高频课设(调频接收机的设计)

目录

中文摘要

第一章概述

第二章调频接收机原理介绍

2.1 接收系统原理框图

2.2 高频小信号放大原理

2.3 混频原理

2.4 晶体振荡器原理

2.5 鉴频原理

第三章设计要求

3.1 目的及意义

3.2主要技术指标和要求

3.3 内容和要求

第四章开发平台简介

第五章详细设计及仿真

5.1 高频小信号放大器电路设计及仿真

5.2混频电路

5.3 晶体振荡电路

5.4鉴频电路

5.5单片窄带调频接收电路设计与实验验证总结

参考文献

附录 MC3361介绍

中文摘要

无线电信号是用天线将接收到的电磁波转变为已调波电流，然后从已调波电流中检出原始的信号。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。现在接收机几乎全是超外差接收机。

关键字：高频放大混频鉴频调频

第一章概述

本次课程设计，其目的就是得到一个超外差式的调频接收机。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，然后在进行放大和鉴频。这个固定的频率，是由差频的作用产生的。超外差接收机的设计，将其分为输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频放大等六部分。其优点是大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。

第二章调频接收机原理介绍

2.1 接收系统原理框图

一般调频接收机的工作原理是：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，经过解调器解调后，再由低频功放级放大。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。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 高频小信号放大原理

高频放大器与低频放大器的主要区别是二者的工作频率范围和所需通过的频带宽度都有所不同，所以采用的负载也不相同。谐振放大器就是采用谐振回路作为

负载的放大器。根据谐振回路的特性，谐振放大器对于靠近谐振频率的信号有较大的增益。对于远离谐振频率的信号，增益迅速下降。对于高频小信号放大器来说，由于信号小，可以认为它工作在晶体管的线性范围内。它的主要质量指标有增益、通频带、选择性。

2.3 混频原理

混频就是把高频信号经过频率变换，变为一个固定的频率。有两中混频器。（1）晶体管混频器。它的优点是变频增益高，但它的动态范围校，组合干扰频率严重，噪声较大，存在本地振荡辐射。

（2）二极管混频器。它的特点与晶体管混频器正好相反。

调频中，载波的瞬时频率或瞬时相位受调制信号的控制，作周期性地变化，变化的大小与调制信号的强度成线性关系，变化的周期由调制信号的频率决定。调频波的主要优点是抗干扰性强。指标有：频谱宽度、寄生振幅、抗干扰能力。调频可分为直接调频和间接调频。

2.4 晶体振荡器原理

利用石英晶体的压电效应，将石英晶体作为振荡回路原件，构成石英晶体振荡器，可以获得很高的频率稳定度。其振荡原理与一般反馈式LC振荡器相同，只是把其他回路原件一起按照三端电路的基本准则组成三端振荡器。根据这种原理，在理论上可以构成几种基本的晶体振荡电路。

2.5 鉴频原理

在接受调频或调相信号时，必须采用频率鉴频器或相位鉴频器。频率鉴频器要求输出信号与输入信号调频波的瞬时频率的变化成正比。这样，输出信号就是原来传送的信息。鉴频的方法很多，第一类鉴频的方法首先是进行波形变换，将等副调频波变换成随瞬时频率变化的条幅波，然后用振幅检波器将振幅的变化检测出来。第二类是对调频波通过零点的数目进行计数，因为其单位时间内的数目正比于调频波的瞬时频率。第三类鉴频方法是利用移相器与符合门相配合来实现。

第三章设计要求

3.1 目的及意义

本次课设的目的就是通过学习和掌握电路设计和仿真软件的基础上，按要求

设计一个高频电子线路并仿真，综合应用所学知识，进行一次比较全面的训练，为今后的学习和工作积累经验。

此外，该题目还涵盖了«通信原理»、«电路分析»、«模拟电子»等主要课程的知识点，学生通过该题目的设计过程，可以初步掌握各种元器件工作原理和电路设计、开发原理，得到系统的训练，提高解决实际问题的能力。

3.2主要技术指标

1．工作频率范围..0 =88～108MHz

2．灵敏度：5～30uV。

3．选择性：中频干扰比大于50dB。

4．频率特性：通频带2△f=200KHz。

此外，还要适当考虑输出功率，输入波形失真等问题。

3.3 内容和要求

学习和掌握调频和鉴频电路设计方法，熟悉相关元器件的工作原理和基本参数，设计一个调频及鉴频电路。学习并掌握电路设计仿真软件的基本操作等。主要包括：

1、调频和鉴频电路原理分析；

2、电路设计；

3、电路分析；

4、仿真结果和分析。

第四章开发平台简介

Multisim是Interactive Image Technologies (Electronics Workbench)公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力。为适应不同的应用场合，Multisim推出了许多版本，用户可以根据自己的需要加以选择。

软件以图形界面为主，采用菜单、工具栏和热键相结合的方式，具有一般Windows应用软件的界面风格，用户可以根据自己的习惯和熟悉程度自如使用。由于此软件采用交互式的界面，比较直观，操作方便，具有丰富的元器件库和品