收天線回路在某些頻率上存在諧振，但天線回路衡量諧振程度的品質因數(shù)（Q值）還是比較低的，這樣的天線基本上可以看成是非諧振天線。如果用想同一條天線來完成全波段接收，包括 V/U 波段，甚至到 1G 以上頻率的接收，最好是選擇一些廠家經過專門設計的寬帶天線，有些寬帶天線可以工作在 500kHz-1500MHz的頻率

9、范圍內，但寬帶天線（非諧振天線）接收弱信號的效果總是不如窄帶天線（諧振天線）。</p><p>　　本次課程設計中采用的是諧振天線回路。具體的電路設計如下圖:</p><p>　　圖2.1 天線回路的電路設計</p><p>　　圖為單調諧輸入回路。根據接收信號的中心頻率 f0 和接收信號的帶寬 B，確定表示輸入回路諧振特性的品質因數(shù)Q = f0/ B</p&

10、gt;<p>　　根據中心頻率 f =1/(2? LC)，確定回路電感 L和電容C 的值。其中，電容值不能太小，否則，分布電容會影響回路的穩(wěn)定性，一般取 C>>Cie(Cie 表示下級高頻放大電路中晶體管的輸入電容)。為便于調整，實際電路中電容</p><p>　　C 常用固定電容和可變電容并聯(lián)的形式。</p><p>　　在設計輸入回路時，還要考慮它與天線之間，

11、以及它與下一級放大電路之間的阻</p><p>　　抗匹配。所以，要事先確定天線的等效阻抗，以及放大電路的等效輸入阻抗。輸入回路可以采用部分接入的方法，改善下一級電路對輸入回路選頻性能的影響。3. 高頻放大部分電路的設計</p><p>　　高頻小信號放大電路的穩(wěn)定性是一項重要的指標，單管共發(fā)射極放大電路用作高頻放大器時，晶體管反相傳輸導納對放大器輸入導納的作用，會引起放大器工作 不穩(wěn)定。

12、當放大器采用下面所示的共射-共基級聯(lián)放大器時，共基電路的特點是輸入阻抗很低輸出阻抗很高，當它和共射電路連接時相當于放大器的負載導納很大，此時放大器的輸入導納晶體管內部的反饋影響相應減小，甚至可以不考慮內部反饋的影響。</p><p>　　在對電路進行定量分析時，可以把兩個級聯(lián)晶體管看做一個復合管。這個復合管的導納參數(shù)由（y參數(shù)）由兩個晶體管的電壓，電流和y參數(shù)決定。一般選用同型號的晶體管作為復合管，那么他們的導納

13、參數(shù)可以認為是相同的，只要知道這個復合管的等效導納參數(shù)，就可以把這類放大器看成一般的共射級放大器。經過y參數(shù)的理論計算分析知，級聯(lián)放大器的增益計算方法和單管共射電路的增益計算方法相同，但是穩(wěn)定性卻大大提高。</p><p>　　具體的設計電路圖如下：</p><p>　　圖2.2高頻放大部分電路設計</p><p>　　4.本機振蕩電路的設計</p>

14、<p>　　本機振蕩即正弦波振蕩器，產生頻率為f的等幅振蕩信號。其振蕩信號與輸入信號載波同頻。振蕩信號要輸入解調器。</p><p>　　具體的本振電路設計如下圖:</p><p>　　圖2.3高頻振蕩部分電路設計</p><p>　　5. 解調電路的設計</p><p>　　檢波即調幅波的解調，從輸入的調幅波中還原調制信號?？梢?，

15、檢波器是調幅接收機的核心電路，衡量它性能的指標主要有檢波效率、檢波失真、等效輸入電阻等。為了了解解調，我們首先來看調制的過過程。調幅就是用低頻調制信號去控制高頻振蕩（載波）的幅度，使高頻振蕩的振幅按調制信號的規(guī)律變化。把調制信號和載波同時加到一個非線性元件上(例如晶體二極管或晶體三體管)，經過非線性變換電路，就可以產生新的頻率成分，再利用一定帶寬的諧振回路選出所需的頻率成分就可實現(xiàn)調幅。幅度調制信號按其不同頻譜結構分為普通調幅（AM）信

16、號，抑制載波的雙邊帶（DSB）信號，抑制載波和一個邊帶的單邊帶（SSB）信號。解調時可以用同步檢波或者包絡檢波。利用模擬乘法器的相乘原理，實現(xiàn)同步檢波是很方便的，其工作原理如下：在乘法器的一個輸入端輸入抑制載波的雙邊帶信號，另一輸入端輸入同步信號（即載波信號），經乘法器相乘，可得到輸出信號：</p><p><b>　?。l件：為大信號）</b></p><p>　　

