無線接收機課程設(shè)計

1、5 2013 級模擬電子技術(shù)課程設(shè)計 無線接收機（超外差式調(diào)幅收音機）的設(shè)計與制作 姓名： 王天浩 專業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 學(xué)號： 201240720134 指導(dǎo)教師： 韋永梅 2013 年12 月無線接收機（超外差式調(diào)幅收音機）的設(shè)計與制作1 設(shè)計任務(wù)與要求 1.1、設(shè)計目的1、了解無線電收音機的一般組成原理、結(jié)構(gòu)及特點；2、熟悉幅度調(diào)制與解調(diào)的工作原理；3、掌握無線接收機的技術(shù)指標(biāo)和測試方法；4、掌握提高靈敏度和選擇性的方法。1.2、技術(shù)指標(biāo)1、頻率覆蓋范圍：540kHz1600kHz；2、中頻頻率：465KHZ±2KHZ；3、靈敏度2mV/m（26dB S/N）；4、選擇性

2、20dB（±8KHz）；5、靜態(tài)電流20mA（3V 直流電源）；6、輸出功率：200mW（10%失真度）。1.3、設(shè)計要求1、手動調(diào)諧方式；2、手動預(yù)置2 個以上電臺；3、擬定測試所需儀器；4、根據(jù)性能指標(biāo)，更改元件參數(shù)，選擇元器件；5、測量相關(guān)技術(shù)指標(biāo)；6、繪出原理圖，畫出印制板圖，并制出實物；7、撰寫設(shè)計報告；8、預(yù)留相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的測試端口。2 方案選取與論證2.1方案的選取選取超外差調(diào)幅收音機作為實驗方案。2.2方案的論證1，超外差式收音機是指輸入信號和本機振蕩信號產(chǎn)生一個固定中頻信號的過程。如果把收音機收到的廣播電臺的高頻信號，都變換為一個固定的中頻載波頻率（僅是載波頻率發(fā)生

3、改變，而其信號包絡(luò)仍然和原高頻信號包絡(luò)一樣），然后再對此固定的中頻進行放大，檢波，再加上低放級，功放級，就成了超外差式收音機。2,，超外差式收音機工作原理簡單，結(jié)構(gòu)簡單，而且收音效果好，其工作原理與我們本學(xué)期學(xué)習(xí)到的內(nèi)容貼切。3 電路設(shè)計與原理3.1電路設(shè)計超外差調(diào)幅收音機是用線圈收集信號，然后與本機信號耦合在一起，通過混頻產(chǎn)生465kHZ的中頻信號，由我們所學(xué)的知識可知三級管在中頻區(qū)的放大性能最好，然后經(jīng)過中放級進行小信號放大，再進行檢波，低放和功放級最后由揚聲器產(chǎn)生聲音。3.1.1原理框圖： 圖一 程序框圖3.1電路設(shè)計 圖二 電路原理圖3.2電路原理由原理圖可知這次的超外差調(diào)幅收音機使用

4、的是七管放大系統(tǒng)（七個三極管），通過六個放大級對信號進行不同的放大。3.2.1輸入回路輸入回路是將空間電磁波感應(yīng)到收音機系統(tǒng)中，這時候就要使用的是LC諧振回路，線圈與可變電容器并聯(lián)組成諧振回路，通過改變可變電容的C來改變諧振頻率 T=1/LC，當(dāng)信號頻率和諧振頻率相近時（帶寬和品質(zhì)因數(shù)有關(guān)）信號便被接入系統(tǒng)，通過磁棒的耦合作用將信號送到變頻級，碳棒同時也能增加電感系數(shù)（磁芯線圈）增加諧振頻率范圍。 圖三（輸入回路示意圖） 圖四 （ 變頻回路示意圖）3.2.2變頻回路變頻回路的主要作用是將不同頻率的信號變換成統(tǒng)一的465KHZ，然后再由中頻變壓器耦合到下一級對于一個從線圈接手到的信號我們首先要對

