调频调幅接收机的设计与实现.doc

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1、【精品文档】如有侵权，请联系网站删除，仅供学习与交流调频调幅接收机的设计与实现.精品文档.西 南 交 通 大 学本科毕业设计调频调幅接收机的设计与实现二零一五年六月摘 要 收音机在现代社会中有着广泛的作用，人们可以欣赏音乐，丰富业余生活，还可以了解各方面的信息，股票、新闻应有尽有，做到足不出户尽知天下事。从分立元件收音机到集成电路收音机，收音机的技术已经发展的相当成熟。本文主要设计的是分立元件收音机。本文主要介绍了收音机的相关知识和设计制作。通过对收音机的设计，能清楚的掌握信号在接收机中的流程和变换过程；通过对收音机组成电路的分析，可以了解到调频调幅接收机内部电路的工作原理和参数设计以及信号传

2、输的带宽；通过对收音机电路的调整，可以了解到噪声的影响。在第一章中，介绍了收音机发展以及背景，了解调频调幅接收机的发展过程和应用意义。第二章中，讲述了收音机的工作流程以及工作原理，对收音机有一个全面的了解。第三章中，就对收音机具体的电路和参数进行了分析，详细的叙述了调频头电路、中放电路、检波电路等电路的设计，并且比较了调频和调幅的优缺点。第四章中，讲述了在焊接器件时所需要注意的问题。第五章中，讲述了在焊接完毕之后，对收音机的调整，使收音机可以正常工作。本课题采用超外差式收音机设计方法，它具有灵敏度高，工作稳定，噪声小，选择性好以及失真度小等优点。但是分立元件收音机体积比较大，不适合现在生活的需

3、求。关键词：调频调幅接收机； 调频头电路； 检波电路； 中放电路AbstractRadio has a wide range of roles in modern society, people can enjoy music, rich leisure life, You can also learn about various aspects of information, stocks and news, everything, to make known the world without leaving home to do something.Radio from discrete

4、 components to the integrated circuit radio, radio technology has developed quite mature. In this paper, the design is discrete components radio. This article describes the design and relevant knowledge of radio.Through the radio design, we can clearly grasp the signal flow and transformation proces

5、s in the receiver; by radio circuit analysis, By analyzing the composition of the radio circuit, we can understand the working principle and parameter design, and signal transmission AM FM receiver bandwidth internal circuit; By adjusting the radio circuit, we can understand the influence of noise.I

6、n the first chapter introduces the development of radio and background and background of the radio to understand the development process and the application significance of AM FM receiver. The second chapter tells the radio workflow and the working principle of the radio to have a comprehensive unde

7、rstanding. Chapter III, on the radio on a specific circuit and parameters are analyzed in detail described the FM head circuit design amplifier circuit, detection circuit and other circuits, and compare the advantages and disadvantages of FM and AM.The fourth chapter, describes in the welding device

8、 details that need attention.Fifth chapter describes after welding is completed, the adjustment of the radio, so that radio can work properly.This paper I use superheterodyne design methods, it has a high sensitivity, stability, low noise, good selectivity and distortion is small.But the relatively

9、large size of the discrete components radio , not suitable for the needs of real life now.Keywords: AM FM receiver; FM head circuit; detection circuit; the amplifier circuit目 录摘 要IVABSTRACTV第1章 绪 论11.1 本论文的背景和意义11.2 相关技术发展应用介绍21.3 本论文的主要内容31.4 本论文的结构安排3第2章 调频调幅接收机的设计52.1 调频调幅接收机的原理52.2 调幅调频广播的特点72.2

10、.1 调幅波的特点72.1.2 调频波的特点72.3 超外差式收音机9第3章 调频调幅接收机的电路103.1 调频头电路103.1.1 调频头电路的设计103.1.2 选频网络113.1.3 变频电路123.2 中频放大器173.3 检波电路193.4 功率放大电路223.5 调频调幅收音机总体电路24第4章 元器件的选择与焊接工艺264.1 元器件的选择264.2 元器件的焊接28第5章 收音机的调试29结 论32致 谢33参考文献34附 录 1 调幅收音机元器件36第1章 绪 论1.1 本论文的背景和意义在1888年无线电被发现之后，在1923收音机问世，到现在经历了90多年的时间。收音机

