高頻電子線路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書

1、高頻電子線路課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書陳勁松 編黃曉林 審湖北汽車工業(yè)學(xué)院電子信息科學(xué)系二七年四月目 錄一、課程設(shè)計(jì)目的1二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1三、課程設(shè)計(jì)報(bào)告的基本格式1四、課程設(shè)計(jì)考核2五、課程設(shè)計(jì)參考題目3課題一小型調(diào)幅發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)與制作3課題二小型調(diào)幅接收機(jī)的設(shè)計(jì)與制作6課題三超外差式AM接收機(jī)的設(shè)計(jì)與制作9課題四FM接收機(jī)的設(shè)計(jì)與制作12附錄一：六管超外差式接收機(jī)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(jì)目的本課程設(shè)計(jì)是作為高頻電子線路課程的重要組成部分，目的是使學(xué)生進(jìn)一步理解課程內(nèi)容，基本掌握高頻電子

2、線路設(shè)計(jì)和調(diào)試的方法，增加模擬電路應(yīng)用知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力以及分析、解決問題的能力。 按照本學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)計(jì)劃要求，在學(xué)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(jì)教學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目，其目的是使學(xué)生更好地鞏固和加深對(duì)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)的理解，學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)中、小型電子線路的方法，獨(dú)立完成調(diào)試過程，增強(qiáng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高學(xué)生電路分析和設(shè)計(jì)能力。通過實(shí)踐教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生在理論指導(dǎo)下有所創(chuàng)新，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和日后工程實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。二、課程設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求1教學(xué)基本要求 要求學(xué)生獨(dú)立完成選題設(shè)計(jì)，掌握高頻電子小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法；完成系統(tǒng)的組裝及調(diào)試工作；在課程設(shè)計(jì)中要注重培養(yǎng)工程質(zhì)量意識(shí)，并寫出課程設(shè)計(jì)報(bào)告。教師

3、應(yīng)事先準(zhǔn)備好課程設(shè)計(jì)題目和指導(dǎo)計(jì)劃，指導(dǎo)學(xué)生查閱有關(guān)資料，安排適當(dāng)?shù)臅r(shí)間進(jìn)行課題講解、答疑，幫助學(xué)生解決課程設(shè)計(jì)過程中的問題。2能力培養(yǎng)要求2.1通過查閱手冊(cè)和有關(guān)文獻(xiàn)資料培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力。2.2 通過實(shí)際電路方案的分析比較、設(shè)計(jì)計(jì)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(jì)方法。2.3 掌握高頻測(cè)試儀器設(shè)備的使用方法，學(xué)會(huì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)調(diào)試，提高動(dòng)手能力。2.4 綜合應(yīng)用課程中學(xué)到的理論知識(shí)去獨(dú)立完成一個(gè)設(shè)計(jì)任務(wù)。2.5 培養(yǎng)嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。三、課程設(shè)計(jì)報(bào)告的基本格式課程設(shè)計(jì)報(bào)告是反映學(xué)生設(shè)計(jì)思想、參數(shù)計(jì)算、原理說明、制作過程和調(diào)試結(jié)

4、果的文書材料。在報(bào)告中要求給出電路結(jié)構(gòu)框圖，對(duì)總體設(shè)計(jì)思想進(jìn)行闡述，對(duì)方案進(jìn)行比較，給出每個(gè)單元電路且論述其工作原理和參數(shù)計(jì)算。文字說明部分要求內(nèi)容完整，言簡(jiǎn)意賅，書寫工整。電路圖部分要求繪圖規(guī)范，元件符號(hào)符合國(guó)標(biāo)、參數(shù)標(biāo)注清楚。課程設(shè)計(jì)基本內(nèi)容與要求如下：1 設(shè)計(jì)目的。2 設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)。3 總體框圖設(shè)計(jì)，有目標(biāo)、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(jì)，可以有多個(gè)方案，包括單獨(dú)測(cè)試的原理圖，并有詳細(xì)原理說明。5 總電路圖設(shè)計(jì)，有原理說明(可用框圖形式，關(guān)鍵的控制連線需詳細(xì)畫出)。6 實(shí)驗(yàn)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(huì)、意見、建議等。9

