1、遼遼 寧寧 工工 業(yè)業(yè) 大大 學(xué)學(xué) 高頻電子線路高頻電子線路 課程設(shè)計(jì)（論文）課程設(shè)計(jì)（論文） 題目：調(diào)幅接收機(jī)電路設(shè)計(jì)題目：調(diào)幅接收機(jī)電路設(shè)計(jì) 院（系）：院（系）：電子與信息工程學(xué)院電子與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級：專業(yè)班級： 電子電子 101 班班 學(xué)學(xué) 號：號： 100404016 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 劉洋劉洋 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 楊恭威楊恭威 教師職稱：教師職稱： 副教授副教授 起止時間：起止時間： 2013.6.28-2013.7.7 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評語課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評語 院（系）：電子與信息工程學(xué)院 教研室：通信工程 學(xué) 號100404016學(xué)生姓名劉洋專業(yè)班級電子

2、 101 班 課程設(shè)計(jì)（論 文）題 目 調(diào)幅接收機(jī)電路設(shè)計(jì) 課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù) 要求： 1設(shè)計(jì)一個單邊帶解調(diào)電路圖。 2包括解調(diào)，低頻放大兩部分，其中低頻放大倍數(shù) 10 倍。 3分析其工作原理 4用 EWB 仿真，能夠觀察輸入輸出波形 參數(shù)：設(shè)調(diào)制信號頻率 1000Hz,載波頻率 100000Hz 指導(dǎo)教師評語及成績 平時成績（20%）： 論文成績（50%）： 答辯成績（30%）： 總成績 ： 指導(dǎo)教師簽字： 學(xué)生簽字： 年 月 日 摘 要 調(diào)幅接收機(jī)的工作原理，是將通過天線接收到的電磁波轉(zhuǎn)變?yōu)橐颜{(diào)波電流， 然后從已調(diào)波電流中檢出原始信號。最后再用聽筒或揚(yáng)聲器將檢波取出的音頻電 流轉(zhuǎn)變?yōu)槁暷?/p>

3、，人就能聽到發(fā)射機(jī)發(fā)送的語言、音樂等信號。 整個電路分為五部分，輸入回路、高頻小信號放大電路、本地震蕩器、檢波 器和低頻放大器。輸入回路是選擇接收信號的部分,需要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻 率;高頻小信號放大電路是將輸入信號進(jìn)行放大,同樣需要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻 率，為了提高接收機(jī)的靈敏度;檢波器是將已調(diào)信號還原成低頻信號;本地振蕩器 則是為檢波器提供與輸入信號載波同頻的信號;最后的低頻放大器則是將聲音信 號放大，通過揚(yáng)聲器或耳機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇簟?關(guān)鍵詞：檢波器；接收天線；本地振蕩器；低頻放大器 目錄 第 1 章 總體方案的設(shè)計(jì)與選擇 .1 1.1 方案設(shè)計(jì) .1 1.2 方案選擇 .2 第 2 章

4、各單元電路設(shè)計(jì) .2 2.1 輸入回路的設(shè)計(jì) .2 2.2 高頻小信號放大電路的設(shè)計(jì) .3 2.3 檢波器電路設(shè)計(jì) .6 2.4 本地震蕩電路設(shè)計(jì) .7 2.5 低頻放大電路的設(shè)計(jì) .8 第 3 章 調(diào)幅接收機(jī)電路設(shè)計(jì) .10 3.1 整體電路圖及工作原理 .10 3.2 整體電路分析仿真 .11 第 4 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) .13 參考文獻(xiàn) .14 附錄 .15 第 1 章 總體方案的設(shè)計(jì)與選擇 1.1 方案設(shè)計(jì) 方案一： 整個電路分為四部分，輸入回路、高頻小信號放大電路、檢波器和低頻放大 器。 方案二： 高頻小信 號放大器 檢波器 低頻放大器 本地振蕩器 揚(yáng)聲器 輸入回路 圖 1.2 方案二

