2022年高频电子线路课程方案之超外差调幅收音机.docx
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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用超 外 差 调 幅 收 音 机学号:姓名:专业班级: 07 电信 指导老师:目录名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用1 选题意义 2 2 总体方案 3 3 调幅半导体收音机的工作原理 4 3.1 调幅的过程 4 3.2 调幅收音机的工作原理 6 4 各电路模块设计及原理分析 7 4.1 输入回路 7 4.2 变频级回路 7 4.3 中频放大及检波回路 9 4.4 低放级回路 10 4.5 功率放大回路 11 5 收音
2、机的调试 11 5.1 调整三极管的静态工作点 12 5.1.1三极管静态工作点的选取 12 5.1.2静态工作点调整前的检查 12 5.1.3静态工作点的测量与调整 13 5.2 中频频率调整 14 5.3 接收频率范畴的调整 15 6 课程设计体会 15 7 参考文献 161 选题意义本学期学习了高频电子线路这门课程,对无线电通信的理论学问有了进一步的懂得和熟识;这次课程设计可以通过实践来考察理论学问的把握情形,同时也能加名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用深对理论学问的懂得,提高设计才
3、能;此外电子设计自动化技术已渗透到电子系统和 专用集成电路设计的各个环节,个中软件应用到电子设计,使电路的设计,调整和改 进更加高效便利;低频信号有效的发射出去需要经过高频信号调制,利用高频信号作为载波,对信 号进行传递,可以用不同的调制方式;在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调 制方式;目前调频式或调幅式收音机,一般都采纳超外差式,它具有灵敏度高、工作 稳固、挑选性好及失真度小等优点;这次课程设计我选用的是超外差式调幅收音机;2 总体方案图 1 超外差调幅收音机基本原理方框图超外差调幅收音机基本原理:空间有许很多多电台发送的电磁波,它们都有 自己的固定频率,收音机通过天线和由电感线圈和可
4、变电容器组成的谐振电路 称 调谐电路)来挑选性的接收所需高频信号;由调谐电路挑选出的所需要的电台信 号是已调幅的高频信号,并且非常柔弱,需要先经过高频小信号放大器进行放大处理,再经过变频器混频器和本振)将高频信号变为频率为465KHz 的中频信号,这是超外差式收音机的核心部分,由于它是调制信号,喇叭无法将这种信号 直接仍原成声音,因此,必需从高频信号中把音频信号分别出来,这个分别过程 称为解调,或检波;在收音机中,检波是由半导体器件二极管或三极管来完成;名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用调
5、幅的高频信号经检波仍原出音频信号,再经过低频功放然后送往喇叭,喇叭将音频信号仍原为声音;收音机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465KHz中频),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;而不是把接收天线接收下来的高频调幅波直接放大去检出音频信号 直放式);超外 差式收音机由输入回路高放混频级、一级中放、二级中放、前置低放兼检波级、低放级和公放级等部分组成,接受频率范畴为535KHZ1605KHZ的中波段;图 2 调幅收音机原理图3 调幅半导体收音机的工作原理3.1 调幅的过程名师归纳
6、总结 - - - - - - -第 4 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用图 3 调幅过程波形示意调幅就是使高频振荡信号的振幅随着调制信号的变化而变化;图3 为Systemview 仿真所示,是音频信号调制高频振荡载波的各主要过程的信号波形图;在图 3 中, Sink4 示一个音频信号电流, Sink5 表示一个高频振荡器产生的高频等幅振荡信号,作为高频载波;Sink3 图音频信号调制高频振荡信号幅度的已调制高频振荡信号;可以看出,被调幅后的高频振荡信号它的振幅包络线中跟音频 电流的变化规律完全一样,高频振荡电流振幅的变化正比于音频信号
