高頻電子線路課程設(shè)計(jì)調(diào)幅接收機(jī)

1、課程設(shè)計(jì)任務(wù)書學(xué)生姓名： 專業(yè)班級： 通信 指導(dǎo)教師： 工作單位： 信息工程學(xué)院 題 目 ： 調(diào)幅接收機(jī) 初始條件：具較扎實(shí)的電子電路的理論知識及較強(qiáng)的實(shí)踐能力；對電路器件的選型及電路形式的選擇有一定的了解；具備高頻電子電路的基本設(shè)計(jì)能力及基本調(diào)試能力；能夠正確使用實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行電路的調(diào)試與檢測。要求完成的主要任務(wù)：（包括課程設(shè)計(jì)工作量及其技術(shù)要求，以及說明書撰寫等具體要求）1、采用分離元件或集成電路設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)幅收音機(jī)2、接收頻率范圍 5351625 kHz3、采用3V 電池供電；采用耳機(jī)或喇叭放音；4、接收 AM 波段的無線廣播清晰、可靠，無明顯雜波；5、立體聲解碼電路作為本設(shè)計(jì)的發(fā)揮部分；6

2、、完成課程設(shè)計(jì)報(bào)告（應(yīng)包含電路圖，清單、調(diào)試及設(shè)計(jì)總結(jié)等）。時(shí)間安排： 二十周一周，其中4天硬件設(shè)計(jì)與制作，3天調(diào)試及答辯。指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日系主任（或責(zé)任教師）簽名： 年 月 日目 錄目 錄1摘 要IAbstractII1 方案比較11.1 采用分立元件搭建的電路11.2采用芯片CXA1600構(gòu)成電路22 超外差式收音機(jī)的設(shè)計(jì)42.1 超外差式收音機(jī)工作原理圖42.2 各模塊設(shè)計(jì)42.2.1 輸入回路42.2.2 變頻級52.2.3 中放級62.2.4 檢波電路72.2.5 低頻放大級82.2.6 功率放大級92.2.7 輸出電路102.2.8 立體聲解碼電路103 電路仿真123.

3、1 已調(diào)信號的產(chǎn)生123.2 變頻級仿真133.3 中放級仿真143.4 檢波級仿真143.5 功率放大級仿真154總電路圖165 元件選擇和清單176 心得體會187 參考文獻(xiàn)19摘 要調(diào)幅制無線電廣播分做長波、中波和短波三個(gè)大波段，我國只有中波和短波兩個(gè)大波段的無線電廣播。本文介紹了一種3V低壓全硅管六管超外差式調(diào)幅收音機(jī)。該收音機(jī)由輸入回路、變頻級、中放級、檢波電路、低頻放大級和功率放大級組成，還討論了立體聲解碼電路的有關(guān)設(shè)計(jì)。本電路的功能是由直流電驅(qū)動，接收處理5351625KHz的無線電波，將調(diào)制后的無線電信號還原成音頻信號經(jīng)揚(yáng)聲器播放收聽。本設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是適合家用，干擾小，信號清晰、

4、可靠，無明顯雜波。關(guān)鍵詞：調(diào)幅 超外差 收音機(jī)AbstractModulation system radio wave, medium-wave and divided into three big band, our short-wave only two big band mw and short-wave radio. This paper introduces a kind of low silicon tube 3V all six of the radio ShiDiao specialized superheterodyne tube. This radio frequency

5、level by input circuit, and put, detection circuit, the low frequency amplifier and power amplifier level, also discussed the relevant design stereo decoding circuit. This circuit is by the dc drives, receiving 535 1625KHz radio waves, will be modulated radio signal reductive into audio signal by li

6、stening to the speaker system. This design feature is suitable for home, little interference, signal, reliable, and clear no obvious clutter.Keywords: AM Specialized Superheterodyne Radio1 方案比較無線電波是一種能量傳播的形式。無線電廣播，就是由發(fā)射機(jī)產(chǎn)生強(qiáng)大的經(jīng)過調(diào)制的高頻電流，通過發(fā)射天線，在天線周圍產(chǎn)生電磁波向外傳播。無線電波從頻率上可劃分為長、中、短波。我國的廣播一般是中波和短波。我們要收聽的信號就是

7、中波調(diào)幅信號。無線電信號的接收可分為：輸入，高頻放大，混頻，中頻放大，檢波，低頻放大等幾個(gè)步驟。分析可知，可采取以下幾種解調(diào)方法。1.1 采用分立元件搭建的電路1.2 該方法采用最基本的電子元件如電容、電阻、晶體管、中周等搭建超外差收音機(jī)電路。采用芯片CXA1600構(gòu)成電路CXA 1600是日本Sony 公司推出的一種雙極硅單片調(diào)幅收音機(jī)集成電路。它是工作在極低中頻（55 kHz)條件下的新型集成系統(tǒng)。該芯片主要由射頻放大器、本地振蕩器、混頻器、有源帶通濾波器、中頻放大器、中頻檢波器、音頻功率放大器以及音量控制、自動增益控制、過載自動增益控制電路構(gòu)成。它包括了調(diào)幅收音機(jī)中從天線獲得的高頻信號的

