通信电路实训报告.docx

通信电路实训报告.docx

《通信电路实训报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《通信电路实训报告.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

通信电路实训报告

编号：

（高频电路设计与制作）

实训论文说明书

题目：

调频接收机

院（系）：

信息与通信学院

专业：

电子信息工程

2012年12月26日

摘　要

本设计主要以专用调频芯片CD1691完成对接收到的信号进行混频、中频放大和解调，再配合高频放大电路、本地振荡电路、滤波电路和电源供电电路等构成一个调频接收机电路。

该电路由于采用专用调频芯片，具有稳定度高，外围电路简单、调频方便等功能。

能够接收的频率范围为88～108MHz；信噪比>80dB;输出功率>350mW。

关键字：

CD1691；调频接收机；频率范围

Abstract

ThisdesignmainlydedicatedFMchipCD1691performedonthereceivedsignalsaremixed,intermediatefrequencyamplifyinganddemodulating,coupledwiththehighfrequencyamplificationcircuit,alocaloscillationcircuit,filtercircuitandpowersupplycircuitcomposedofaFMreceivercircuit.ThecircuitadoptsaspecialFMchip,hashighstability,simpleperipheralcircuit,convenientfeaturessuchasfm.Tobeabletoreceivethefrequencyrangeof88~108MHz;SNR>80dB>350mW;outputpower.

Keywords:

CD1691;FMreceiver;frequencyrange

目　　录

引言

随着人类的文明不断进步，科学技术不断的发展，人们之间的交流越来越多，相互交换的信息也日益剧增，要传送的信息类型也是越来越多样化。

科技的进步也使得通信的技术得到了发展，特别是无线电波的使用，使我们的通信更加实时、高效。

科技的快速发展，将使人们的通信更方便，快捷。

人们的生活水平的提高，参加休闲娱乐活动的人是越来越多了，看电影、跳舞、唱歌等，那么话筒在这些当中扮演着重要的角色。

科学技术的发展，先进技术的突破，给人们带来了极大的方便，调频接收机也称收音机就是其中之一。

收音机工作原理就是把从天线接收到的高频信号经检波（解调）还原成音频信号，送到耳机或喇叭变成音波。

由于科技的进步，天空中有了很多不同频率的无线电波。

如果把许多电波全都接收下来，音频信号就会像处于闹市之中一样，许多声音混杂在一起，结果什么也听不清。

为了设法选择所需要的节目，在接收天线后，有一个选择性电路，它的作用是把所需的信号（电台）挑选出来，并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，这就是我们收听广播时，所使用的“选台”按钮。

选择性电路的输出是选出某个电台的高频条幅信号，利用它直接推动耳机是不行的，还必须把它恢复成原来的音频信号，这种还原电路成为解调，把解调的音频信号送到耳机，就可以收到广播了。

下面我们介绍一下FM/CD1691接收机。

FM/CD1691接收机中能使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。

已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。

已调波的振幅保持不变。

调频波的波形就好像是一个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示

FM/CD1691接收机就是通过采用FM/CD1691调频载波方式传输无线电信号的接收机。

由于采用的波长较短，因此传输的信号要比采用AM波长传输信号的接收机要好很多，但是因为是短波，因此传播的距离比较短。

1系统设计

1.1方案设计

接收机从接收天线得到的高频无线电信号一般非常微弱，直接把它送到检波器不太合适，需要把信号进行高频放大，然后经过混频变成中频信号，再经过中频放大、解调、滤波、得到低频的音频信号，最后把音频信号进行放大，通过耳机或者喇叭变成声音输出。

要完成整个系统需要高频放大电路、混频器、本地振荡电路、滤波电路、低频功率放大电路电源、供电电路。

1.2设计任务与要求

调频接收机；

接收频率范围：

88MHz--108MHz；

工作电压：

5V；

信噪比>80dB；

输出功率>350mW；

1.3调频收音机的基本结构

收音机的电路结构种类有很多，早期生产的收音机多为分立元件电路，目前基本上都采用了大规模集成电路为核心的电路。

集成电路收音机的特点是：

结构比较简单，性能指标优越，体积小等优点。

AM/FM型的收音机电路可用如图1所示的方框图来表示。

1.收音机通过调谐回路选出所需的电台。

2.送到混频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频。

3.然后选出差频信号经过中频放大器后作为中频输出（我国规定的AM中频为465KHZ，FM中频为10.7MHZ）。

4.中频信号经过检波器检波后输出调制信号（低频信号）。

5.调制信号（低频信号）经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压，即功率，再推耳机喇叭发出电台的声音。

