超外差调频接收机
摘要
随着现在社会的快速发展，人们都电子产品的要求越来越高，因而电子产品无论从制作上还是从销售上都要求很高。要制作一个应用性比较好的电子产品就离不开高频电路，大到超级计算机、小到袖珍计算器，很多电子设备都有高频电路。高频电路大部分应用于通信领域，信号的发射、传输、接收都离不开高频电路。通信技术在我们的生活中广泛应用，而我所学的是电子信息工程，有一部分涉及的是通信技术，所以对于这次设计，我选择了超外差式调频接收机。在以前应用最广泛的是调频接收机，随着科学技术的发展，出现了超外差式调频接收机。所谓超外差，是指将所要接收的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行放大和检波。这个固定的频率，是由差频的作用产生的。如果我们在收音机内制造 - 个振荡电波 ( 通常称为本机振荡 ) ，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。采用了这种电路的接收机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。
在本次设计中，其目的是得到一个调频接收机机。在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。整个电路的设计必须注意几个方面。选择性好的级，应尽可能靠近前面，因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最好。如干扰及信号很大，则由于晶体管的非线性，将产生严重的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。为此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的高选择电路。为了使混频和本振分别调到最佳状态，要采用单独的本振。总的来说，设计一部接收机时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。
关键词：超外差，调频，本振，混频
摘要 (5)
目录 (6)
第1章引言、设计任务描述、思路及方案 (7)
1.1引言 (7)
1.2设计任务描述 (7)
1.3设计思路 (8)
1.4 设计方案 (9)
第2章设计总体方案 (10)
2.1工作原理 (10)
2.2电路方框图 (10)
第 3 章各部分电路分析 (11)
3.1高频放大电路 (12)
3.2本振电路 (13)
3.3混频电路 (14)
3.4.中频放大电路 (15)
3.5限幅电路 (17)
3.6鉴频电路 (18)
3.7.低频放大电路 (20)
结论 (21)
致谢 (22)
参考文献 (23)
附录A1.1 (24)
附录A1.2 (25)
第1章引言、设计任务描述、思路及方案
1.1引言
在本次设计中，其目的是得到一个超外差调频接收机机。在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。整个电路的设计必须注意几个方面。选择性好的级，应尽可能靠近前面，因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最好。如干扰及信号很大，则由于晶体管的非线性，将产生严重的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。为此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的高选择电路。
1.2设计任务描述
设计题目：超外差式调频接收机
1设计目的：巩固已学的理论知识，能够建立无线调频接收机的整机概念，了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，正确设计、计算接收机的各个单元电路。
2基本要求：（1）设计一个超外差式调频接收机，
（2）设计指标
1、接收频率范围 85～108MHz
2、灵敏度≤1mV
3、选择性≥50dB
4、频率特性通频带为200KHz
5、输出功率≥100mW
1.3设计思路
根据此次课程设计的要求，我设计的是超外差式调频接收机。整个电路由六部分组成，分别为高频放大、混频、本振、中放、鉴频、低频放大。
（1）高频放大：高频放大器是用来放大高频信号的器件（在接收机中，高放所放大的对象是已调信号，它除载频信号外还有边频分量）。根据高放的对象是载频信号这一情况，一般采用管子做放大器件，而且并联谐振回路作为负载，让信号谐振在信号载频（若有边频分量，便要设计回路的通频带能通过边频，使已调信号不失真）。这样做的好处是：1）回路谐振能抑制干扰；2）并联回路谐振时，其阻抗很大，从而可输出很大的信号。
（2）混频：混频是将高频放大信号和本振信号混合，输出一个中频信号，在调频电路中，本振信号必须是独立的，这是与调幅电路最大的一个区别。混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。
（3）本振：本振电路用LC谐振回路来产生一个稳定的本地振荡频率，将这个稳定的谐振频率与高频放大输出信号混频，得到一个中频信号。
（4）中放：如果外来信号和本机振荡相差不是预定的中频，就不可能进入放
大电路。因此在接收一个需要的信号时，混进来的干扰电波首先就在变频电路被剔除掉，加之中频放大电路是一个调谐好了的带有滤波性质的电路，所以接收机的选择性指标很高。超外差式接收机能够大大提高收音机的增益、灵敏度和选择性。因为不管电台信号频率如何都变成为中频信号，然后都能进入中频放大级，所以对不同频率电台都能够进行均匀地放大。中放的级数可以根据要求增加或减少，更容易在稳定条件下获得高增益和窄带频响特性。此外，由于中频是恒定的，所以不必每级都加入可变电容器选择电台，避免使用多联同轴可变电容器，而只需在调谐回路和本振回路用一只双连可变电容器就可完成接收。
（5）鉴频：在鉴频器部分，采用比例鉴频器，普通鉴频器的线性范围较宽，调整较易，但在鉴频器前必须加上一级限幅器，而比例鉴频器则不需要但是为了得到良好的限幅特性，必须仔细调整比例鉴频器的工作状态与电路参数，也可以在前一级加一个限幅器。
（6）限幅：本次设计的限幅电路采用二极管限幅器。
（7）低频放大：一般从鉴频器输出的信号都比较小，为了得到我们所需的信号，必须将输出信号进行放大。一般采用三极管放大电路来实现这一功能。因为本次设计是音频信号，所以采用运算放大器效果比较好。
高频电路很容易受到干扰，所以对信号的要求比较高，在中频放大器电路的输出端，如果直接接鉴频器，很可能得到很多不需要的波形，用滤波器很难滤除，所以在鉴频器的输入端加一级限幅器，去除不需要的波，使输出更为纯净。
1.4设计方案
方案一：
电路的开始部分是由高频放大电路和本振信号混频，输出一个中频信号。因为这是超外差调频接收机，所以混频电路和调幅接收机有着明显的不同，在调频电路中，本振电路是独立的。在放大电路部分，采用场效应管共源极放大电路。本振电路才用LC振荡电路，两个信号分别输入混频器，得到一个中频信号。
为了得到高的增益，而整个电路的增益取决于中放，同时也抑制了邻近干扰。在中频放大电路的输出端，接一个限幅器，其目的是如果直接接鉴频器，很可能得到很多不需要的波形，用滤波器很难滤除，所以在鉴频器的输入端加一级限幅器，去除不需要的波，使输出更为纯净。鉴频器是将原调制信号解调出来，在本次设计中采用比例鉴频器。为了能够得到我们所需要的效果，在电路的最后采用低频放大电路。
超外差式收音机的中频放大电路采用了固定调谐的电路，这 - 特点使它比其他接收机优越得多，综合起来有如下优点：
