高频课设报告全文(窄带调频)
高频课程设计报告--无线话筒发射单元

高频课程设计报告--无线话筒发射单元西北工业大学高频电子线路课程设计实验报告学院:电子信息学院班级:08031001姓名:指导老师:林华杰日期:06月一.题目:无线话筒发射单元二.要求l对微型话筒信号进行线性放大;l发射载波频率:30MHz;l调制方式:调频;l发射功率:小于0.1W;lPCB板尺寸:20Í50mm;l直流12V供电。
三.课设目的学生通过实际动手对课程题目进行设计,巩固已有的高频知识,进行课设的同时,熟练掌握和等软件的应用。
培养学生动手能力,及发现问题、解决问题的能力。
让知识与实际想接轨,培养学生的学习兴趣。
四.设计指标1.发射载波频率:30MHz。
2.调制方式:调频。
3.发射频率小于0.1W。
4.直流12V供电。
5.放大倍数为10倍。
五.原理框图、电路原理图设计制作无线话筒的方案很多。
图1所示为设计总方案框图。
通过话筒把声音转换成音频电信号经放大器放大后,采用调频调制的方式,由高频振荡器调制出高频调制信号,并由天线以电磁波的形式发射。
图1原理框图其发射信号频率在30MHz范围左右,该调频范围调频台少,可避免电台的相互干扰,同时该频段外界其他干扰也较少,还可以直接用调频收音机作为接收机,以方便制作。
设计原理图如图2:图2设计原理图六.关键电路仿真1.放大部分图3低频放大部分这个模块是对所收集到的音频信号进行无失真地放大,为下面的调制做准备。
因为在自然环境中,由于诸多因素,所收集到的声音(即音频信号)都经过了很多的干扰,因此其所携带的能量都是很微弱的,为了使其能够正常的进入调制模块来与本振进行调制,需要将其音频信号来进行适当的放大来达到相关匹配。
另一方面,这个无线话筒也是一个调频发射机,发出的信号又要经过大自然的无数干扰才会得到接收,若原始信号的能量就不够强烈,那么接收端的信号就无从谈起了。
所以只有对其原始的音频信号进行充分放大,达到相应要求之后,再发射出去。
接收端才能够正常进行解调恢复原始的音频信号这里的音频放大模块采取的是基本的三极管甲类的放大。
五邑大学高频课程设计报告

摘要:调频发射机的制作是对高频电子线路理论知识的一次实践,同时也结合了低频电路知识的运用,能使我们加深对理论知识的理解。
本次课程设计利用两个三极管9018元件,制作了一个简易的调频发射机,能实现发射一定功率并用收音机接收的信号。
在本发射机中,利用话筒或者耳机插座将话音转化为音频信号,音频信号经过放大后对载波进行调制,产生调频波,通过天线向外发射调频电磁波,用调频收音机便可以接收到清楚的话音。
关键词:调频发射机 高频电子线路 低频电路 三极管90181. 题目要求1)查阅调频发射机基本原理的资料;2)选择合理的方案,设计调频发射机电路;3)制作PCB 电路板(须标注学号),焊接元器件;4)用收音机完成作品调试;5)工作频率88~108MHz ,辐射距离大于3米,电源电压5~12V ;6)扩展功能:工作频率点可调节;7)撰写作品报告。
2.基本原理2.1.电路实现基本原理首先电容麦或者耳机插座将音频信号(调制信号)和高频载波调制为调频波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,再对所产生的高频信号通过放大电路进行放大,最后信号进入电容三点式振荡电路激励起振产生一功率足够大且固定频率的稳定信号,使信号输出到天线发送出去。
2.1.1.FM 调制原理假定调制信号为t U u m Ω=ΩΩcos ,高频载波电压为t U u c cm c ωcos =,根据频率调制的定义,调频时载波的瞬时频率)(t ω应随着Ωu 线性变化,此时调频波的瞬时角频率为t U K u K t m f c f c Ω=+=ΩΩcos )(ωωω (1)令 m f U K Ω=m △ω (2)则 t t m c Ω+=cos )(ωωω△ (3)式中,c ω是未调制时的载波角频率,称为调频波的中心角频率;m ω△是调频波瞬时角频率偏离中心频率c ω的最大值,称为调频波的最大角频偏;f K 是比例常数,单位是rad/s ,称为调制灵敏度,其数值取决于调频电路的参数。
