高頻電子線路課程設(shè)計(jì)報(bào)告

1、高頻電子線路課程設(shè)計(jì)報(bào)告設(shè)計(jì)課題: 調(diào)頻接收調(diào)試電路的設(shè)計(jì) 姓 名: 系 別: 電子科學(xué)系 專 業(yè): 電子科學(xué)信息與技術(shù) 班 級(jí): 07電科 學(xué) 號(hào): 同 組： 日 期: 2009年 12月 28日2010年 1月 4日 指導(dǎo)教師: 目錄 一、引言3 二、設(shè)計(jì)目的 3 三、總體方案設(shè)計(jì)33.1 設(shè)計(jì)思路33.2 調(diào)頻接收調(diào)試電路的總體方框圖4 四、設(shè)計(jì)原理分析4 五、總電路設(shè)計(jì)55.1 調(diào)頻接收調(diào)試電路的總電路圖55.2 單元電路的設(shè)計(jì)55.3 MC3357的極限參數(shù)8 六、單元電路調(diào)試步驟8 6.1 調(diào)試前硬件的檢查8 6.2 調(diào)試過程9 七、總結(jié)與心得體會(huì)10 八、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)11 九、元器件

2、清單11 十、參考文獻(xiàn)11 調(diào)頻接收機(jī)的設(shè)計(jì)一、引言 人類自從發(fā)現(xiàn)能利用電波傳遞信息以來，就不斷研究出不同的方法來增加通信的可靠性、通信的距離、設(shè)備的微形化、省電化、輕 巧化等。人們對(duì)接收信息所用的接收電路，也慢慢地趨于這種要求。目前的無線電接收機(jī)不單只能收音，且還有可以接收影像的電視機(jī)、數(shù)字信息的電報(bào)機(jī)等。 隨著廣播技術(shù)的發(fā)展，以接收電路為核心的接收機(jī)也在不斷更新?lián)Q代。自1920年開發(fā)了無線電廣播的半個(gè)多世紀(jì)中，以接收電路為核心制造的收音機(jī)經(jīng)歷了電子管收音機(jī)、晶體管收音機(jī)、集成電路收音機(jī)的三代變化，功能日趨增多，質(zhì)量日益提高。20世紀(jì)80年代開始，收音機(jī)又朝著電路集成化、顯示數(shù)字化、聲音立體

3、化、功能電腦化、結(jié)構(gòu)小型化等方向發(fā)展。這就對(duì)接收電路提出了新的挑戰(zhàn)。二、設(shè)計(jì)目的 通過課程設(shè)計(jì)，使學(xué)生加強(qiáng)對(duì)高頻電子技術(shù)電路的理解，學(xué)會(huì)查詢資料，方案比較，以及設(shè)計(jì)計(jì)算等環(huán)節(jié)。進(jìn)一步提高分析解決實(shí)際問題的能力，創(chuàng)造一個(gè)動(dòng)手動(dòng)腦、獨(dú)立開展電路實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，鍛煉分析、解決高頻電子電路問題的實(shí)際本領(lǐng)，真正實(shí)現(xiàn)由課本知識(shí)向?qū)嶋H能力的轉(zhuǎn)化，通過典型電路的設(shè)計(jì)與制作，加深對(duì)基本原理的了解，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力。具體要求如下： 1、掌握調(diào)幅收接收機(jī)的基本工作原理。 2、掌握調(diào)幅接收機(jī)的調(diào)試過程及故障排除。 3、培養(yǎng)學(xué)生掌握電路設(shè)計(jì)的基本思想和方法。 4、培養(yǎng)學(xué)生分析問題、發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。三、總體方案設(shè)