(1) 用作放大的中频，可以选择那些易于控制的、有利于工作的领率 ( 我国采用的中频频率为 465 千赫 ) ，以便适合于管子和电路的性质，能够得到较为稳定和最大限度的放大量。
(2) 各个波段的输入信号都变成了固定的中频，电路将不因外来频率的差异而影响工作，这样各个频带就能够得到均匀的放大，这对于频率相差很大的高频信号 ( 短波 ) 来说，是特别有利的。
(3) 如果外来信号和本机振荡相差不是预定的中频，就不可能进入放大电路。因此在接收一个需要的信号时，混进来的干扰电波首先就在变频电路被剔除掉，加之中频放大电路是一个调谐好了的带有滤波性质的电路，所以接收机的选择性指标很高
方案二：
电路的开始部分和方案一基本一样，都是将高频放大信号和本振信号经过混频器，输出一个中频信号。在中频放大电路设计中，采用两级以上的中频放大电路。鉴频器采用比例鉴频器，所以在鉴频器的输入端不使用限幅器，比例鉴频器的效果比普通鉴频好很多，所以可以不使用限幅器。在整个电路的最后，还是采用三极管放大电路。
综合考虑，第一种方案更适合我，利用第一种方案可以很好的利用我本学期所学的知识。所以我采用第一种方案。
第2章设计总体方案
2.1 工作原理
在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。整个电路的设计必须注意几个方面。选择性好的级，应尽可能靠近前面，因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最好。如干扰及信号很大，则由于晶体管的非线性，将产生严重的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。为此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的高选择电路。为了使混频和本振分别调到最佳状态，要采用单独的本振。
超外差式接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。因为不管电台信号频率如何都变成为中频信号，然后都能进入中频放大级，所以对不同频率电台都能够进行均匀地放大。中放的级数可以根据要求增加或减少，更容易在稳定条件下获得高增益和窄带频响特性。此外，由于中频是恒定的，所以不必每级都加入可变电容器选择电台，避免使用多联同轴可变电容器，而只需在调谐回路和本振回路用一只双连可变电容器就可完成选台。超外差电路的典型应用是超外差接收机，其优点是：①容易得到足够大而且比较稳定的放大量。②具有较高的选择性和较好的频率特性。③容易调整。缺点是电路比较复杂，同时也存在着一些特殊的干扰，如像频干扰、组合频率干扰和中频干扰等。随着集成电路技术的发展，超外差接收机已经可以单片集成。
2.2 电路方框图
第3章 各部分电路分析
3.1 高频放大电路
高频放大器是用来放大高频信号的器件，在接收机中，高频放大器放所放大的对象是已调信号，它除载频信号外还有边频分量）。根据高放的对象是载频信号这一情况，一般采用管子做放大器件，而且并联谐振回路作为负载，让信号谐振在信号载频（若有边频分量，便要设计回路的通频带能通过边频，使已调信号不失真）。这样做的好处是：1）回路谐振能抑制干扰；2）并联回路谐振时，其阻抗很大，从而可输出很大的信号。
对高放的主要要求是:(1) 工作稳定：放大器可能会产生正反馈，它影响放大器的稳定工作，严重时，会引起振荡，使放大器变成振荡器，从而完全破坏了放大器的正常工作。因此，在正常工作中要保证放大器远离振荡状态而稳定的工作。（2）选择性好，有一定的通频带。（3）失真小，增益高，并且工作频率变化时增益变动不应过大，工作频率越高，晶体管的放大能力越小，增益越低。增益变化太大时，则灵敏度相差将很悬殊。高频放大电路如图3.1所示。
图3.1.1 高频放大电路
图中了L 、C 、CT1及CT2为输入、输出回路元件，他们均调谐于信号频率，Rs 及Cs 为自编元件，决定工作点。L N 及N C 为中和元件。在高频时，为了抵消dg C 之反馈，采用了L N
及N C 。当1
N e N
wL wL wC -=（即L N 及N C 串联的谐振频率低于工作频率w ，L N 于N C 之路呈感性）且等效电感e L 之感抗值e wL 与
1
dg
wC 相等时，则N I 与r I 数值相等，符号相反，互相抵消。调节N C 可使
e wL =
1
dg
wC 。gs C
图3.1.2 等效电路
图3,1.1中管子用交流等效电路代替，图中未考虑dg C ,即不考虑反馈，只考虑正向放大，由此图可求出输出电压。图3.1.2中M C 为接线电容，ds C 为漏极输出电容，2ds T M C C C C +++与L 谐振，其谐振电阻为0R ,将i R 与0R =00Q w L 合并为
000m L gs
U
k g R U ==(00//L i R R R =)，便得谐振时的输出电压为
00m gs L U g U R =
于是电压增益为
00m L gs
U k g R U =
= 对场效应管，主要关心电压增益，至于功率增益，由于放大器的输入电流很小，输入端就不消耗什么功率，因而功率增益很高，于是功率增益便不太重要。
本次设计的高频放大电路运用的核心器件是场效应管。场效应管放大器有以下优点：
（1） 场效应管栅流小，输入阻抗高， p k 大。
（2） 放大时工作在ds i 几乎不随ds u 改变的区域，输出阻抗高。
（3） 因输入输出阻抗高，故回路可直接与管子相连，而不一定要经过阻抗
变换器。当然，在频率相当高时，因输入输出阻抗急剧下降，并且为了匹配，场效应管亦应通过阻抗变换网络与回路相连。
（4） 内部反馈比晶体管小。这是因为反馈导纳比普通晶体管的小。在频率
很高时，通过dg C 的反馈较大，这时可用中和法消除dg C 的影响。 （5） 场效应管的转移特性为平方曲线，不产生包络失真、交叉调制、三阶
互调，阻塞电平可达3-4V 。当然，实际特性不可能是理想平方曲线，因而总会有些失真，不过他比一般的晶体管要小的多。
（6）噪声系数小。
3.2 本振电路
在本次设计中，采用改进型电容三点式振荡电路。因为本振电路的输出频率要与高频放大电路的输出信号进行混频，得到一个中频信号。所以要求本振电路的输出频率必须很稳定，所以采用了改进型电容三点式。如果本振电路的输出不稳定，将引起变频器输出信号的大小改变，振荡频率的漂移将使中频改变。振荡器的振幅与振荡管的特性以及反馈电路的特性有关，当温度及其它管子与反馈电路的特性改变时，振幅也就会改变。为了稳定振幅，可在各波段振荡器的反馈线圈上并联不同的电阻以平滑电抗元件的频率特性，还可用自动增益控制稳定振幅。本次设计的电容改进型电路图如下所示：
图3.2.1 电容反馈改进振荡电路
图3.2.2 图3.2.1等效电路
图 3.2.1是一个电容反馈改进振荡器电路，其交流等效电路电路如图
3.2.2所示。图3.2.2中C 为
4
3545
C C C C C C =+
+
由图。3.2.2知此电路中是基极接地，CE 之间为1C ，BE 之间为2C ，CB 之间为L 与C 串联的等效电抗；在振荡频率处，选择0000011
,e w L w L w L w C w C
>
-=，即L 与C 串联后等效为一个电感e L ，因此此电路是电容反馈振荡器。因为振频等于谐振频率0w ，0w 决定于001
w L w C
=
式中 121
111C C C C
=
++
由上式可得
0f =
若选择1C 》C ，2C 》C ，则0f 与1C 及2C 近似无关，这样，与12,C C 并联的分布电容如11C 及22C 对频率的影响很小了，频率稳定得以提高。
对于提高振荡电路的稳定度有以下几种方法：