7、的幅度,振 幅变化的周期等于音频信号的周期;图 4 表示了调幅广播的示意过程;声音由 话筒转变为音频电信号,经放大后送到调制 器,高频振荡器的产生高频率等幅振荡信号也名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用送到调制器;在调制器中,高频振荡电流被音频信号调幅,调幅后的高频信号经高 频放大后送往发射天线,然后由发射天线向四周空间发射电磁波;由于该电磁波已 受信号调幅,所以称它为调幅波;图 4 调幅广播的过程示意3.2 调幅收音机的工作原理图 5 调幅超外差收音机的工作原理方框图调幅收音机的工作原理过
8、程为:天线接收到的高频信号通过输入,将所要 收听的电台在调谐电路里调好以后,经过电路本身的作用,就变成另外一个预先确定好的频率 ,使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合,这种工作叫混频;由于晶 体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率,这就是外差作用;任 何电台的频率,由于都变成了中频,放大起来就能得到相同的放大量;调谐回路 的输出,进入混频级的是高频调制信号,即载波与其携带的音频信号;混频器输 出的携音频包络的中频信号由中频放大电路进行一级、两级甚至三级中频放大,从而使得到达二极管检波器的中频信号振幅足够大;二极管将中频信号振幅的包名师归纳总结 - - - - - - -第
9、 6 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用络检波出来,这个包络就是我们需要的音频信号;音频信号最终交给低放级放大到我们需要的电平强度,然后推动扬声器发出足够的音量4 各电路模块设计及原理分析依据超外差收音机的原理,我们可以将图表3 所示的电路分成以下几个模块:输入回路、变频回路 包括本振电路、混频电路和选频电路)、中频放大 中放)回路、检波及 AGC回路、低放级回路、功放级回路;4.1 输入回路图 6 输入回路从磁性天线感应的调幅信号送入C1a、C2 和 L1 组成的输入回路进行调谐,选出所需接收的电台信号,通过互感耦合送入变频管 T1的
10、基极4.2 变频级回路.图 7 变频电路原理图ucR.uLL.C.变频级电路的本振和混频,要求由一只三极管担任自激式变频电路);由于三极管的放大作用和非线形特性,所以可以获得频率变换作用;可挑选“ 共基调发变压器耦合振荡器” ;按本设计要求,在图3 中u 为外来中波信号调幅波,载频为f c5351605KHz); ul 为本机振荡电压信号 等幅波), f l 应为 1MHz2MHz;名师归纳总结 两个信号同时在晶体管内混合,通过晶体管的非线性作用产生f l+ f c 的各次谐波,第 7 页,共 16 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅
11、限学习使用在通过中频变压器的选频耦合作用,选出频率为 8 所示;f l+ f c=465KHz的中频调幅波 , 如图uCtVT1.T 3-UCCt中频调幅波 u C 音频t1中高频调幅波uL2放中频465KHz图 8 混频示意图挑选共基调发振荡电路的缘由是该电路对外来信号与本机振荡电路之间的牵连干扰最小,工作稳固,可比共射式获得较高的频率;它的振荡调谐回路接在发射极与地之间,基极通过C5 高频接地,振荡变压器的反馈线圈L4)接在集极与地之间,如图 9 所示;. .C5uCVT1.L4.3L3.-UCC12C 6.2 . 1.图 9 共基调发振荡电路示意图变频管挑选 3AG1型能满意要求,其 I