高频电子线路课程设计报告调频接收调试电路的设计

目录一、引言 (3)二、设计目的 (3)三、总体方案设计 (3)3.1 设计思路 (3)3.2 调频接收调试电路的总体方框图 (4)四、设计原理分析 (4)五、总电路设计 (5)5.1 调频接收调试电路的总电路图 (5)5.2 单元电路的设计 (5)5.3 MC3357的极限参数 (8)六、单元电路调试步骤 (8)6.1 调试前硬件的检查 (8)6.2 调试过程 (9)七、总结与心得体会 (10)八、实验数据 (11)九、元器件清单 (11)十、参考文献 (11)调频接收机的设计一、引言人类自从发现能利用电波传递信息以来,就不断研究出不同的方法来增加通信的可靠性、通信的距离、设备的微形化、省电化、轻巧化等。
人们对接收信息所用的接收电路,也慢慢地趋于这种要求。
目前的无线电接收机不单只能收音,且还有可以接收影像的电视机、数字信息的电报机等。
随着广播技术的发展,以接收电路为核心的接收机也在不断更新换代。
自1920年开发了无线电广播的半个多世纪中,以接收电路为核心制造的收音机经历了电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的三代变化,功能日趋增多,质量日益提高。
20世纪80年代开始,收音机又朝着电路集成化、显示数字化、声音立体化、功能电脑化、结构小型化等方向发展。
这就对接收电路提出了新的挑战。
二、设计目的通过课程设计,使学生加强对高频电子技术电路的理解,学会查询资料,方案比较,以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力,创造一个动手动脑、独立开展电路实验的机会,锻炼分析、解决高频电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化,通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强学生的实践能力。
具体要求如下:1、掌握调幅收接收机的基本工作原理。
2、掌握调幅接收机的调试过程及故障排除。
3、培养学生掌握电路设计的基本思想和方法。
4、培养学生分析问题、发现问题和解决问题的能力。
三、总体方案设计3.1 设计思路由天线收到的调频信号经高频放大后送到一混频级,与倍频后的一本振来的信号进行混频,将高频信号变为中频信号(一中频,仍为调频信号),经10.7MHz 滤波器滤波后送到二混频级,与二本振来的信号混频,将信号再变为二中频,再经465KHz滤波器滤波和中频放大,通过限幅级消除干扰(传输过程中的干扰一般表现为寄生调幅),再由鉴频器解调还原为声音信号,送到低频放大器放大后推动喇叭发声。
高频课程设计报告_调频发射机

高频课程设计报告_调频发射机目录1. 内容概述 (2)1.1 课程背景 (3)1.2 报告目的 (3)1.3 报告结构 (4)2. 调频发射机概述 (5)2.1 调频通信原理 (6)2.2 调频发射机组成 (7)3. 调频发射机设计要求 (8)3.1 系统指标 (10)3.2 性能要求 (11)4. 设计方案与实现 (11)4.1 发射机结构设计 (13)4.2 高频电路设计 (14)4.3 调制和解调电路设计 (15)4.4 电源模块设计 (17)5. 调试与优化 (19)5.1 测试方法 (21)5.2 调试过程 (22)5.3 性能优化 (23)6. 测试结果与分析 (25)6.1 发射功率 (26)6.2 频谱纯度 (27)6.3 调制质量 (28)6.4 系统稳定性 (30)7. 结论与展望 (31)7.1 设计总结 (32)7.2 存在问题 (34)7.3 未来改进方向 (35)1. 内容概述本报告详细介绍了调频发射机的高频课程设计,围绕其工作原理、设计要点、实现路径以及未来改进方向展开深入探讨。
从调频发射机的基本原理出发,我们讨论了信号调制、载波频率的调整以及功率放大等关键技术点。
报告紧密结合实际工程需求,详尽阐述了调频发射机的工作著魔步骤和各个模块的功能设计,包括射频前端、调制器、功率放大器等核心部件。
在分析过程中,我们考虑了复杂信号环境下的抗干扰性设计,确保信号传输的稳定性和清晰度。