（1）提高回路的Q 值。Q 值高，可使频率稳定。回路Q 值主要由电感的Q 值决定，故要提高电感的Q 值。
为此应尽量减小损耗而加大特性电阻ρ。不过，ρ的提高有一定限制，L 太大时，损耗也大，而且C 太小时并联在回路中
的杂散电容可与C 相比拟，杂散电容将显著影响频率的稳定。为了减小线圈的损
耗，可用高频损耗小的线圈固架。
（2）减小负载的影响。减小振荡回路和负载间的耦合程度可减弱负载的影响，不过这时传送到负载上的振荡信号也小了，故振荡要求更强。在振荡器和负载之间加一级射极输出器可改善负载对振荡器的影响，因射极输出器之输入阻抗较高，隔离作用较好，同时不增加振荡功率的要求。 3．3 混频器
混频器是一个变频电路，一般用相乘器，高频放大电路和本地振荡电路的输出信号加到混频器的输入端，得到一个差频。调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波与其携带的调制信号。经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没有变。通常将这个过程 ( 混濒和本
振的作用 ) 叫做变频。从频谱观点上来看，混频的作用就是将已调波的频谱不失真的从
c
f的位置上，因此，混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。如图3.3.1所示
图3.3.1 频谱电路
混频电路的原理是：把本机振荡产生的高频等幅振荡信号f
1
，与输入回路选择
出来的广播电台的高频已调波信号f
2
同时加到非线性元件的输入端。利用元件
的非线性作用（晶体管的非线性作用）进行混频。混频结果：输出频率为f
1
、
f 2以及频率为f
1
+f
2
、f
1
－f
2
、……高次谐波等多种信号。
在本次设计中我们采用二极管环型混频器，二极管环型混频器的优点是工
作频带宽，可达到几千兆赫，噪声系数低，混频失真小，动态范围等，但其主要缺点就是没有混频增益。由于混频器处于接收机的前端，它的噪声电平高低对整机有较大的影响，因此要求混频器的噪声系数越小越好。由于混频依靠非线性特性来完成，因此在混频过程中会产生各种非线性干扰，如组合频率，交叉调制，互相调制等干扰。这些干扰将会严重的影响通信质量，因此要求混频电路对此应能有效的抑制。
图3.3.2 二极管环型混频电路
图3.3.2是二极管混频电路的原理图，图中Us 、R S1为输入信号源，U L 、R S2
为本振信号源，R L 为中频信号的负载。为了保证二极管工作在开关状态，本振信号U L 的功率必须足够大，而输入信号U S 功率必须远小于本振功率。实际二极管环型混频器组件各端口都必须接入滤波匹配网络，分别实现混频器与输入信号源本振信号源、输出负载之间的阻抗匹配。 3.4 中频放大电路
超外差接收机中的中频放大器是一种频带较宽的谐振放大器。中放采用谐振回路作负载，这是与高放共同之处；但中放的谐振曲线接近理想曲线—矩形，这是与高放不同之处。后者对超外差接收机的中放来说是完全必要的，因中放任务之一是削弱邻近干扰，而邻近干扰频率离信号很近，变频之后，离中频就很近，若中放的谐振曲线不好，便难以削弱。此外，中放还具有工作频率固定与级数多两个特点。
中放的作用有两个主要作用：（1）提高增益，因中频低于信号频率，晶体管的y 参数及回路谐振电阻等较大，因此易于获得较高的增益。差外差接收机检波前的总增益主要取决于中放。（2）抑制邻近干扰。
对中放的主要要求是工作稳定，失真小，增益高，选择性好，有足够宽的通频带。对于高放，因工作频率0f 高，通频带0/L B f Q =宽，故高放回路的Q 值越高越好，这时不必顾虑B 太窄的问题；但对于中放，由于工作频率较低，若回路Q 值过高，频带可能太窄而不能通过全部信号分量，故希望他在要求的通频带条件下选择性越高越好，也就是要求谐振曲线接近矩形。实际谐振曲线很难做到理想矩形，为了衡量实际谐振曲线接近矩形的程度，引入矩形系数0.10.707
22r f k f ?=?，
式中0.7072f ?为通频带。
本次设计的中频放大电路如图所示：
图3.4.1 中频放大电路
信号从变频器输出，通过变压器B 10加到第一级中放BG 4. BG 4为双回路放大器，B 11的初级和C 38构成初级回路。B 11的次级和B 12的初级构成次级回路的电感，
而电容是C 40。两者组成电感耦合对称双回路。BG 4集电极以自耦变压器方式接到初级回路，BG 5的输入电阻通过变压器B 12变换为大一些的输入电阻后和B 12的初级并联。因B 11的次级线圈数N 45只有一圈，而可忽略。R 22及C 34是自动增益控制滤波器。BG 4既通过R 15加有固定偏压，有通过R 22加有自动增益控制电压，此外，射极还有偏压。第二级中放BG 4.单回路中放，与检波器以变压器B 13耦合。其余元件作用和BG 4的相同。R 16用的较大，使接收小信号的自动增益控制作用启动的晚一些，以提高小信号的灵敏度。BG 5的工作电流较大，约 1.6-2mA ，以获得较大的增益和动态范围。
确定电路参数：
（1）管子主要根据工作频率选定，晶体管的特征频率f T 应大于中频的5-10倍（至少3倍）。电路型式主要根据矩形系数、通频带决定。单回路放大器矩形系数差，频带窄；在矩形系数要求不高，通频带小于3MH Z 时才使用单回路放大器。参差调谐放大器矩形系数好，通频带最宽，但调整较烦；双回路放大器矩形系数较好，通频带较宽。
（2）求Q L :由B ∑求出每级通频带B ，再由B 求出每个回路的等效Q 值。 （3
）决定回路电容和电感：由0f =
002f f C C ∑∑?-=?，当C ∑?不大
时，偏导数
0f C ∑??可用0f C ∑??代替，即002f f
C C ∑∑
?-?? 于是f ?的绝对值为0
12C f f C ∑∑
??=
00.5C f f
B C B
∑∑??= 通常要求满足
0.250.35f
B
?=- 由以上式子可得0
0.5
0.10.35C f C B
∑∑?≤- 回路的总电容为外接电容y C 与分布电容0C 之和0y C C C ∑=+。y C 是比较稳定的，而0C 可能变化，计算中通常取C ∑的变化为0C 的10%，即00.1C C ∑?= 所以 00000.05
(0.140.5)0.10.35f f C C C B B
∑==--
回路电容为2
1
z L C ω∑
= 3.5限幅电路
发射机发出的调频信号，其幅度应该不变，但实际上存在寄生调幅，特别是信号在传输途中会受到干扰的调幅；这种不需要的幅度变化可被鉴频器检出而干扰有用信号。因此必须在鉴频之前用限幅器去掉寄生调幅，使输出调频信号的幅度不变，这样即可提高干扰性。要完成限幅任务，必须使用非线性器件，信号通过非线性元件后，必然产生新的频率。电路图如下：
图3.5.1 限幅电路
图中BG 为放大管，LC 回路为其负载，回路上并联了两个限幅二极管，E1=E2为二极管提供反向偏压。若回路AB 两端的高频电压小于E1，则D1及D2均不导电。若高频电压大于E1，则正半周时D2导电，负半周时D1导电。当D1及D2导电时，其内阻甚小，故D1及D2上的电压甚小；而且隔直流电容C 1对高频的容抗很小，故输出电压u 0近似等于E1，高频电压的最大值被限制在E1电平上。
参数确定：二极管的电流为
01
1
cos m d d
u E U t E i r r ωσ
-=
=
- 其中d r 为二极管的正向内阻。 导电角θ应满足1cos m U t E ω=，带入得(cos cos )m
d
U i t r ωθ=
- 于是每个二极管的基波电流幅度为
210
1
cos ()
(sin cos )m m d
I i td t U
r π
ωωπθθθπ=
=-?