5、其進行放大，這個放大就由三極管Q1完成，但是放大的信號的頻率范圍很寬，不僅僅有中頻還有高頻和低頻，這時候我們要對這個信號進行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為465KHZ的信號，這時候就要利用混頻，所謂混頻就是將接受到的信號和本機振蕩相混合這時候會產(chǎn)生很多信號(和，差，倍)，這時候兩個信號之間之差便是中頻， 本機振蕩頻率輸入信號頻率=中頻本機振蕩由振蕩線圈T2和可變電容還有耦合電容組成C2組成的共基極三點式振蕩電路組成，可變電容和T2的次級產(chǎn)生振蕩，之后T2的初級再將放大后的信號耦合到振蕩回路，C2在高頻時相當(dāng)于短路。通過調(diào)節(jié)可變電容可以改變本機振蕩(本機振蕩的頻率一定大于465KHZ)無論輸入信號多大，我們最

6、后都會得到一個固定值的中頻信號，這時候再利用L3組成的諧振電路來選出中頻信號，只留下諧振頻率，其他頻率都被濾去，將下一級接收到的信號頻率固定在465KHZ這樣做第一可以提高收音機的靈敏度使信號都處于中頻區(qū)可以讓各級放大器都處于最佳放大狀態(tài)，第二提高選擇性，由于信號頻率固定，可以更好地濾去雜波，提高穩(wěn)定性3.2.3中頻放大電路圖五（中頻放大電路示意圖）經(jīng)過前兩級系統(tǒng)，這時候到達中頻放大區(qū)的信號的頻率都穩(wěn)定在465KHZ左右，他可以在中頻放大區(qū)中暢通無阻，而且會進行逐級放大，對于不需要的信號或者噪音信號便會被屏蔽掉，這樣能提高收音機的性能。中頻放大部分采用了雙極放大，經(jīng)T3耦合到的中頻信號先經(jīng)Q2

7、進行信號放大，之后經(jīng)過T4和電容組成的諧振電路進行一次濾波，進一步濾去465KHZ以外的信號，然后通過T5耦合到下一級放大，經(jīng)過第二級放大然后再經(jīng)過一次諧振電路，進一步進行濾波。通過兩次放大，兩次濾波。進一步保證了信號的保真度，減少了失真和噪聲信號，在使用變壓器耦合兩級放大要注意阻抗匹配，由電路原理可知在阻抗匹配的時候獲得的功率最高，在阻抗不匹配的時候也會對信號產(chǎn)生影響造成失真中頻放大電路采用的是射極放大電路Av=-Re/Re如果只有一級放大的話，相位會相差180°，兩級放大的話相位差=180+180=360無相位差3.2.4調(diào)幅檢波從已調(diào)幅波中恢復(fù)調(diào)制信息的電路稱為解調(diào)器或檢波器，

8、檢波器通常采用二極管檢波，檢波級的任務(wù)是把所需要的低頻信號從高頻信號中提取出來 圖六（檢波電路） 圖七 （三極管pn結(jié)示意圖）電路中的檢波是利用三極管的pn結(jié)來完成的，由圖可知三極管的集電極與基極連接在一起，相當(dāng)于上方的二極管短路，這時候只有下方的二極管起到作用，由于二極管的單向?qū)?，信號的下半周被濾去，只剩下上半周，然后C6,C7,R9組成型高通濾波電路，將殘留的中頻信號濾去，只留下20HZ-20KHZ的低頻信號，這個信號就是我們需要的信號，這個信號被送入功率放大電路中。3.2.5調(diào)幅檢波圖八（自動增益電路（acg）當(dāng)收音機接收強度變化較大的電臺信號時，自動增益電路能使輸出有能量變化較小。使

9、音量輸出不會因為信號強度的改變而改變，當(dāng)接收信號較強的電臺的時候ACG的強反饋作用會減少信號的失真，降低放大倍數(shù)，防止由于信號過大，導(dǎo)致功率放大級發(fā)生失真，當(dāng)信號較弱時ACG的作用較小，對增益也沒什么影響。尤其對于短波時，信號大時小的變化時ACG會自動減小對聲音質(zhì)量的影響。ACG的實質(zhì)就是一個負(fù)反饋電路，C3與R6組成一個低通濾波器，通過V4的基極電位來影響中頻放大電路的放大倍數(shù)，由于含有C5和C3所以進行反饋的是直流電位，當(dāng)V4的基極電位升高的時候，由于負(fù)反饋，V2的Vbe會減小放大倍數(shù)也會減小，由于ACG的實質(zhì)是負(fù)反饋電路，所以只對信號幅度過大時候才有影響，當(dāng)信號幅度過小的時候ACG的作用