8、放大到檢波后的音頻功率放大的所有信號處理與變換功能。其典型應(yīng)用電路為圖1-1所示：圖1-1 CXA1600典型應(yīng)用電路該芯片的工作過程是：來自于電臺的信號經(jīng)天線回路選臺后得到的某電臺的高頻已調(diào)波送入芯片8腳進(jìn)行高頻放大，放大后的高頻信號與本振產(chǎn)生的高頻信號在混頻器里進(jìn)行混頻產(chǎn)生中頻已調(diào)信號。帶通濾波器對混頻后的信號進(jìn)行選頻放大,濾掉中頻以外的信號, 再經(jīng)中頻放大器放大到一定幅度后進(jìn)行中頻檢波。 檢波后的信號分兩路：一路送入音頻功率放大器進(jìn)行功率放大，從4腳輸出, 經(jīng)隔直耦合電容后去推動揚(yáng)聲器發(fā)出悅耳的聲音；另一路信號送自動增益控制電路, 將獲得的隨輸入信號成線性關(guān)系的直流電平去控制中放和高放的

9、增益，使輸出音量幾乎不隨接收信號的強(qiáng)弱而變。此外，電路一旦出現(xiàn)過載現(xiàn)象，過載自動增益控制電路對高放增益作相應(yīng)的調(diào)節(jié)。采用CXA 1600制作調(diào)幅收音機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是：中頻極低(約55 kHz)；不需要外接任何濾波器；工作電壓范圍寬(1.8至4.5V)；內(nèi)置功放和電子音量控制；外圍元件很少；不需要調(diào)試工作點(diǎn)和中頻,安裝方便。主要缺點(diǎn)是：價(jià)格貴；芯片集成度高，不利于學(xué)習(xí)AM解調(diào)的相關(guān)原理。2 超外差式收音機(jī)的設(shè)計(jì)2.1 超外差式收音機(jī)工作原理圖由方案比較部分的介紹可知，該收音機(jī)的原理框圖如下圖所示:圖2-1 超外差式收音機(jī)原理圖 圖中，高頻放大器由一級或多級小信號調(diào)諧放大器組成，用來放大電磁波在天線

10、上感生的有用信號；同時(shí)，利用放大器中的諧振回路抑制其他頻率的干擾信號。由于諧振放大器的中心頻率隨所接收信號的頻率的不同而變化，因此，高頻放大器必須是可調(diào)諧的?；祛l器是將已調(diào)信號不失真地變換為中頻已調(diào)信號的變換電路，本機(jī)振蕩器產(chǎn)生的高頻震蕩信號的頻率是載波頻率和中頻頻率之和。由于載波頻率是隨接收信號的不同而變化的，所以，本振頻率是跟蹤載波頻率同步變化的，以使得中頻信號是固定值。中頻放大器用來放大中頻調(diào)幅信號，由于中頻頻率已固定，因此中頻放大器的選擇性和增益可以設(shè)計(jì)得很好，并使選擇性、放大性等性能得到極大的提高。檢波器濾去高頻分量，得到反映信息的調(diào)制信號。最后經(jīng)過功率放大器向揚(yáng)聲器提供必要的推動功

11、率。2.2 各模塊設(shè)計(jì) 輸入回路磁性天線感應(yīng)來的信號送到諧振回路L1Ca，由于L1Ca諧振回路調(diào)諧在欲接收信號的回路上，因此其他的干擾信號將被抑制。輸入回路的設(shè)計(jì)如圖2-1所示：圖2-2 輸入回路輸入回路由電感線圈和可變電容構(gòu)成。由于本振頻率是跟蹤載波頻率同步變化的，因此該處的可變電容要Ca和后面的可變電容Cb聯(lián)調(diào)。這樣就把磁棒天線接收到的信號耦合到了cd端，繼而送到高頻放大器BG1的基極。T1是磁性天線線圈，從天線接收進(jìn)來的高頻信號，通過輸入調(diào)諧電路的諧振選出需要的電臺信號，當(dāng)改變Ca時(shí)，就能收到不同頻率的電臺信號。此時(shí)的輸出信號可以近似視作： （公式1-1） 變頻級圖2-3 變頻級電路2.