每个二极管对交流呈现的电阻为
1sin cos m d
m U r I πθθθ
=- 两个二极管并联后对高频的电阻为2(sin cos )
d
r R πθθθ=-
3.6 鉴频电路
鉴频器的任务是从调频信号中检出调制信号，它包括变换部分及振幅检波器部分。普通鉴频器的线性范围较宽，调整较易；但由0cos ()cm L r U I R X θ?==可以看到，U =正比于前级集电极电流的基波幅度I cm1，鉴频前若无限幅器，则I cm1不为常数，于是U =将随I cm1即接收信号的大小改变，而不能去掉寄生调幅的影响。故用普通鉴频器时，前面必须使用限幅器。但限幅器要求较大的输入信号，这导致限幅前高频级数的增加哦。比例鉴频器可改正这一缺点，它能同时完成限幅及鉴频的任务，其输入信号不必太大。比例鉴频器的U =为普通鉴频器的一半。但因比例鉴频器有限幅作用，其输入信号即鉴频器输入端初级回路电压约只有0.1V 即可工作。所以在本次设计中采用了比例鉴频器，其单元电路图如下所示：
图3.6.1 鉴频电路
图中C 1是高频滤波电容，R 及C 是减重网路，它用来提高抗干扰性。其作用原理是：在发射机中用加重网络加重高音，接收时用减重网络削弱高音，于是不存在高音频率失真。这样一来，减重网路把高音端的干扰削弱了，故接收机的信噪比得以提高；或者说，减重网络压缩了通频带，减小了噪声。图3.6.1中电容C 上的输出电压在高音时因C 的电抗减小而下降。
确定电路参数：
（1） 选择振幅检波二极管。
（2） 选定回路电容12C C C ∑==。 （3） 求回路电感 12201
L L L C ω∑
===
（4） 选定01Q 及02Q ，求1L Q 及2L Q
101
022(0.50.6)34
L L Q Q Q Q =-=
-
验算max r X ：在比例鉴频中，0.51η=--，故'max
20.51L m r Q f X f ?=≤--
（5）求负载电阻12,R R 12020211
()23
R R R Q L ω===-
=4-8k Ω
（5） 求1213,M M ,因为K
可按下式求出：'L
k Q η
=
=
故
122M kL == 13M
2 (6)求U
=U =
2
)]
? 3.7 低频放大电路
从鉴频器输出的信号一般很小，所以在输出极一般采用低频功率放大电路，如果是音频信号，可以外加一个喇叭。单元电路如图所示：
图5.7.1 低频放大电路
结论
在短短的两周时间里，我学会了设计高频电子线路的一些基本知识，虽然时间短暂，但我还是充分利用，从中学会了不少知识。在本学期中，各种形式的实践课占了很大一部分课时。在实践课中，我们学到了很多我们所学课程的教科书上没有的东西。同时，实践课对我们理论课的学习也很有帮助。做设计之前在网上，图书馆找了好几天的资料，也自学了PROTEL 99 SE软件。单元电路的每一部分都经过比较认真的考虑，比较了很多类似的电路，也参考了很多书，做完之后觉得这样的方案组合还是可行的。因为这样那样的原因，没有能做出成品，但应该知道做成品就更困难，遇到的困难也就会更多。但从开始认为随便就可以找到现成的方案到经过两个多星期自己的实践，得到了自己的设计，已经迈出了动手的第一步。在以往的学习中，我总感觉对课本知识不理解，不会融会贯通，在这次设计中，我真正把理论与实践联系起来，使我所学的高频电子知识得到了的运用，我觉得我的能力有了更进一步的提高。在这次课程设计过程中，我遇到了几个自己不能解决的问题，通过老师和同学的帮助最终把问题解决，在此，我才知道自己的电子知识还是不够，而且我们所学的理论知识是很有用的，没有坚实的知识基础，是不可能完成设计的。
超外差式收音机的中频放大电路采用了固定调谐的电路，这 - 特点使它比其他收音机优越得多，综合起来有如下优点：
(1) 用作放大的中频，可以选择那些易于控制的、有利于工作的领率 ( 我国采用的中频频率为 465 千赫 ) ，以便适合于管子和电路的性质，能够得到较为稳定和最大限度的放大量。
(2) 各个波段的输入信号都变成了固定的中频，电路将不因外来频率的差异而影响工作，这样各个频带就能够得到均匀的放大，这对于频率相差很大的高频信号 ( 短波 ) 来说，是特别有利的。
(3) 如果外来信号和本机振荡相差不是预定的中频，就不可能进入放大电路。因此在接收一个需要的信号时，混进来的干扰电波首先就在变频电路被剔除掉，加之中频放大电路是一个调谐好了的带有滤波性质的电路，所以收音机的选择性指标很高。
实践的过程中出现了无法解决的问题，所以我们也查阅了大量相关资料和书籍，这也是获取知识最重要的途径之一，吸取前人的经验也是解决问题的很好途径，但是绝不能照抄别人的成品，先继承后发展才能算是我的收获的。
“书到用时方恨少！”应用时的捉襟见肘才让我认识到了自己的不足，每一门专业基础课都是我们手中不可替代的武器，只有把他们有机联系起来才有可能实现一个完整的功能，本次课程设计是我体会到只有付出才会有收获，只有平日认真学习关键时刻才会不捉襟见肘，只有团结一致才会成功，只有互助才会顺利。
课程设计要亲手做过，不管它是否有结果。你要学的是知识，是解决问题的方法和思想，要端正学习态度，一时的成败不足以论英雄，每一次突破都是一种收获，就是在这样的过程中我们才能不断提高。在从开始接到课程设计，再到报告的完成，每走一步都渗透着努力和汗水。在收获知识的同时收获快乐。
电路原理图
调频接收机的设计1
1、主要内容 利用集成电路接收机设计基本的点频(调频)接收机电路。通过本次电路设计，掌握调频接收机电路的设计及调试方法，了解集成电路单片接收机的性能及应用，进而加深对高频电子线路课程理论知识的理解，训练、提高电路设计及电子实践能力。 2、基本要求 利用集成电路接收机设计基本的点频(调频)接收机电路。电路的技术指标为： (1) 工作频率 6.5MHz s f =； (2) 输出功率0.3W o P =(8L R =Ω)； (3) 中频10.7MHz I f =； (4) 灵敏度10μV 。 3、主要参考资料 [1] 阳昌汉. 高频电子线路. 哈尔滨：高等教育出版社，2006. [2] 张肃文，陆兆雄. 高频电子线路(第三版). 北京：高等教育出版社，1993. [3] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试. 武汉：华中科技大学出版社，2000. [4] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2002. 完成期限 2月28日-3月4日 指导教师 专业负责人 2011 年 2 月 25 日 一、电路原理： 调频接收机是一种信号质量比较好的收音机，可以进行立体声接收，因其电波是直线传播，所以，传播距离近是最大的缺点，不适宜接收远距离电台 1、电路原理及用途 调频接收机的工作原理
图一 调频接收机组成框图 一般调频接收机的组成框图如图一所示。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。 ： 由超再生调频接收、FM-AM 变换部分、调幅检波及低放电路组成。调频波的超再生接收，实际上就是将调频波转换成调幅波，同时对调幅波进行包络检波以得到低频信号。图中的三极管VTl 及外围元件组成典型的超再生调频接收电路，并将调频波信号转换成调幅信号以及进行包络检波输出音频信号。如果直接从R3端取出包络检波后的音频信号进行放大，得到的音频噪声比较大，但使接收机的选择性变差。 因此，这里采用从VT1的发射极通过串联回路中的高频扼流圈上感应到的调幅信号再进行高频放大、检波输出音频信号的方法，以克服上述不足。当VT1工作时，在高频扼流圈上会形成一个被调频节目调制的调幅信号。这个信号通过互感器T1耦合到调幅专用接收微型IC1 7642上进行调幅波的解调。 这块集成电路包含了一级高阻输入、三级高频放大及检波输出的全过程，而且增益大于70dB 。检波输出的音频信号由电容C9耦合到三极管VT2进行低频放大，通过耳机插座CZ 输出到负载(耳机)收听广播节目。高频扼流圈T2作用是防
实验2. 调频接收机
实验二. 调频接收机 一. 实验目的和实验器材 1．设计制作一个基于MC3372的调频接收机，掌握无线语音（或者数据）接收技术。实验一与实验二联调，构成一个无线电语音（或者数据）收发系统。 2．实验器材 （1）常用电子装配工具。 （2）万用表。 （3）示波器。 （4）扫频仪。 （5）调频接收机的元器件如表2.1所示。 表2.1 调频接收机电路元器件 250
