電子信息工程論文超外差接收機(jī)設(shè)計(jì)論文

1、 超外差接收機(jī)設(shè)計(jì)論文 課題名稱: 超外差式接收機(jī)的設(shè)計(jì)制作 專業(yè)名稱： 電 子 信 息 工 程 小組成員： 指導(dǎo)老師： 長春工程學(xué)院摘 要超外差式接收機(jī)主要由五部分組成，先通過預(yù)選部分(包括射頻部分和預(yù)選器)選擇初始信號，再由混頻器將射頻轉(zhuǎn)換成中頻，提高電路性能，然后經(jīng)過中頻放大器放大，之后由音頻檢波器將信號轉(zhuǎn)換為初始的源信息，最后經(jīng)過音頻功率放大器推動揚(yáng)聲器輸出信號。這五個部分的組合作用實(shí)現(xiàn)了對信號的接收，檢波，放大和輸出的過程，本論文將通過介紹分析這五個部分的電路來了解超外差式接收機(jī)的工作原理，進(jìn)而為其制作創(chuàng)造條件。關(guān)鍵詞： 預(yù)選電路，混頻器，中頻放大器，檢波，功率放大器abstract

2、specialized superheterodyne receivers type mainly by five parts, first through the primary part (including rf part and the primary) to select the initial signals, again by the mixer will convert rf intermediate frequency, improve the circuit performance, then through intermediate frequency amplifier

3、 amplification, after the audio detectors will signal conversion for initial source information, finally after audio power amplifier drive a speaker output signal. the five part of the combination between realize the signals, detection, amplification and output of the process, this paper will be thr

4、ough the introduction and analysis of the five part of the circuit to understand the work principle of specialized superheterodyne receivers, and then to make the create conditions.keywords：primary circuit, mixers, intermediate frequency amplifier, detection, power amplifier1 超外差式接收機(jī)的結(jié)構(gòu)利用超外差式電路的接收機(jī)叫

5、做超外差式接收機(jī)，它的特點(diǎn)是利用電路將輸入信號和本機(jī)信號放到混頻器中得到可放大的中頻信號，再利用其它的檢波和放大及濾波電路得到質(zhì)量較高的信號。超外差的實(shí)質(zhì)就是將調(diào)制波不同頻率的載波，變成固定的且頻率較低的中頻載波（簡稱中頻）。在廣播、電視、通訊領(lǐng)域，超外差接收方式被廣泛采用，如圖2.2。通過變頻，將所要收聽的電臺的高頻信號變成另外一個預(yù)先確定好的頻率，然后再進(jìn)行中頻放大和檢波。其原理圖和結(jié)構(gòu)框圖分別如圖1和圖2所示。圖1超外差式接收機(jī)原理圖圖2超外差式接收機(jī)原理框圖2超外差式接收機(jī)的結(jié)構(gòu)部分超外差式接收機(jī)主要由五部分組成，預(yù)選電路，混頻器，中頻放大器，檢波，功率放大器，下面分別對其工作原理進(jìn)行

6、分析。21 預(yù)選部分預(yù)選部分包括射頻（rf）部分和預(yù)選器，用來選擇初始信號，對其他信號加以抑制，再將初始信號送往混頻器進(jìn)行處理。2.1.1射頻部分的作用根據(jù)靈敏度，一個電路可能沒有或有多個rf放大器，其優(yōu)點(diǎn)有：l 能擴(kuò)大增益，提高靈敏度；l 能提高信噪比；l 有助于抑制鏡像頻率；l 提高信號選擇性2.1.2 預(yù)選器電路在預(yù)選器電路中，其任務(wù)是接收廣播電臺發(fā)射的無線電波，并從中選擇出所需電臺信號。本電路選擇利用串聯(lián)諧振回路選頻。原理圖如圖3所示。圖中l(wèi)c諧振回路是收音機(jī)輸入回路，改變電容c使諧振回路固有頻率f=與無線電發(fā)射頻率相同，從而引起電磁共振，諧振回路兩端電壓最大，將該電波接收下來。其原因

7、是當(dāng)串聯(lián)諧振回路諧振時(shí)，有電壓關(guān)系：電感端電壓u=qe,電容分壓u=qe，圖3諧振回路 所以諧振時(shí)電容與電感兩端分壓比電源電壓大很多倍，即為電壓 22 混頻電路混頻電路是超外差式接收機(jī)的關(guān)鍵部分，此電路的質(zhì)量對收音機(jī)的靈敏度和信噪比都有很大影響。它將接收的高頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l信號，然后將其送往中頻放大器。2.2.1 混頻電路的原理圖混頻電路混頻過程是將頻譜線性搬移的過程，完成此功能關(guān)鍵是要獲得兩個信號的乘積，然后就可以完成所需的線性搬移功能?；祛l電路是超外差式接收機(jī)的關(guān)鍵部分，此電路的質(zhì)量對收音機(jī)的靈敏度和信噪比都有很大影響。如圖4是變頻電路的原理圖，通過三極管的非線性產(chǎn)生新的頻率，再通過低通濾

8、波器將產(chǎn)生的高頻分量 圖4混頻電路的原理圖此電路是二極管平衡式混頻器，具有電路簡單，組合分量少，輸出頻譜純凈，工作頻帶寬等優(yōu)點(diǎn)，經(jīng)常運(yùn)用于高頻通信系統(tǒng)中。2.2.2 混頻原理完成頻譜線性搬移功能的關(guān)鍵是要獲得兩個輸入信號的乘積，能找到這個乘積項(xiàng)，就可完成所需的頻譜線性搬移功能。設(shè)輸入到混頻器中的輸入已調(diào)波信號uc和本振電壓uc分別為uc=uccostcosct , ul=ulcoslt這兩個信號的乘積為（設(shè)相乘系數(shù)k=1）ui=uculcostcosctcoslt =1/2 uculcostcos(l + c)t + cos(l-c)t如果帶通濾波器的中心頻率取為i =l - c，帶寬為2，那

