(完整版)高頻電子線路課程設(shè)計指導書

1、高頻電子線路課程設(shè)計指導書陳勁松編黃曉林審湖北汽車工業(yè)學院電子信息科學系二OO七年四月目錄一、課程設(shè)計目的1二、課程設(shè)計內(nèi)容與要求1三、課程設(shè)計報告的基本格式1四、課程設(shè)計考核2五、課程設(shè)計參考題目3課題一小型調(diào)幅發(fā)射機的設(shè)計與制作3課題二小型調(diào)幅接收機的設(shè)計與制作6課題三超外差式AM接收機的設(shè)計與制作9課題四FM接收機的設(shè)計與制作12附錄一：六管超外差式接收機原理圖15附錄二：MC1496調(diào)幅檢波典型應(yīng)用電路15附錄三:MC3361結(jié)構(gòu)框圖16附錄四:MC3361典型應(yīng)用電路17一、課程設(shè)計目的本課程設(shè)計是作為高頻電子線路課程的重要組成部分，目的是使學生進一步理解課程內(nèi)容，基本掌握高頻電子線

2、路設(shè)計和調(diào)試的方法，增加模擬電路應(yīng)用知識，培養(yǎng)學生實際動手能力以及分析、解決問題的能力。按照本學科教學培養(yǎng)計劃要求，在學完專業(yè)基礎(chǔ)課電路與電子技術(shù)后，應(yīng)安排課程設(shè)計教學實踐項目，其目的是使學生更好地鞏固和加深對專業(yè)基礎(chǔ)知識的理解，學會設(shè)計中、小型電子線路的方法，獨立完成調(diào)試過程，增強學生理論聯(lián)系實際的能力，提高學生電路分析和設(shè)計能力。通過實踐教學引導學生在理論指導下有所創(chuàng)新，為專業(yè)課的學習和日后工程實踐奠定基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計內(nèi)容與要求1教學基本要求要求學生獨立完成選題設(shè)計，掌握高頻電子小系統(tǒng)的設(shè)計方法；完成系統(tǒng)的組裝及調(diào)試工作；在課程設(shè)計中要注重培養(yǎng)工程質(zhì)量意識，并寫出課程設(shè)計報告。教師應(yīng)事先

3、準備好課程設(shè)計題目和指導計劃，指導學生查閱有關(guān)資料，安排適當?shù)臅r間進行課題講解、答疑，幫助學生解決課程設(shè)計過程中的問題。2能力培養(yǎng)要求2.1 通過查閱手冊和有關(guān)文獻資料培養(yǎng)學生獨立分析和解決實際問題的能力。2.2 通過實際電路方案的分析比較、設(shè)計計算、元件選取、安裝調(diào)試等環(huán)節(jié)，掌握基本高頻電路的分析方法和工程設(shè)計方法。2.3 掌握高頻測試儀器設(shè)備的使用方法，學會簡單的實驗調(diào)試，提高動手能力。2.4 綜合應(yīng)用課程中學到的理論知識去獨立完成一個設(shè)計任務(wù)。2.5 培養(yǎng)嚴肅認真的工作作風和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。三、課程設(shè)計報告的基本格式課程設(shè)計報告是反映學生設(shè)計思想、參數(shù)計算、原理說明、制作過程和調(diào)試結(jié)果的

4、文書材料。在報告中要求給出電路結(jié)構(gòu)框圖，對總體設(shè)計思想進行闡述，對方案進行比較，給出每個單元電路且論述其工作原理和參數(shù)計算。文字說明部分要求內(nèi)容完整，言簡意賅，書寫工整。電路圖部分要求繪圖規(guī)范，元件符號符合國標、參數(shù)標注清楚。課程設(shè)計基本內(nèi)容與要求如下：1 設(shè)計目的。2 設(shè)計要求和設(shè)計指標。3 總體框圖設(shè)計，有目標、狀態(tài)分析、模塊組成，并配有分析和原理說明。4 功能模塊設(shè)計，可以有多個方案，包括單獨測試的原理圖，并有詳細原理說明。5 總電路圖設(shè)計，有原理說明（可用框圖形式，關(guān)鍵的控制連線需詳細畫出）。6 實驗儀器、工具。7 使用元器件。8 總結(jié)：遇到的問題和解決辦法、體會、意見、建議等。9 附