4、計(jì)3.1 設(shè)計(jì)思路 由天線收到的調(diào)頻信號(hào)經(jīng)高頻放大后送到一混頻級(jí)，與倍頻后的一本振來的信號(hào)進(jìn)行混頻，將高頻信號(hào)變?yōu)橹蓄l信號(hào)（一中頻，仍為調(diào)頻信號(hào)），經(jīng)10.7MHz濾波器濾波后送到二混頻級(jí)，與二本振來的信號(hào)混頻，將信號(hào)再變?yōu)槎蓄l，再經(jīng)465KHz濾波器濾波和中頻放大，通過限幅級(jí)消除干擾（傳輸過程中的干擾一般表現(xiàn)為寄生調(diào)幅），再由鑒頻器解調(diào)還原為聲音信號(hào)，送到低頻放大器放大后推動(dòng)喇叭發(fā)聲。3.2 調(diào)頻接收調(diào)試總體方框圖如下圖： 150MHz 10.7MHz 465KHz低放限幅鑒頻二中放二混頻一中放濾波器一混頻高放輸入回路靜噪二本振倍頻一本振 方框圖四、設(shè)計(jì)原理分析 1、中放的任務(wù)，是把變頻器

5、輸出的中頻信號(hào)放大后，輸入到檢波器。在超外差接收機(jī)中，信號(hào)放大的任務(wù)大部分是由中頻放大器來完成的。中放級(jí)的好壞對(duì)接收機(jī)的靈敏度、選擇性、失真和自動(dòng)增益控制等主要指標(biāo)有著決定性的影響。因此對(duì)中放的要求是：增益高，穩(wěn)定性好，具有良好的通頻帶特性。也就是說，對(duì)于干擾信號(hào)抑制能力強(qiáng)，選擇性要好，而對(duì)信號(hào)本身的影響或衰減要小，自動(dòng)增益控制對(duì)整機(jī)頻帶影響要小。 2、在調(diào)頻接收機(jī)的情況下，載波的振幅大小并不包含有用的信號(hào)，這就使我們有條件利用限幅的辦法把調(diào)頻波中由噪聲產(chǎn)生的調(diào)幅分量完全消除后，再送到鑒頻器去。起著消除這種調(diào)幅分量作用的電路，叫做限幅器。限幅電路除了能有效地抑制干擾外，還有一個(gè)作用就是保持輸出

6、信號(hào)的幅度穩(wěn)定不變。如果輸入信號(hào)的振幅高于某一規(guī)定值時(shí)，由于限幅作用，它的輸出信號(hào)幅度也不會(huì)發(fā)生改變。 3、 鑒頻器又稱頻率檢波器，它的任務(wù)就是從調(diào)頻波中檢出原調(diào)制信號(hào)。要完成這個(gè)任務(wù)，一般要分為兩步進(jìn)行。第一步先將等幅的調(diào)頻波改變成振幅隨頻率變化的調(diào)幅波，使其幅度變化的規(guī)律和頻率變化的規(guī)律相同。第二步再用振幅檢波器除去載波，最后得到音頻信號(hào)。五、總電路設(shè)計(jì)5.1 調(diào)頻接收機(jī)的總電路圖如下圖： 5.2 單元電路的設(shè)計(jì)由于目前集成電路都把限幅，鑒頻和中頻放大器做在一起，因此只要選用一塊合適的集成電路就行了。一般要注意有足夠的增益、良好的限幅特性和鑒頻線性，希望輸入靈敏度高一些，由于限幅級(jí)在集成電

7、路內(nèi)部，一般廠家給出3dB限幅靈敏度作為其輸入靈敏度的指標(biāo)。本設(shè)計(jì)選用窄帶調(diào)頻接收電路MC3357芯片來實(shí)現(xiàn)這些功能： MC3357是美國MOTOROLA公司生產(chǎn)的單片窄帶調(diào)頻接收電路，主要應(yīng)用于語音通訊的無線接收機(jī)。片內(nèi)包含振蕩電路、混頻電路、限幅放大器、積分鑒頻器、濾波器、抑制器、掃描控制器及靜噪開關(guān)電路。主要應(yīng)用在二次變頻的通訊接收設(shè)備。其主要特性如下： ·低功耗（在Vcc=6.0V，耗電典型值僅為3.0mA） · 極限靈敏度：5.0uV(-3bB)（典型值） · 少量的外接元件 · DIP16和SO-16兩種封裝形式 · 推薦使用性能更