10、很小，因為負(fù)反饋電路會降低電路的放大倍數(shù)，用放大倍數(shù)來換取低失真。ACG在收音機中的作用就是平衡強弱信號的增益，保證信號的不是真，和音量的平衡。 3.2.6低頻前置放大和功率放大 圖九上圖是收音機系統(tǒng)的前置放大級和功率放大級，低頻信號通過VR調(diào)節(jié)幅度和C8的耦達Q5基極進行初級信號放大，由原理圖可知V5是甲類放大電路，之后通過T6的耦合到達Q6和Q7組成乙類推挽放大電路中，由于T6的耦合作用，到達Q6和Q7的信號幅度相同，相位相反，當(dāng)信號的負(fù)半周的時候Q7導(dǎo)通，Q6截止，給電容C12充電，這時候在輸出端產(chǎn)生正半周信號，當(dāng)信號的正半周的時候Q6導(dǎo)通Q7截止這時候C12充當(dāng)著電源的作用，這時候在輸

11、出端產(chǎn)生負(fù)半周信號，雖然Q6Q7進行功率放大，但是信號幅度不發(fā)生改變，D3.D4在電路中的作用是使Q6.Q7一直處于導(dǎo)通狀態(tài)，避免交越失真。通過推挽電路放大（主要放大電流）提高了驅(qū)動負(fù)載的能力，可以直接驅(qū)動揚聲器，并且射極跟隨器有大輸入電阻較低的輸出電阻，由于揚聲器的阻抗是8，通過射極跟隨器可以進行阻抗的匹配，進一步減小失真3.2.7電源的退藕 圖十 退藕電路1 圖十一退藕電路2C9C10的作用是用來對電源進行退藕的，當(dāng)電池不斷使用之后，這時候電源電壓便會不穩(wěn)定，電池的內(nèi)部會產(chǎn)生振蕩，生成一些高頻的噪音信號，這時候如果沒有退藕電容將這些信號濾去，他們會從直接干擾系統(tǒng)，經(jīng)過放大干擾會更加嚴(yán)重。R

12、11和C13的作用相同都是對電源進行退藕，減少干擾，降低電源對地的交流電阻。退藕電容一般都是選擇小電容，一般都由兩個或者三個通道組成，只有電源工作正常，整個電路才能正常工作。4 設(shè)計體會通過這次收音機的設(shè)計和制作，讓我知道電子科學(xué)的魅力和自身許多地方的不足，這個設(shè)計看起來簡單，但是做起來很難，無論是電路的設(shè)計還是焊接，材料的選取和安裝，都是對我們平時學(xué)習(xí)的知識的總結(jié)，平時學(xué)到的很多東西都在這個收音機上得到實踐和檢驗，從諧振電路到推挽放大電路，這些知識不僅僅是模電還有電路分析等等的很多內(nèi)容，很多東西不是我們想的那樣簡單，理論知識很重要焊接也同樣重要，在電子世界里焊接是通往更遠(yuǎn)地方的道路，所以在平時我們不僅僅要學(xué)習(xí)理論知識，同時也要練習(xí)焊接技術(shù)。 參考資料電路分析基礎(chǔ)（上下） 李瀚蓀 高等教育出版社電子技術(shù)基礎(chǔ) 康光華 高等教育出版社模擬電子線路實驗與課程設(shè)計 劉積學(xué) 阜陽師范學(xué)院物理與電子科學(xué)學(xué)院課程設(shè)計評審表姓名專業(yè)年級學(xué)號設(shè)計題目評價內(nèi)容評價指標(biāo)評分權(quán)值評定成績作品質(zhì)量外觀整潔，元器件布局合理，