通过对调频发射机的仿真和数据分析,本报告优化了不同负载条件下的性能表现,为实际生产提供了有效的理论支持。
本课程设计报告还包括了项目实施过程中的遇到的挑战和解决方案,同时讨论了调频发射机在现代无线通信技术中的应用及其市场潜力。
报告最后展望了的未来科技发展趋势,提出了进一步提升调频发射机性能的潜在技术和创新方向。
通过本报告的学习与应用,读者能够获得关于高频调频发射机设计过程的全面了解,并为后续相关研究提供有益的参考和指导。
高频课程设计报告

一、主要技术指标要求 发射功率P A ≥500mW 负载电阻(天线)R L =50Ω 工作中心频率f 0=5MHz 最大频偏总效率二、调频发射机的工作原理一个调频发射机的组成框图如下图所示,其工作原理是:第一本机振荡产生一个固定频率的中频信号,它的输出送至调制器;话音放大电路放大来自话筒的信号,其输出也送至调制器;调制器输出是已调幅了的中频信号,该信号经中频放大后与第二本振信号混频;第二本振是一频率可变的信号源,一般选第二本振频率fo2是第一本振fo1与发射载频fc 之和,混频器输出经带通或低通滤波器滤波,是输出载频fc=fo2-fo1;功放级将载频信号的功率放大到所需发射功率。
本振1调制器中放混频带通功放天线本振2话筒话音放大三、发射机的组成方框图拟定整机方框图的一般原则是,在满足技术指标要求的前提下,应力求电路简单、性能稳定可靠。
单元电路级数尽可能少,以减少级间的相互感应、干扰和自激。
由于本题要求的发射功率P A不大,工作中心频率f0也不高,因此晶体管的参量影响及电路的分布参数的影响不会很大,整机电路可以设计得简单些,组成框图如图1所示,各组成部分的作用是:图1 发射机组成方框图四、单元电路设计4.1 LC调频振荡级(1)LC调频振荡级产生频率为f0=5MHz的高频振荡,变容二极管线性调频,最大频偏为,整个发射机的频率稳定度由该级决定。
可假设主振频率f0=5MHz,频率稳定度≤,输出电压V0≥1V,最大频偏。
由于对主振频率f0要求不高,但对频率稳定度要求较高,故选用图2所示的LC调频振荡器电路。
图2 LC调频振荡级原理图(2)电路原理分析在LC振荡电路中晶体管T电容三点式振荡器的改进型电路,即克拉波电路,它被接成共基组态,C B为基极耦合电容,其静态工作点由R B1、R B2、R E及R C决定。
小功率振荡器的静态工作电流I CQ一般为1—4mA。
I CQ 偏大,振荡幅度增加,但波形失真加重,频率稳定性变差。
莫枢明-高频课程设计报告剖析

五邑大学高频数字电路课程设计报告题目:调频(FM)发射机的制作院系信息工程学院专业通信工程(物联网)学号3113002002学生姓名莫枢明指导教师曾军英报告题目:调频(FM)发射机的制作一、题目的要求(一)查阅调频发射机基本原理的资料;(二)选择合理的方案,选择电路器件、计算电路参数,设计调频发射机电路;(三)工作频率88~108MHz,辐射距离大于3米,电源电压5-12V;(四)扩展功能:工作频率点可调节;(五)学生2人一组,独立完成分析和设计,并完成系统调整和测试。
(六) 用Multisim进行电路仿真;(七)制作PCB(须标注学号),焊接元器件,完成电路设计和用收音机完成作品调试。
二、题目的意义及系统的主要功能(一)此次课程设计的意义在于的:1、培养学生根据需要选学参考书,查阅手册,图表和文献资料的自学能力,通过独立思考﹑深入钻研有关问题,学会自己分析解决问题的方法。
2、利用所学过的知识,通过设计计算﹑元件选取﹑电路板制作调试等环节,初步掌握工程设计的技能。
3、掌握常用仪表的正确使用方法,学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法,使学生巩固和加深对数字逻辑电路的理论知识,锻炼学生的动手能力。
4、了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范,能按课程设计任务书的技术要求,编写设计说明,能正确反映设计和实验成果,能正确绘制电路图。
5、培养严谨的工作作风和科学态度,使学生逐步建立正确的生产观点,经济观点和全局观点。