11、从最开始的矿石收音机和电子管收音机经历了晶体管收音机和集成电路收音机最终到现在的DSP收音机1。技术发展的已经相当成熟。随着科学技术的发展，调频调幅接收机的技术会越来越高，外形精致小巧，失真度小，音质更高的收音机将会出现在市面上。随着技术的不断创新和改进，收音机的发展空间越来越大。将会越来越广泛的应用于人们的生活中。调频调幅接收机应用广泛，最初适用于军事中。军事行动中，两军对垒最重要的就是信息传递，以往传递信息的方式太过繁琐不便使用，严重影响行动的效率，有了无线电并使用接收机技术，大大提高了军队的作战效率和稳定性，不过在军用中接收机在保证通信质量的前提下更注重保密性。在旅行航海中调频跳读接收机

12、也有重要作用，同伴可以使用接收机接受同伴发送的指示，保证了方向行的准确。调频调幅接收机在机场车站等运输行业也有着不可取代的作用，驾驶员使用接收机就收正确的指示才能在拥堵的路线中确保驾驶的畅通以及正确的路线。在人们的日常生活中，调频调幅接收机也拥有着必不可少的作用，闲暇时人们可以打开收音机听听广播，欣赏音乐放松心情，还可以收听新闻关注天下事。所以说调频调幅接收机应用价值越来越大，随着科技进步不停地进行改进和创造，越来越多质量更高的产品会进入人们的视线2。调频调幅接收机的前景从上述描述中已经可见一斑，军事航海以及交通运输中都有着必不可少的作用，而且从电台的应用中可以看出，调频调幅接收机应用不仅止步

13、于此。接收机的作用是接受信号，生活中又怎么仅仅存在电台这种信号。手机信号电视信号都是信号，使用的调制方式在现在的技术前提下大多也是调幅调频的形式3。所以说调频调幅接收机技术的发展不仅仅是上述所言，它也可以影响整个无线电行业，接收机技术的提升可以影响到手机通话的质量以及看电视的分辨率，只是传播的频率和电台有着区别，调幅调频接收机的发展可以带给人们更好的生活体验。因为频率要求和实际能提供的设备，本次课题主要研究超外差式调频调幅收音机。目前收音机一般选用超外差式调频调幅收音机，这种收音机的优点是灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小4。超外差式收音机是指输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过

14、程。如果把收音机收到的广播电台的高频信号，都变换为一个固定的中频载波频率，再对此固定的中频进行放大，放大之后的信号进行检波得到所需要的信号，把这个信号再加上低放级，通过功率放大放级使信号变得足够强，就成了超外差式收音机5。调幅就要比调频简单许多，接收天线将广播电台播发的高频的调幅波接收下来，通过变频电路把外来的各调幅波信号变换成一个中频的固定频率465kHz，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6。并不是使用直接式把天线接收到的信号直接放大，这样它的性能并不十分满意。这种收音机能收到的电台不多，选择性和灵敏度都很差。1.2 相关技术发展应用介绍 本文调频调幅接

15、收机技术的主要作用对象是收音机，本次课题研究的也是收音机，但是调频调幅接收机还能应用于许多其他无线电科技之中，比如对讲机。 在1844年，电报机被发明出来，在人类远距离通信中做出了巨大贡献，电报机为无线电通信的出现埋下了伏笔。电报机的通信需要借助导线，利用电信号来传递信息，通信仍然具有极大的局限性。随着科技的进步以及人类对科学的不断探索，无线电波在1888年被赫兹发现了。然后通过许多科学家的研究在1897年波波夫以他制做的无线通讯设备，在海军巡洋舰上与陆地上的站台进行通讯成功。进入新世纪以后，无线电技术取得了巨大成果，世界的变化也是日新月异。在1906年加拿大发明家费森登(Reginald F

16、essenden)首度发射出声音，无线电广播就此开始。矿石收音机与电子管收音机很快进入市场，受到广大人民的喜爱与接受，在没有电视和网络的年代收音机基本就是人们打发时间消遣的主流方式，人们也能通过收音机了解国家大事，国家官员也可以通过广播通告新的政策，收音机技术为人们的生活带来了巨大的方便也推动了社会的进步。在矿石收音机以后进过研发人员的不断努力，对电路的不懈研究和对无线电的进一步掌握，更新一代的收音机进入人们的视线，晶体管收音机。晶体管是一种固体半导体器件，可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能，这是20世纪的一项重大发明，是微电子革命的先声，从此人类步入了飞速发展的电子