8、優(yōu)越的MC3372接收電路 MC3357窄帶調(diào)頻接收電路 MC3357的內(nèi)部振蕩電路與1腳和2腳的外接元件組成第二本振級(jí)，第一中頻IF輸入信號(hào)10.7MHz從MC3357的16腳輸入，在內(nèi)部第二混頻級(jí)進(jìn)行混頻，其差頻為：10.700-10.235=0.465MHz，也即465kHz第二中頻信號(hào)。    第二中頻信號(hào)由3腳輸出，由465kHz陶瓷濾波器選頻，再經(jīng)5腳送入MC3357的限幅放大器進(jìn)行高增益放大，限幅放大級(jí)是整個(gè)電路的主要增益級(jí)。8腳的外接元件組成455kHz鑒頻諧振回路，經(jīng)放大后的第二中頻信號(hào)在內(nèi)部進(jìn)行鑒頻解調(diào)，并經(jīng)一級(jí)音頻電壓放大后由9腳輸

9、出音頻信號(hào)。 MC3357單片窄帶調(diào)頻接收電路典型應(yīng)用方框圖 MC3357測試電路圖5.3 MC3357的極限參數(shù)(Ta=25)名稱引腳位置標(biāo)識(shí)符極限值單位電源電壓4Vcc（max)12V(DC)工作電壓范圍4Vcc48V(DC)檢波輸入電壓8-1.0Vp-p輸入電壓16V161.0VRMS靜噪功能14V14-0.55.0Vpk焊接溫度-Tj150工作周圍溫度范圍-TA-30+70儲(chǔ)藏溫度-Tstg-65+1506、 單元電路調(diào)試步驟6.1 調(diào)試前硬件的檢查: （1）檢查電路是否有錯(cuò)，檢查模塊是否裝錯(cuò)和是否有漏裝的元件。 （2)檢查各單元電路接入位置是否正確。 （3)檢查電路中電解電容正負(fù)極性

10、是否有誤。 （4）檢查電路板是否有斷裂、搭線，各焊點(diǎn)是否確實(shí)焊牢，正 面元件是否相互碰觸。6.2 調(diào)試過程 1、確定元器件焊接無誤后，集成電路處可焊相應(yīng)插座，便于集成電路的拔插，但功放集成電路必需按其規(guī)定接好散熱片。 2、檢查各級(jí)直流工作點(diǎn)，若有不符合者，可調(diào)整相應(yīng)分立元件的有關(guān)部分。集成電路則應(yīng)先檢查外圍電路是否有故障，最后才考慮換集成塊。 3、 鑒頻器的調(diào)試：具體電路如下圖所示，信號(hào)發(fā)生器中心頻率置465KHz，并用1KHz的信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻，頻偏5KHz，幅度約為80Mv，經(jīng)0.01uF的電容由MC3357的5腳送入，調(diào)整中周L7電感大小，使輸出信號(hào)正常，幅度最大，失真很小。 示波器低放鑒頻

11、二中放合成信號(hào)發(fā)生器電壓表失真度 4、二混頻的調(diào)試：信號(hào)發(fā)生器中心頻率置10 .7MHz，并用1KHz的信號(hào)進(jìn)行調(diào)頻，頻偏5KHz，幅度約為3mV，經(jīng)0.01uF的電容由MC3357的16腳送入，觀察輸出信號(hào)應(yīng)正常，幅度最大，失真很小。低放鑒頻二中放失真度電壓表示波器二混頻合成信號(hào)發(fā)生器7、 總結(jié)與心得體會(huì)為期兩個(gè)星期的高頻課程設(shè)計(jì)，我們設(shè)計(jì)的是調(diào)頻接收機(jī)。在課程設(shè)計(jì)之前，我們通過各個(gè)渠道查找資料后分析驗(yàn)證，經(jīng)過多次的修改和整理，作了如上的設(shè)計(jì)思路。雖然這次設(shè)計(jì)一開始是按照設(shè)計(jì)要求去完成的，但由于在實(shí)際操作中，出現(xiàn)了比較大的問題，導(dǎo)致以上的準(zhǔn)備資料，在實(shí)際操作中都未能派上用場。首先是做電路板的