(二)系统的主要功能是:利用电容三点式电路产生一个高频载波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,(即将音频信号和高频载波调制为调频波),再对调频波进行放大、选频,使信号输出到天线,并发送出去。
(三)本人负责的部分是:利用电容三点式电路产生一个高频载波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,(即将音频信号和高频载波调制为调频波)。
三、电路原理及方案论证(一)电路原理调频,是使高频振荡信号的频率按照调制信号的规律变化(瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系)而振幅保持恒定的一种调制方式。
高频课程设计报告
《调频收音机制作及调试》课程设计报告专业:通信工程班级:0802姓名:XXX指导教师:XX XX XXX2010 年12 月22 日目录1课程设计目的 (3)2实验仪器 (3)3课程设计内容......................................................3~6 3.1实验原理图及具体原理阐述..........................................3~5 3.2安装工艺要 (6)3.3调试过程 (6)4个人总结 (7)1.课程设计目的1.掌握收音机的工作原理及组成。
2.学会超外差式收音机的安装与调试。
2.实验仪器晶体管超外差教学收音机零件一套工具组(万用表、电烙铁、松香、焊锡丝、镊子等)3.课程设计内容3.1实验原理图及具体原理阐述电路原理图(a)电路板(b)3.1.1输入电路又称输入调谐回路或选择电路,其作用是从天线上接收到的各种高频信号中选择出所需要的电台信号并送到变频级。
输入电路是收音机的大门,它的灵敏度和选择性对整机的灵敏度和选择性都有重要影响。
3.1.2变频电路又称变频器,由本机振荡器和混频器组成,其作用是将电路选出的信号(载波频率为fs的高频信号)与本机振荡器产生的振荡信号(频率为fr)在混频器中进行混频,结果得到一个固定频率(465kHz)的中频信号。
这个过程称为“变频”,它只是将信号载波频率降低了,而信号的调制特性并没有被改变,仍属于调幅波。
由于混频管的非线性作用,fs与fr在混频过程中,产生的信号除原信号频率外,还有二次谐波及两个频率的和频和差频分量。
其中差频分量(fr-fs)就是我们需要的中频信号,可以用谐振回路选择出来,而将其它不需要的信号滤除掉。
因为465kHz中频信号的频率是固定的,所以本机振荡信号的频率始终比接收到的外来信号频率高出465kHz,这就是“超外差”的由来。
3.1.3中频放大电路又叫中频放大器,其作用是将变频级送来的中频信号进行放大,一般采用变压器耦合的多级放大器。
高频课程设计报告
高频电子线路设计报告设计题目:AM波调制解调电路设计班级: 11电子信息工程指导老师:设计时间:2013年1月一、课程设计的目的调制在通信系统中至关重要,所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上,再由天线发射出去。
本次课程设计,我组以AM波调制解调电路设计为课题,借助Multisim仿真软件,利用基极调幅和包络检波达到信号的调制和解调要求。
二、设计思路及总体方案我组的设计思路为,以电容三端式反馈振荡器(即考毕兹振荡电路)产生高频交流电信号作为载波,通过基极调幅电路将调制信号附加在高频载波上调制,得到已调信号发送出去,然后经过包络检波电路解调和LC式集中选择性滤波器滤波,输出低频调制信号,最后通过低频放大电路放大,得到符合要求的低频信号。
总体方案分为两个模块,分别为发送模块和接收模块,其中一共有五个电路,分别为本地振荡电路,基极调幅电路,包络检波电路,LC低通滤波电路,以及低频放大电路。
无线发射模块的原理,以本地振荡器产生频率为1MHZ幅值为7.5V 的高频交流信号为载波,利用函数发生器产生频率为1kHZ幅值为1V 的调制信号(有用的信号),调整参数使放大器工作在欠压状态,通过基极调幅得到频率为1MHZ幅值随调制信号变化而变化的调幅波(AM波)发射出去。
