高频电子线路课程设计-调幅接收机

高频电子线路课程设计-调幅接收机 课程设计任务书 学生姓名: 专业班级: 指导教师: 工作单位: 信息 工程 路基工程安全技术交底工程项目施工成本控制工程量增项单年度零星工程技术标正投影法基本原理 学院 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目: 调幅接收机 初始条件:(1)Multisim仿真软件 (2)高频电路知识 要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求，以及 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 书撰写等具体要求) 接收机的基本任务是将空间传来的无线电波接收下来，并把它还原成原来的声音信号。先用接收天线将接收到的电磁波转变为已调波电流，然后从已调波电流中检出原始的信号，最后再用扬声器将检波取出的音频电流转变为声能。因此，收音机必须具备以下基本功能:接收并选择电台信号，对电台信号进行解调，将音频信号加以放大，把音频信号还原成声音。 要求设计调幅接收机电路并进行仿真，验证结果。 时间安排: 第16周:安排任务，分组 第17~18周:设计仿真，撰写报告 第19周:完成设计，提交报告，答辩 指导教师签名: 年 月 日 系主任(或责任教师)签名: 年 月 日 目 录 摘 要 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? I Abstract ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? II 调幅接收机 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1.设计目的及设计要求 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1.1 设计目的 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 1.2 设计要求 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 1 2.调幅接收机设计方案 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 2 3.基本任务及组成框图 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 3.1基本任务 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 3.2系统组成框图 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 3 4.主要单元电路设计 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 4.1 输入调谐回路 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 4.1.1输入调谐回路的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 4.1.2输入调谐回路的工作原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 4.2变频电路 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 4.2.1变频电路的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 4 4.2.2变频电路的变频原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 4.3中频放大电路 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 4.3.1中频放大电路的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 5 4.3.2中频放大电路工作原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 4.4检波电路 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 4.4.1检波电路的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 6 4.4.2检波电路的组成与工作原理 ????????????????????????????????????????????????????????????? 6 4.5 自动增益控制电路 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 4.5.1自动增益控制电路的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????? 7 4.5.2自动增益控制电路工作原理 ????????????????????????????????????????????????????????????? 8 4. 6前置放大电路 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 4.6.1前置放大电路的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 8 4.6.2前置放大电路的工作原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 4.7 音频功率放大电路 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 4.7.1功率放大电路的作用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 4.7.2功率放大电路的工作原理 ????????????????????????????????????????????????????????????????? 