小型调幅接收机.docx

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小型调幅接收机

学号：

0909121061

2011-2012学年第一学期

《通信电路》

课程设计报告

题目：

小型调幅接收机

专业：

电子信息工程

班级：

09电信二班

姓名：

王浩

指导教师：

周珍艮

成绩：

电气工程系

2011年12月15日

课程设计任务书

一、设计目的

通过本课题设计巩固已学的理论知识，能够使我们建立无线电接收机的整机概念，了解接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算接收机的各个单元电路：

高频放大级、主振级、中放级、检波级及音频放大器的参数设计、元器件选择、电路的焊装与调试。

初步掌握小型调幅波接收机的调整及测试方法。

二、设计任务

采用分离元件或集成电路设计一个小型调幅接收机，

三、具体要求

载波频率：

f0=10.7MHz；输出功率：

POmax≥0．25W；

检波效率：

ηd>80％±5％；包络失真系数：

γ≤1％；

负载电阻：

RL=8Ω；频率稳定度：

≤5×10—4；电源电压：

Ec=12V。

摘要

目前调频式或调幅式接收机，一般都采用超外差式，它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。

此次课程设计选用的是超外差式电路组成的调幅接收机。

调幅制无线电广播分做长波、中波和短波三个大波段，我国只有中波和短波两个大波段的无线电广播。

接收机由输入回路、变频级、中放级、检波电路、低频放大级和功率放大级组成，接收机接收天线将广播电台播放的高频调幅波接收下来，通过变频级把外来的各调幅波信号变换成一个低频和高频之间的固定频率，然后进行放大，再由检波级检出音频信号，送入低频放大级放大，推动喇叭发声。