17、时代。晶体管收音机以其耗电少，不需交流电源，小巧玲珑，使用方便而赢得人民的喜爱，并逐渐在市场上占据了主导地位，并成为最普及和廉价的电子产品。从此收音机更加的贴近了人们的生活，人们也更多地接触到了调频调幅接收机这个技术。这项技术的进步并未止步于此，再次之后随着科技革命的进行，集成电路这项技术出现在人们的视线之中。小小一块芯片就能包含调频调幅接收机电路的所有板块，调谐回路、前段放大电路、混频电路、中放电路、前段放大电路以及功率放大电路都在其中，随着科学的进步，人们对接收机性能要求的提升，需要更高的音质更加灵敏的选择性，集成电路中还加入了新的降噪电路。集成电路的优势不仅在于对电路性能的提升上面，其较

18、小的体积可以使收音机制造的相当的简易精致，不管何种外观都可以做出来，更加的满足了人们的需求。到了今天模拟电路已经满足不了人们的需求，新一代的数字电路功能更加强大，而且可以附加在许多电器设备上，比如手机。 调频调幅接收机的应用不仅仅实在收音机上面，在前景中已经说到航海、旅行、交通中也有重大中作用。最典型的设计就是对讲机。对讲机技术的出现脱影于收音机。收音机接受的是电台广播的调频调幅信号，只能单方面通信。但是在航海以及军事行动或者是现在警察行动中都需要双方面通信，而且要求随时都能应答。对讲机在这一市场需求下应运而生。它是将多频段发送的电台发送信号改进为小型的易携式电子产品。有唯一固定频段，可以自行

19、进行发送调频信号，接收端通过调频接收机技术还原出发送的信息8。大大的提高了人们的生活效率。虽然随着时间的推移，科学的进步，世界发生着翻天覆地的变化，越来越多的数字技术代替了调频调幅接收机模拟电路的作用，但是都是脱胎于这种技术。像手机之类的通信产品都是在调频调幅接收机的原型上加以拓展出来的新型技术，而且许多保密通信也是使用这种方式来进行的，所以调频调幅接收机技术值得继续研究，已得到更多更好的优秀通信技术9。1.3 本论文的主要内容本课题对于调频调幅接收机技术的研究，主要针对的对象是分立元件收音机。不使用集成电路收音机和数字收音机，集成电路无法了解到内部的电路组成，无法对接收机原理信号变换的过程有

20、清晰认识，数字收音机更是如此，它已经是通过程序代码来实现了。通对分立元件收音机的设计来更好的理解调频调幅接收机技术，通过测试仪器可以具体的理解到信号在接收机内部是怎样变换的。本论文先是给出了调频调幅接收机的所有电路模块以及信号在各个模块中的转变，然后详细的描述了调谐电路、混频电路、中放电路、检波电路、前置放大器以及功率放大器每个模块的电路组成，能够更加清晰的理解通信电路的有关知识，并且把通信原理的知识结合到实际中来7。在描述完电路原理之后本文将写出超外差式调频调幅收音机的设计和制作，在软件上面画出正确的电路图然后使用软件打出pcb板10。并描述一些元器件的作用，增长器件的知识，当用到这些器件时

21、不会那么陌生。在论文的最后还会讲述一些自己关于焊接的一些心得，焊接虽然听起来很简单，实际操作时也会遇到各种各样的小麻烦，焊接的手法和特殊器件的焊接方式也需要分享出来。焊接之后收音机不一定就能正常使用，论文的最后会说明在不同条件下的调试方法。这就是本文的主要内容。1.4 本论文的结构安排本论文结构如下：第一章 绪论，详细介绍了调频调幅接收机被发明出来的历史以及衍生发明，讲述了调频调幅接收机的背景以及应用和对人们的巨大意义。然后讲述了接收机技术的发展对社会的作用对人们的影响，展望了在未来社会的存在价值，分析了前景以及可能存在的设计走向。然后叙述了本论文的主要内容，规划了文章的安排，引导读者阅读。第