5、 整個電路分為五部分，輸入回路、高頻小信號放大電路、本地震蕩器、檢波 器和低頻放大器。 高頻小信 號放大器 檢波器 低頻放大器 揚(yáng)聲器 輸入回路 圖 1.1 方案一 1.2 方案選擇 本地振蕩器則是為檢波器提供與輸入信號載波同頻的信號，因方案一沒有本 地震蕩而達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，所以選擇方案二。 輸入回路是選擇接收信號的部分,需要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻率;高頻小信號 放大電路是將輸入信號進(jìn)行放大,同樣需要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻率，為了提高 接收機(jī)的靈敏度;檢波器是將已調(diào)信號還原成低頻信號;本地振蕩器則是為檢波器 提供與輸入信號載波同頻的信號;最后的低頻放大器則是將聲音信號放大，通過 揚(yáng)聲器或耳機(jī)中轉(zhuǎn)

6、變?yōu)槁曇簟?第 2 章 各單元電路設(shè)計(jì) 2.1 輸入回路的設(shè)計(jì) 輸入回路應(yīng)使在天線上感應(yīng)到的有用信號在接收機(jī)輸入端呈最大值。設(shè)輸入 回路初級電感為，次級電感，選擇和使初級回路和次級回路均調(diào)諧于 1 L 2 L 1 C 2 C 接收機(jī)工作頻率。在設(shè)定回路的 LC 參數(shù)時，應(yīng)使 L 值較大。因?yàn)?Q=L/R（R 為 0 W 回路電阻，由電感繞線電阻和電容引線電阻形成） ，Q 值越大，回路的選擇性就越 好。但電感值也不能太大，電感值大則電容值就應(yīng)小，電容值太小則分布電容就 會影響回路的穩(wěn)定性，一般取 CC 。為便于調(diào)整，實(shí)際電路中電容 C 常用固定 ie 電容和可變電容并聯(lián)的形式。在設(shè)計(jì)輸入回路時，

7、還要考慮它與天線之間，以及 它與下一級放大電路之間的阻抗匹配。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。 2.2 高頻小信號放大電路的設(shè)計(jì) 高頻小信號放大器的工作穩(wěn)定性是一項(xiàng)重要的質(zhì)量指標(biāo)，單管共發(fā)射級放 大電路用作高頻放大器時，由于晶體管的反向傳輸導(dǎo)納 yre對放大器的輸入導(dǎo)納 Yi作用，會影響放大器的工作不穩(wěn)定。 當(dāng)放大器采用圖一所示共射共基級聯(lián)時放大器時，由于共基電路的特點(diǎn) 圖 2.1 輸入回路電路 圖 2.2 高頻小信號放大電路 是輸入阻抗很低和輸出阻抗很高，當(dāng)它和共射電路連接時相當(dāng)于放大器的

8、負(fù)載導(dǎo) 納很大，此時放大器的輸入導(dǎo)納晶體管內(nèi)部的LY ieLoerefeie yYyyyyY)/( 反饋影響相應(yīng)的減弱，甚至可以不考慮內(nèi)部的反饋的影響 在對電路進(jìn)行定量分析時,可把兩個級聯(lián)晶體管看成一個復(fù)合管,這個復(fù)合管 的導(dǎo)納參數(shù)(y 參數(shù))由兩個晶體管的電壓,電流和導(dǎo)納參數(shù)決定.一般選擇用同型 號的晶體管作為復(fù)合管,那么它們的導(dǎo)納參數(shù)可認(rèn)為是相同的,只要知道這個復(fù)合 管的等效導(dǎo)納參數(shù),就可以把這類放大器看成一般的共射級放大器。 用分別代表復(fù)合管的輸入導(dǎo)納 反向傳輸導(dǎo)納,正向傳ofriyyyy 、 輸導(dǎo)納和輸出導(dǎo)納,在一般的工作頻率范圍內(nèi), 是晶體管的輸入導(dǎo)納, 晶體管的, refeoefe

9、iefereie yyyyyyyy， ie y oe y 輸出導(dǎo)納, 晶體管的正向傳輸導(dǎo)納, 是放大器的負(fù)載導(dǎo)納,則復(fù)合管的等效 fe yLY y 參數(shù)： fe oefe oefefe f re fe fe oe re fe oeie fe oefe oe fereoeie o oere fe re oefe oerere r ie oefe fere ie oefe fereoeiefeie i y yy yyy y y y y y y y yy y yy yyyyy y yy y y yy yyy y y yy yy y yy yyyyyy y )( )( )( 2 2 由以上幾式可知：與