9 5.元器件清单 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 11 6.心得体会 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 12 7.参考文献 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 13 附录1:接收机电路原理图 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 14 附录2:仿真波形 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 波形1:混频波形 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 15 波形2:检波波形 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? 16 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 摘 要 本课程设计是设计一个超外差式调幅接收机。该超外差式调幅接收机主要由调谐回路，变频回路，中频放大级，检波和自动控制增益电路，低频放大电路和功率放大电路构成。 本文将先给出电路总的设计原理及框架，并对此设计的优缺点进行详细的阐述。电路的各个部分(调谐回路，变频回路，中频放大级，检波和自动控制增益电路，低放级和功率放大电路)具体的结构的作用、原理、原理图、元器件的选择将后面几节中做出详细的说明。最后做出设计总结，并给出设计所需的参考文献。 另外，此设计的总原理图将在附录中给出。 关键字:调幅 接收机 调谐 变频 中频放大 检波 I 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 Abstract This course is designed to design a specialized superheterodyne receivers ShiDiao picture. The specialized superheterodyne receivers ShiDiao picture mainly by tuning loop, frequency conversion circuit, intermediate frequency amplifier level, detection and automatic control gain circuits, low frequency amplifier circuit and power amplifier circuit constitutes. This article will first presents circuit total design principle and the frame, and the advantages and disadvantages of this design detail. Each part of the circuit loop, variable frequency loop (attune, intermediate frequency amplifier level, detection and automatic control gain circuits, low level and power amplifier circuit is put) specific structure effect, principle, principle diagram, the component selection will behind few verses make detailed instructions. Finally make a design, and summarizes its design required for reference. In addition, the design of total principle chart will be given in an appendix. Key words: Amplitude Receiver Frequency tuning Frequency Amplification Detection II 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 调幅接收机 1.设计目的及设计要求 1.1 设计目的 一、掌握调幅收音机各功能模块的基本工作原理。 二、掌握调幅接收系统的调试过程及故障排除。 三、培养学生掌握电路设计的基本思想和方法。 四、查阅文献，整理文挡。 1.2 设计要求 接收机的基本任务是将空间传来的无线电波接收下来，并把它还原成原来的声音信号。先用接收天线将接收到的电磁波转变为已调波电流，然后从已调波电流中检出原始的信号，最后再用扬声器将检波取出的音频电流转变为声能。因此，收音机必须具备以下基本功能:接收并选择电台信号，对电台信号进行解调，将音频信号加以放大，把音频信号还原成声音。 电源电压3V，频率范围 535——1605kHz，中频频率 F1=465kHz，画出调幅接收机组成框图，方案的确定(电路选型)，中频放大器设计计算。 1 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 2.调幅接收机设计方案 该超外差式调幅接收机主要由输入调谐回路，变频回路，中频放大回路，检波电路，自动增益控制电路，前置放大电路，音频功率放大电路，电源退耦电路组成。在超外差式收音机中，能将接收到的高频信号变成中频信号，然后再进行中频放大，使每个电台信号都能得到相等的放大。同时，由于中频频率固定且较低，所以中频放大电路可以设置为多级选频放大电路，从而使整机的灵敏度、选择性和稳定性大幅度的提高。 2 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 3.基本任务及组成框图 3.1基本任务 接收机的基本任务是将空间传来的无线电波接收下来，并把它还原成原来的声音信号。