9、么乘積信號ui經(jīng)帶通濾波器濾除高頻分量(l + c)項(xiàng)后，可得中頻電壓為 ui =1/2 uculcostcosit=uicostcosit比較uc與ui的表達(dá)式可以看出，兩信號的包絡(luò)成線性關(guān)系，但載波頻率發(fā)生了變化。頻譜由原來的c變?yōu)楝F(xiàn)在的，實(shí)現(xiàn)了由高頻到中頻的轉(zhuǎn)換，即為混頻過程。2.2.3 混頻電路的干擾問題在接受機(jī)中，加在混頻器輸入端除有用的輸入信號外往往還有多個干擾信號。常見的干擾有有噪音干擾，副波道干擾，交調(diào)干擾，互調(diào)干擾 ，包絡(luò)失真與阻塞干擾等。這些混頻失真將嚴(yán)重影響通信質(zhì)量。在通信中通常采用下列措施改善這種問題：壓低前級輸入信號強(qiáng)度；中頻頻率應(yīng)選擇在頻段外；減少組合頻率分量。23

10、 中頻放大器信號在經(jīng)過變頻以后，由原來的頻率變換成一個較低的頻率，即中頻，這個電壓是比較弱的，需要進(jìn)行放大，然后再進(jìn)行檢波。而中頻放大器就承擔(dān)了放大中頻信號的任務(wù)。2.3.1中頻放大電路的選擇性和通頻帶進(jìn)入中頻放大器的是調(diào)幅信號，占有一定的頻帶寬度，為了放大后沒有失真，需要對中頻信號有放大作用的同時(shí)對其他信號不予放大，這就要求諧振回路具有理想的選頻特性，對電路的品質(zhì)因數(shù)有一定的要求。2.3.2中頻變壓器的作用（1）選頻作用。中頻變壓器的初級與電容構(gòu)成并聯(lián)的諧振回路，利用其特點(diǎn)完成選頻作用，當(dāng)中頻信號經(jīng)過并聯(lián)的諧振回路時(shí)產(chǎn)生較大的壓降，經(jīng)過耦合作用到下一級，從而完成了中頻信號的放大，同時(shí)抑制了其

11、他干擾信號。（2）阻抗變換作用。變頻電路與中頻放大器之間是靠中頻變壓器耦合的，利用阻抗變換原理可實(shí)現(xiàn)前后級之間的阻抗變換，從而使中頻獲得較大的增益。24 檢波電路檢波即為調(diào)幅波的解調(diào)，其過程也是信號頻譜搬移的過程，將高頻載波端的頻譜搬移到低頻段，過程正好與調(diào)制相反，可分為包絡(luò)檢波和同步檢波兩大類。2.4.1二極管大信號檢波器檢波電路的它的作用是對中頻載波信號進(jìn)行檢波，檢波后的殘余中頻及高次諧波再通過濾波電路濾除干擾信號，二極管大信號檢波器簡單的原理圖如圖5所示，其波形變化如圖6。圖5二極管大信號檢波原理圖圖6二極管大信號檢波前后波形25 低頻放大電路2.5.1 低頻小信號放大電路音頻信號經(jīng)過放

12、大后帶負(fù)載能力還很差，不能直接推動揚(yáng)聲器工作，還需進(jìn)行功率放大。其原理圖如圖7。 圖7小信號放大電路原理圖2.5.2 音頻功率放大器一個功率放大器通常由輸入級、中間級和輸出級組成。前兩級為電壓放大電路，通常工作在小信號狀態(tài)；后一級為功率輸出級，通常接成射極輸出器的方式，向負(fù)載提供足夠大的輸出功率，工作在大信號狀態(tài)。 功率放大電路具有以下特點(diǎn)：具有足夠大的輸出功率。為了得到足夠太的功率輸出，要求功放管的電壓和電流都有足夠大的輸出幅度，因此管子往往在接近極限狀態(tài)下工作。效率要高。由于輸出功率大，因此直流電源消耗的功率也大，這就存在一個效率問題。效率就是負(fù)載得到的有用信號功率和電源供給的直流功率的比

13、值 ，這個比值越大，意味著效率越高。非線性失真要小。功率放大電路是在大信號下工作，所以不可避免地會產(chǎn)生非線性失真，而且同一功放管輸出功率越大，非線性失真就越嚴(yán)重。3. 論文總結(jié)通過這次論文，我們了解如何在多個資料之間建立聯(lián)系，再從中篩選出有價(jià)值的信息，并且把這些信息和原理電路聯(lián)系在一起。同時(shí)我也深刻地認(rèn)識到課程設(shè)計(jì)能夠加深對課本的了解，若沒有對課本有一個較好的理解和貫通，很難得到準(zhǔn)確的結(jié)論，而且在理解上會有很大的困難。在這次課程設(shè)計(jì)過程中，我遇到了幾個自己不能解決的問題，通過同學(xué)的幫助最終把問題解決，在此，我才知道自己的電子知識還是不夠，而且我們所學(xué)的理論知識是很有用的，沒有堅(jiān)實(shí)的知識基礎(chǔ)，是不可能完成設(shè)計(jì)的。只有在不斷地錯不斷地改，不斷地交流不斷地