22、二章 调频调幅接收机的原理，本章就是本文的正文。本章在开头会介绍调频调幅接收机的原理以及信号流程图，了解收音机工作原理。第三章 调频调幅接收机的电路，本章将给出所需要的给个电路模块，然后在逐一的介绍流程图中给出的调谐电路、混频电路、中放电路、检波电路、前段放大电路以及功率放大电路。在介绍中会给出每个电路的电路图，参考电路图详细的讲解这些通信电路的知识，描述出各个电路中电流电压以及载波的变换，给出电路中参数计算所需要的公式以及每个器件的作用。并给出一些器件的参数和现在市面上存在的情况以作草考。最后再给出调频调幅接受机的原理图以及所需要的元器件的参数，并对一些器件的作用进行说明。 第四章 收音机的

23、安装及焊接，上章叙述完原理之后，这章讲述的是在实际安装中需要注意到的一些事情。在本章中介绍了许多安装焊接的方法。在设计完之后并不是意味着设计完成，焊接安装也有许多细节需要注意，如果细节把握不好，实物做出来的效果往往不好，也会影响到后面的调试。 第五章 收音机的调试，安装完成之后就是本次课题的最后一道工序，因为实际操作中会出现各种错误，这些错误最后会影响到收音机成品的功能。会出现音质不好灵敏度低、噪声大等情况。所以需要对其进行一些调整。本章将会就不同设备条件下的情况讲述不同的调整方法。 总结和展望，讲述自己对本次课题完成之后的许多心得体会，对知识的更加熟练掌握，以及根据自己所掌握知识的情况下对调

24、频调幅接收机技术未来的走向的一些想法。第2章 调频调幅接收机的设计2.1 调频调幅接收机的原理 现在人们比较广泛使用的广播就是调频广播，调频广播工作在超短波段，其范围在30到300MHz，但是根据每个国家对频率规定有所不同，每个频率都有各自的使用权，这样才不会影响不同行业的通信，所以各国采用频率范围大小不一样。中国采用的频率范围是国际标准波段，即87到108MHz，各个电台在这段频率之中选取一个特定的频率，用户就能很有效率的选择出不同的电台。由于超短波段是调频广播工作频率，并且调频波的工作频率大约为调幅中波广播频率的100倍，这就造成了调频波的传输特性与一般中波、短波的调幅广播有很多不同之处，

25、主要表现在：调频波是直线传播，传播距离一般在几十至上百km范围并没有调幅波广，直线传播就注定穿透力不强，易受金属物体、高山、楼房等障碍物的反射11。 如图2-1所示，这就是本次课题所设计的调频调幅接收机的组成方框图，采用超外差式接收机技术，由输入回路、调谐回路、本振回路、混频电路、中放电路、检波电路、以及前端放大电路和功率放大电路组成。图2-1 调频调幅接收机原理框图1. 各个电路的作用是： 高频放大器：将接收到的无线电信号进行放大，增加信号的灵敏度。 混频器：将输入信号和本振信号转化为统一的中频信号，方便统一后续电路。 中频放大器：将中频信号放大，提高信号的灵敏度。 检波电路：将信号解调出来

26、，转化为声音信号。 功率放大器：放大声音信号，提高输出声音的音质。2.接收到的信号在调幅调频接收机中的变化过程： 无线电波先是被接收天线接收到，有的时候收音机也不需要天线，对于现在比较古老的磁棒线圈收音机可以用磁棒线圈当作接收天线，效果没有接收天线好，但是也可以使用。无线电波被接收到之后，经过选频网络也就是所说的调谐电路选择出收音机所需要的频率。得到这个信号之后就把输入信号输入前端高频放大电路，使接收到的信号达到后续电路所需要的要求。信号放大之后就可以进行接下来的处理，直接输入到混频器中，前面已经讲过超外差式收音机的特点主要在于混频器可以产生出一个中频信号。这个中频信号是通过电路本身的自激振荡

