2017年大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽論文-模板

PAGEPAGE2調(diào)幅信號(hào)處理實(shí)驗(yàn)電路（F題）【本科組】摘要本電路相當(dāng)于一個(gè)接收機(jī)系統(tǒng)，各模塊之間通過(guò)變壓器耦合，以便實(shí)現(xiàn)阻抗配比。低噪聲放大器模塊將AM信號(hào)從噪聲中提取出來(lái)并進(jìn)行適當(dāng)放大后送往后繼電路。混頻器將輸入信號(hào)載頻f0與本機(jī)振頻fl進(jìn)行頻率變換，是輸入信號(hào)的載頻變成固定的中頻信號(hào)10.7MHz，并保持其原有的規(guī)律不變。中頻濾波器和中頻放大器分別對(duì)混頻器輸出的信號(hào)進(jìn)行過(guò)濾和放大，將中頻信號(hào)所帶的諧波成分去掉并使混頻器輸出信號(hào)的電壓幅度滿足后級(jí)包絡(luò)檢波器對(duì)信號(hào)幅度的要求。AM解調(diào)電路，即包絡(luò)檢波器。作為整個(gè)系統(tǒng)的核心模塊，作用是從輸入的調(diào)幅波中還原調(diào)制信號(hào)?；鶐Х糯笃饔蒒E5532運(yùn)算放大器構(gòu)成，對(duì)包絡(luò)檢波器輸出的信號(hào)進(jìn)行幅度放大為Vorm=1V±0.1V關(guān)鍵詞：低噪聲AM解調(diào)調(diào)制信號(hào)混頻2017年8月11日1系統(tǒng)方案本系統(tǒng)主要由低噪聲放大模塊、混頻模塊、中頻濾波模塊、中頻放大模塊、AM解調(diào)模塊、基帶放大模塊組成，下面分別論證這幾個(gè)模塊的選擇。1.1低噪聲放大器模塊的論證與選擇方案一：采用RFMD公司的SPF5189運(yùn)算放大器。采用運(yùn)放SPF5189Z。SPF-5189Z是一款優(yōu)秀的低噪聲放大器，運(yùn)放電路較為簡(jiǎn)單。方案二：采取晶體管構(gòu)成的低噪聲放大器。晶體管的反向傳輸系數(shù)，實(shí)際中微波場(chǎng)效應(yīng)晶體管和雙極性晶體管都存在內(nèi)部反饋，反饋量達(dá)到一定強(qiáng)度時(shí)，將會(huì)引起放大器穩(wěn)定性變壞，甚至產(chǎn)生自激振蕩。從電路實(shí)用性方面考慮，選擇方案一。1.2混頻模塊的論證與選擇方案一：二極管混頻電路。具有動(dòng)態(tài)范圍大、線性好以及使用頻率高的優(yōu)點(diǎn)，但沒(méi)有變頻增益。方案二：晶體三極管混頻電路。具有大于1的變頻增益，互調(diào)失真較高。方案三：模擬乘法器混頻電路。其輸出電流頻譜較純凈，所允許的輸入信號(hào)線性動(dòng)態(tài)范圍更大，利于減少交調(diào)、互調(diào)失真，對(duì)本振電壓大小無(wú)嚴(yán)格要求。從設(shè)計(jì)要求方面考慮，選擇方案三。1.3中頻濾波模塊的論證與選擇方案一：兩級(jí)晶體濾波器級(jí)聯(lián)。使用兩個(gè)晶體濾波器形成一個(gè)帶通濾波器，共有較好的穩(wěn)定性，選擇性好。方案二：兩級(jí)陶瓷濾波器級(jí)聯(lián)。使用兩個(gè)晶體濾波器形成一個(gè)帶通濾波器，共有較差的穩(wěn)定性，選擇性較好從穩(wěn)定性方面考慮，選擇方案一。1.4中頻放大模塊的論證與選擇方案一：采用MC1350單片中頻放大器。集成功放電路成熟，低頻性能好，內(nèi)部設(shè)計(jì)具有復(fù)合保護(hù)電路，可以增加其工作的可靠性，尤其集成厚膜器件參數(shù)穩(wěn)定，無(wú)須調(diào)整，信噪比較小，而且電路布局合理，外圍電路簡(jiǎn)單，保護(hù)功能齊全。方案二：多級(jí)選頻放大器。由分立元件組成的功放，如果電路選擇得好，參數(shù)選擇恰當(dāng)，元件性能優(yōu)良，設(shè)計(jì)和調(diào)試的好，則性能也很優(yōu)良。但只要其中一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，則性能會(huì)低于一般集成功放。從電路穩(wěn)定性、成熟度方面考慮，選擇方案一。1.5AM解調(diào)模塊的論證與選擇方案一：二極管檢波電路。電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，若檢波結(jié)果不理想時(shí)對(duì)RC電路進(jìn)行調(diào)節(jié)即可很快得到結(jié)果。方案二：同步檢波電路。同步檢波電路很繁瑣的，要載波提取，在用乘法器相乘后在低通濾波，才能實(shí)現(xiàn)解調(diào)。包絡(luò)檢波器不出現(xiàn)底部切割失真的條件ma≤R1/(R+R1)一般取Cd=10uf，由題知前級(jí)放大的輸出阻抗為50Ω，則R=100Ω，由③知R1又：Ωmax=5kΩ，ma=0.5.由①知，C=4uf2.6基帶放大模塊計(jì)算該基帶放大模塊采用NE5532運(yùn)算放大器制作，其負(fù)載電阻R=600Ω，輸出阻抗Ro=600Ω。2.7程控增益模塊計(jì)算3電路與程序設(shè)計(jì)3.1電路的設(shè)計(jì)3.1.1系統(tǒng)總體框圖3.1.2低噪聲模塊子系統(tǒng)框圖與電路原理圖3.1.3混頻電路子系統(tǒng)框圖與電路原理圖3.1.4中頻濾波電路子系統(tǒng)框圖與電路原理圖3.1.5中頻放大器電路子系統(tǒng)框圖與電路原理圖3.1.6AM解調(diào)電路子系統(tǒng)框圖與電路原理圖3.1.7基帶放大器電路子系統(tǒng)框圖與電路原理圖3.1.8程控增益電路子系統(tǒng)框圖與電路原理圖程控電路由比較器、控制信號(hào)產(chǎn)生器、可控增益電路、電平檢測(cè)、濾波器?？驁D為：3測(cè)試方案與測(cè)試結(jié)果3.1測(cè)試方案1.硬件測(cè)試：因在設(shè)計(jì)電路和查找資料花了大量時(shí)間，在網(wǎng)上購(gòu)買元器件無(wú)法及時(shí)送達(dá)，且在附近實(shí)體店沒(méi)有主要芯片、有關(guān)電感、貼片電容出售，導(dǎo)致沒(méi)有設(shè)計(jì)出相關(guān)硬件，故無(wú)法測(cè)試。2.軟件仿真測(cè)試：部分實(shí)現(xiàn)。3.硬件軟件聯(lián)調(diào)：未實(shí)現(xiàn)。3.2測(cè)試儀器高精度的數(shù)字毫伏表，模擬示波器，數(shù)字示波器，數(shù)字萬(wàn)用表等。3.