5、錄：原理圖，表格（用尺子畫，或打印），主要元器件型號、名稱、參數(shù)、引腳。10參考文獻。四、課程設(shè)計考核1每位學生獨立進行電路設(shè)計，在畫出基本電路原理圖、列出所需器件清單、并經(jīng)指導教師初審后方可進入實驗室完成電路元器件的安裝、調(diào)試工作。每位學生在做完課程設(shè)計后，上交一份課程設(shè)計報告。2在檢驗設(shè)計作品時對學生所設(shè)計的內(nèi)容和相關(guān)知識進行質(zhì)疑和答辯。3根據(jù)電路設(shè)計、電路制作、調(diào)試結(jié)果以及課程設(shè)計報告和課程設(shè)計過程表現(xiàn)，由指導教師按優(yōu)、良、中、及格、不及格評定成績。19五、課程設(shè)計參考題目課題一小型調(diào)幅發(fā)射機的設(shè)計與制作一、設(shè)計任務(wù)完成一個調(diào)幅發(fā)射機的理論設(shè)計、裝配與調(diào)試：完成發(fā)射機的各個單元電路的方案

6、選擇；主振級、激勵級、輸出級、調(diào)制級、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)及音頻放大器的參數(shù)設(shè)計、元器件選擇、電路的焊裝與調(diào)試；完成調(diào)幅發(fā)生機關(guān)鍵點的波形的測量并與設(shè)計值進行比較，分析設(shè)計值和實測值誤差的來源，并給出解決辦法。初步掌握小型調(diào)幅波發(fā)射機的調(diào)整及測試方法。二、課題要求調(diào)幅波發(fā)射機設(shè)計參數(shù)：1、載波頻率：f0=2.6MHzf0=10.7MHz（方案二）2、峰包功率：POmax±025W3、調(diào)制系數(shù)：Ma=50±54、包絡(luò)失真系數(shù)：yW1%5、負載電阻：Ra=50Q6、頻率穩(wěn)定度：foW5X10f；7、電源電壓：Ec=12V。此外,還要適當考慮發(fā)射機的效率,輸出波形失真以及波段內(nèi)輸出功率的

7、均勻度等.三、電路設(shè)計參考結(jié)構(gòu)分析以上設(shè)計任務(wù)可知，該設(shè)計可以有多種實現(xiàn)方案，下面給出二種電路結(jié)構(gòu)供參考。參考方案一：圖1.1：調(diào)幅發(fā)射機方案一上面是調(diào)幅波發(fā)射機的框圖。若輸出功率要求不高，可去掉其中的激勵級。各級電路的作用：主振級：是正弦波自激振蕩器，用來產(chǎn)生頻率為2.6MHz的高頻振蕩信號，由于整個發(fā)射機的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求主振級有較高的頻率穩(wěn)定度，同時也有一定的振蕩功率（或電壓），其輸出波形失真要小。緩沖級：其作用主要是將主振級與激勵級進行隔離，以減輕后面各級工作狀態(tài)變化（如負載變化）對振蕩頻率穩(wěn)定度的影響以及減小振蕩波形的失真。激勵級：若輸出功率要求較高時，插入激勵級來放大信

8、號功率。功放（調(diào)幅）級：將從激勵級送來的信號進行高效率功率放大以輸出足夠大的功率供給負載（天線），若是調(diào)幅波發(fā)射機，還應(yīng)在該級實現(xiàn)調(diào)幅，應(yīng)選用合適的調(diào)幅方式。輸出網(wǎng)絡(luò)：由于功放級往往工作于效率高的丙類工作狀態(tài)，其輸出波形不可避免產(chǎn)生了失真，為濾除諧波，輸出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)有濾波性能。另外，輸出網(wǎng)絡(luò)還應(yīng)在負載（天線）與功放級之間實現(xiàn)阻抗匹配。方案二：J11(ZD.OUT)J24(TF.OUT)J31(FD.OUT)J13(JF.OUT)J14(BF.OUT)晶振(10MHz)ZD.IN/一J21平衡調(diào)幅卡器MC1496FD.IN丿一J29JF.IN前置放大器甲類功放J29BF.INJ6丙類功放Jl(ZXB

9、.OUT)¥ZXB.INJ36音頻信號圖2：調(diào)幅發(fā)射機方案二上面是調(diào)幅發(fā)射機的另一個方案。采用MC1496完成信號的調(diào)制，MC1496可完成普通AM波調(diào)幅或DSB調(diào)幅。四、報告要求1、課題的任務(wù)和要求。2、課題的不同方案設(shè)計和比較，說明所選方案的理由。3、電路各部分原理分析和參數(shù)計算。4、測試結(jié)果及分析：（1）實測各關(guān)鍵點的電壓、電流參數(shù)，分析設(shè)計值和實測值誤差的來源。（2）畫出示波器觀測到的各級輸出波形，并進行分析；若波行有失真，討論失真產(chǎn)生的原因和消除的方法。5、課題總結(jié)6、參考文獻課題二小型調(diào)幅接收機的設(shè)計與制作一、設(shè)計任務(wù)完成一個調(diào)幅接收機的理論設(shè)計、裝配與調(diào)試：完成接收機的