无线接收模块的原理,利用二极管的单向导电性和RC充放电的过程对接收到的调幅波进行包络检波得到调制信号(含有其他频率),通过低通滤波器选出频率为1kHZ的信号(幅值很小),接着用低频功率放大器放大后得到我们需要的低频信号。
整体框图:三、电路设计及原理分析1.电容反馈式三端振荡电路1)电路图:2)原理:从输出信号中取出一部分利用电容反馈到输入端作为输入信号,无须外部提供激励信号,能产生持续等幅正弦波输出。
由于反馈主要是通过电容,所以可以削弱高次谐波的反馈,使振荡产生的波形得到改善,且频率稳定度高,又适于较高频段工作。
3)参数计算:LC 振荡器由基本放大器、选频网络和正反馈网络三个部分组成。
高频调频课程设计
学号:2011 - 2012 学年第一学期《FM调频设计》课程设计报告题目: FM调频设计专业:电子信息工程班级:电信(1)班姓名:指导教师:成绩:电气工程系201年月日课程设计任务书一.设计目的通过课程设计,使学生加强对高频电子技术电路的理解,学会查寻资料﹑方案比较,以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力,创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会,锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化;通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强学生的实践能力。
二、设计任务正确按照要求设计 FM 调制器。
三、具体要求(1)设计要求:用变容二极管2CC1C和9014(3DG12)设计一FM 调频电路其中β=60,变容二极管2CC1C两端电压Vq=4V时Cq=75pF,Q 处的斜率为12.5pF/V(2)主要技术指标:中心频率10.7MHz 调制信号:1KH,频偏:20KHz高频电子线路系统地介绍了通信系统,特别是无线通信系统中的最基本电路及它们的功能,给出了定性及定量分析这些电路性能的方法这些电路包括了发射机及接收机中的选频放大电路﹑混频电路﹑功放电路﹑振荡电路﹑调制及解调电路﹑锁相环电路﹑自动增益控制电路及频率合成电路。
本课程的基本知识教学目标与能力目标是:通过理论和实践缴械,是学生了解调制在通信系统中具有十分重要的作用。
一方面,通过调制可以把基带信号的频谱搬移到所希望的位置上去,从而将调制信号转换成适合于信道传输或便于信道多路复用的已调信号。
另一方面,通过调制可以提高信号通过信道传输时的抗干扰能力,同时,它还和传输效率有关。
掌握高频单元电路的线性组成,基本工作原理,分析方法,技术要求及一些典型集成电路的实际运用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,以及使用先进仿真软件的能力,为进一步学习,掌握电子,通讯技术的专业技能打下基础。
1方案选择:产生调频信号的电路叫做调频器,对他有4个主要的要求: ① 已调波的瞬时频率与调制信号成比例变化。
高频课程设计实验报告
高频电子线路课程设计报告——收音机安装与调试专业:电子信息科学与技术班级:2011150学号:201115002姓名:王冬冬1、题目:博士208HAF收音机的安装与调试2、方案介绍收音机,由机械,电子,磁铁等构造而成,用电能将电波信号转换为声音,收听广播电台发射的电波信号的机器。
又名无线电、广播等。
其大致原理就是把从天线接收到的高频信号经鉴频或检波(解调)还原成音频信号,送到耳机或喇叭变成音波。
由于科技进步,天空中有了很多不同频率的无线电波。
如果把这许多电波全都接收下来,音频信号就会象处于闹市之中一样,许多声音混杂在一起,结果什么也听不清了。
为了设法选择所需要的节目,在接收天线后,有一个选择性电路,它的作用是把所需的信号(电台)挑选出来,并把不要的信号“滤掉”,以免产生干扰,这就是我们收听广播时,所使用的“选台”按钮。
选择性电路的输出是选出某个电台的高频调幅信号,利用它直接推动耳机(电声器)是不行的,还必须把它恢复成原来的音频信号,这种还原电路称为解调,把解调的音频信号送到耳机,就可以收到广播。