27、电路和输入信号所产生的，自激振荡信号和输入信号在混频器中频率相减就得到了中频信号。得到中频信号后，前面的处理就基本完成，只需要将这个中频信号输入到中频放大器中就行放大，达到后面电路所需要的要求。就可以输入到检波电路中进行检波得到原始的声音信号，但是这个信号的强度并不够大，再通过功率放大器就完成了整个信号的处理，在通过电信号推动扬声器发声，这样收音机就可以工作了12。3. 调频调幅收音机的一些比较：（1） 调频收音机的调谐器不同于调幅收音机的简单调谐回路，通常比调幅收音机多设有高频放大电路。它由输入回路、高频放大电路、混频电路与本振电路组成。（2） 两者的在超外差式收音机电路中中频也是不同的，调

28、频收音机变频后的中频频率比调幅收音机大很多是他的几十倍为10.7MHz，而调幅收音机因为传播的载波频率只有几百到一千多Hz，所以变频后的中频频率为465kHz。虽然频率不一样，但是两者电路形式基本相同。（3） 调频波因为频率比较大比较稳定，所以频率上面干扰影响很小。干扰主要表现为幅度干扰。为了克服和避免这种干扰，调频收音机中在中放电路后通常会设有限幅电路，用来切除幅度干扰。这是调幅收音机没有的，也是不能有的，因为调幅的本质就是利用幅度的变化来传递消息，幅度不能被改变。（4） 两者在检波电路上面也有区别，调幅收音机因为调制过程比较简单，所以检波电路也非常简单一般用检波二极管就能行，采用的是包络检

29、波电路，以进行幅度解调。但是调频收音机就不同，接收的是调频波，要想从中解调出音频信号，就不能使用简单的包络检波，需采用频率解调电路，即鉴频电路，也可以现将调频波通过电路转化为调幅波就可以使用包络检波电路。2.2 调幅调频广播的特点2.2.1 调幅波的特点 调幅是一种调制方法，它是把音频信号加载在载波上面，保持载波频率不变，使载波传输信号的振幅或者相位按照所需传送信号的变化规律而变化13。调幅的应用范围很广，特别在有线电通信或无线电通信中应用很广泛，在广播中应用最甚。调幅是使载波高频信号的振幅或相位随传输信号改变而改变的调制（AM）方式。其中，高频载波信号的振幅或者相位随着调制信号的某种特定的变

30、换规律而发生变化。例如，0或1分别对应于无相位改变或有相位改变，图像信号的处理使用的就是调幅信号，比如家用电视的所需要的图像信号就是使用调幅方式。 平时通常所说的中波一般指的就是调幅波，范围在530到1600kHz。调幅信号是利用声音的高低变为用特定的规则转化为传输信号幅度的变化的电信号，通过无线电或者有线电发送14。调幅波的优点是传输距离较远，在很大范围都可以接收到信号，这点相比调频波就有很大优势，调频的服务半径就要相比调幅波小。但是调幅信号的质量并不是特别好容易受到天气因素影响，在大风大雨或者雷电的天气信号传输质量会削弱很多，调幅接收机接收到的信号质量不好，调幅波适合省际电台的广播。调幅方

31、式在早期的使用中广泛的应用于VHF频段的移动通信电台，但是由于调幅技术的在传播上面的限制，调幅波的信道容易衰落会使模拟调幅产生新的附加调幅等于加入了噪声影响，就造成了原始传播信号的失真。而且因为信号的衰落不稳定，在传输的过程中容易被其他接收器就收，所以也很容易被窃听，许多需要保密的信息无法使用调幅波传输，目前已很少采用15。调幅目前只能在简单通信不需要很强保密信息的设备中还有采用，如收音机中的AM收音机波段就是使用的调幅波，但是相比于FM波段的音质相比就会相差许多，因为FM方式的稳定性会相对高上许多。2.1.2 调频波的特点 调频相对于调幅技术又是通信技术的一大突破，是在对于调幅技术的更大改进

32、。调频是频率调制方式的简称16。调频是和调幅差别不大，调频保持幅度和相位不变使传输信号的载波的瞬时频率根据所需传递信号的特定变化规律（比如正弦变化）而变化的调制方法。频率调制是一种使受调信号波瞬时频率随调制信号而改变的调制方法。可以使用调频器电路来实现这种调制方法,由于调频拥有比调幅更加稳定的性能，调频的应用范围更加广泛，广泛用于调频广播、锁相电路、微波通信、锁相电路、电视伴音和扫频仪等方面。调频器的基本要求比调幅器更加苛刻，需要是调频频移大、调频特性好、寄生调幅小的性能17。调频波是由频率调制方法产生的无线电波,其基本特征与调幅波想相似，但有本质区别，他是载波的振荡幅度和相位保持不变，瞬时振