10、各個單元電路的方案選擇；高頻放大級、主振級、中放級、檢波級、及音頻放大器的參數(shù)設(shè)計、元器件選擇、電路的焊裝與調(diào)試；完成調(diào)幅發(fā)射機關(guān)鍵點的波形的測量并與設(shè)計值進行比較，分析設(shè)計值和實測值誤差的來源，并給出解決辦法。初步掌握小型調(diào)幅波接收機的調(diào)整及測試方法。二、課題要求調(diào)幅波接收機設(shè)計參數(shù)：1、載波頻率：f0=10.7MHz2、輸出功率：POmax三0.25W3、檢波效率：nd>80%±5%4、包絡(luò)失真系數(shù)：YW1%5、負載電阻：Rl=8Qf6、頻率穩(wěn)定度：foW5X10；7、電源電壓：Ec=12V。此外,還要適當考慮接收機的效率,輸出波形失真等。三、電路設(shè)計參考結(jié)構(gòu)分析以上設(shè)計任

11、務(wù)可知，該設(shè)計可以有多種實現(xiàn)方案，下面給出一種電路結(jié)構(gòu)供參考。參考方案：圖2.1：調(diào)幅接收機方案此設(shè)計主要是為了配合10.7MHz發(fā)射機的設(shè)計，若不考慮發(fā)射機，此電路可進一步簡化。各級電路的作用：高頻小信號放大級：其作用主要是將10.7MHz的AM或DSB調(diào)制信號進行放大，以達到混頻級對輸入信號的電平要求。主振級:是正弦波自激振蕩器，用來產(chǎn)生頻率為16.455MHz的高頻振蕩信號,由于整個接收機的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求主振級有較高的頻率穩(wěn)定度，同時也有一定的振蕩功率（或電壓），其輸出波形失真要小?；祛l級：其作用主要是將10MHz電臺信號與16.455MHz本振信號混頻，輸出6.455MH

12、z一次中頻信號。二次混頻級:其作用主要是將混頻級輸出的6.455MHz信號進一步降頻到455kHz，此級需要6MHz的正弦波信號輸入作為二次本振信號。中放級：對455kHz的中頻信號進行放大和選頻，濾除干擾和得到檢波級所需要電壓幅度。檢波級：將調(diào)制信號從AM或DSB信號中解調(diào)出來，此處采用包絡(luò)檢波；若設(shè)計為同步檢波，必須設(shè)計同步信號提取電路從中頻信號中提取載波。低頻放大級：完成音頻調(diào)制信號的功率放大，滿足揚聲器對音頻信號的功率要求。四、報告要求1、課題的任務(wù)和要求。2、課題的不同方案設(shè)計和比較，說明所選方案的理由。3、電路各部分原理分析和參數(shù)計算。4、測試結(jié)果及分析：（1）實測各關(guān)鍵點的電壓、

13、電流參數(shù)，分析設(shè)計值和實測值誤差的來源。（2）畫出示波器觀測到的各級輸出波形，并進行分析；若波行有失真，討論失真產(chǎn)生的原因和消除的方法。5、課題總結(jié)6、參考文獻課題三超外差式AM接收機的設(shè)計與制作一、設(shè)計任務(wù)完成一個調(diào)幅接收機的理論設(shè)計、裝配與調(diào)試：完成接收機的各個單元電路的方案選擇；輸入網(wǎng)絡(luò)、變頻級、中放級、檢波級及音頻放大器的參數(shù)設(shè)計、元器件選擇、電路的焊裝與調(diào)試；完成調(diào)幅發(fā)射機關(guān)鍵點的波形的測量并與設(shè)計值進行比較，分析設(shè)計值和實測值誤差的來源，并給出解決辦法。初步掌握小型調(diào)幅波接收機的調(diào)整及測試方法。二、課題要求超外差式AM接收機設(shè)計參數(shù)：1）接收AM信號頻率范圍535kHz1605kH

14、z;2）調(diào)制信號頻率范圍100Hz15kHz;3）最大不失真功率NlOOmW;4）鏡像抑制比優(yōu)于20dB;5）接收機靈敏度1mV;6）電源：3V單電源供電此外,還要適當考慮接收機的效率,輸出波形失真等。三、電路設(shè)計參考結(jié)構(gòu)分析以上設(shè)計任務(wù)可知，該設(shè)計可以有多種實現(xiàn)方案，下面給出一種電路結(jié)構(gòu)供參考。參考方案：本地?洌蹄號）；振蕩!圖3.1：調(diào)幅接收機方案各級電路的作用：變頻級：是正弦波自激振蕩器，用來產(chǎn)生頻率比電臺頻率高455kHz的高頻振蕩信號，由于整個接收機的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求主振級有較高的頻率穩(wěn)定度，同時也有一定的振蕩功率（或電壓），其輸出波形失真要小。變頻級的另一個任務(wù)是將前級