本课程设计重点介绍接收机的各级电路的结构、组成及其工作原理，设计的特点是适合家用，干扰小，信号清晰、可靠，无明显杂波。

关键词：

调幅超外差接收机

目录

1.课程设计任务书..................................2

2.摘要............................................3

4.正文............................................5

4.1超外差式工作原理图...........................5

4.2各模块工作电路图及其工作原理.................5

4.2.1输入电路..................................5

4.2.2变频级....................................6

4.2.3中频放大级................................7

4.2.4检波电路..................................8

4.2.5低频放大级................................9

4.2.6功率放大级...............................10

4.2.7输出电路..................................11

4.3总电路图....................................12

4.4元器件选择与清单.............................12

4.5心得体会.....................................14

5.参考文献........................................14

6.附录

7.评语表..........................................14

7.1自我评价......................................14

7.2指导教师评语表................................15

正文

4.1超外差式工作原理图

本课程设计采用的是分立元件超外差式接收机，其工作原理图如下：

图中，高频放大器由一级或多级小信号调谐放大器组成，用来放大电磁波在天线上产生的有用信号；同时，利用放大器中的谐振回路抑制其他频率的干扰信号。

由于谐振放大器的中心频率随所接收信号的频率的不同而变化，因此，高频放大器必须是可调谐的。

混频器是将已调信号不失真地变换为中频已调信号的变换电路，本机振荡器产生的高频震荡信号的频率是载波频率和中频频率之和。

由于载波频率是随接收信号的不同而变化的，所以，本振频率是跟踪载波频率同步变化的，以使得中频信号是固定值。

中频放大器用来放大中频调幅信号，由于中频频率已固定，因此中频放大器的选择性和增益可以设计得很好，并使选择性、放大性等性能得到极大的提高。

检波器滤去高频分量，得到反映信息的调制信号。

最后经过功率放大器向扬声器提供必要的推动功率。

4.2各模块工作电路图及其工作原理

4.2.1输入电路

磁性天线感应来的信号送到谐振回路L1Ca，由于L1Ca谐振回路调谐在欲接收信号的回路上，因此其他的干扰信号将被抑制。

输入回路的设计如图4.2-1所示：

图4.2-1输入回路

输入回路由电感线圈和可变电容构成。

由于本振频率是跟踪载波频率同步变化的，因此该处的可变电容要Ca和后面的可变电容Cb联调。

磁性天线采用5mm×13mm×55mm的中波磁棒，初级用线经0．17毫米的漆包线绕100圈，次级用同规格的线绕10圈。

这样就把磁棒天线接收到的信号耦合到了cd端，继而送到高频放大器BG1的基极。

T1是磁性天线线圈，从天线接收进来的高频信号，通过输入调谐电路的谐振选出需要的电台信号，当改变Ca时，就能收到不同频率的电台信号。

此时的输出信号可以近似视作：

4.2.2变频级

三极管混频电路实际是利用基极与发射机的二极管特性实现混频，再利用它的放大作用，将选频回路接在集电极。

本机振荡和混频合起来称为变频电路。

变频级的作用是对接收来的高频信号进行变频，将频率变为465KHz的中频信号。

VT1、T2、CB等元件组成本机振荡电路，它的任务是产生一个比输入信号频率高465KHz的等幅高频振荡信号。

由于C1对高频信号相当短路，T1的次级Lcd的电感量又很小，对高频信号提供了通路，所以本机振荡电路是共基极电路，振荡频率由T2、CB控制，CB是双连电容器的另一连，调节它以改变本机振荡频率。

T2是振荡线圈，其初次级绕在同一磁芯上，它们把VT1的集电极输出的放大了的振荡信号以正反馈的形式耦合到振荡回路，本机振荡的电压由T2的初级的抽头引出，通过C2耦合到VT1的发射极上。

混频电路由VTl、T2、T3的初级线圈等组成，是共发射极电路。

其工作过程是：

输入调谐电路接收到的电台信号，通过Tl的次级线圈送到VTl的基极，本机振荡信号又通过C2送到VT1的发射极，两种频率的信号在VT1中进行混频，由于晶体三极管的非线性作用，混合的结果产生各种频率的信号，其中有一种是本机振荡频率和电台频率的差等于465KHz的信号，这就是中频信号。

混频电路的负载是中频变压器，T3的初级线圈和内部电容组成的并联谐振电路，它的谐振频率是465KHz，可以把465KHz的中频信号从多种频率的信号中选择出来，并通过T3的次级线圈耦合到下一级去，而其它信号几乎被滤掉。