12、 CEO 应当小,静态工作点 I 的挑选不能过大或过小;I 大,噪声大;I 小,噪声小;但变频增益是随 I C转变的;典型变频级一般在 0.2 1mA之间有一个最大值;统筹考虑,I 设计在 0.5mA左右为宜;本名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用机振荡电压的强弱直接影响到反映管子变频放大才能的跨导,存在着一个正确本振电压值;如振荡电压值过小,一旦电池电压下降,就会停振;如过大,在高端 会产生寄生振荡,由于管子自给偏压作用,会使管子正常导通时间削减;本振电 压一般挑选在 100mV左右,由于
13、实行的是共基电路,它的输入电阻低,假如本机 振荡调谐回路直接并入,会使调谐回路的品质因素降低,振荡减弱,波形变坏,甚至停振;为提高振荡电路的性能,L3要实行部分接入的方式,使折合到振荡调谐回路的阻抗增加到(N13/N122reb;L4不能接反,否就变成负反馈,不能起振;变频级是由一只晶体管T1 同时起本振和混频作用的自激式变频电路;本振回路由 L2、C7、C5、C1b组成,它是互感耦合共基调射式的 LC振荡电路; L2 抽头是为了减小晶体管的输入阻抗对振荡回路的影响;本振信号通过耦合电容 C4从 T1的射极注入,它与输入回路耦合到 T1 管基极的高频调幅信号在 T1管中混频,由集电极调谐回路
14、中周)选出二者的差频即465kHz的中频信号,然后再将中频信号送入中放电路去放大;为了提高电路的稳固性,兼顾变频和振荡性能,静态工作电流一般取为 0.3 0.4mA;为了保证在电源电压降低时,本机振荡仍能稳固工作,变频级基极偏置电路采纳了相应的稳压措施,即利用两只硅二极管 D1、D2进行稳压4.3 中频放大及检波回路.C8.2.T4RF.VT3T5-UCCVDC00tT3.+.VT15至功放.0t+_.图 10 中放级及检波电路原理示意中放级可采纳两极单调谐中频放大;变频级输出中频调幅波信号由 T3 次级送到 VT2的基极,进行放大,放大后的中频信号再送到VT3 的基极,由 T5 次级输出被放
15、大的名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 16 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人资料整理 仅限学习使用信号;三个中频变压器 T3、T4、T5)都应当精确地调谐在 465KHz;如三个中频变压器的槽路频率参差不齐,不仅灵敏度低,而且挑选性差,甚至无法收听;中频变压器实行降压变压器,其初级线圈L5 要采纳部分接入方式 道理同本振调谐电 路)这种接法以削减晶体管输出导纳对谐振回路的 影响,初级选取适当的接入系数使晶体管的输出阻抗与中频变压器阻抗近似匹配,以获得较大的功率增益;中频变压器初、次级变比以各自负载选取,减小负载对谐振回路的影响;但挑选 L5 的接入
16、系数及压降比时,不仅考虑到挑选性,仍要兼顾到增益和通频带;两级工 作点的挑选要有所区分,由于第一级总是带有自动增益掌握电路,该级 I 的 选 取要考虑到在功率增益变化比较急剧处,应选的比较小;但 I 太小,功率增益也 太小,整机性能随着电池电压变化时,稳固性就很差;综合考虑,对于 3AG1型管选为 0.4mA 左右;其次级I 应考虑充分利用功率增益,就挑选功率增益已接近饱和处的 CI值可选 1mA左右;T5次级送到检波二极管的中频信号被截去了负半周,变成了正半周的调幅脉动信号,再挑选合适的电容量,滤掉残余的中频信号,取出音频成分送到低放级经中频放大级放大了的中频信号,由中频变压器送至检波二极管
17、D4 进行检波;检波后的残余中频及高次谐波由C14C13 和 R8 组成的 RC 型滤波电路予以滤除;音频信号由 C15 耦合到低放级去放大;电位器 Rw 是音量调剂电位器兼作电源开关;检波后的直流成分经 T2 的基极作为 AGC 掌握之用;4.4 低放级回路R4、C8 组成的退耦电路送到从检波级输出的音频信号,仍需要进行放大再送到喇叭;为了获得较大的增益,前级低频 放大通常选用两级;要求其次级能满意推动末级功率放大器的输入信号强度,要有肯定的功率输出,该鼓励可挑选变压器耦合的放大器;如图11 所示;以上各级静态工作点V E 值以电源电压而定, VT 1、VT 2、VT 5 的 V E 可取电
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