高頻電子線路課程設(shè)計(jì)

目錄摘要…………2課程設(shè)計(jì)目的與要求……..2課程設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)：………………2設(shè)計(jì)分析與方案擬定……….31.框圖…………………32.分立元件各單元電路原理…………4實(shí)驗(yàn)室調(diào)試…………………9參考文獻(xiàn)…………………….11設(shè)計(jì)心得體會(huì)………………11摘要調(diào)頻收音機(jī)就是把從天線接收到的高頻信號(hào)經(jīng)檢波（解調(diào)）還原成音頻信號(hào)，送到耳機(jī)或喇叭變成音波。經(jīng)高頻放大至混頻器選擇性電路加到中頻放大再經(jīng)檢波器至低頻放大器最后輸出音頻信號(hào)。中放是重要的組成，中放的增益可以做得較大，工作比較穩(wěn)定，通頻帶特性可做得比較理想，使檢波器獲得足夠大的信號(hào)，使整機(jī)輸出音質(zhì)較好的音頻信號(hào)。關(guān)鍵字：高頻放大檢波一.課程設(shè)計(jì)目的與要求通過(guò)本課題設(shè)計(jì)與調(diào)試，提高學(xué)生動(dòng)手能力，鞏固已學(xué)的理論知識(shí)。使學(xué)生建立無(wú)線電調(diào)頻接收機(jī)的整機(jī)概念，了解調(diào)頻接收機(jī)整機(jī)各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計(jì)、計(jì)算調(diào)頻接收機(jī)的各個(gè)單元電路；輸入回路、高頻放大、混頻、中頻放大、鑒頻及低頻功放級(jí)。初步掌握調(diào)頻接收機(jī)的調(diào)整及測(cè)試方法。要求掌握基本的（點(diǎn)頻）調(diào)頻接收機(jī)電路的構(gòu)成與調(diào)試方法，了解集成電路單片機(jī)的性能與應(yīng)用。學(xué)習(xí)和掌握調(diào)頻和鑒頻電路設(shè)計(jì)方法，熟悉相關(guān)元器件的工作原理和基本參數(shù)，設(shè)計(jì)一個(gè)調(diào)頻及鑒頻電路。學(xué)習(xí)并掌握電路設(shè)計(jì)仿真軟件的基本操作等。主要包括：1、調(diào)頻和鑒頻電路原理分析；2、電路設(shè)計(jì)；3、電路分析；4、仿真結(jié)果和分析。二、課程設(shè)計(jì)的主要技術(shù)指標(biāo)：1．工作頻率范圍接收機(jī)可以接受到的無(wú)線電波的頻率范圍稱(chēng)為接收機(jī)的工作頻率范圍或波段覆蓋。接收機(jī)的工作頻率必須與發(fā)射機(jī)的工作頻率相對(duì)應(yīng)。如調(diào)頻廣播收音機(jī)的頻率范圍為88～108MH，是因?yàn)檎{(diào)頻廣播收音機(jī)的工作范圍也為88～108MHz。2．靈敏度接收機(jī)接收微弱信號(hào)的能力稱(chēng)為靈敏度，通常用輸入信號(hào)電壓的大小來(lái)表示，接收的輸入信號(hào)越小，靈敏度越高。調(diào)頻廣播收音機(jī)的靈敏度一般為5～30uV。3．選擇性接收機(jī)從各種信號(hào)和干擾中選出所需信號(hào)（或衰減不需要的信號(hào)）的能力稱(chēng)為選擇性，單位用dB（分貝）表示dB數(shù)越高，選擇性越好。調(diào)頻收音機(jī)的中頻干擾應(yīng)大于50dB。4．頻率特性接收機(jī)的頻率響應(yīng)范圍稱(chēng)為頻率特性或通頻帶。調(diào)頻機(jī)的通頻帶一般為200KHz。5．輸出功率接收機(jī)的負(fù)載輸出的最大不失真（或非線性失真系數(shù)為給定值時(shí)）功率稱(chēng)為輸出功率。三、設(shè)計(jì)分析與方案擬定接收機(jī)由調(diào)諧電路、變頻器、中頻放大器、檢波器、音頻放大器等部分電路組成。1、框圖調(diào)頻接收機(jī)的工作原理：圖一調(diào)頻接收機(jī)組成框圖一般調(diào)頻接收機(jī)的組成框圖如圖一所示。其工作原理是：天線接受到的高頻信號(hào)，經(jīng)輸入調(diào)諧回路選頻，再經(jīng)高頻放大級(jí)放大進(jìn)入混頻級(jí)。