图1系统框图

2方案

采用专用调频接收芯片CD1691B，CD1691是专用调频接收，接收灵敏度达3uV，从而保证了整机具有很高的接收灵敏度），中频信号输入的17脚，经ICl进行混频、中频放大、调频检波后由14脚输出音频信号。

采用这种方式电路简单，调试方便，成本低，性能好，稳定度高。

3集成芯片的介绍

3.1CD1691芯片的特点

CD1691CB是一块集成度高外围元件少的单片FM/AM收音机集成电路其特点如下：

静态电流小VCC=3V时，FM：

ICCQ=5.3mA；AM：

ICCQ=3.4mA（典型值）　

带有FM/AM选择开关　

输出功率大；VCC=6VRL=8时，PO=450mW（典型值）　

内置AFC可变电容　

内含RFAGC，IFAGC　

调谐LED驱动　

电子音量控制，FM静音　

封装形式SOP28

VCC=6五，EIAJ输出=500毫瓦（典型值）负载阻抗8欧

3.2CD1691芯片的参数

绝对最大额定值（Ta=25℃）

电源电压VCC14V

工作温度Topr-10至+60℃

存储温度Tstg-50至+125℃

允许功率耗散

CD1691：

PD700毫瓦CD1691BSPD1000毫瓦

3.3CD1691芯片的引脚功能

图2CD1691芯片的引脚功能

图3引脚功能图

4电路的设计

4.1接收机的整机原理图

图4

4.2接收机的各部分功能电路及作用

4.2.1高频放大电路

图5是高频放大电路，该电路把天线接收到的微弱信号进行放大，便于信号进入下一级有足够的功率进行混频等信号处理。

CDl691内部还设有调谐高放电路，目的是提高灵敏度。

拉杆天线收到的调频电磁波由C1耦合进入“12”脚调频FM高放输入，再进行混频。

4.2.2混频与检波电路

作用：

将高频放大器放大的信号送进集成芯片CD1691进行混频,把天线接收到的高频信号变成中频信号,然后又在CD1691中进行中频放大、解调，还原出声音信号，在该芯片中还可以对低频的声音信号进行放大，但是放大倍数不是很高，若要获得更高的声音输出还需要把还原出来的信号进行低频功率放大，这样就能得到一个声音大的信号。

4.2.3本地振荡与选频电路

由于同一时间内广播电台很多，收音机天线接收到的不仅仅是一个电台的信号，是N个电台的信号。

由于各个电台发射的载波频率均不相同，收音机的选频回路通过调谐，改变自身的振荡频率，当振荡频率与某电台的载波频率相同时，即可选中该电台的无线信号，从而完成选台。

如图6所示的收音机中有两个LC并联谐振回路，L1与C12并联的回路是调频信号波段输入回路（调谐回路），L2和C25并联的回路是本机的FM信号振荡电路（选台回路）；15管脚经过C8接地得到高电平，选择工作波段为FM信号波段。

图5高频放大电路图6本地振荡与选频电路

4.2.4中频放大与检波

将选台、变频后的中频调制信号（调频为10.7M）送入中频放大电路进行中频放大，然后再进行解调，取出低频调制信号，即所需要的音频信号。

中频放大在IC内进行，然后从14脚输出中频小信号，中频信号经过三端陶瓷滤波器选频以后，其中10.7MHz信号进入17脚，在IC内部完成鉴频，从2输出，如图Y1和R7组成了FM鉴频网络，鉴频产生的AM信号在IC内部经过放大和检波后，从23脚输出音频信号。