无线电广播的接收是由收音机实现的。
收音机的接收天线收到空中的电波;调谐电路选中所需频率的信号;检波器将高频信号还原成声频信号(即解调);解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率;最后经过电声转换还原出广播内容。
可见,在无线电广播和接收过程中,无线电波是信息传播的重要工具。
利用无线电波作为载波,对信号进行传递,可以用不同的装载方式。
在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。
目前调频式收音机多采用集成芯片并用天线接收。
在本次收音机整机电路实现和实践中采用的是CXA1191M集成芯片和其他的辅助电路,其整机具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。
集成电路收音机的特点是:结构比较简单,性能指标优越,体积小等优点。
收音机通过调谐回路选出所需的电台,送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频,然后选出差频作为中频输出(我国规定的AM中频为465KHZ,FM中频为10.7MHZ),中频信号经过检波器检波后输出调制信号(低频信号),调制信号(低频信号)经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压,即功率,再推动喇叭发出响的声音。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
*******************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2008年秋季学期高频电子线路课程设计题目:窄带调频接收机电路设计与分析专业班级:06级通信工程(1)班姓名:乔林生学号:06250124指导教师:陈昊成绩:中文摘要本接收系统,以模拟乘法器为核心,接收部分由本机振荡,混频电路,晶体振荡电路,小信号放大,鉴频电路等模块组成。
在设计过程中,采用模块化的设计方法,并使用了EDA 工具软件,在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取,提高了设计效率。
方案的优点是电路简单、器件易得、大大提高了电路的可行性。
关键词: 调频接收机;鉴频电路;仿真目录第一章概述 (1)第二章窄带调频接收机原理介绍 (2)2.1 接收系统原理框图 (2)2.2 高频小信号放大电路 (3)2.3 混频电路 (3)2.4 晶体振荡器电路 (4)2.5 鉴频电路 (4)第三章设计要求 (5)3.1 目的及意义 (5)3.2 设计任务及主要技术指标和要求 (6)3.3 内容和要求 (6)第四章开发平台简介 (7)第五章详细设计及仿真 (9)5.1 高频小信号放大器电路设计及仿真 (9)5.2 混频电路设计及仿真 (10)5.3 晶体振荡电路设计及仿真 (11)5.4 鉴频电路设计及仿真 (11)总结 (15)参考文献 (16)第一章概述随着社会经济的迅速发展和科学技术的全面进步,计算机事业的飞速发展,以计算机与通信技术为基础的信息系统正处于蓬勃发展的时期。
随着经济文化水平的显著提高,人们对生活质量及工作软件的要求也越来越高。
在当今电子设计领域,EDA设计和仿真是一个十分重要的设计环节。
在众多的EDA设计和仿真软件中,EWB软件以其强大的仿真设计应用功能,在各高校电信类专业电子电路的仿真和设计中得到了较广泛的应用。
EWB软件及其相关库包的应用对提高学生的仿真设计能力,更新设计理念有较大的好处。
EWB(电子工作平台)软件,最突出的特点是用户界面友好,各类器件和集成芯片丰富,尤其是其直观的虚拟仪表是EWB软件的一大特色。
它采用直观的图形界面创建电路:在计算机屏幕上模仿真实实验室的工作台,绘制电路图需要的元器件、电路仿真需要的测试仪器均可直接从屏幕上选取。
EWB软件所包含的虚拟仪表有:示波器,万用表,函数发生器,波特图图示仪,失真度分析仪,频谱分析仪,逻辑分析仪,网络分析仪等。