本機(jī)振蕩器輸出的另一高頻亦進(jìn)入混頻級(jí)，則混頻級(jí)的輸出為含f1,f2,f2+f1,f2-f1等頻率分量的信號(hào)?；祛l級(jí)的輸出接調(diào)頻回路選出f2-f1，再經(jīng)中頻放大器放大，獲得足夠高增益，然后鑒頻器解調(diào)出低頻調(diào)制信號(hào)，經(jīng)過(guò)解調(diào)器解調(diào)后，再由低頻功放級(jí)放大。由于天線接收到的高頻信號(hào)經(jīng)過(guò)混頻成為固定的中頻，再加以放大，因此接收機(jī)的靈敏度較高，選擇性較好，性能也比較穩(wěn)定。2、各分離單元電路原理（1）高頻功率放大電路如下圖所示為共射級(jí)接法的晶體管高頻小信號(hào)放大器。他不僅要放大高頻信號(hào)，而且還要有一定的選頻作用，因此晶體管的負(fù)載為L(zhǎng)C并聯(lián)諧振回路。在高頻情況下，晶體管本身的極間電容及連接導(dǎo)線的分布參數(shù)等會(huì)影響的頻率和相位。晶體管的靜態(tài)工作點(diǎn)由電阻RA2,RA3,RA4及RA6決定，其計(jì)算方法與低頻單管放大器相同。從天線ANTA1接收到的高頻信號(hào)經(jīng)過(guò)CA1、CCA1、LA1組成的選頻回路，選取信號(hào)為fs=10.7MHZ的有用信號(hào)，經(jīng)晶體管QA1進(jìn)行放大，由CA3、TA1初級(jí)組成的調(diào)諧回路，進(jìn)一步濾除無(wú)用信號(hào)，將有用信號(hào)經(jīng)變壓器和CB1耦合進(jìn)入MC3361。（2）混頻電路因?yàn)橹蓄l比外來(lái)信號(hào)頻率低且固定不變，中頻放大器容易獲得比較大的增益，從而提高收音機(jī)的靈敏度。在較低而又固定的中頻上，還可以用較復(fù)雜的回路系統(tǒng)或?yàn)V波器進(jìn)行選頻。它們具有接近理想矩形的選擇性曲線，因此有較高的鄰道選擇性。如果器件僅實(shí)現(xiàn)變頻，振蕩信號(hào)由其它器件產(chǎn)生則稱(chēng)之為混頻器。二極管環(huán)形混頻器四個(gè)二極管組成平衡電路如下圖所示。構(gòu)成的二極管環(huán)形混頻電路中，各二極管均工作在受參考信號(hào)控制的開(kāi)關(guān)的狀態(tài)，它是另一類(lèi)開(kāi)關(guān)工作的乘法器。作混頻器時(shí)，vS=Vsmcosct為輸入，R口，vL=VLmcosLt為本振，L口，為負(fù)載電阻，取出中頻信號(hào)，I口。Tr1、Tr2為有中心抽頭的寬頻帶變壓器，初、次級(jí)匝數(shù)比為1：1?！珵樗闹欢O管。足夠大，遠(yuǎn)大于，則各二極管均工作在受控制的開(kāi)關(guān)狀態(tài)。正半周，、導(dǎo)通，、截止。負(fù)半周，、截止，、導(dǎo)通。具有如下特點(diǎn)：1結(jié)構(gòu)上四個(gè)二極管接成環(huán)形。作為混頻時(shí)，環(huán)形的兩個(gè)對(duì)角端AB和CD通過(guò)變壓器接入本振信號(hào)VL和有用信號(hào)VS.2如果電路平衡,則各端口是相互隔離的,即L端口的本振信號(hào)不會(huì)通到R端,R端口的有用信號(hào)不會(huì)竄入L端,有用信號(hào)和本振信號(hào)均不會(huì)通到I端.3有增益,存在損耗.作為混頻器時(shí),混頻損耗的理論值為4dB4為調(diào)幅器時(shí),考慮到高頻變壓器的低頻頻率特性差的缺點(diǎn),調(diào)制信號(hào)改從端口輸入,載波信號(hào)從端口輸入,,從端輸出振幅調(diào)制信號(hào).（3）中頻放大電路中頻放大電路的任務(wù)是把變頻得到的中頻信號(hào)加以放大，然后送到檢波器檢波。中頻放大電路對(duì)超外差收音機(jī)的靈敏度、選擇性和通頻帶等性能指標(biāo)起著極其重要的作用。

下圖（a）是LC單調(diào)諧中頻放大電路，圖（b）為它的交流等效電路。圖中R1、R2為中頻變壓器，它們分別與C1、C2組成輸入和輸出選頻網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)還起阻抗變換的作用，因此，中頻變壓器是中放電路的關(guān)鍵元件。