10、單管的情況大體相等,在說明級聯(lián)放大器的增益fiyy 和 計(jì)算方法和單管的共射級電路的增益計(jì)算方法相同; ,這說明級聯(lián)放大器工作穩(wěn)定性大大) 30 1 ( 的約為遠(yuǎn)小于單管情況的 re r re fyyyy 提高。 電路,防止高頻信號電流為去耦、的偏置電阻，和為、 57214365 CRTTRRRR 通過公共電源引起不必要的反饋。變壓器的組成單調(diào)諧回路,在設(shè)置 41 CTr和電容 該電路的靜態(tài)工作點(diǎn)時,應(yīng)使兩管子的集射電壓大致相等,這樣能夠充分發(fā)揮 CEQ V 兩個管子的作用,使放大器達(dá)到最佳直流工作狀態(tài).設(shè)： pFLCL KRKR KR KRVVVVVVVVV VRIVRIVV，KRVVmAI

11、 QCEQBQEQCQCEQCE QCCCQCCCQCQEQC 100/120 6824 20 227 . 57 . 052/ 111,1,1 0 2 4 36 4 5121221 71722711 ）（，則設(shè)回路電感量 ，則 ，取，則）（設(shè) 。則 根據(jù)整機(jī)增益的分配，高頻放大器的電壓增益應(yīng)為 1000。 其增益為 . . . . . i c i v V Vp V Vo A 當(dāng)耦合系數(shù) n=1/2 時：)1/( 1 . RyVVf ii )1)(2 1 . Ryyy y A f L o f v 式中，是復(fù)合管的輸出導(dǎo)納，從式可知，共射-共基復(fù)合管的輸出導(dǎo)納oy 為集電極負(fù)載導(dǎo)納， 是下一級放L

12、 re oYyy . ; ,n 1 2 2 0 . iy jwL jwcGY2 i y 大器的輸入導(dǎo)納，。 ie iyy2 在的條件下，測得 3DG6 的 y 參數(shù)為:VVmAIMHf CEEZ 8,2,30 , 則：symsypFCmsg refeieie 350,40,12,2 ieieie jwCgy 當(dāng)回路諧振時， ，2 0 i L yGY LwQR G P00 0 11 式中，是回路空載品質(zhì)因數(shù)，用 NXO-100 磁環(huán)繞制的 0 Q 10 )1)(2)1)(2 ;200, 1 2 0 1 0 . 0 1 RyynGy y RyYy y A LQT f iere f f L f v

13、r 。 是回路電感， 2.3 檢波器電路設(shè)計(jì) 檢波即調(diào)幅波的解調(diào)，從輸入的調(diào)幅波中還原調(diào)制信號。調(diào)幅信號常用的解 調(diào)方法有兩種,即包絡(luò)檢波和同步檢波的方法，本次課程設(shè)計(jì)采用同步檢波方法。 根據(jù)課題設(shè)計(jì)要求，選定模擬乘法器 MC1496 構(gòu)成的檢波電路。 因 EWB 中沒有 MC1496 乘法器模塊，故電路原理圖中用 Q1Q9 及三個 500 電 阻構(gòu)建 MC1496 內(nèi)部電路。 Q1、Q2 與 Q3、Q4 組成雙差分放大器，Q5、Q6 組成的單差分放大器用以激勵 Q1Q4。Q7、Q8 及其偏置電路組成差分放大器 Q5、Q6 的恒流源。引腳 8 與 10 接 入輸入電壓 U1，1 與 4 接另一

14、輸入電壓 U2，輸出電壓從引腳 6 與 12 輸出。引腳 2 與 3 外接電阻 RE，對差分放大器 Q5、Q6 產(chǎn)生串聯(lián)電流負(fù)反饋，以擴(kuò)展輸入電 壓 U2 的線性動態(tài)范圍。引腳 14 為負(fù)電源端（雙電源供電時）或接地端（單電源 供電時） ，引腳 5 外接電阻 R5，用來調(diào)節(jié)偏置電流 I5 及鏡像電流 I0 的值。 圖 2.3 中，A 處接本地震蕩電路，B 處接高頻小信號電路輸出信號，C 處輸出 檢波后信號。 圖 2.3 同步檢波電路 2.4 本地震蕩電路設(shè)計(jì) 本機(jī)振蕩電路的輸出是發(fā)射機(jī)的載波信號源，要求它的振蕩頻率應(yīng)十分穩(wěn)定。 一般的 LC 振蕩電路，其日頻率穩(wěn)定度約為，晶體振蕩電路的 Q 值