本次课程设计主要是利用EWB软件来设计和仿真信号调频接收机系统电路。
第二章窄带调频接收机原理介绍2.1 接收系统原理框图无线通信(或称无线电通信)的类型很多,可以根据传输方法、频率范围、用途等分类。
不同的无线通信系统,其设备组成和复杂度虽然有较大差异,但它们的基本组成不变,图2-1是无线通信系统基本组成的方框图。
图2-1 无线电通信系统基本组成框图图中虚线以下部分为接收设备(收信机), 天线及天线开关为收发共用设备。
信道为自由空间。
接收机由调谐电路、变频器、中频放大器、检波器、音频放大器等部分电路组成。
调谐电路是将空中众多的电磁波中选出我们所需要的电台。
变频器是将天线接收到的电磁波和本机振荡信号混合后产生一个中频信号,然后送入中频放大器进行放大。
鉴频器是将放大后的中频信号将声音信号从电磁波中分离出来,也叫解调,是调制的反过程。
音频信号经过音频放大器放大后通过喇叭发出声音。
由上面的例子可以看出接收机电路的基本内容应该包括:(1)高频小信号放大电路(2)混频电路(3)晶体振荡器电路(4)鉴频电路2.2 高频小信号放大电路高频小信号谐振放大器的功用就是放大各种无线电设备中的高频小信号。
高频小信号谐振放大电路主要用于接收机的高频放大器和中频放大器中,功用就是放大各种无线电设备中的高频小信号。
高频小信号调谐放大器的电路由晶体管和LC 谐振回路组成。
晶体管工作在线性区,可看成线性元件,可用有源四端网络参数微变等效电路来分析。
图2-2 高频小信号放大电路 2.3 混频电路混频,又称变频,也是一种频谱的线性搬移过程,它是使信号的频率由一个量值变换为另一个量值的过程,但在变换后,信号的频谱结构不变。
具有这种功能的电路称为变频器(或混频器)。
图2-3 混频器 设输入已调波信号: 本振信号: 那么两信号的乘积项为: 则经带通滤波器的输出为: 如果带通滤波器的中心频率为 ()c L I ωωω-= 带宽 max2Ω=B u c (f c ) u L (f L )u I (f I )混频器R L 2L 3C 14V R b 1R b 2C b R e C e (a )5[]tt U u c c c ωcos cos Ω=tU u L L L ωcos =[][]t t t U U t t t U U u c L c L L c L c L c I )cos()cos(cos 21cos cos cos ωωωωωω-++Ω=Ω=t t U U u c L L c I ωω)cos(cos 21-Ω=一般用混频器产生中频信号,混频器将天线上接收到的信号与本振产生的信号混频,当混频的频率等于中频时,信号可以通过中频放大器,被放大后,进行峰值检波。
检波后的信号被视频放大器进行放大,然后显示出来。
由于本振电路的振荡频率随着时间变化,因此频谱分析仪在不同的时间接收的频率是不同的。
模拟乘法器能够完成两个信号的相乘,在其输出中都会出现混频所要求的的差额()L C ωω-,然后利用滤波器取出该频率分量,即完成了混频。
2.4 晶体振荡器电路石英晶体振荡器是利用石英晶体谐振器做滤波元件构成的振荡器,其振荡频率有石英晶体谐振器决定。
与LC 谐振回路相比,石英晶体谐振器具有很高的标准性和极高的品质因数,因此石英晶体振荡器具有很高的频率稳定度,采用高精度和稳频措施后,石英晶体振荡器可以达到410---910-的频率稳定度。
在仪器、通信设备中都有广泛的应用。
石英晶体振荡器具有较高的频率稳定度。
图2-4 石英晶体等效电路2.5 鉴频电路从调频波中"检出"原来调制信号的过程称为调频波的解调,又叫鉴频。
实现鉴频的电路称为鉴频器,也叫频率检波器。
鉴频器使输出电压和输入信号频率相对应的电路。
用于调频信号的解调,常见的有斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器等,对这类电路的要求主要是非线性失真小,噪声门限低。
C o C g C o C g5 C g3C gL g L g3 L g5L g R g斜率鉴频器原理电路图如图2-5(a)。
其中,晶体管和LC回路实质上是一个调谐放大器,但回路的谐振频率f0与已调频信号的中心频率fc是失谐的。