二. MC3372的主要特性 MC3372是MOTOROLA公司生产的单片窄带调频接收电路，最高的工作频率达100MHz，具有-3dB输入电压灵敏度，信号电平指示器具有60dB的动态范围，工作电压范围为2.0～9.0V，功耗在V CC=4.0V，静噪电路关闭时耗电仅为3.2mA。工作温度范围为–30～+70℃。 MC3372芯片内部包含有振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、滤波器、静噪开关、仪表驱动等电路。MC3372类似MC3361和MC3359等接收电路，除了用信号仪表指示器代替MC3361的扫描驱动电路外，其余功能特性相同。MC3372则可使用455kHz陶瓷滤波器或LC谐振电路，主要应用于语音或数据通讯的无线接收机。 MC3372采用DIP-16、TSSOP-16或者SO-16三种封装形式，引脚封装形式如图2.1所示。 图2.1 MC3372引脚封装形式 MC3372引脚功能如下： 引脚端1（Crystal Osc 1），Colpitts振荡器的基极，使用高阻抗和低电容的探头，可观察到一个450mVpp交流波形。 引脚端2（Crystal Osc 2），Colpitts振荡器的发射极，典型的信号电平为200mVpp。注意，信号波形与引脚端1的波形相比较有些失真。 引脚端3（Mixer Output），混频器输出，射频载波成分是叠加在455 kHz信号上，典型值是60mVpp。 引脚端4（VCC），电源电压范围为–2.0～9.0V，VCC和地之间加退耦电容。 引脚端5（Limiter Input），IF放大器输入，混频器输出通过455kHz的陶瓷滤波器后输入到IF 放大器，典型值是50mVpp。 引脚端6和7（Decoupling），IF放大器退耦，外接一个0.1μF的电容到VCC。 引脚端8（Quad Coil），积分调谐线圈，呈现一个455 kHz 的IF信号，典型值500mVpp。 引脚端9（Recovered Audio），恢复的音频信号输出，是FM解调输出信号，包含有载波成分，典型值是800mVpp。经过滤波后，恢复音频信号，典型值是500mVpp。 引脚端10（Filter Input），滤波放大器输入。 引脚端11（Filter Output），滤波放大器输出，典型值400mVpp。 引脚端12（Squelch Input），抑制输入。 引脚端13（RSSI），RSSI输出。 引脚端14（Mute），静音输出。 引脚端15（Gnd），地。 引脚端16（Mixer Input），混频器输入，串联输入阻抗：在10MHz时为309–j33，在45MHz时为200–j13。 251
高频调频发射机、接收机解析
目录 1. 内容摘 要 ........................................................................................................................................... .. (2) 2. 设计目 的 ........................................................................................................................................... .. (2) 2.1掌握调频发射机接收机,整机组成原理,建立调频系统概 念 . ....................................... 2 2.2 掌握系统联调的方法,培养解决实际问题的能 力 (2) 3. 设计内 容 ........................................................................................................................................... .. (3) 3.1完成调频发射机整机联 调 . ........................................................................................................... 3 3.2完成调频接收机整机联调 . ........................................................................................................... 3 3.3进行调频发送与接收系统联 调 . (3) 4 .设计原 理 ........................................................................................................................................... .. (3) 4.1 FM发射机试 验 ................................................................................................................................ 3 4.2 FM接收机调 试 ................................................................................................................................ 6 4.3
小功率调频接收机的设计
小功率调频接收机的设计 李媛赵兴宇 （武汉工业职业技术学院湖北武汉 430064） 摘 要：介绍小功率调频接收机设计方法。接收机主要是利用MC3361的低电流、高灵敏度、外部元件少等特点，进行混频、中频放大、鉴频和低频功放等功能。利用MC3361组成的小功率接收系统，大大简化电路结构。具有电路简单、功耗小、制作简单、使用方便、性能价格比高等特点。 关键词：调频接收系统；MC3361 中图分类号：H04B 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0310040－01 1 调频接收系统的主要技术指标频信号，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个高频信号f2也进入混频级，则混频级的输出为含有 1.1 工作频率范围。接收系统可以接收到的无线电波的频率范围称为 f1、f2、（f1+f2）、（f1-f2）等频率分量的信号。混频级的输出接调谐接收机的工作频率范围。接收系统的工作频率必须与发射机的工作频率相 回路选出中频信号（f1-f2），再经中频放大器放大，获得足够高的增对应。 益，然后经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 1.2 灵敏度。接收系统接收微弱信号的能力成为灵敏度。一般用输入 收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵信号电压的大小来表示。接收的输入信号越小，灵敏度越高。 敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。 1.3 选择性。接收系统从各种信号和干扰中选出所需信号（抑制不需 3 MC3361简介 要的信号）的能力称为选择性。单位用dB表示，dB数越高，选择性越好。 1.4 频率特性。接收系统的频率响应范围称为频率特性或通频带。 3.1 MC3361低功率调频中频信号处理系统。MC3361是一个包括振荡 1.5 输出功率。负载输出的最大不失真功率称为输出功率。器、混频器、限幅放大器、正交检波器、滤波放大器、静噪电路、扫描控 2 电路形式选择制和静噪开关在内的单片低功率FM、IF信号处理系统，它是用于窄频带调 频（FM）的双转换通信器件。MC3361备有16引脚、双列直插塑料封装和 2.1 输入回路。由天线接收并通过馈线送给接收系统的各种电波信 16引脚、表面安装微型封装形式。 号，都要先送到有谐振特性的输入回路。输入回路是接收系统选择载频信 3.2 特性。2.0V-8.0V工作电压。低电流：在Vcc= 4.0（DC）时，42mA 号，尽量减少损耗地传送到下一级，并抑制接收频道以外的一切干扰信 （典型值）；高灵敏度：2.0uV（于－3dB限幅中典型值）；外部元件少；号。对输入回路的要求：为了保证信号不产生频率失真，通频带要有适当 工作于60MHz。 的宽度。为了对邻近频道信号有足够的衰减，要有一定的选择性。 3.3 应用。1）无绳电话。2）窄带接收机。3）远程控制。 2.2 高频电压放大。在输入信号很微弱的情况下使用高频放大器。高 4 利用MC3361完成接收过程 频放大器的形式按器件可以分为晶体管放大器、场效应管放大器和集成电 路放大器。按负载的性质可以分为谐振和非谐振放大器。在高频范围内采将MC3361的内部振荡电路与Pin1、Pin2外接晶体等元件构成石英晶体用任何一种型式的高频电压放大器都可满足要求。振荡器，利用石英晶体振荡器可以进一步提高振荡频率的稳定度。从 2.3 混频器。混频器的作用就是将输入信号的载频与本振信号频率进MC3361的Pin输入的中频信号和二本振的本振信号在MC3361内部的第二混行频率变换，将输入信号的载频变成固定中频的载波信号，并保持其调制频器中进行混频，然后从Pin3输出。混频器的作用是将已调信号的载频变规律不变。混频器有晶体三极管混频器、二极管混频器、场效应管混频换成另一载频，变换后新载频已调波的调制类型（调幅、调频等）和调制器、模拟乘法器构成的混频器等。至于选用哪种药根据需要而定。参数（如调制频率、调制系数等）均不变。本电路的混频差额为： 2.4 本机振荡。本机振荡器就是产生频率为f L的等幅振荡信号，然后10.7000M-10.245M=0.455MHz，即455KHz的第二中频信号。从Pin3输出的将信号送入混频器与输入信号的各个频率分量进行混频，并由混频器的输第二中频信号的频谱相当丰富，这就需要用陶瓷滤波器将其从中滤出。选出选频回路选出f1=f L－f0的中频信号及上下边频分量。