33、荡频率随调制信号的变化规律而改变。调频（FM），就是保持高频载波的相位和幅度不变是高频载波频率不是一个常数，是跟着调制信号的变化规律而变化，在一定范围内变化的调制方式。使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波信号频率变化的大小和范围是根据调制信号的大小和变化规律来决定的，目标信号的变化的周期是由调制信号的频率决定。已调波的振幅在整个调制过程中是保持不变。而调频波信号的波形，由于信源和载波的叠加变得就像是个被压缩得不均匀的弹簧。调幅和调频虽说原理差不多，但是也有许多差别，两相比较起来，调频相对于调幅有许多优点，如下： 1. 调频具有更强的抗干扰能力，所以噪声相对于比较低 （1）使用调频

34、的电台，各电台间干扰少。调频广播使用的是视距广播在不同频率上都有细致的区分，因此各电台间不容易干扰到对方，所以相互干扰大大减少。（2）调频波抗干扰能力强，所以信号的稳定性就好，因而易克服干扰所引起的幅度变化，信号不容易产生幅度失真。在现实社会中，调幅很容易受到干扰，因为在一般的工业、家用电器中，内部干扰无法避免调幅方式受到影响比较明显，而且外界也会对调幅波形成很大的英雄。所以，这种干扰对调幅接收机来说很难克服，而调频接收机则不一样，因为内部电路针对这一情况有更好的设计，它里面含有一个限幅器，限幅器的作用就是能够切除这种幅度干扰，这可以使得调频接收机受到的干扰大大降低，使得信噪比较高，接收到的信

35、号转换之后不易出现噪声。2.调频具有更宽的频带、音质也更加好 频带的宽度是由这两种调制方式所决定的，调频频率更大，也拥有更宽的带宽可以得到更高的信息传输效率。音质的好坏取决于两种方式对信号的放大作用，调幅广播和调频广播为了区分不同的电台，把电台能使用的广播频率范围划分为不同的小段，目前中波调幅广播的频率比较小，所以规定频道间隔为9kHz。再考虑到选择性使人们可以清楚地分辨出不同电台，中频通频带不能超过频道间隔也不能过小，所以只能限制在9kHz以内。因为最高频率不能超过频道间隔太多，这就致使放声的最高频率最多只能在4到7kHz，所以，比较高的声音频率分量难以重新恢复出来，不能保证音质。调频广播电

36、台在这点上就比调幅广播有很大优势。间隔规定为200kHz，单声道调频通频带为180kHz，立体声通频带为198kHz。因此，放音频率范围可达20到15000kHz，这就可以实现高质量的声音广播。对于同一个调频调幅收音机，即使在低放及节目相同情况下，因为上述原因调频广播也比调幅广播的收听效果好很多。2.3 超外差式收音机本次课题所采用的收音机设计方式是超外差式接收机，因为超外差式接收机相比直接式接收机有许多优点。效果更佳良好，性能更佳稳定，有更好的音质，能够更具体的更清晰的重现发射的声音。直接式接收机只能使用在设备条件特别受限制的情况下，用来接收信号。现在的收音广播，基本都是使用的超外差式接收机

37、。直接放大式接收机顾名思义就是相当简易的直接对接收到的信号进行处理，所以电路简单，容易成功与实现。直接放大式接收机的一种典型例子就是超再生接收机，它是利用正反馈原理，把经过放大了的信息回馈到输入端，再放大、循环。但是你在收听到所处理完成的声音时，你会发觉它的性能并不十分满意。受制于具体电路的影响，这种收音机能收到的电台不多。特点是电路简单，一般只用1到4只晶体管和一些电容电阻就可以安装完成。所以易于安装和调试，因而成本比较低。但它的灵敏度低，选择性不太好，无法接收到更多的电台。根据通信原理和通信电路的知识，可以很容易的看出直放式接受机的灵敏度和选择性比较差的原因是什么。由通信原理的知识知道，收

