设计LM1596正交鉴频器.docx
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设计LM1596正交鉴频器
学号:
0709121089
2010-2011学年第1学期
综合设计报告
题目:
设计LM1596正交鉴频器
班级:
07电子信息工程
姓名:
朱小勇
指导教师:
鲍尚东
成绩:
电气工程系
2010年11月15日
课程设计任务书
学生班级:
07电信本学生姓名:
朱小勇学号:
0709121089
设计名称:
设计LM1596正交鉴频器
起止日期:
2010-11-14—11-21指导教师:
鲍尚东
设计要求:
以集成块LM1596为核心,设计一个正交鉴频器。
已知调频波载频
,最大频偏
,取移相网络中串联电容
,并联电容C=180pF。
(1)计算移相网络中的电感L和电阻
。
(2)画出鉴频器完整电路
目录
一、鉴频器和鉴频电路……………………………………3
二、鉴频方法……………………………………………3
1.振幅鉴频法……………………………………………………3
2.相位鉴频法……………………………………………………4
三、正交鉴频器………………………………………….4
1.正交鉴频原理………………………………………………………4
2.集成正交鉴频器……………………………………………………5
四、分析计算步骤………………………………………5
五、设计的结论……………………………………………7
六、心得体会……………………………………………7
七、参考文献………………………………………………8
设计LM1596正交鉴频器
一、鉴频器和鉴频电路
实现调频信号解调的鉴频电路可分为三类,第一类是调频--调幅调频变换型。
这种类型是先通过线性网络把等幅调频波变换成振幅与调频波瞬时频率成正比的调幅调频 波,然后用振幅检波器进行振幅检波。
第二类是相移乘法鉴频型。
这种类型是将调频波经过移相电路变成调相调频波,其相位的变化正好与调频波瞬时频率的变化成线性关系,然后将调相调频波与原调频波进行相位比较,通过低通滤波器取出解调信号。
因为相位比较器通常用乘法器组成,所以称为相移乘法鉴频。
第三类是脉冲均值型。
这种类型是把调频信号通过过零比较器变换成重复频率与调频信号瞬时频率相同的单极性等幅脉冲序列,然后通过低通滤波器取出脉冲序列的平均值,这就恢复出与瞬时频率变化成正比的信号。
鉴频器是一种具有移相鉴频特性的的陶瓷滤波元件,主要用在电视机或录像机的伴音中频放大或解调电路中以及FM调频收音机的鉴频器电路中。
它分为平衡型和微分型两种类型,前者用于同步鉴相器作平衡式鉴频解调,后者用于差分峰值鉴频器作差动 微分式鉴频解调。
德键调频音频窄带型JTCV10.7M系列贴片鉴频器,搭配多种IC应用于FM程序检验,转换频率为有用的音频信号。
调频波的特点是振幅保持不变,而瞬时频率随调制信号的大小线形变化,调制信号代表所要传送的信息,在分析或实验时,常以低频正弦波为代表。
鉴频的目的就是从调频波中检出低频调制信号,即完成频率—电压的变换作用。
能完成这种作用的电路被称为鉴频器。
调相波的解调电路,是从调相波中取出原调制信号 ,即输出电压与输入信号的瞬时相位偏移成正比又称为鉴相器。
对于调频波的解调电路来说,是从调频波中取出原调制信号,即输出电压与输入信号的瞬时频率偏移成正比,又称为鉴频器。
鉴相电路通常分为模拟电路型和数字电路型两大类。
而在集成电路系统中常用的电路有乘积型鉴相和门电路鉴相。
鉴相器除了用于解调调相波外,还可构成移相鉴频电路。
特别是在锁相环路中作为主要组成部分得到了广泛的应用。
二、鉴频方法
1.振幅鉴频法