本机振荡的电路形出的455KHz的第二中频信号，经Pin5送入MC3361内部的限幅放大器。式可以采用电容三点式电路和晶体振荡器。Pin8接鉴频LC网络或陶瓷滤波器，其中选用的电阻为阻尼电阻，他的作用 2.5 中频放大器。中频放大器的任务是将混频器的输出信号进行电压是降低有载Q值，展宽带宽。Pin12-Pin15为载频检测和电子开关电路，通放大，以满足鉴频器的输入信号幅度要求。根据混频器输出的中频频率确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。定中频放大器的型式。一般选用的中频放大器有晶体三极管调谐放大器、MC3361内部还置有一级滤波信号放大器，加上少量的外接元件可组成有源场效应管调谐放大器、集成放大器等。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 2.6 鉴频器。鉴频器是完成调频信号的解调。鉴频电路可分为三类，输出端。Pin6和Pin7为第二中放级的退偶电容。 第一类是调频-调幅调频变换型。这种类型的鉴频器可以有双失谐回路鉴利用MC3361内部强大的功能，可以使电路具有外围元件少，电路结构频器、相位鉴频器、差分峰值鉴频器等。第二类是相移乘法器。这种类型简单，所占空间少等优点，在二次变频的通讯接收设备拥有广泛的市场。的鉴频器可以用模拟乘法器构成。第三类是脉冲均值型。这种类型的鉴频 参考文献： 器有脉冲计数式鉴频器。 [1]张义方、冯建华，高频电子线路，哈尔滨工业大学出版社，2002.9. 以上调频接收机各个方框图内的单元电路，都可以采用分立元件或集 [2]杨翠娥，高频电子电路实验与课程设计，哈尔滨工程大学出版社，成电路组成调频接收系统，在此之外也可以使用单片调频接收系统。 2002.7. [3]黄志伟，天线发射与接收电路设计，北京航空航天大学出版社， 2004.5. 作者简介： 李媛（1980-），女，汉族，湖北武汉人，学士，武汉工业职业技术学图1 调频接收机框图 院，工程师；赵兴宇（1983-），男，满族，黑龙江人，学士，武汉工业职业技调频接收机的组成框图如图1所示。其工作原理是：天线接收到的高术学院，助教。
调频接收机设计
湖南工程学院课程设计任务书 课程名称通信电子线路课程设计 题目调频接收机设计 专业班级电科0801 班 学生姓名 学号 指导老师浣喜明老师 审批 任务书下达日期：2011年05月30日星期一设计完成日期：2011年06月12日星期天
目录 1、任务书 (1) 2、说明书目录 (2) 3、设计总体思路 (3) 4、单元电路设计 (4) 5、总电路设计 (9) 6、设计调试体会与总结 (10) 7、附录(总电路原理图，PCB图) (11) 8、参考文献 (12)
一、调频接收机德工作原理 一般调频接收机的组成框图如图一所示。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。
二、单元模块设计 1.高频功率放大电路 高频小信号调谐放大器的主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻，而是由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?=1/LC π2其电阻是纯电阻，达到最大最。因此，用并联谐振回路作为集电极负载的调谐放大器在回路的谐振频率上有最大的放大增益。稍微偏离此频率，电压增益迅速减小。用这类放大器可以放大所需的某一频率范围的信号，而抑制不需要的信号或外界干扰信号。 晶体管采用B107，起到电流控制和放大的作用。 从端口1、2输入信号，3、4输出信号 图二高频小信号谐振放大器
调频发射机与接收机-高频实验报告
高频实验报告 2014年11 月
实验一、调幅发射系统实验 一、实验目的与内容： 通过实验了解与掌握调幅发射系统，了解与掌握LC三点式振荡器电路、三极管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。 下图为实验中的调幅发射系统结构图： 二、实验原理： 1、LC三点式振荡器电路： LC三点式振荡器由放大器加LC振荡回路构成，反馈电压取自振荡回路中的元件，与晶体管发射极相连的两个回路元件，其电抗性质必须相同，不与晶体管发射极相连的两个回路元件，其电抗性质相反。对于上图LC三点式振荡电路，由5BG1组成的振荡电路，和由5BG2组成的放大电路构成。5D2是一个变容管，5K1是控制端，控制反馈系数的大小。V5-1为示波器测试点，接入扫频器观察波形。通过以三极管5BG1为中心所构成的电感三点式LC振荡电路产生所需的30MHz高频信号，再经下一级晶体三极管5BG2进行放大处理后输出至后面的电路中以进行工作。 2、三极管幅度调制电路： 本振 功率 放大 调幅 信源
图T5-4为三极管基极幅度调制电路（幅度调制电路），能使高频载波信号的幅度随调制信号的规律而变化的电路。调幅电路有多种形式，根据调制信号接入调制调制器电路位置的不同，调幅电路可以划分为基极调幅电路、集电极调幅电路和发射极调幅电路。原理：输入30MHz的高频信号和1KHz的调制信号分别经隔直电容7C9，7C8加于三极管的基极经幅度调制电路调幅后，得到所需的30MHz 的已调幅信号并输出至下一级电路中。 3、高频谐振功率放大电路：
高频谐振功率放大电路，多用于发射机的末级电路，是发射机的重要组成部分。可分为甲类谐振功率放大器、乙类谐振功率放大器、丙类谐振功率放大器等几种常用类型。上图中输入信号为经上一级晶体三极管调幅后的30MHZ调幅信号，分别通过两级三极管6BG1和6BG2进行放大后得到所需的放大信号。 4、调幅发射系统： 原理简要分析：信源产生信号经放大电路放大后输出并送至调制器；本振1产生一个固定频率的中频信号，输出也送至调制器；调制器输出是已调制中频信号，该信号经滤波后与本振2信号混频；混频器输出信号经带通或低通滤波器滤波，功放级将载频信号的功率放大到所需发射功率后通过天线进行发射。 三、实验方法与步骤： 1、LC三点式振荡器电路： a.调节静态工作点：调节5W2使5BG1管射极电流即流经5R8的电流约为3mA。 b.调节5C4使输出稳定成正弦波且最大不失真。 c.从V5-1观测到频率约为28MHz的正弦波。 2、三极管幅度调制电路： a.调节静态工作点；将7K1打开高频信号源输入端并接入30MHZ 100mVpp ，用示波 器测试V7-2, 调节7C10直至使示波器波形最大且不失真; b.从7K1输入30MHZ 100mVpp的高频载波。 c.从7K2接1KHZ的调制信号。 d.测数据并记录。 3、高频谐振功率放大电路： a.将电流表打到200mA档串入电路，信源输入处输入30MHZ 400mVpp单载波。 b.在信号源处将幅度调到300mV，每次增加100mV，观察电流表示数，当电流突变到 20mA以上时（小于等于60mA），可以调节波形。 c.将6K1打到50Ω档，调节6C5，用示波器观测V6-2的波形，使之达到最大不失真。 d.调节6C13，使V6-3处示波器中的波形输出最大且不失真。 4、调幅发射系统： 连接各个电路板前检查每部分的输出无误，然后逐次连接，需要注意的是I＜60mA.四、测试指标与测试波形： 1．LC三点式振荡器电路： 1.1、振荡器反馈系数k fu对振荡器幅值U L的影响关系： 表1-1：测试条件：V1 = +12V、Ic1≈3mA、f0≈28MHz k fu = 0.1—0.5
超外差调频接收机的设计
摘要 随着现在社会的快速发展，人们都电子产品的要求越来越高，因而电子产品无论从制作上还是从销售上都要求很高。要制作一个应用性比较好的电子产品就离不开高频电路，大到超级计算机、小到袖珍计算器，很多电子设备都有高频电路。高频电路大部分应用于通信领域，信号的发射、传输、接收都离不开高频电路。通信技术在我们的生活中广泛应用，而我所学的是电子信息工程，有一部分涉及的是通信技术，所以对于这次设计，我选择了超外差式调频接收机。在以前应用最广泛的是调频接收机，随着科学技术的发展，出现了超外差式调频接收机。所谓超外差，是指将所要接收的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行放大和检波。这个固定的频率，是由差频的作用产生的。如果我们在收音机内制造 - 个振荡电波 ( 通常称为本机振荡 ) ，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。采用了这种电路的接收机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。 在本次设计中，其目的是得到一个调频接收机机。在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。整个电路的设计必须注意几个方面。选择性好的级，应尽可能靠近前面，因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最好。如干扰及信号很大，则由于晶体管的非线性，将产生严重的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。为此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的高选择电路。为了使混频和本振分别调到最佳状态，要采用单独的本振。总的来说，设计一部接收机时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。 关键词：超外差，调频，本振，混频