一旦已调频信号的瞬时频率发生变化,放大器就输出一个与之相对应的调幅-调频波(图2-5(b))。
经二极管检波处理,即可在负载RL上得到与原调制信号变化规律相同的输出。
斜率鉴频器的电路比较简单,但回路失谐时其谐振特性曲线不是直线,因而鉴频特性的线性较差。
图2-5 斜率鉴频器原理电路及特性第三章设计要求3.1 目的及意义通过高频电子线路课程设计,使学生加强对高频电子技术电路的理解,学会查寻资料、方案比较,以及设计计算等环节。
进一步提高分析解决实际问题的能力,创造一个动脑动手、独立开展电路实验的机会,锻炼分析、解决高频电子电路问题的实际本领,真正实现由课本知识向实际能力的转化;通过典型电路的设计与制作,加深对基本原理的了解,增强学生的实践能力。
3.2 设计任务及主要技术指标和要求载波频率:1MHz调制信号:50kHz电源电压:直流12V整机静态工作电流:100mA输出功率:≥350mW3.3 内容和要求要求掌握各单元电路的设计与参数计算组成,完成整机电路设计。
掌握串、并联谐振回路及耦合回路的测量与调试方法;高频小信号调谐放大器,高频功率放大器,混频器,鉴频器的基本原理,调试与测量的方法。
通过实际电路方案的分析比较,设计计算﹑元件选取﹑安装调试等环节,初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。
了解与课程有关的电子电路以及元器件工程技术规范,能按课程设计任务书的技术要求,编写设计说明,能正确反映设计和实验成果。
第四章开发平台简介随着电子技术和计算机技术的发展,电子产品已与计算机紧密相连,电子产品的智能化日益完善,电路的集成度越来越高,而产品的更新周期却越来越短。
Multisim 10是加拿大Interactive Image Technologies公司2001 年推出的Multisim 最新版本。
可以设计、测试和演示各种电子电路,包括电工电路、模拟电路、数字电路、射频电路及部分微机接口电路等。
可以对被仿真的电路中的元器件设置各种故障,如开路、短路和不同程度的漏电等,从而观察不同故障情况下的电路。
它有丰富的元件库,为用户提供元器件模型的扩充和技术;虚拟测试仪器仪表种类齐全,其操作方法与实际仪器十分相似;具有较为详细的电路分析功能,可以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等18 种电路分析方法,基本上能满足一般电子电路的分析设计的要求;提供了多种输入输出接口,Multisim2001 可以与国内外流行的印刷电路板设计自动化软件Protel及电路仿真软件Pspice之间的文件接口,也能通过Windows 电路图送往文字处理系统中进行编辑排版,同时还支持VHDL和Verilog HDL语言的电路仿真与设计。
Multisim 10 把所有的元件分成13类库,再加上放置分层模块、总线、登录网站共同组成元件工具栏。
Multisim 10提供了18种仪表,仪表工具栏通常位于电路窗口的右边,也可以用鼠标将其拖至菜单的下方,呈水平状。
Multisim 10具有以下特点:(1)Multisim 10是一个电路原理设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。
其元器件库提供数千种电路元器件供实验选用,同时也可以新建或扩充已有的元器件库,而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到,因此可以很方便地在工程设计中使用。
(2)Multisim 10 的虚拟测试仪器仪表种类齐全,有一般实验用的通用仪器,如万用表、信号发生器、双通道示波器、直流电源;还有一般实验室少有或没有的仪器,如波特图示仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真度测量仪、频谱分析仪和网络分析仪等。
(3) Multisim 10 具有较详细的电路分析功能,可以完成电路的瞬态和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等,以帮助设计人员分析电路的性能。