为完成这一任务，收音机必须具备以下基本功能:接收并选择电台信号，对电台信号进行解调，将音频信号加以放大，把音频信号还原成声音。 3.2系统组成框图 调幅接收机电路的系统组成框图如图1所示，它是由输入回路，本机振荡电路，混频电路，中频放大电路，检波电路，前置放大电路，自动控制增益电路(AGC)，音频功率放大电路等部分组成。 输入混频中频检低频 回路 器 放大波放大 器 器 器 AGC 本地振 荡器 图1 调幅接收机电路的总体框图 3 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 4.主要单元电路设计 4.1 输入调谐回路 4.1.1输入调谐回路的作用 从天线上接受下来的多个电台信号中选择出要接收的电台信号，并抑制掉其他不需要的电台信号及各种干扰和噪声信号。 4.1.2输入调谐回路的工作原理 输入调谐回路,如图 2所示，通过调节C1-A，使L1C1-A并联谐振回路的谐振频率f0与欲接电台的信号频率f1 相同，这时，该电台的信号将在L1C1-A并联的谐振回路中发生谐振，使L1两端产生的感生电动势最强，经L1与L2的耦 变频级)电路。由于其他的电台的信号及干扰合，将选出的电台信号送入第一级( 信号的频率不等于L1C1-A并联谐振贿赂的谐振频率，因而在L1两端产生的感生电动势极弱，被抑制掉。 3DG201B1 v1 C1-AC17 C1-B c20.022uf 图2 输入调谐回路 4.2变频电路 4.2.1变频电路的作用 变频电路是超外差式接收机的重要组成部分，它的作用是将输入调谐回路选 4 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 出的电台信号的载波频率变为固定的中频频率(465kHz),同时保持中频信号的 包络与高频载波信号的包络完全一致，使传送的低频信号不致产生失真。 4.2.2变频电路的变频原理 变频电路由本机振荡器,混频器及中频选频网络三部分组成。变频电路的结构框图及图中各点的波形如图 3所示。在变频电路中，混频器的输入信号由高频调幅信号u1与本机振荡器产生的高频等幅振荡信号(简称为本振信号)u2两部分组成，u1与u2在混频器中进行混频。混频器的输出信号送入中频选频回路，经中频选频网络选出465kHz底中频信号u3，再被送入中频放大电路进行放大。 VCCR17 v9R12AP9B362KC19 R3 3DG201150 v1 C17 C3C18Trans c2R20.022ufTrans1K 图3 变频电路 4.3中频放大电路 4.3.1中频放大电路的作用 中频放大电路对中频信号进行选频和放大，然后将放大了的中频信号送入检波器去检波。中频放大电路的品质直接影响着整机的灵敏度，选择性和自动增益等性能。 5 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 4.3.2中频放大电路工作原理 中频放大电路如图4所示。中频放大电路一般是由两级中频放大器组成，每级中频放大器的前面及后面均设有465KHz的中频选频回路，以对中频信号进行放大和选频。第一级中频放大器的输入信号是来自变频级的中频信号，第二级中频放大器的输出信号经第三中频变压器的耦合送入检波器进行调解。 C11100uF R4R7 20K62K B4B5B3 C20C21C19 R5 1Kv2v3v4 R9R86800.022uF100.022uF0.022uFR6C510uFC7C8C9C61500.022uF0.022uFC4Rp4.7K 图4 中频放大电路 4.4检波电路 4.4.1检波电路的作用 从中频放大电路送来的调幅信号中解调出音频信号，并将解调出的音频信号送入音频放大电路。 4.4.2检波电路的组成与工作原理 中频放大器输出的中频信号经中频变压器B5二次绕组送入载波管V4，利用PN结的单向导电性，把中频信号变成中频脉动信号。利用C8、C9、R9构成PI 6 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 型滤波电路，滤除残余的中频信号。检波后，音频信号电压降落在音量电位器Rp上，经电容器C10耦合送入低频放大电路。同时放大后的中频信号作为自动增益控制的AGC电压，被送入受控的第一级中频放大管的基极。检波电路如图6所示。 中放电路 检波器件 低通滤波 负载 低放电路 图5 检波电路的组成框图 B5 C21 v4 R9680 0.022uF0.022uFC104.7uFC7C8C90.022uF Rp4.7K 图6 检波电路 4.5 自动增益控制电路 4.5.1自动增益控制电路的作用 能根据接收到的广播电台信号的强弱，自动调节收音机的高频增益:当接收到的信号较弱时，使接收机具有较高的高频增益;而当接收到的信号较强时，又 7 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 能使接收机的高频增益自动降低，从而保证中频放大电路高频增益的稳定。这样既可避免接收弱信号电台时音量过小(或接收不到)，也可避免接收强信号电台时音量过大(或由于输入信号过大而使低频放大电路产生阻塞失真)。 4.5.2自动增益控制电路工作原理 自动增益控制电路如图7所示，由AGC电压产生电路、AGC电压滤波电路及AGC受控电路三部分组成，结构如图7所示。AGC电压取自检波电路输出的直流电压。AGC电压滤波电路由R5、C4组成，AGC电压由B5的次极送至第二级中放管V2的基极，去控制第一级中放管V2的增益。 R17 51C11100uF R4R7 20K62K v9B4B52AP9B3 C20C21C19 R3 R53DG201150 1Kv2v3v4v1 R9C3C18R86800.022uF100.022uF0.022uFC10R6R2C54.7uFTrans10uFC7C8C9C61501K0.022uF0.022uFC4Rp4.7K 图7 自动增益控制电路 4. 6前置放大电路 4.6.1前置放大电路的作用 前置放大电路的作用是对检波器送来的音频信号进行电压放大，然后再将音 8 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 频信号送入低频功率放大电路去进行功率放大。由于前置放大电路只有单纯的音频电压放大任务，所以它的增益设置的很高。 