38、音机的灵敏度，受高频放大的级数的影响，高频放大级数越高接收机灵敏度越高，或者说增加总的高放增益就能提高直接式的灵敏度。可是，问题不能只看一方面，在增加高放增益的同时又会引进新的问题。高放放大变大就会导致高频增益过高。后级输出信号产生的电磁场在实际器材之中不能保证不泄露，只要有一点点泄露，然后被前级电路接收到，就会引起自激18。显然频率越高，电路中的能量就越高，后级电路的辐射电磁波的能力就越强，越容易产生自激从而影响电路工作，最终导致高频放大级的工作就越不容易稳定。调频调幅接收机的选择性也是很重要的。不管是调幅还是调频选择性都是依靠调谐回路中的LC震荡电路来完成的。因为LC电路越多选择性就越好。

39、改进直接式接收机的选择性问题不能采用多加入几个LC震荡电路的方式。在改进的同时也要注意会不会引进新的问题。增加了LC回路，但是在每次选台调谐时，每一个回路都要进行调整，整体的协调性很难满足，这使得工作很难进行，所以直接式收音机很难满足现实需要。这就有了超外差式收音机的出现。超外差接收是在直接接受的不足上改进出来的，特点在于不论接收什么频率的信号，首先都把这个频率变换成某一特定的频率，这样就方便了后期的处理。为了提高接收机的稳定性减小干扰，把这个频率选得相对低一些，在通信中通常把它称为“中频” ，调幅收音机的中频就被规定为465kHz。第3章 调频调幅接收机的电路3.1 调频头电路3.1.1 调

40、频头电路的设计调频调幅接收机的的调频头电路又多个电路部分组成。分别从天线开始，然后是调谐回路、高频放大器、混频电路、其中混频电路又包含了本振电路，由这些电路共同组成了调频调幅接收机的调频头电路19。调频头电路是调频调幅接收机的前端电路，对收到的无线电波进行预处理，使信号变得够强够稳定易于后面的处理，并且将信号高频信号转变为中频信号，让各种频率的信号都能符合后续电路的要求。能选择出需要的有效信号，将调幅信号变为465kHz的信号，将调频信号转变为10.7MHz的信号输入至中频放大器。1.下面图3-1是调频头电路的组成：图3-1 调频头电路的组成框图 调频头电路是调频调幅接收机的前端电路，后续电路

41、要处理好接收到的信号，调频头电路有着必不可少的作用。而且调频头电路处于电路的位置也相当的敏感，工作在整个调频调幅接收机电路中工作频率最高而且信号最微弱的部位。作用是选择出所需要接受的信号并且转化频率。所以是决定整机选择性、灵敏度的关键部件。因此，对调频头电路的电路结构、元器件质量及工艺要都要认真对待，必须做到严格要求。才能符合设计的性能要求。2.调频头电路的性能要求如下：（1）要有良好的选择性，调频调幅接收机的最基本的最核心的功能就是接受到需要接受的信息，选择性至关重要。调频头电路的作用一开始就是选择出所要接听的电台的信号并把它区分出来。而且在选择完成之后还需要能对其它电台的信号及干扰信号有效

42、地加以抑制，这样才能拥有更好地选择性。对于调频调幅接收机来说最要注意的就是镜频干扰和中频干扰，对于这种干扰必须靠调频头来抑制。因为干扰信号一旦进入中频放大级以后，中频滤波器是无能为力的，在放大有效信号的同时也放大了噪声信号，输出的声音就不是很理想。（2）噪声系数要小，一个调频调幅接收机或者说一个收音机好坏的标准往往音质是一个关键的因素。调频头电路处在收音机的最前端，如果能在调频头电路处降低噪声（采用低噪声元件和降低线路本身噪声等措施）这就会基本的消除噪声的影响，如果在调频头处没能抑制住噪声，经过后续的几级放大电路噪声信号会变得越来越大，音质会很难令人满意，甚至全是噪音。所以在调频头出降噪使收音

43、机的噪声功率大大下降，噪声系数大大减小，扬声器可发出没有任何杂音的“干净”的声音，使接收机的性能大大的提高。（3）线性要好，动态范围大，增益适当，无线电波传播的频率范围很大，虽然分配到收音广播的频率范围只是很小一部分，但也是相当大，并且收音广播接收到的都是高频信号。所以调频头电路要有很好的线性工作状态才能在任何情况下稳定工作，而且还要能够承受大信号的较大的工作范围才能满足无线电波的较大频率范围，同时还要有适当的增益使信号放大的更清晰更适合处理。（4）本振辐射要小，本振信号对于超外差式接收机是至关重要的，能和输入信号一起在混频器中转化出中频信号。但是也可视为一种干扰源，若控制不善就会向外辐射，发