17、上式中第一項是所需要的低頻調制信號分量，后兩項是高頻分量，可用濾波器濾掉，從而實現(xiàn)了雙邊帶信號的解調。</p><p>　　若輸入信號為單邊帶振幅調制信號，即 ，則乘法器輸出的輸出：</p><p>　　上式中第一項是所需要的低頻調制信號分量，后兩項是高頻分量，也可用濾波器濾掉。</p><p>　　如果輸入信號為有載波振幅

18、調制信號，同步信號為載波信號,利用乘法器的相乘原理同樣能夠實現(xiàn)解調。設，，則輸出電壓：</p><p><b>　?。l件：為大信號）</b></p><p>　　上式中第一項是直流分量；第二項是所需要的低頻調制信號分量，后面三項是高頻分量，用隔直電容及濾波器可濾掉直流分量和高頻分量，從而實現(xiàn)有載波振幅調制信號的解調。 </p><p>　

19、　同步檢波的電路如下:</p><p>　　圖2.4.1 同步解調部分電路設計</p><p>　　MC1496 是目前常用的平衡調制/解調器。它的典型應用包括乘、除、平方、開方、倍頻、調制、混頻、檢波、鑒相、鑒頻、動態(tài)增益控制等。MC1496 的和內部電路與外部引腳圖如圖 2-11 所示。它內部電路含有 8 個有源晶體管，引腳 8 與 10 接輸入電壓 VX、1與 4接另一輸入電壓VY，

20、6 與12 接輸出電壓 VO。一個理想乘法器的輸出為VO=KVXVY，而實際上輸出存在著各種誤差，其輸出的關系為：VO=K（VX +VXOS）（VY+VYOS）+VZOX。為了得到好的精度，必須消除 VXOS、VYOS 與 VZOX 三項失調電壓。引腳 2 與 3 之間需外接電阻，對差分放大器 T5與 T6 產生交流負反饋，可調節(jié)乘法器的信號增益，擴展輸入電壓的線性動態(tài)范圍。具體外圍偏置電路的確定，詳見參考文獻。</p>

21、<p><b>　　各引腳功能如下：</b></p><p>　　1：SIG+ 信號輸入正端 2:GADJ 增益調節(jié)端</p><p>　　3：GADJ 增益調節(jié)端 4:SIG- 信號輸入負端</p><p>　　5：BIAS 偏置端 6:OUT+ 正電流輸出端</p

22、><p>　　7:NC 空腳 8:CAR+ 載波信號輸入正端</p><p>　　9:NC 空腳 10:CAR- 載波信號輸入負端</p><p>　　11:NC 空腳 12:OUT- 負電流輸出端</p><p>　　13:NC 空腳

23、 14:V- 負電源</p><p>　　MC1496的引腳圖和內部結構如下如所示 </p><p>　　圖2.4.2MC1496的內部原理和芯片引腳</p><p>　　二極管包絡檢波的電路如下</p><p>　　圖2.4.3由二極管組成的包絡檢波電路</p><p>　?。?

24、）二極管D 的選擇</p><p>　　在選擇檢波二極管時，要考慮輸入信號的頻率，保證二極管的工作頻率遠小于其自身的截止頻率。一般可選用點接觸型檢波二極管，如 2AP9，其截止頻率為100MHz，</p><p>　　（2）檢波負載電阻的確定</p><p>　　先估算檢波器后的低頻放大器等效輸入電阻 ri的值，一般為 2～5k。為滿足檢波輸出波形不產生負峰切割失真

25、的條件，即Ma<Ri/(Rl+Ri)式中 ma表示調幅度，通常，在接收機中 ma最大約為 0.8，平均為 0.3，所以，一般選RL=5～10 k。</p><p>　?。?）負載電容C的確定</p><p>　　根據檢波輸出波形不產生惰性失真的條件，得工程上確定負載電容 C的近似計算式：Nmax*Rl*C<1.5</p><p>　　（4）隔直耦合電容C

26、C的確定</p><p>　　CC 的存在主要影響檢波的下限頻率。為使調制信號頻率為最小值時，CC 上的電壓降不大，不產生頻率失真，必須滿足下式：1/(Nmin*Cc)<<Ri在通常的音頻范圍內，上式是容易滿足的。一般取CC為幾uF，如 5～10uF。</p><p>　　本次課程設計中采用的是MC1496構成的同步檢波電路</p><p>　　6.音頻

27、放大部分電路的設計</p><p>　　音頻功率放大器是調幅接收機的最后部分,用來將解調后的低頻的微弱的語音信號進行功率放大,給揚聲器提供一定的輸出功率.當負載一定時希望輸出功率盡可能的大,輸出信號的非線性失真盡可能的小,效率盡可能的高.功放的常見電路形式有OTL電路和OCL電路.有用集成運算放大器和晶體管組成的電路也有用專用集成電路的功放.本次課程設計中采用的是集成運放組成的功放. 集成運算放大器是一種線性集成

28、電路,使用起來較為方便。</p><p>　　下面是兩種由五端運放組成的典型功率放大電路:</p><p>　　圖2.5.1由集成運放組成音頻放大電路典例1</p><p>　　圖2.5.2 由集成運放組成音頻放大電路典例2</p><p>　　本次課程設計中采用的是典例2的音頻放大電路</p><p>　　7. 整機