C1是高频旁路电容，选103瓷片电容。

变频级电路如图4.2-2所示：

图4.2-2变频级电路

经过此变频电路后，输出465KHz的中频信号。

4.2.3中频放大级

中放电路的作用是将变频级输出的微弱的信号进行放大，便于后面进行检波。

在本中放级电路中，还加入了自动增益控制电路，以控制强台的噪声。

中放级电路设计如图4.2-3所示。

中周T3谐振于465KHz，可将变频后的信号耦合送入中放管VT2中，VT2对信号进行放大。

中频放大后的信号经另一个谐振于465KHz的中周T4送入检波管。

晶体管部分接入使谐振阻抗及Q值只有少量下降，保证了足够的电压放大倍数和选择性指标。

在VT2的基极加有自动增益控制电路。

用检波后的直流分量控制中放的放大倍数：

检波后的AGC控制电压通过120K的电阻R3加到VT2的基极做负反馈，以控制强台的噪声。

其工作过程是：

外信号电压增加导致Vb3减小，影响Ib3增加，则Ic3减小，因此Vc3减小。

通过电阻R3使得Vb2减小，导致Ib2减小，最后Ic2减小，输出信号电压也减小。

图4.2-3中放级电路

大电容C3可滤除检波后的音频电流，C4是旁路电容。

与直放式收音机相比，超外差式收音机灵敏度和选择性都提高了许多，主要原因是有了中频放大电路，它比高频信号更容易调谐和放大。

4.2.4检波电路

本题的检波电路由检波三极管构成。

由于有前级的中频放大器，信号已经足够大，可以推动检波三极管工作。

检波电路如图4.2-4所示：

大信号检波后的输出电压有高频分量、直流分量和低频分量。

其中高频分量经旁路电容C5旁路到地；直流分量被C6和可变电阻组成的阻容耦合电路隔开，所以检波器的输出电压只能是低频分量。

这个分量随输入调幅波的包络线规律变化，即调制信号。

检波电流有两项：

直流分量在电阻R3上产生与本级输入电压成比例的电压，作为上级的自动增益控制信号。

音频分量的振幅与载波电压成正比，与输入电压成线性关系，失真很小。

图4.2-4检波电路原理图

4.2.5低频放大级

此处的低频放大指的是功率放大级的末前级，功能是对低频信号进行放大，也是收音机音量的控制处。

其电路如图4.2-5所示：

图4.2-5低频放大级电路图

音频信号通过阻容耦合方式送入VT4。

VT4的工作电流由R5和电位器共同控制，调节电位器R5即为调节音量。

4.2.6功率放大级

功率放大级的作用是产生足够大的功率，以便推动喇叭工作。

本设计采用乙类推挽功放。

工作在乙类的放大电路，虽然管耗小，有利于提高效率，但存在严重的失真。

如果用两个管子，使之都工作在乙类放大状态，但一个在正半周工作，另一个在副半周工作，同时使这两个输出波形都加在负载上，从而在负载上得到一个完整的波形，这样就能解决效率与失真的矛盾。

因此，采用如上图所示的互补对称电路：

音频信号经VT4放大后由变压器将波形分为两个半周分别交由VT5,VT6推挽放大，放大后的信号通过C9合并在一起，推动后继的扬声器电路。

图4.2-6功率放大级

4.2.7输出电路

输出部分包括8欧姆的喇叭，用以显示工作的发光二极管，和3V的直流电源，如图4.2-7所示。

图4.2-7输出电路

4.3总电路图

4.4元器件选择与清单

可变电容器CA，CB采用CMB-223型的密封双连电容。

磁性天线采用5mm×13mm×55mm的中波磁棒，初级线圈用线经0．17毫米的漆包线绕100圈，次级用同规格的线绕10圈。

T2是振荡线圈，型号为LFl0-1。

T3是第一放用中周，型号为TFl0-1，T4是第二中放用中周，型号为TFl0-2。

T2、T3、T4在出厂前均已调在规定频率465KHz。

T5是输人变压器，型号是E14。

VTl～VT4是高频小功率三极管，VT1选用低B值，其β在40～80间；VT2、VT3选用中β约为70。

VT4选用高β值，β在120～2701间，VTl～VT3的型号是2sc9018。

C1、C2、C4、C5、C7选用瓷片电容，C3、C6、C8、C9选用电解电容。

元件清单为：

表4-4元件清单

序号

元件名

型号

个数

1

三极管

3DG201

4

2

三极管

9013

2

3

发光二极管

3mm红色

1

4

磁棒线圈

5*13*55

1

5

中周

465KHz

3

6

变压器

E14

1

7

扬声器

58mm

1

8

电阻

100

3

9

电阻

120

2

10

电阻

330，1.8K，30K，

100K,120K,200K

各1只

11

电位器

5K

1

12

电解电容

0.47uF，10uF

各1只

13

电解电容

100uF

2

14

瓷片电容

682，103

各一只

15

瓷片电容

223

3

16

双联电容

CBM-223P

1

4.5心得体会

5、参考文献

[1]沈伟慈.《通信电路.第三版》西安电子科技大学出版社

[2]曾兴雯陈健刘乃安.《高频电子线路辅导》.西安电子科技大学出版社

6、评语表

自我评价

在此次课程设计中，能够较为熟练地运用了之前专业课的理论知识，把它们运用在了实际操作中。

在小组内部，在经过初期的接触磨合后，逐渐与同学有了一定的默契，经过讨论后，与他人进行分工，并且较为出色的完成了自己的任务，为该课程设计报告的编写尽了自己的一份力，自我感觉良好。

指导老师评语

指导老师评语

课程设计成绩

指导老师

201年月日