5、 附錄：原理圖，表格（用尺子畫，或打印），主要元器件型號(hào)、名稱、參數(shù)、引腳。10 參考文獻(xiàn)。四、課程設(shè)計(jì)考核1每位學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，在畫出基本電路原理圖、列出所需器件清單、并經(jīng)指導(dǎo)教師初審后方可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室完成電路元器件的安裝、調(diào)試工作。每位學(xué)生在做完課程設(shè)計(jì)后，上交一份課程設(shè)計(jì)報(bào)告。2在檢驗(yàn)設(shè)計(jì)作品時(shí)對(duì)學(xué)生所設(shè)計(jì)的內(nèi)容和相關(guān)知識(shí)進(jìn)行質(zhì)疑和答辯。3根據(jù)電路設(shè)計(jì)、電路制作、調(diào)試結(jié)果以及課程設(shè)計(jì)報(bào)告和課程設(shè)計(jì)過程表現(xiàn)，由指導(dǎo)教師按優(yōu)、良、中、及格、不及格評(píng)定成績(jī)。五、課程設(shè)計(jì)參考題目課題一小型調(diào)幅發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)與制作一、設(shè)計(jì)任務(wù)完成一個(gè)調(diào)幅發(fā)射機(jī)的理論設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試：完成發(fā)射機(jī)的各個(gè)單元電路的方

6、案選擇；主振級(jí)、激勵(lì)級(jí)、輸出級(jí)、調(diào)制級(jí)、輸出匹配網(wǎng)絡(luò)及音頻放大器的參數(shù)設(shè)計(jì)、元器件選擇、電路的焊裝與調(diào)試；完成調(diào)幅發(fā)生機(jī)關(guān)鍵點(diǎn)的波形的測(cè)量并與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，分析設(shè)計(jì)值和實(shí)測(cè)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(jī)的調(diào)整及測(cè)試方法。二、課題要求 調(diào)幅波發(fā)射機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)：1、 載波頻率：f0=2.6MHzf0=10.7MHz (方案二) 2、峰包功率：POmax025W 3、調(diào)制系數(shù)：Ma=505 4、包絡(luò)失真系數(shù)：1 5、負(fù)載電阻：RA=50 6、頻率穩(wěn)定度：5104； 7、電源電壓：Ec=12V。此外,還要適當(dāng)考慮發(fā)射機(jī)的效率,輸出波形失真以及波段內(nèi)輸出功率的均勻度等.三、電路設(shè)

7、計(jì)參考結(jié)構(gòu)分析以上設(shè)計(jì)任務(wù)可知，該設(shè)計(jì)可以有多種實(shí)現(xiàn)方案，下面給出二種電路結(jié)構(gòu)供參考。參考方案一：主振級(jí)緩沖級(jí)激勵(lì)級(jí)功放及調(diào)幅輸出網(wǎng)絡(luò)音頻放大話筒圖1.1：調(diào)幅發(fā)射機(jī)方案一 上面是調(diào)幅波發(fā)射機(jī)的框圖。若輸出功率要求不高，可去掉其中的激勵(lì)級(jí)。 各級(jí)電路的作用：主振級(jí)：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(hào)，由于整個(gè)發(fā)射機(jī)的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求主振級(jí)有較高的頻率穩(wěn)定度，同時(shí)也有一定的振蕩功率(或電壓)，其輸出波形失真要小。緩沖級(jí)：其作用主要是將主振級(jí)與激勵(lì)級(jí)進(jìn)行隔離，以減輕后面各級(jí)工作狀態(tài)變化(如負(fù)載變化)對(duì)振蕩頻率穩(wěn)定度的影響以及減小振蕩波形的失真。 激勵(lì)級(jí)：若輸出

8、功率要求較高時(shí)，插入激勵(lì)級(jí)來放大信號(hào)功率。 功放(調(diào)幅)級(jí)：將從激勵(lì)級(jí)送來的信號(hào)進(jìn)行高效率功率放大以輸出足夠大的功率供給負(fù)載(天線)，若是調(diào)幅波發(fā)射機(jī)，還應(yīng)在該級(jí)實(shí)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(jí)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(fù)載(天線)與功放級(jí)之間實(shí)現(xiàn)阻抗匹配。方案二：圖2：調(diào)幅發(fā)射機(jī)方案二上面是調(diào)幅發(fā)射機(jī)的另一個(gè)方案。采用MC1496完成信號(hào)的調(diào)制，MC1496可完成普通AM波調(diào)幅或DSB調(diào)幅。四、報(bào)告要求1、課題的任務(wù)和要求。2、課題的不同方案設(shè)計(jì)和比較，說明所選方案的理由。3、電路

9、各部分原理分析和參數(shù)計(jì)算。4、測(cè)試結(jié)果及分析：（1）實(shí)測(cè)各關(guān)鍵點(diǎn)的電壓、電流參數(shù)，分析設(shè)計(jì)值和實(shí)測(cè)值誤差的來源。（2）畫出示波器觀測(cè)到的各級(jí)輸出波形，并進(jìn)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(xiàn)課題二小型調(diào)幅接收機(jī)的設(shè)計(jì)與制作一、設(shè)計(jì)任務(wù)完成一個(gè)調(diào)幅接收機(jī)的理論設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試：完成接收機(jī)的各個(gè)單元電路的方案選擇；高頻放大級(jí)、主振級(jí)、中放級(jí)、檢波級(jí)、及音頻放大器的參數(shù)設(shè)計(jì)、元器件選擇、電路的焊裝與調(diào)試；完成調(diào)幅發(fā)射機(jī)關(guān)鍵點(diǎn)的波形的測(cè)量并與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，分析設(shè)計(jì)值和實(shí)測(cè)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(jī)的調(diào)整及測(cè)試方法。二、課題要求 調(diào)