44、射的信号就成为了干扰信号对接收机造成干扰。为此，本机振荡的参数要选择适当不要设置的过强，而且要减小波形的失真，现在一般比较好的做法就是对本振部分加屏蔽，接两条屏蔽线就能完成。3.1.2 选频网络 1. 电路设计 ： 选频网络是调频调幅接收机的最前端电路，组成相当简单，仅仅是使用一个LC振荡回路。在选频网络上，调幅和调频的区别就在于接受的频率范围不一样，所以只需要设置的参数不同。它的电路如图3-2如下：图3-2 LC并联网络LC谐振回路虽然电路简单但是却是通信电路中使用的最多的无源网络。LC谐振回路有许多特点，它的幅频特性和相频特性，不仅可以用来选频，即在接收到的无线电波输入信号中选择出有用的频

45、率分量而且还需要抑制掉无用的频率分量或者噪声干扰，比如在小信号谐振放大器、谐振功率放大器和正弦波振荡器中。而且LC振荡还能进行信号的频幅变换和相频变换。例如，在斜率鉴频器和相位鉴频器电路中。另外用LC原件还可以组成各种形式的阻抗变换电路。所以说LC谐振回路虽然结构简单，但在通信电路中却是不可缺少的重要组成部分。2. 参数计算：通过选频网络选择出来的信号频率大小是 （3-1）调节可变电容C可使LC谐振回路的固有频率等于接收到的信号频率，这样就实现了谐振，就可以用来选择出不同频率的电台信号，实现了选择性功能。 所需要设计的收音机的接收频率范围调幅是536kHz到1605kHz,调频是72MHz到1

46、08MHz，在调频电路中所选取的可变电容是3-25p根据公式（3-1）可以算出电感的大小是0.825H。调幅电路同理。 调频调幅接收机选频网络的要求：由于选择性是它的主要功能所以要具有良好的选择性；而且频率覆盖范围要足够宽这要才能接受到各种所需要的信号频率；电压传输系数要大而且要稳定。3.1.3 变频电路 1. 电路设计：从上面的变频电路的结构框图可以看出变频网络由本机振荡和混频器两部分组成。接收天线接收到的高频载波信号经过选频网络之后进入混频器，这时本机振荡网络中也产生一个本地正弦波高频信号进入混频器中进行混频，产生的中频信号是本振信号和高频已调信号的差频信号，通常取： （3-2） 超外差式

47、收音机中这个值一本都是取得定值，经过变频器之后，高频载波信号改变的只是频率，调幅信号依然是调幅信号，调频信号依然是调频信号，而且输入信号和输出信号的频谱宽度也不变，包络形状在整个变频过程中都是保持不变的。 在变频电路中，振荡器是一种能自动地将直留电源能量转换为一定的波形的交变振荡信号能量的转换电路。正弦波振荡器在无线电技术领域应用广泛。在通信系统中，正弦波振荡器可用来产生发射机中运载信息的载波和接收机中的混频、变频或解调时所需的本地振荡信号。在电子测量仪器中，正弦波振荡器是必不可少的基准信号源。本机振荡采用的是正反馈的方法来获得等幅的正弦振荡波的。调幅方式和调频方式所采用的变频电路基本一致，因为电路所输入的频率不一样，所以只需要更改参数，所以这里就只介绍调幅接收机的变频电路，下面就用调幅收音机的变频电路来介绍一下该电路的具体组成，和其中器件所起到的作用。2. 参数计算：调幅接收机变频电路如图3-3：图3-3 调幅接收机变频电路该电路是调幅收音机的电路图，本次课题所设计的调幅收音机使用的接收部分是比较经典的磁棒线圈方式。ab和cd分别是绕在磁性棒上的线圈上的两段，天线接受到信号后输入到由Lab、Ca、Cat组成的高频调谐回路，本来回路中已经构成了调谐回路，引入C3（301p）的作用是为了防止电路的谐振频率不满足要求以便用其进行微