15、可 2 10 3 10 達(dá)數(shù)萬，其日頻率穩(wěn)定度可達(dá)，因此，本機(jī)振蕩電路采用晶體振蕩器。 5 10 6 10 如上圖所示，左邊是是一個改進(jìn)型電容三點(diǎn)式振蕩電路，它由 3 個電容與晶 體管構(gòu)成。電路中晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)由 3 個電阻決定，在設(shè)置靜態(tài)工作點(diǎn)時， 應(yīng)使晶體管工作在放大區(qū)，一般晶體管的集電極的 ICQ不易過大，因?yàn)檫^大會引 起輸出波形失真，產(chǎn)生高次諧波，一般可取 0.5mA4mA。 上圖的右邊是一個共集電極電路（射極跟隨器） ，它在電路中起到緩沖隔離 的作用。其目的是讓振蕩級與別的電路隔開，從而不影響振蕩器的穩(wěn)定度。 2.5 低頻放大電路的設(shè)計(jì) 功率放大器的作用是給音響放大器的負(fù)載(揚(yáng)聲

16、器)提供一定的輸出功率。 L R 當(dāng)負(fù)載一定時，希望輸出的功率盡可能的大，輸出信號的非線性失真盡可能的小， 效率盡可能的高，功率放大器的常見電路形式有 OTL(Output Transformerless)電 路和 OCL（Output Capacitorless）電路。有用集成運(yùn)算放大器和晶體管組成的功 圖 2.4 本地震蕩電路 率放大器，專用的集成電路功率放大器。本設(shè)計(jì)采用的是集成電路功率放大器來 實(shí)現(xiàn)的 下面是由五端運(yùn)放組成的典型功率放大電路: 圖 2.5 低頻放大器 第 3 章 調(diào)幅接收機(jī)電路設(shè)計(jì) 3.1 整體電路圖及工作原理 工作原理：整個電路分為五部分，輸入回路、高頻小信號放大電路

17、、本地 圖 3.1 整體電路圖 震蕩器、檢波器和低頻放大器。 輸入回路是選擇接收信號的部分,需要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻率;高頻小信 號放大電路是將輸入信號進(jìn)行放大,同樣需要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻率，為了提 高接收機(jī)的靈敏度;檢波器是將已調(diào)信號還原成低頻信號;本地振蕩器則是為檢波 器提供與輸入信號載波同頻的信號;最后的低頻放大器則是將聲音信號放大，通 過揚(yáng)聲器或耳機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇簟?3.2 整體電路仿真 用集成模擬乘法器 MC1496 構(gòu)成的同步檢波解調(diào)部分在軟件中的仿真。仿真電 路如下圖,其中輸入的兩個信號一個是 AM 調(diào)幅信號,另一個是與載波同頻率的本 振信號。 運(yùn)行解調(diào)電路后的仿真結(jié)果如下圖，即

18、是解調(diào)后的低頻波形 圖 3.2 解調(diào)部分的仿真波形 將解調(diào)后低頻信號輸入由集成運(yùn)放組成的音頻放大器中，由音頻放大器起放 大作用。 放大后的低頻信號再驅(qū)動揚(yáng)聲器發(fā)聲。 音頻放大部分的仿真結(jié)果： 圖 3.3 音頻放大波形 第 4 章 課程設(shè)計(jì)總結(jié) 本次課程設(shè)計(jì)為調(diào)幅接收機(jī)。整個電路分為五部分，輸入回路、高頻小信 號放大電路、本地震蕩器、檢波器和低頻放大器。輸入回路是選擇接收信號的部 分,需要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻率;高頻小信號放大電路是將輸入信號進(jìn)行放大, 同樣需要調(diào)諧于接收機(jī)的工作頻率，為了提高接收機(jī)的靈敏度;檢波器是將已調(diào) 信號還原成低頻信號;本地振蕩器則是為檢波器提供與輸入信號載波同頻的信號; 最后的低頻放大器則是將聲音信號放大，通過揚(yáng)聲器或耳機(jī)中轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇簟?在設(shè)計(jì)電路的過程中了解與課程設(shè)計(jì)有關(guān)的電子電路及器件的應(yīng)用，加深有 關(guān)高頻小信號放大器、本地震蕩器、檢波器和低頻放大器的知識了解，更加的了 解調(diào)幅接收機(jī)的應(yīng)用。通過不斷的實(shí)際與改進(jìn)，使電路不斷的完善更加方便簡潔， 更適宜操作。本課設(shè)通過使用