10、幅波接收機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)：1、 載波頻率：f0=10.7MHz 2、 輸出功率：POmax025W 3、檢波效率：d805 4、包絡(luò)失真系數(shù)：1 5、負(fù)載電阻：RL=8 6、頻率穩(wěn)定度：5104； 7、電源電壓：Ec=12V。此外,還要適當(dāng)考慮接收機(jī)的效率,輸出波形失真等。三、電路設(shè)計(jì)參考結(jié)構(gòu)分析以上設(shè)計(jì)任務(wù)可知，該設(shè)計(jì)可以有多種實(shí)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(jī)方案此設(shè)計(jì)主要是為了配合10.7MHz發(fā)射機(jī)的設(shè)計(jì)，若不考慮發(fā)射機(jī)，此電路可進(jìn)一步簡(jiǎn)化。各級(jí)電路的作用： 高頻小信號(hào)放大級(jí)：其作用主要是將10.7MHz的AM或DSB調(diào)制信號(hào)進(jìn)行放大，以達(dá)到混頻級(jí)對(duì)輸入信號(hào)

11、的電平要求。主振級(jí)：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(hào)，由于整個(gè)接收機(jī)的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求主振級(jí)有較高的頻率穩(wěn)定度，同時(shí)也有一定的振蕩功率(或電壓)，其輸出波形失真要小?；祛l級(jí)：其作用主要是將10MHz電臺(tái)信號(hào)與16.455MHz本振信號(hào)混頻，輸出6.455MHz一次中頻信號(hào)。二次混頻級(jí)：其作用主要是將混頻級(jí)輸出的6.455MHz信號(hào)進(jìn)一步降頻到455 kHz，此級(jí)需要6MHz的正弦波信號(hào)輸入作為二次本振信號(hào)。 中放級(jí)：對(duì)455kHz的中頻信號(hào)進(jìn)行放大和選頻，濾除干擾和得到檢波級(jí)所需要電壓幅度。 檢波級(jí)：將調(diào)制信號(hào)從AM或DSB信號(hào)中解調(diào)出來，此處采用

12、包絡(luò)檢波；若設(shè)計(jì)為同步檢波，必須設(shè)計(jì)同步信號(hào)提取電路從中頻信號(hào)中提取載波。 低頻放大級(jí)：完成音頻調(diào)制信號(hào)的功率放大，滿足揚(yáng)聲器對(duì)音頻信號(hào)的功率要求。四、報(bào)告要求1、課題的任務(wù)和要求。2、課題的不同方案設(shè)計(jì)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(jì)算。4、測(cè)試結(jié)果及分析：（1）實(shí)測(cè)各關(guān)鍵點(diǎn)的電壓、電流參數(shù)，分析設(shè)計(jì)值和實(shí)測(cè)值誤差的來源。（2）畫出示波器觀測(cè)到的各級(jí)輸出波形，并進(jìn)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(xiàn)課題三超外差式AM接收機(jī)的設(shè)計(jì)與制作一、設(shè)計(jì)任務(wù)完成一個(gè)調(diào)幅接收機(jī)的理論設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試：完成接收機(jī)的各個(gè)單元電路的方案選擇；輸

13、入網(wǎng)絡(luò)、變頻級(jí)、中放級(jí)、檢波級(jí)及音頻放大器的參數(shù)設(shè)計(jì)、元器件選擇、電路的焊裝與調(diào)試；完成調(diào)幅發(fā)射機(jī)關(guān)鍵點(diǎn)的波形的測(cè)量并與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，分析設(shè)計(jì)值和實(shí)測(cè)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(jī)的調(diào)整及測(cè)試方法。二、課題要求 超外差式AM接收機(jī)設(shè)計(jì)參數(shù)：1) 接收AM 信號(hào)頻率范圍535kHz1605kHz ;2) 調(diào)制信號(hào)頻率范圍100Hz15kHz;3) 最大不失真功率100mW;4) 鏡像抑制比優(yōu)于20dB ;5) 接收機(jī)靈敏度1mV ;6）電源：3V 單電源供電此外,還要適當(dāng)考慮接收機(jī)的效率,輸出波形失真等。三、電路設(shè)計(jì)參考結(jié)構(gòu)分析以上設(shè)計(jì)任務(wù)可知，該設(shè)計(jì)可以有多種實(shí)現(xiàn)方案