音频信号经过一个耦合电容进入音频放大器输入端24。

4.2.5低频放大与功率放大

解调后得到的音频信号经低频放大电路和功率放大电路放大后送到扬声器或耳机，完成电声转换。

1脚是静噪滤波，接电容C16接地。

3脚接4.7uf电解电容为功率放大器负反馈电容。

4脚位直流音量控制端，接一个20K可调电阻。

25脚是交流滤波端接的C6是自举电容，提高OTL分立功放的动态范围。

24脚是放大信号的入出端，经过27脚输出，经C24耦合输出到音频头，接入耳机后即可发音，C23用作高频滤波。

4.2.6电源及其他电路电源部分

由一个LED和一个10uf低频滤波电容和0.1uf高频滤波电容构成。

21和22脚所接电容位AGC滤波电容。

R10与LED构成调谐指示电路。

此外，为防止各部分的互相干扰，IC内部各模块单独接地。

4.3电路的装配与制作

印制电路板的装配是整机质量的关键，装配质量的好坏对收音机的性能有很大的影响。

因此印制电路板装配总的要求是：

1.元件在装配前务必检查其质量好坏，确保元件是正常能使用的；

2.装插位置务必正确，不能有插错，漏插；

3.焊点要光滑，无虚焊、假焊和连焊。

应该遵循以下原则：

1．元件焊接前的准备 

在焊接时，尽量保持其排列整齐，同类元器件要保持高度一致。

各元件的符号标志向上（卧式）或向外（立式），以便于检查。

2．元件的插装

（1）卧式插装。

卧式插装是将元件紧贴印制电路板插装，元件与印制电路板的间距应大于1mm。

卧式插装法元件的稳定性好、比较牢固、受振动时不易脱落，

（2）立式插装。

立式插装的特点是密度较大、占用印制板的面积少、拆卸方便。

电容、三极管、DIP系列集成电路多采用这种方法。

（3）表面贴装。

表面贴装有如下几种形式。

全表面装，分为单面表面贴装和双面表面贴装。

其特点是工艺简单，适用于小型、薄型和高密度PCB板的组装，其特点是先贴后插，工艺较复杂，组装密度高。

5调试

5.1调试步骤

1．检查电路,将安装好的收音机和电路原理图对照检查下列内容：

2．检查各级晶体管的型号，安装位置和管脚是否正确；

3．检查各级中周的安装顺序，初次级的引出线是否正确；

4．检查二极管、三极管、电解电容的引线正、负接法是否正确；

5．作一些基本的调试，如有无虚焊、错焊、漏焊、多焊等；

6．调节电位器，把音量开到适量，调节双联拔盘即可收到电台；

7．调试结束后，多次检查并尝试调出尽量多的电台。

最后上交完成好的收音机。

5.2调试结果

1.接收的频率范围：

68.3MHZ——107.3MHZ

2.在宿舍可以清晰接收到13个电台信号：

68.3MHZ、70.3MHZ、76.2MHZ、88.3MHZ、89.7MHZ、91.9MHZ、94.0MHZ、95.0MHZ、97.8MHZ、98.5MHZ、100.4MHZ、105.1MHZ、107.3MHZ。

调试时间：

2012.12.26晚上6：

30至7：

30

3.接收到的电台360度旋转天线，信号的清晰度不变，但是在实验室的时候由于有很多人在发射信号，所以会有很多的噪声，旋转天线的时候噪声很大。

6总结与体会

在实训当中，首先焊接是最关键的环节，如果焊接工艺不好，就直接的影响到后面环节的调试结果，如果焊接不好，有可能在调试的过程中收到的电台台数不怎么多或者是同学发射的音频信号无法接收得到。

其次的各种元件插装都有讲究和规则，为了方便地观察元件的参数，元件的参数要尽量同一个方向。

然后，在调试的过程中，首先要先调节电位器，是音量适中。

最后在出现故障时，应当学会从何下手才能逐步解决问题。

下面是我在做实训的时候碰到的问题以及解决方法：

问题1：

在调试的过程，接收不到自己想要接收的频率信号

原因及解决办法：

原因在于接收音量太小了，导致接收到的音量太小，声音不明显，而非接收不到信号。

所以解决办法是把音量调大。

或者原因在于没有把接收机的频率调到信号的发射频率，导致频率不匹配，所以解决方法是先用收音机接收所要的信号，测出频率是多少，然后再调节收音机的频率调出与其频率最近的一个电台的信号，再用自己的接收机接收该电台的信号。