12、2.3 中放級 中放電路的作用是將變頻級輸出的微弱的信號進(jìn)行放大，便于后面進(jìn)行檢波。在本中放級電路中，還加入了自動增益控制電路，以控制強(qiáng)臺的噪聲。中放級電路設(shè)計(jì)如圖2-4所示。圖2-4 中放級電路超外差式收音機(jī)靈敏度和選擇性都提高了許多，主要原因是有了中頻放大電2.2.4 檢波電路 2.2.5 低頻放大級圖2-6 低頻放大級電路圖音頻信號通過阻容耦合方式送入VT4。VT4的工作電流由R5和電位器共同控制，調(diào)節(jié)電位器R5即為調(diào)節(jié)音量。 功率放大級 功率放大級的作用是產(chǎn)生足夠大的功率，以便推動喇叭工作。本設(shè)計(jì)采用乙類推挽功放。工作在乙類的放大電路，雖然管耗小，有利于提高效率，但存在嚴(yán)重的失真。如果

13、用兩個(gè)管子，使之都工作在乙類放大狀態(tài)，但一個(gè)在正半周工作，另一個(gè)在副半周工作，同時(shí)使這兩個(gè)輸出波形都加在負(fù)載上，從而在負(fù)載上得到一個(gè)完整的波形，這樣就能解決效率與失真的矛盾。圖2-7 功率放大級 輸出電路圖2-8 輸出電路輸出部分包括8歐姆的喇叭，用以顯示工作的發(fā)光二極管，和3V的直流電源，如圖2-8所示。 立體聲解碼電路本立體聲解碼電路采用LA1816芯片的一部分，是日本三洋公司生產(chǎn)的單片AM/FM立體聲收音集成電路，適用于低電壓收音機(jī)、隨身聽收放音機(jī)中。圖2-9 LA1816內(nèi)框圖本設(shè)計(jì)只用到該芯片的部分功能，原電路圖中檢波后的信號從15腳輸入即可。圖2-10 立體聲解碼部分電路圖TDA2

14、822是雙聲道小功率集成功放。LA1816輸出的信號經(jīng)TDA2822功率放大后輸出。左右聲道信號從喇叭LS1,LS2輸出即可。3 電路仿真3.1 已調(diào)信號的產(chǎn)生圖3-2 已調(diào)信號波形3.2 變頻級仿真 圖3-3 變頻級仿真電路3.3 中放級仿真圖3-5 中放級仿真電路3.4 檢波級仿真3.5 功率放大級仿真乙類推挽功放的電路圖如下圖所示：圖3-8 乙類推挽功放、 功放的輸出結(jié)果如圖3-9所示：圖3-9推挽功放輸出波形4總電路圖5 元件選擇和清單可變電容器CA，CB采用CMB-223型的密封雙連電容。磁性天線采用5mm×13mm×55mm的中波磁棒，初級線圈用線經(jīng)017毫米的

15、漆包線繞100圈，次級用同規(guī)格的線繞10圈。T2是振蕩線圈，型號為LFl0-1。T3是第一放用中周，型號為TFl0-1，T4是第二中放用中周，型號為TFl0-2。T2、T3、T4在出廠前均已調(diào)在規(guī)定頻率465KHz。T5是輸人變壓器，型號是E14。VTlVT4是高頻小功率三極管，VT1選用低B值，其在4080間； VT2、VT3選用中約為70。VT4選用高值，在1202701間，VTlVT3的型號是2sc9018。C1、C2、C4、C5、C7選用瓷片電容，C3、C6、C8、C9選用電解電容。元件清單為：表4-1 元件清單序號元件名型號個(gè)數(shù)1三極管3DG20142三極管901323發(fā)光二極管3m

16、m紅色14磁棒線圈5*13*5515中周465KHz36變壓器E1417揚(yáng)聲器58mm18電阻10039電阻120210電阻330，1.8K，30K，100K,120K,200K各1只11電位器5K112電解電容0.47uF，10uF各1只13電解電容100uF214瓷片電容682，103各一只15瓷片電容223316雙聯(lián)電容CBM-223P16 心得體會本次課程讓我對書本的理論知識有了更深刻的了解。在測試過程中，自己不斷利用課堂所學(xué)理論知識調(diào)整電路，并最終使自己在另一個(gè)層面上理解了理論。采用分立元件搭建調(diào)幅收音機(jī)的過程十分復(fù)雜，也考驗(yàn)了我高頻知識掌握的扎實(shí)程度。讓我對變頻電路，中放電路，檢波電路，乙類推挽功放電路有了更深刻的理解。特別是共基的三極管變頻電路，給我留下了深刻的印象。在本次焊接的過程中，我還得到了工科思維的鍛煉。比如在波形檢查有錯(cuò)誤時(shí)，學(xué)會了分段排查的方法。曾經(jīng)因