14、，下面給出一種電路結(jié)構(gòu)供參考。參考方案：圖3.1：調(diào)幅接收機(jī)方案各級(jí)電路的作用： 變頻級(jí)：是正弦波自激振蕩器，用來產(chǎn)生頻率比電臺(tái)頻率高455kHz的高頻振蕩信號(hào)，由于整個(gè)接收機(jī)的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求主振級(jí)有較高的頻率穩(wěn)定度，同時(shí)也有一定的振蕩功率(或電壓)，其輸出波形失真要小。變頻級(jí)的另一個(gè)任務(wù)是將前級(jí)諧振回路接收的電臺(tái)信號(hào)與本級(jí)振蕩信號(hào)混頻，產(chǎn)生二者的差頻455kHz的中頻調(diào)幅信號(hào)，供下一級(jí)中放電路使用。 中放級(jí)：對(duì)455kHz的中頻信號(hào)進(jìn)行放大和選頻，濾除干擾和得到檢波級(jí)所需要電壓幅度。 檢波級(jí)：將調(diào)制信號(hào)從AM或DSB信號(hào)中解調(diào)出來，此處采用包絡(luò)檢波；若設(shè)計(jì)為同步檢波，必須設(shè)計(jì)同

15、步信號(hào)提取電路從中頻信號(hào)中提取載波。 低頻放大級(jí)：完成音頻調(diào)制信號(hào)的功率放大，滿足揚(yáng)聲器對(duì)音頻信號(hào)的功率要求。四、報(bào)告要求1、課題的任務(wù)和要求。2、課題的不同方案設(shè)計(jì)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(jì)算。4、測(cè)試結(jié)果及分析：（1）實(shí)測(cè)各關(guān)鍵點(diǎn)的電壓、電流參數(shù)，分析設(shè)計(jì)值和實(shí)測(cè)值誤差的來源。（2）畫出示波器觀測(cè)到的各級(jí)輸出波形，并進(jìn)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(xiàn)課題四FM接收機(jī)的設(shè)計(jì)與制作一、設(shè)計(jì)任務(wù)完成一個(gè)調(diào)頻接收機(jī)的理論設(shè)計(jì)、裝配與調(diào)試：完成接收機(jī)的各個(gè)單元電路的方案選擇；輸入網(wǎng)絡(luò)、變頻級(jí)、中放級(jí)、鑒頻級(jí)及音頻放大器的參

16、數(shù)設(shè)計(jì)、元器件選擇、電路的焊裝與調(diào)試；完成調(diào)幅發(fā)射機(jī)關(guān)鍵點(diǎn)的波形的測(cè)量并與設(shè)計(jì)值進(jìn)行比較，分析設(shè)計(jì)值和實(shí)測(cè)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(jī)的調(diào)整及測(cè)試方法。二、課題要求調(diào)頻收音機(jī)設(shè)計(jì)要求:1) 接收FM 信號(hào)頻率范圍88MHz108MHz ;2) 調(diào)制信號(hào)頻率范圍100Hz15kHz;3) 最大不失真功率100mW;4) 鏡像抑制比優(yōu)于20dB ;5) 接收機(jī)靈敏度1mV ;6）電源：3V 單電源供電三、電路設(shè)計(jì)參考結(jié)構(gòu)分析以上設(shè)計(jì)任務(wù)可知，該設(shè)計(jì)可以有多種實(shí)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(jī)方案各級(jí)電路的作用： 預(yù)選器：為一LC諧振回路，

17、用于諧振于所選電臺(tái)頻率上，從而將所需電臺(tái)選出，將其它電臺(tái)及干擾信號(hào)抑制掉。高頻放大級(jí)：其作用主要是將FM信號(hào)進(jìn)行放大，以達(dá)到混頻級(jí)對(duì)輸入信號(hào)的電平要求。帶通濾波器：將88108MHz以外的信號(hào)和干擾抑制掉，以防止其對(duì)混頻級(jí)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(tái)頻率高10.7MHz的高頻振蕩信號(hào)，由于整個(gè)接收機(jī)的頻率穩(wěn)定度由它決定，因此要求主振級(jí)有較高的頻率穩(wěn)定度，同時(shí)也有一定的振蕩功率(或電壓)，其輸出波形失真要小?；祛l級(jí)：任務(wù)是將前級(jí)諧振回路接收的電臺(tái)信號(hào)與本機(jī)振蕩信號(hào)混頻，產(chǎn)生二者的差頻10.7MHz的中頻調(diào)幅信號(hào)，供下一級(jí)中放電路使用。 中放級(jí)：對(duì)10.7MHz的中頻信號(hào)進(jìn)行放大和選頻，濾除干擾和得到鑒頻級(jí)所需要電壓幅度。 鑒頻級(jí)：將調(diào)制信號(hào)從FM信號(hào)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