15、諧振回路接收的電臺信號與本級振蕩信號混頻，產(chǎn)生二者的差頻455kHz的中頻調(diào)幅信號，供下一級中放電路使用。中放級：對455kHz的中頻信號進行放大和選頻，濾除干擾和得到檢波級所需要電壓幅度。檢波級：將調(diào)制信號從AM或DSB信號中解調(diào)出來，此處采用包絡(luò)檢波；若設(shè)計為同步檢波，必須設(shè)計同步信號提取電路從中頻信號中提取載波。低頻放大級：完成音頻調(diào)制信號的功率放大，滿足揚聲器對音頻信號的功率要求。四、報告要求1、課題的任務(wù)和要求。2、課題的不同方案設(shè)計和比較，說明所選方案的理由。3、電路各部分原理分析和參數(shù)計算。4、測試結(jié)果及分析：（1）實測各關(guān)鍵點的電壓、電流參數(shù)，分析設(shè)計值和實測值誤差的來源。（2

16、）畫出示波器觀測到的各級輸出波形，并進行分析；若波行有失真，討論失真產(chǎn)生的原因和消除的方法。5、課題總結(jié)6、參考文獻課題四FM接收機的設(shè)計與制作一、設(shè)計任務(wù)完成一個調(diào)頻接收機的理論設(shè)計、裝配與調(diào)試：完成接收機的各個單元電路的方案選擇；輸入網(wǎng)絡(luò)、變頻級、中放級、鑒頻級及音頻放大器的參數(shù)設(shè)計、元器件選擇、電路的焊裝與調(diào)試；完成調(diào)幅發(fā)射機關(guān)鍵點的波形的測量并與設(shè)計值進行比較，分析設(shè)計值和實測值誤差的來源，并給出解決辦法。初步掌握小型調(diào)幅波接收機的調(diào)整及測試方法。二、課題要求調(diào)頻收音機設(shè)計要求:1）接收FM信號頻率范圍88MHz108MHz;2）調(diào)制信號頻率范圍100Hz15kHz;3）最大不失真功率

17、NlOOmW;4）鏡像抑制比優(yōu)于20dB;5）接收機靈敏度1mV;6）電源：3V單電源供電三、電路設(shè)計參考結(jié)構(gòu)分析以上設(shè)計任務(wù)可知，該設(shè)計可以有多種實現(xiàn)方案，下面給出一種電路結(jié)構(gòu)供參考。參考方案：圖4.1：調(diào)頻接收機方案各級電路的作用：預(yù)選器：為一LC諧振回路，用于諧振于所選電臺頻率上，從而將所需電臺選出，將其它電臺及干擾信號抑制掉。高頻放大級：其作用主要是將FM信號進行放大，以達到混頻級對輸入信號的電平要求。帶通濾波器：將88108MHz以外的信號和干擾抑制掉，以防止其對混頻級產(chǎn)生干擾。本振：是正弦波自激振蕩器，用來產(chǎn)生頻率比電臺頻率高10.7MHz的高頻振蕩信號，由于整個接收機的頻率穩(wěn)定度

18、由它決定，因此要求主振級有較高的頻率穩(wěn)定度，同時也有一定的振蕩功率（或電壓），其輸出波形失真要小。混頻級：任務(wù)是將前級諧振回路接收的電臺信號與本機振蕩信號混頻，產(chǎn)生二者的差頻10.7MHz的中頻調(diào)幅信號，供下一級中放電路使用。中放級：對10.7MHz的中頻信號進行放大和選頻，濾除干擾和得到鑒頻級所需要電壓幅度。鑒頻級：將調(diào)制信號從FM信號中解調(diào)出來，通常是可采用斜率鑒頻器或相位鑒頻器來完成。目前基本都采用集成器件完成此項工作。低頻放大級：完成音頻調(diào)制信號的功率放大，滿足揚聲器對音頻信號的功率要求。四、報告要求1、課題的任務(wù)和要求。2、課題的不同方案設(shè)計和比較，說明所選方案的理由。3、電路各部分原理分析和參數(shù)計算。4、測試結(jié)果及分析：（1）實測各關(guān)鍵點的電壓、電流參數(shù)，分析設(shè)計值和實測值誤差的來源。（2）畫出示波器觀測到的各級輸出波形，并進行分析；若波行有失真，討論失真產(chǎn)生的原因和消除的方法。5、課題總結(jié)6、參考文獻附錄一：六管超外差式接收機原理圖二h±16