中頻變壓器的初級(jí)線圈與電容組成LC并聯(lián)諧振回路，由于并聯(lián)諧振回路對(duì)詣?wù)耦l率的信號(hào)阻抗很大，對(duì)非諧振頻率的信號(hào)阻抗較小。所以中頻信號(hào)在中頻變壓器的初級(jí)線圈上產(chǎn)生很大的壓降，并且耦合到下一級(jí)放大，對(duì)非諧振頻率信號(hào)壓降很小，幾乎被短路（通常說(shuō)它只能通過(guò)中頻信號(hào)），從而完成選頻作用，提高了接收機(jī)的選擇性。

由LC調(diào)諧回路特性知，中頻選頻回路的通頻帶B＝f2-f1＝fd/QL，式中QL是回路的有載品質(zhì)因數(shù)。QL值愈高，選擇性愈好，通頻帶愈窄；反之,通頻帶愈寬，選擇性愈差。（4）鑒頻電路從調(diào)頻波中"檢出"原來(lái)調(diào)制信號(hào)的過(guò)程稱(chēng)為調(diào)頻波的解調(diào)，又叫鑒頻。實(shí)現(xiàn)鑒頻的電路稱(chēng)為鑒頻器，也叫頻率檢波器。常用的鑒頻電路有比例鑒頻電路和相位鑒頻電路，它們的工作原理相同，都是先把等幅的調(diào)頻波變換成幅度按調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化的調(diào)頻調(diào)幅波，然后，用振幅檢波器把幅度的變化檢出來(lái)，得到原來(lái)的調(diào)制信號(hào)，這一過(guò)程如圖所示。實(shí)際電路中應(yīng)用較多的是比例鑒頻電路，比例鑒頻電路有對(duì)稱(chēng)式和不對(duì)稱(chēng)式兩種。對(duì)稱(chēng)式比例鑒頻電路如下圖（a）所示，它由兩部分組成。第一部分由電感線圈L11、L2、L12、L3及電容C1、C2組成，它把調(diào)頻信號(hào)的頻率變化轉(zhuǎn)換成兩個(gè)電壓之間的相位差的變化；第二部分由D1、C3、R3和D2、C4、R4組成平衡式振幅檢波電路，它把兩個(gè)電壓之間的相位差的變化變換為幅度的變化，并從中檢出原來(lái)的調(diào)制信號(hào)。電路中，C1、L11、L12和L2，C2組成雙調(diào)諧回路，均諧振于載波頻率f0（fC），D1、D2為檢波二極管，R3、C3和R4、C4是它們的負(fù)載。要求電路對(duì)稱(chēng)即D1，D2的特性相同，R3＝R4，C3=C4。兩只二極管順向相接，與R3、R4和L2形成直流通路。CW容量較大（＞10μF），有穩(wěn)幅作用。（5）畫(huà)出完整的電路四，實(shí)驗(yàn)室調(diào)試根據(jù)實(shí)驗(yàn)調(diào)試電路，在高頻實(shí)驗(yàn)箱上連接好低頻信號(hào)源調(diào)頻信號(hào)與高頻載波信號(hào)接入高頻小信號(hào)放大器與與檢波解調(diào)電路，利用示波器觀察輸出波形，并記錄波形。調(diào)試指標(biāo)：低頻信號(hào)源輸出1khz信號(hào)，要求幅度盡可能小；高頻信號(hào)源輸出10.7khz。1．檢查調(diào)試電路所需元件是否齊全。2．調(diào)試要求低頻小信號(hào)（1Khz）低幅值，高頻信號(hào)（10.7khz）3．根據(jù)調(diào)試電路連接實(shí)驗(yàn)箱元件，檢查無(wú)誤后開(kāi)始調(diào)試。4．將輸出信號(hào)接入示波器，對(duì)照輸出波與調(diào)頻信號(hào)波形，記錄下所得波形。實(shí)驗(yàn)連接電路與調(diào)試波形如下：低頻信號(hào):參考文獻(xiàn)【1】張肅文高頻電子線路（第四版）高等教育出版社2004【2】集成電路芯片MC3361數(shù)據(jù)手冊(cè)，晶體管3DG12C數(shù)據(jù)手冊(cè)設(shè)計(jì)心得體會(huì)通過(guò)一學(xué)期的《高頻電子線路》學(xué)習(xí)，在掌握基本的高頻知識(shí)并在完成了高頻實(shí)驗(yàn)后，對(duì)高頻知識(shí)已經(jīng)有了一定程度的全面理解。通過(guò)這次課設(shè)我們更好地鞏固和加深對(duì)調(diào)頻接收機(jī)工作原理的進(jìn)一步理解。學(xué)會(huì)基本的實(shí)驗(yàn)技能，提高運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，通過(guò)選取元件、確定電路，綜合布線等提高了我們的動(dòng)手能力，同時(shí)通過(guò)調(diào)試