29、電路的設計</p><p>　　制作完各個分立部分的電路后,將各個部分的電路級聯(lián)起來,即可以得到整機的電路圖.首先要調整電路的靜態(tài)工作點,然后再分級調試,從前級單元電路開始,向后逐級聯(lián)調.調試合格的單元電路在整機聯(lián)調時往往出現(xiàn)不合格的現(xiàn)象,產生的原因可能是單級調試時沒有接負載,或是所接負載與實際中的負載不等效,或是整機聯(lián)調又引入了新的分布參數(shù).因此,搭接完整電路時的參數(shù)調整十分重要。</p><

30、;p><b>　　四、元件清單</b></p><p><b>　　五、調試</b></p><p>　　準備通電調試之前，必須用萬用表mA檔串接在電位器開關的兩端（注意極性），檢查整機電流。整機電流<10mA為正常，否則有問題，超過100mA，肯定有搭焊等嚴重短接存在。如果整機電流正常，即可打開電位器開關，通電調試。</p&g

31、t;<p>　?。?）工作點的調試 </p><p>　　針對集成電路收音機的特點，工作點的調試主要是測量集成電路各引腳的電壓，是否與參考值接近。如果差異大，就應該斷開電源，認真檢查故障。改變R3的值，可以改變16腳的電壓。</p><p><b>　?。?）中周的調試 </b></p><p>　　整機電流正常、集成電路各引腳的

32、電壓也正常，用鑷子碰觸雙聯(lián)可變電容器各引腳，均有明亮的咯咯聲（可以收音了）——表明可以調試中周了。中周出廠時，一般已經調試過，而且調試中周比較難——最好不要調。如果必須調試，可以在1000KHZ附近接收一個遠方臺（避免AGC影響），反復、仔細微調兩個中周的磁芯（一次不可調得太多，最好能夠記住磁芯原來的位置），直到聲音滿意為止。</p><p><b>　?。?）  對刻度</b>&

33、lt;/p><p>　　主要是低端與高端的對準。</p><p>　　低端的對準：先在600KHZ附近接收一個遠方臺（避免AGC影響），并與商品機（比較標準）對照。如果發(fā)現(xiàn)所接收電臺指示的頻率比商品機的偏高，表明雙聯(lián)可變電容器的容量偏小，可以通過旋出振蕩線圈的磁芯，使其L減小，則雙聯(lián)可變電容器的容量可以增大，直至對準。如果發(fā)現(xiàn)所接收電臺指示的頻率比商品機的偏低，表明雙聯(lián)可變電容器的容量偏大，可

34、以通過旋進振蕩線圈的磁芯，使其L增大，則雙聯(lián)可變電容器的容量可以減小，直至對準。</p><p>　　高端的對準：先在1500KHZ附近接收一個遠方臺（避免AGC影響），并與商品機（比較標準）對照。如果發(fā)現(xiàn)所接收電臺指示的頻率比商品機的偏高，表明雙聯(lián)可變電容器的容量偏小，可以通過調節(jié)振蕩聯(lián)的補償電容，使其容量減小，則雙聯(lián)可變電容器的容量可以增大，直至對準。如果發(fā)現(xiàn)所接收電臺指示的頻率比商品機的偏低，表明雙聯(lián)可變電

35、容器的容量偏大，可以通過調節(jié)振蕩聯(lián)的補償電容，使其容量增大，則雙聯(lián)可變電容器的容量可以減小，直至對準。</p><p>　　上述調節(jié)對中周的調試有比較大的影響，應該統(tǒng)籌兼顧，反復調節(jié)。否則，嚴重失調、影響整機性能。</p><p><b>　　六、設計總結</b></p><p>　　這幾天真的是一直在忙碌,忙著上網查資料,忙著翻閱參考書.查過

36、,看過之后還要試著在草稿紙上畫一些電路的草圖.每當腦中有一些想法時,都會讓自己欣喜不已,然后就忙著把想法畫成草圖,驗證,然后再否定!不知道重復了多少遍這個過程,才有了現(xiàn)在的這個課程設計文檔.其中的辛苦,自不必多說.雖然痛苦,但畢竟也是收獲了很多。</p><p>　　本次做調幅接收機時,我考慮過兩種方案,第一是做成超外差式調幅接收機,另一種是做成點頻調幅接收機.經過再三思考之后,我選擇的是點頻調幅接收機.感覺點頻

37、調幅接收機做起來會更加簡單一些。</p><p>　　歷時一周的課程設計,從開始選題到最后的寫報告和答辯,感覺很快.這一周是艱苦的,但是我也學到了很多,把理論的知識運用到了實踐中. </p><p><b>　　七. 參考文獻</b></p><p>　　[1]謝自美主編,電子線路設計、實驗、測試 ,華中科技大學出版社</p>