4.6.2前置放大电路的工作原理 从音量电位器的滑动端与地之间取出的音频电压信号，经V5放大后从集电极输出，经C13耦合送入V6的基极，经V6放大后从集电极输出。通过B6一次绕组与二次绕组的电感耦合，即可将音频信号电压送入功率放大器。前置放大电路如图8所示。 R17 51 R10220 C12R11R13100uF82020k B6 R12C13v615k 4.7uF v5 R15 13kC104.7uF R14Rp154.7K 图8 前置放大电路 4.7 音频功率放大电路 4.7.1功率放大电路的作用 功率放大电路是接收机的最后一级放大电路，它的作用是把前置放大电路送来的音频信号进行功率放大，以输出足够的功率推动扬声器放出声音。 4.7.2功率放大电路的工作原理 功率放大电路有多种结构形式，常用的有变压器推挽功率放大电路与无变压 9 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 器功率放大电路两种。在超外差式接收机的设计中，采用的是结构比较简单的变 压器推挽功率放大电路。 C16100uF 0.022uF C14 B6v7 Y v8SpeakerTrans 0.022uF C15 R16470 图9 功率放大电路 10 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 5.元器件清单 序 序号 名称型号 数量 名称型号 数量 号 外壳、刻度板、调谐拨盘、调谐磁棒:R4h-B、 各1各11 指示片、电位器拨盘、磁棒支架、8 5 x 13 x 10 个 个 螺钉5只、喇叭压板2块 线圈: 三极管、9018G x2、9018H x4、共8输入变压器、输各12 9 9012 x2(3CX201) 个 出变压器 个 各1耳机插座:GJ、3 二极管、2AP9、IN4148 10 1只 个 147、2.5 中周:XF403、 电容器:8200p、0.022u x 8 、共 TF10-921、共44 1-4.7u x 2 1511 TF10-922、只 4.7-10u x 1、100u x 3 只 TF10-923 10Ω、15Ω、51Ω、150Ωx2、 共 5 220Ω、470Ω、680Ω、820Ω、1712 印刷线路板 1块 1Kx2、3K、15K、20K x2、62K x2 只 扬声器6 双连GBM 223p 1只 13 1只 YD66-0.25-8Ω 电池接触片、 7 电位器:WH15、K2 、4.7K 1只 14 1只 电池弹簧 11 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 6.心得体会 课程设计不是第一次做，但每次的感觉都截然一新，不是没有辛苦，但更多的是收获成果的喜悦，看着一页一页的 材料 关于××同志的政审材料调查表环保先进个人材料国家普通话测试材料农民专业合作社注销四查四问剖析材料 被自己整出来，觉得以前学的东西被重新委以重任。那种感觉特别棒。 设计前，我去图书馆去查找资料，在网上找相似的 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 ，这无疑给我提供了很大的帮助，但只是参考。我们要设计的调幅接收机的频率范围为:535-1605KHz。最难做的的是变频电路的设计了，它的品质直接影响到接收机的接收效果。 高频电子线路作为我们的主要专业课之一，在这次课程设计后我们发现自己在一点一滴的努力中对高频的兴趣也在逐渐增加。作为一名通信工程专业的大三学生，我们觉得做高频课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的。虽然过去从未独立应用过它们去做电子产品，但在学习的过程中带着问题去学我们发现效率很高，这是我们做这次课程设计的又一收获。然后，要做好一个课程设计，就必须做到:在设计程序之前，对所用的调幅收音机内部结构有一个系统的了解，知道该收音机内需要哪些元器件;要有一个清晰的思路;在设计程序时，不能妄想一次就将整个电路设计好，要认真仔细，养成做事有耐心的好习惯，一个设计成品的完美与否不仅仅是白纸黑字，更重要的是达到受益匪浅的目的。 我们在设计课程过程中遇到问题是很正常的，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题。在设计过程中正好培养了我们解决实际问题的能力。我觉得这次设计对我各方面的作用都很大。 12 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 7.参考文献 1 李银华 电子线路设计指导 北京航空航天大学出版 2005.06 2 谢自美 电子线路设计.实验.测试 华中科技大学出版社 2003.10 3 张肃文 高频电子线路 高等教育出版社 2004.11 4 徐国华 电子技能实训教程 北京航空航天大学出版社 2006.04 5 王格能 电子产品设计指导 电子工业出版社 13 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 附录1:接收机电路原理图 1.5V Fu070C161B 78VV C14C150BG100.022uF0.022uF7R164 6B 6KV0R132K3R15104.7uF025C132R102R118V5R1413DG201C12K5R121C104.7uF15Fpu094R4.7K080R6VR171F9uC003DG201C1118C0.022uF5B0.022uF7C0.022uF C21830R1V 6K7C0.022uF2R6 4B5KR15C0.022uF C200625R1V3DG201 Fu40K4C10R2 C183B 3LC19 0935V2AP6R1 2K1R1V32KC1C2R6 0.022uF1B C1-A C17 14 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 附录2:仿真波形 波形1:混频波形 混频波形 15 武汉理工大学《高频电子线路》课程设计 波形2:检波波形 检波波形 16 本科生课程设计成绩评定表 姓 名 性 别 专业、班级 课程设计题目: 课程设计答辩或质疑记录: 成绩评定依据: 最终评定成绩(以优、良、中、及格、不及格评定) 指导教师签字: 年 月 日