12、問題。班里幾個(gè)基礎(chǔ)好的同學(xué)負(fù)責(zé)做這個(gè)模塊的電路板，但由于時(shí)間和其他實(shí)際問題，做出來的電路板出現(xiàn)了一點(diǎn)缺陷，以致在時(shí)間有限的情況下，不可能再去刻電路板，所以整個(gè)課程設(shè)計(jì)我們是拿實(shí)驗(yàn)室的高頻實(shí)驗(yàn)箱直接調(diào)試的。同時(shí)，因?yàn)槲覀兓A(chǔ)有限，未能參加刻電路板這一程序，也導(dǎo)致我們對(duì)整體的電路圖和元器件缺乏認(rèn)識(shí)。其次對(duì)這個(gè)課題的理解問題。一開始，我們組看到課題叫調(diào)頻調(diào)試接收后，一直沒弄明白這個(gè)課程設(shè)計(jì)要做的是什么。在網(wǎng)上和書上都沒能找到相應(yīng)的資料。因?yàn)楦哳l的知識(shí)本來就不容易懂，特別對(duì)于我們女生來說，這些知識(shí)尤其能以理解透，所以查找資料和查閱基礎(chǔ)知識(shí)，花了我們很長的時(shí)間。這些都應(yīng)歸咎于自己基礎(chǔ)知識(shí)的匱乏。最后的是

13、調(diào)試問題。在拿到高頻實(shí)驗(yàn)箱直接連電路的時(shí)候，卻發(fā)現(xiàn)調(diào)頻信號(hào)怎樣也調(diào)不出來。我們換了多個(gè)實(shí)驗(yàn)箱和多個(gè)示波器，甚至連探頭和接線都換了好多個(gè)，還是未能調(diào)出頻率為10.7MHz的調(diào)頻信號(hào)。最后指導(dǎo)老師給我們拿來了據(jù)說價(jià)格不菲的高級(jí)信號(hào)發(fā)生器，準(zhǔn)確無誤地設(shè)置了頻率為10.7MHz的調(diào)頻信號(hào)接入示波器中，才出來了頻率約為0.998KHz的解調(diào)信號(hào)。在這次的課程設(shè)計(jì)中，我們通過動(dòng)手實(shí)踐操作，進(jìn)一步學(xué)習(xí)和掌握了有關(guān)高頻原理的有關(guān)知識(shí)，特別是動(dòng)手操作方面，加深了對(duì)調(diào)幅接收調(diào)試技術(shù)的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步鞏固了對(duì)高頻知識(shí)的理解，也對(duì)模塊的基本工作原理和調(diào)試儀器有了一定的了解。在設(shè)計(jì)時(shí)我們根據(jù)課題要求，復(fù)習(xí)了相關(guān)的知識(shí)，還查閱了相當(dāng)多的資料，這也在一定程度上拓寬了我們的視野，豐富了我們的知識(shí)。這次的高頻課程設(shè)計(jì)重點(diǎn)是通過實(shí)踐操作和理論相結(jié)合，提高動(dòng)手實(shí)踐能力，提高科學(xué)的思維能力，更在兩周的時(shí)間了解了更多的有關(guān)調(diào)頻的課程精髓。在實(shí)驗(yàn)室有限的條件和自己有限的知識(shí)里，非常感謝指導(dǎo)老師誨人不倦的精神。在接觸課程設(shè)計(jì)之前，因?yàn)檫@門課程的難度很深度，我對(duì)高頻是敬而遠(yuǎn)之的心態(tài)，所以基礎(chǔ)知識(shí)以及邏輯推理思維方面都是相當(dāng)欠缺。在對(duì)高頻的實(shí)驗(yàn)?zāi)K操作方法所知甚少和對(duì)調(diào)試知識(shí)幾乎一無所知的程度，最后完成了課程設(shè)計(jì)的要求，要非常感謝指導(dǎo)老師耐心的指導(dǎo)和同學(xué)們熱心的幫助。8、 實(shí)