先将等幅的调频信号变换成调频调幅FM―AM波,其振幅正比于瞬时频率的变化,然后再通过包络检波器作振幅解调即可恢复出原调制信号用此原理构成的鉴频器称为振幅鉴频器。
其工作原理如图1所示。
图1振幅鉴频器工作原理图
2.相位鉴频法
相位鉴频法的原理框图如图2所示。
先将等幅的调频信号又移相网络变成相位也随瞬时频率变化的、既调频又调相的FM―PM波。
然后将此FM―PM波与原FM波进行相位比较检出两个信号之间的相位差,最后由鉴相器完成相位差———电压变换即可得到解调输出。
图2相位鉴频法的原理框图
相位鉴频法的关键是相位检波器。
相位检波器或鉴相器就是用来检出两个信号之间的相位差,完成相位差—电压变换作用的部件或电路。
设输入鉴相器的两个信号分别为
同时加于鉴相器,鉴相器的输出电压uo是瞬时相位差的函数,即
三、正交鉴频器
1.正交鉴频原理
正交鉴频器实际上是一种乘积型相位鉴频器,它由移相网络、乘法器和低通滤波器三部分组成。
调频信号一路直接加至乘法器,另一路经相移网络移相后(参考信号)加至乘法器。
由于调频信号和参考信号同频正交,因此,称之为正交鉴频器。
如图3所示。
图3正交鉴频原理图
2.集成正交鉴频器
图4是某电视机伴音集成电路,它包括限幅中放(V1,V2;V4、V5;V7、V8为三级差分对放大器,V3、V6和V9为三个射极跟随器)、内部稳压(VD1~VD5、V10)和鉴频电路三部分。
图4集成正交鉴频器实例
四、分析计算步骤
对给定的课题进行分析解答,以集成块LM1596为核心,设计一个正交鉴频器。
已知调频波载频
,最大频偏
,取移相网络中串联电容
,并联电容C=180pF。
计算出移相网络中的电感L和电阻
并画出鉴频器完整电路图。
如下。
(1)
(2)以集成电路LM1596为核心的完整正交鉴频电路如下图所示:
五、设计的结论
通过实验设计,以集成电路LM1596为核心的完整正交鉴频电路,进过分析解答,我们可以得到移相网络中的电感L=0.66mH和电阻
=74.93k
。
六、心得体会
通过这次课程设计,让我学到了很多知识,这次因为以前我有很多不懂的地方,所以我只能通过查资料和上网搜索来收集资料,虽然很辛苦,但很认真﹑很勤劳的工作。
通过这次课程设计实习,我不仅学到了很多我们一前所不知道的问题的知识,而且也让我们深深的感受到老师对我们的关怀和用心良苦,更让体会到团结就是力量这句话的真正含义,我相信只要我们大家团结起来,共同努力,我们一定会解决我们身边的所有问题,我们一定不会再为困难而烦恼,所以我非常感谢学校给我们创造这次实习的机会,让我们将所学的知识得以运用,多加锻炼,让我们把所学的知识得以运用,让我们的实践机会增多,动手能力增强。
温故而知新。
课程设计发端之始,思绪全无,举步维艰,对于理论知识学习不够扎实的我深感“书到用时方恨少”,于是想起圣人之言“温故而知新”,便重拾教材与实验手册,对知识系统而全面进行了梳理,遇到难处先是苦思冥想再向同学请教,终于熟练掌握了基本理论知识,而且领悟诸多平时学习难以理解掌握的较难知识,学会了如何思考的思维方式,找到了设计的灵感。
七、参考文献
1、陈邦媛.射频通信电路第二版.科学出版社.2006
2、张肃文.高频电子线路.第二版.北京:
高等教育出版社,1984
3、董在望、肖华庭.通信电路原理.北京:
高等教育出版社,1989
4、胡宴如,章忠全.高频电子线路.北京:
高等教育出版社,1993
5、武秀玲,沈伟慈.高频电子线路.西安:
西安电子科技大学出版社,1995
指
导
老
师
评
语
课程设计成绩
指导老师签字
2010年月日
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