毕业设计_高频电子线路--调幅发射机与接收机整机设计
提供全套毕业论文，各专业都有 高频电子线路课程设计报告 课题：调幅发射机与接收机整机设计 学院：信息科学技术学院 专业：通信工程 姓名： 组员： 5 二零一四年十一月
摘要 本次课程设计，我们利用高频载波的克拉泼震荡电路产生正弦波，利用共集电极调幅电路进行调幅，产生AM 调幅波。然后将调幅波通过包络检波器进行包络检波，由于波形失真较严重，我们在后面添加了LC 式集中选择性滤波器。借助Multisum12.0仿真软件进行仿真。得到了较理想的波形。 【关键词】 Multisum AM 波调制解调多级RC 滤波器 一．设计目的 1.熟悉使用仿真软件Multisum1 2.0，掌握仿真操作； 2.加深对通信电子线路设计的认识； 3.加深对振荡器，调幅电路，解调的理解； 4.了解电路的工作原理以及参数变化所带来的影响； 二.设计的实现 1．系统概述 调幅波的设计可以分成两个主要的模块，高频载波信号采用了克拉泼震荡电路来产生；调幅电路由集电极调幅电路来产生。 克拉泼电路是西勒电路的进一步改进，提高了频率的稳定度，减少了外界的不稳定的因素，但是也存在少许误差。 集电极调制，调制信号控制集电极电源电压，以实现调幅。优点，集电极 效率高，晶体管获得充分的利用，缺点是，已调波的边频带功率 由调 制信号供给，因而需要大功率的调制信号源。 电路实现模块：如图
1、振荡电路 原理分析： 振荡电路一般分为两种工作原理，其一为反馈式振荡器，其二是负阻式振荡器，本实验中采用的是反馈式。 反馈型振荡器是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路。它由放大器和反馈网络两大部分组成。放大器通常以某种选频网络（如振荡回路）作负载, 是一种调谐放大器；反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。 其通过噪声产生起振，从而形成一个起振、非线性放大、反馈，再放大、最终趋于稳定的过程。 在该过程中需要满足三个条件，即起振条件，平衡条件以及稳定条件。 起振条件要求ＡＦ>1,且相位相反（πφφn F A 2=+）。为使振荡过程中输出幅度不断增加，应使反馈回来的信号比输入到放大器的信号大，即振荡开始时应为增幅振荡。 平衡条件要求ＡＦ＝１，且相位相反（πφφn F A 2=+）。 稳定条件要求0|1，振荡器平衡条件为ＡＦ＝１，它说明在平衡状态时其闭环增益等于1。在起振时A>1/F ，当振幅达到一定程度后，由于晶体管工作状态由放大区进入饱和区，放大倍数A 迅速下降，直至AF=1，此时开始产生谐振。假设由于某种因素使AF<1，此时振幅就会自动衰减，使A 与1/F
射频发射与接收机实验
射频发射与接收机实验 一、实验目的 1、学习掌握频谱仪的使用。 2、了解发射机、接收机的基本知识。 3、了解发射机、接收机的基本组成及其结构。 4、利用频谱仪测量发射机、接收机的主要技术指标；培养系统实验和测试技能 二、实验设备 GSP-810频谱分析仪1台 GRF-3100射频电路实验系统1套 函数信号发生器1台 示波器1台 二、实验原理 射频通信设备一般包括收发信机、天线设备、输入输出设备（如话筒、耳机等）、供电设备（如稳压电源、电池）等。其中发送机将电信号变换为足够强度的高频电振荡，发送天线则将高频电振荡变换为电磁波，向传输媒质辐射。接收机则是接收发送装置发送的高频调制信号，将其还原为消息或基带信号，完成通信功能。收信机与发信机在体制上（如频段划分、调制解调方式等）是相同的。在某些情况下，也允许收发信机存在着不相对应的差异。下面分别介绍发射机和接收机。 2.1、发射机的工作原理 射频发射机是无线系统的重要子系统，无论是话音、图像还是数据信号，要利用电磁波传送到远端，都必须使用发射机产生的信号，然后经调制放放大送到天线。发射机将电信号变换为足够强度的高频电振荡,天线则将高频电振荡变换为电磁波,向传输媒质辐射。 2.1.1、发射机的基本结构 要发射的低频信号与射频信号的调制方式有三种可能形式： 1）直接产生发射机输出的微波信号频率，再调制待发射信号。在雷达系统中常用脉冲调制
微波信号的幅度，即幅度键控。调制电路就是PIN开关。调制后信号经功放、滤波输出到天线。 2）将待发射的低频信号调制到发射中频（如70MHz）上，与发射本振混频得到发射机输出频率，再经功放、滤波输出到天线。图像通信中，一般先将图像信号先做基带处理（6.5MHz），再进行调制。 3）待发射的低频信号调制到发射中频（如70MHz）上，经过多次倍频得到发射机频率，然后再经过功放、滤波输出到天线。近代通信中常用此方案。 本系统中射频发射机模块主要由音频处理电路、PLL、前置放大器、功率放大器及天线组成，它的模块方框图如图1-1所示。其功能是将所要发送的信息（又称基带信号）经过调制后，将频谱搬移到射频上，再经过高频放大，达到额定功率之后，馈送到天线，发送到空间去。每一模块的具体原理在此就不一一赘述。 图1-1 发射机框图 2.1.2、发射机的重要参数 1）频率或频率范围：用来考查振荡器的频率及相关指标、温度频率稳定度、时间频率稳定性、频率负载牵引变化、压控调谐范围等，相关单位为MHz、GHz、ppm、MHz/V等。 2）功率：与功率有关的最大输出功率、频带功率波动范围、功率可调范围、功率的时间和温度稳定性，相关单位为mW、dBm、W、dBW等。 3）效率：供电电源到输出功率的转换效率。这一参数对于电池供电系统尤为重要。 4）噪声：包括调幅、调频和调相噪声，不必要的调制噪声将会影响系统的通信质量。 5）谐波抑制：工作频率的高次谐波输出功率大小。通过对二次、三次谐波抑制提出要求。 基波与谐波的功率比为谐波抑制指标。工程实际中，基本与谐波两个功率dBm的差为dBc。6）杂波抑制：除基波与谐波外的任何信号与基波信号的大小比较。直接振荡源的杂波就是本地噪声，频率合成器的杂波除本底噪声外，还有可能是参考频率及其谐波。 2.2、接收机的工作原理
高频电子线路调频接收机课程设计
河北科技师范学院课程设计说明书课程名称：高频电子线路 设计题目：调频接收机 姓名： 系别：机电工程学院 专业班级：电子信息0701 指导教师： 日期：~
调频接收机设计报告 设计者： 指导老师： 一、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 在标准调制（如调制频率f Ω= kHz 、频偏△f m =kHz或25kHz、50 kHz、75 kHz ） 条件下，使接收机输出端为额定音频功率和规定信噪比的输入信号电平，称为灵敏度。接受的输入信号电平越小，灵敏度越高。调频广播收音机的灵敏度为50μV, 3．中频选择性 接收机6dB带宽和带外的抑制能力称为中额选择性，一般调频收音机的中频6dB带宽为±100kHz,±200kHz处的带宽抑制能应大于40dB手机中频6dB带宽为±5kHz，±10kHz处带外抑制能力应大于40dB。 4．中频抑制比 接收机对输入信号为本机中频信号f I 的抑制能力称为中频抑（ IFR ） IFR=20㏒(V IF /V S ) ，式中，V S 是输入灵敏度电平，V IF 是使输出功率为额定值的输 入中频信号电平，单位用dB（分贝）表示dB数越高，中频抑制能力越强。5．镜相抑制比 接收机对输入信号为镜象频率信号（f j ）的抑制能力，称为镜像（IRR） IRR=20㏒(V j /V S )式中，V S 是输入灵敏度电平，V j 是使输出功率为额定值的输入 镜像信号电平，单位用dB（分贝）表示dB数越高，镜相抑制能力越强。镜像频 率f j 比本振频频率高一个中频 f I ，它与本振频率f o 之差仍等于中频f I ，f j =f o +f I =f S +2f I ,f S 是接收机工作频率。 6．音频响应
调频接收机高频课程设计报告
一. 设计目的： 通过本课程设计与调试，提高动手能力，巩固已学的理论知识，能建立无线电调频接收机的整机概念，了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路：输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。初步掌握调频接收机的调整及测试方法。 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 图3-1 频接收机的组成 一般调频接收机的组成框图如图3-1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