接收到电台的信号后，在根据谐振回路的原理调节电感值使得接收机的频率与自己想要的信号的频率匹配，往下调节可调电感L2降低频率，往上调节可调电感L2升高频率。

问题2：

调试的时候，收音机的天线方向变的话，原本很清晰的声音清晰度就变差了，会有很多的干扰

原因：

原因在于调试地点比较偏僻或者调试点的某个方向有很多人在发射不同的频率的信号，导致信号重叠，从而会产生很多噪声。

本次实训的心得体会：

第一：

在调试的过程中，首先先调节电位器的值，使得接收机的音量适中。

第二：

再调C25可调电容或L2可调电感，L2和C25的并联谐振回路可以改变电台，L1回路中调制L1和C10，可以调节清晰度。

C25是调高频的电台信号，L2是调低频的电台信号；当接收到电台的信号后，在调节L1可调电感或者C10可调电容，以提高声音的清晰度。

但是在调节的过程中如果声音的清晰度已经很好了，以后再调节别的电台信号的时候，声音如果有有噪声的话，最好是不要再调节L1和C10，而应该调节电感的值，使得谐振回路的频率与所要接收的信号的频率匹配，只要频率匹配了，声音的噪声就会很小。

第三：

在焊接的时候一定要把可调电感和可调电容焊接牢固，否则会出现这样的现象：

当接收到信号比较小的时候，如果用手按住可调电感或可调电容，声音就会变大，清晰度也会变好一点。

第四：

在接收70.3MHZ和97.7MHZ的电台的时候，接收机接收到的声音比收音机接收的声音要快，但是到了68.4MHZ的时候接收到的声音与收音机接收到的同步，并没有提前。

但是我不知道这是什么原因。

第五：

在可调电感L2一定的情况下，调节可调电容C25可以收到几个电台的信号。

但是某些电台的音质有点差，这是再回去调节电感L2.

第六：

对自己的动手能力是个很大的锻炼。

在实训的过程中，我锻炼了自己动手技巧，提高了自己解决问题的能力。

比如在焊接芯片时，怎样把那么多脚分开焊接对我们来说是个难题，可是经过训练后，我们做到了。

虽然在实习中会遇到难题，但是从中我学到了很多，使自己的动手能力也有所提高，我想在以后的理论学习中我就能够明白自己的学习方向，增进专业知识的强化。

第七：

在整机调试前，保证收音机工作在无故障状态，这样才能保证调试顺利进行。

耐心细致、冷静有序。

检测按步骤进行，一般由后级向前级检查，先判断故障位置（信号注入法），再查找故障点（电位法），循序渐进，排除故障。

忌讳乱调乱拆，盲目烫焊，导致越修越坏。

第八：

电路原理图也是很重要的一部分，只有深入地理解电路的工作原理才能快速正确有效地分析，达到事半功倍的效果。

谢辞

在此，我特别要感谢我们的指导老师。

班立新老师学识渊博，专业精通，对事业怀着深厚的感情；他诲人不倦，与同学们保持着良好的沟通并经常给予指导和热心的勉励。

整个实训内容都是在老师悉心指导下完成的，老师严谨的治学作风、求实的工作态度使我受益匪浅，更重要的是从老师身上学到了对待任何事情的那种精益求精和一丝不苟的精神和态度，特别是在老师的身上我学到了一种思维的扩展。

我要感谢学院给我们提供实训的机会，感谢指导教师对我的教导，我还要感谢给予我很多关心和帮助的同学们，你们对我的关爱让我深深感受到了生活的美好，谢谢你们一直以来给予我的理解、鼓励和支持，你们是我不断取得进步的永恒动力。

参考文献

[1]张肃文.高频电子线路.4版.北京:

高等教育出版社.2004.3

[2]樊昌信.通信原理.北京:

国防工业出版社.2001.6

[3]黄永定.电子线路实验与课程设计.北京:

机械工业出版社.2005.8

[4]阳昌汉.高频电子线路学习指导.北京:

高等教育出版社.2006.6

[5]黄志伟.全国大学生电子设计竞赛获奖作品精选.北京:

理工大学出版社.2003.3

[7]张友德.单片微型机原理、应用与实验.复旦大学出版社.2003.6

[8]何小艇.电子系统设计.浙江大学出版社.2004.7