二极管环形混频电路 图 4-2 二极管环形混频电路 （ a ）原理电路（ b ）等效电路 A 、原理电路及其等效电路：如图4-2 （ a ）、（ b ）所示。 对于图4-2（ a ）所示电路，通常将信号输入端口称之为 R 端口，本振电压输入端口称之为 L 端口，中频输出信号端口称之为 I 端口。 需要说明的是：二极管双平衡组件用作双边带调制电路时，由于变压器的低频响应差，调制信号一般必须加到 I 端口，载波信号加到 R 端口，所需双边带信号从 L 端取出。 二极管环形混频器产品已形成完整的系列，它用保证二极管开关工作所需本振功率电平的高低进行分类，其中常用的是 L evel 7 ， L evel 17 ， L evel 23 三种系列，它们所需的本振功率分别为 7dBm(5mW) ， 17dBm(50mW) 和 23dBm(200mW) ，显然，本振功率电平越高，相应的 1dB 压缩电平也就越高，混频器的动态范围也就越大。对应于上述三种系列， 1dB 压缩电平所对应的最大输入信号功率分别为 1dBm(1.25mW) 、 10dBm(10mW) 、 15dBm(32mW) 。 二极管环形混频器具有工作频带宽（从几十千赫到几千兆赫）、噪声系数低（约 6dB ）、混频失真小、动态范围大等优点。 二极管环形混频器的主要缺点是没有混频增益，端口之间的隔离度较低，其中 L 端口到 R 端口的隔离度一般小于 40dB ，且随着工作频率的提高而下降。实验表明，工作频率提高一倍，隔离度下降 5dB 。 B 、原理分析
高频课程设计--调频接收机
一、设计方案及电路基本原理 1.设计目的 （1）了解调频接收机的工作原理及组成。 （2）按照给定的技术指标成对调频接收机的设计。 （2）掌握调频接收机的仿真方法。 2.设计思想及工作原理 电路的开始部分是由高频放大电路和本振信号混频，输出一个中频信号。因为这是超外差调频接收机，所以混频电路和调幅接收机有着明显的不同，在调频电路中，本振电路是独立的。在放大电路部分，采用场效应管共源极放大电路。本振电路才用LC 振荡电路，两个信号分别输入混频器，得到一个中频信号。为了得到高的增益，而整个电路的增益取决于中放，同时也抑制了邻近干扰。在中频放大电路的输出端，接一个限幅器，其目的是如果直接接鉴频器，很可能得到很多不需要的波形，用滤波器很难滤除，所以在鉴频器的输入端加一级限幅器，去除不需要的波，使输出更为纯净。鉴频器是将原调制信号解调出来，在本次设计中采用比例鉴频器。为了能够得到我们所需要的效果，在电路的最后采用低频放大电路。调频接收机的原理框图如图1所示。 图1 调频接收机原理框图 二、设计方案 1.单元电路设计 (1) 高频功率放大电路 输入回路 高频放大 混频 中频放大 鉴频 低频功放 本机震荡 控制器
如图2所示为共射级接法的晶体管高频小信号放大器。他不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的负载为LC 并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响的频率和相位。晶体管的静态工作点由电阻2RA ,3RA , 4RA 及6RA 决定，其计算方法与低频单管放大器相同。 其工作原理为：从天线1ANTA 接收到的高频信号经过1CA 、1CCA 、1LA 组成的选频回路，选取信号为10.7s f MHz =的有用信号，经晶体管21/d B f f f QL =-=进行放大，由3CA 、1TA 初级组成的调谐回路，进一步滤除无用信号，将有用信号经变压器和1CB 耦合进入3361MC 。 ANTA1 KA1 RA11K +VCC RA25.1K RA318K RA410K RA61.5K RA51K LA122uh LEDA1 CA50.1uF CA3120p CA133p CA40.01u F CA2103 CCA1 R 50K QA13DG12C TA1 JB1 TTA2 TTA1 JA1 图2 高频功率放大电路原理图 （2）混频器及本机震荡 混频器的作用是将高频调制信号变换为中频调制信号，所改变的只是被调信号的载频，而信号的调制规律是不能改变的。混频器有不同类型，混频增益约为-10Db~30dB 左右。混频器的输出应和中放输入级匹配，混频电路可以采用如图3的二极管混频电路。 对本机振荡器的要求是：频率可调，并和输入回路及高放负载回路同步调整（统
调频发射机与接收机高频实验报告
调频发射机与接收机高 频实验报告 TPMK standardization office【 TPMK5AB- TPMK08- TPMK2C- TPMK18】
高频实验报告 2014年11 月 实验一、调幅发射系统实验 一、实验目的与内容： 通过实验了解与掌握调幅发射系统，了解与掌握LC三点式振荡器电路、三极管幅度调制电路、高频谐振功率放大电路。 下图为实验中的调幅发射系统结构图： 1、LC三点式振荡器电路： LC三点式振荡器由放大器加LC振荡回路构成，反馈电压取自振荡回路中的元件，与晶体管发射极相连的两个回路元件，其电抗性质必须相同，不与晶体管发射极相连的两个回路元件，其电抗性质相反。对于上图LC三点式振荡电路，由5BG1组成的振荡电路，和由5BG2组成的放大电路构成。5D2是一个变容管，5K1是控制端，控制反馈系数的大小。
V5-1为示波器测试点，接入扫频器观察波形。通过以三极管5BG1为中心所构成的电感三点式LC振荡电路产生所需的30MHz高频信号，再经下一级晶体三极管5BG2进行放大处理后输出至后面的电路中以进行工作。 2、三极管幅度调制电路： 图T5-4为三极管基极幅度调制电路（幅度调制电路），能使高频载波信号的幅度随调制信号的规律而变化的电路。调幅电路有多种形式，根据调制信号接入调制调制器电路位置的不同，调幅电路可以划分为基极调幅电路、集电极调幅电路和发射极调幅电路。原理：输入30MHz的高频信号和1KHz的调制信号分别经隔直电容7C9，7C8加于三极管的基极经幅度调制电路调幅后，得到所需的30MHz的已调幅信号并输出至下一级电路中。 3、高频谐振功率放大电路： 高频谐振功率放大电路，多用于发射机的末级电路，是发射机的重要组成部分。可分为甲类谐振功率放大器、乙类谐振功率放大器、丙类谐振功率放大器等几种常用类型。上图中输入信号为经上一级晶体三极管调幅后的30MHZ调幅信号，分别通过两级三极管 6BG1和6BG2进行放大后得到所需的放大信号。 4、调幅发射系统： 原理简要分析：信源产生信号经放大电路放大后输出并送至调制器；本振1产生一个固定频率的中频信号，输出也送至调制器；调制器输出是已调制中频信号，该信号经滤波后与本振2信号混频；混频器输出信号经带通或低通滤波器滤波，功放级将载频信号的功率放大到所需发射功率后通过天线进行发射。
调频接收机课程设计(改)
《高频电子线路》课程设计说明书 调频接收机设计 院部：电气与信息工程学院 学生姓名：谢曾闻达、刘泽仁、姚一鸣 指导教师：刘海波 专业：通信工程 班级：通信1102班 学号： 完成时间：2013年12月
摘要 信息传递是人类社会生活的重要内容，没有通信，人类社会是不可想象的，从古到今的烽火到近代的旗语，都是人们寻找快速远距离的通信手段。 今年来，电子工业发展非常惊人，当然这些进步都成了人类生活不可缺少的东西，1937年莫尔斯发明的有线电报开创了利用电传递信息的新时代，1876年贝尔发明的电话已经成为我们日常生活中通信的重要工具，1918年，调幅无线广播、超外差接收机问世，1936年，商业电视广播开播··伴随着人类的文明、社会的进步和科学技术的发展，电信技术也是一日千里的速度飞速发展。然而无线通信在现在的生活中更是重要，小到我们常用的手机和各种电器的遥控器等，大到航天科技都离不开发射和接收设备。 本次设计中，其目的是得到一个调频接收机。在接收机的设计过程中，应将其分为选频网络、高频放大、变频、解调、低放和低频功放六个部分。整个电路的设计必须注意几个方面，选择性好的级，应尽可能靠近前面，因为在干扰都不大的地方把干扰抑制下去，效果最好。如干扰信号很大，则由于三极管的非线性，将产生严重的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。因此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的高级选择电路。为了使混频和本振分别调在最佳状态，采用单独的本振。总得来说，设计一部接收机时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。
高频电子线路课程设计调频接收机设计大学毕设论文
太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程设计 设计名称调频接收机设计 专业班级测控10-1班 学号 姓名 指导教师
太原理工大学现代科技学院 课程设计任务书 注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订） 2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。 指导教师签名：日期：2013.1.11
专业班级 测控10-1 学号 姓名 成绩 一、设计目的 通过本课程设计与调试，提高动手能力，巩固已学的理论知识，能建立无线电调频接收机的整机概念，了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路：输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。初步掌握调频接收机的调整及测试方法。 二、调频接收机的主要技术指标 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、调频接收机组成及工作原理： … ………………… …… …… … …装 …… …… …… …… … …… …… …… 订… …… … …… …… …… …… …… … …线 …… …… …… …… … …… …… ……