河南理工大学
通信基本电路课程设计简易调频接收机
学院：电气工程与自动化学院
专业班级：电信08-2班
姓名：袁晓铭
学号: 310808030207
指导老师：张炜
日期：2011年6月10日
随着现在社会的快速发展，电信技术以一日千里的速度飞速发展。电信有一部分涉及的是通信技术，而无线通信在现在的生活中尤为重要，我们常用的手机，无线电话还有各种电器的遥控器等，大到航天小到小孩玩具都离不开发射和接收设备。调频与调幅是目前应用最广的两种发送接收方式，随着社会发展调频方式越来越成为现代设备的必要工作方式。所以对于这次设计，我选择了超外差式调频接收机。
所谓超外差，是指将所要接收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，然后再进行放大和检波。这个固定的频率，是由差频的作用产生的。在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、鉴频、低频放大六个部分。但是在设计时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。超外差式接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。
关键词：超外差，调频，本振，混频
一、选题意义 (4)
二、总体方案 (4)
2.1设计目的 (4)
2.2设计思路 (4)
三、超外差式接收机基本原理 (5)
图1.超外差式接收机基本原理框图 (5)
四、主要技术指标 (5)
4.1．工作频率范围 (5)
4.2．灵敏度 (6)
4.3．选择性 (6)
4.4．频率特性 (6)
4.5．输出功率 (6)
五、各部分设计及原理分析 (7)
5.1高频放大电路 (7)
5.2混频电路 (8)
5.3本振电路 (9)
5.4中频放大电路 (12)
5.5鉴频电路 (13)
5.6低频放大电路 (14)
六、参数选择 (15)
七、心得体会 (16)
八、参考文献 (17)
一、选题意义
超外差接收机即利用本地产生的振荡波与输入信号混频，将输入信号频率变换为某个预先确定的频率的方法。超外差原理最早是由E.H.阿姆斯特朗于1918年提出的。这种方法是为了适应远程通信对高频率、弱信号接收的需要，在外差原理的基础上发展而来的。外差方法是将输入信号频率变换为音频，而阿姆斯特朗提出的方法是将输入信号变换为超音频，所以称之为超外差。利用超外差原理制成超外差接收机，这种接收方式的性能优于高频（直接）放大式接收，应用于远程信号的接收，并可推广应用到测量技术等方面。
二、总体方案
2.1设计目的
1）掌握调频接收机整机各功能模块的基本工作原理。
2）培养学生掌握电路设计的基本思想和方法。
3）能够使用电路仿真软件进行电路调试。
4）培养学生分析问题、发现问题和解决问题的能力。
2.2设计思路
采用方案：通信电子电路在生活中的应用十分广泛，收信设备也有很广泛的应用。在窄带调频通信设备中，为了获得良好的频道选择功能，使其具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真小、噪声小等优点大都采用混频超外差接收方案。调频接收机的各单元电路：输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频、及音频功放级。
实现方法：其接收过程如下：从接收天线收到微弱的高频信号，经输入回路选频后，通过高频放大器放大，送到混频器与本机振荡器所产生的高频信号进行混频，在其输出端中频信号，最后经过鉴频器的鉴频得到音频放大信号，然后有音频功放还原成原来的语音信息。这样就完成了收信机系统的工作过程。系统中接收机单元对调频信号进行解调，恢复出原始的音频信号。经过低频放大器还原出声音。
三、超外差式接收机基本原理
整个电路由六部分组成，分别为高频放大、混频、本振、中放、鉴频、低频放大。其基
本框图如下：
高频小信
号放大器混频器中频
放大器鉴频器本地
振荡器低频
放大器
图1.超外差式接收机基本原理框图
一般调频接收机的组成框图如图一所示。其工作原理是：天线接受到的高频信号，经
输入调谐回路选频为f1，再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频 f2
亦进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、（f1+f2）、（f2-f1）等频率分量的信号。混
频级的输出接调频回路选出中频信号（f2-f1），再经中频放大器放大，获得足够高增益，然
后鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大，驱动扬声器。 从天线接收到的高频信
号f1，经过混频、滤波成为固定中频f= f2– f1的接受机，称为超外差式接受机。由于天
线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵敏度较高，选
择性较好，性能也比较稳定。
四、主要技术指标
4.1．工作频率范围
接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。接收
机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。在差外插的设计中，本振频率高于输入频率。
用通州双联可变电容，使输入回路电容C1-2和本振的回路电容C1-1同步变化，从而使频率
差值始终保持近似一致，其差值即为中频，即：
如接受信号频率使：
600kHz，则本振频率使1055kHz；
1000kHz，则本振频率使1455kHz；
1500kHz，则本振频率使1955kHz；
由于谐振回路谐振频率，f与C不成线性变化，因此必须有补偿电容对其特性机型修正，以获得在收听范围内f与C近似成线性变化，保证f本振-f信号=f中频为一固定中频信号。超外差使接受的调制信号变为统一的中频调制信号，在做高频放大时，就可以得到稳定且倍数较高的放大，从而大大提高接收机的品质。
调频接收机工作频率范围：535～1065kHz，中频频率：465kHz。
4.2．灵敏度
接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度，通常用输入信号电压的大小来表示，接收的输入信号越小，灵敏度越高。调频广播收音机的灵敏度一般为5～30uV。
4.3．选择性
接收机从各种信号和干扰中选出所需信号（或衰减不需要的信号）的能力称为选择性，单位用dB（分贝）表示dB数越高，选择性越好。调频收音机的中频干扰应大于50dB。
4.4．频率特性
接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。调频机的通频带一般为200KHz。
4.5．输出功率
接收机的负载输出的最大不失真（或非线性失真系数为给定值时）功率称为输出功率。功率放大器的技术指标：
1.输出功率：Po
2.效率：η
3.功率增益：Ap
功率关系：直流功率：Pv=VccICo
输出功率：Po= Icm1Ucm
放大管功耗：PT=Pv-Po
效率：η= Po/Pv
五、各部分设计及原理分析
5.1高频放大电路
高频放大器是用来放大高频信号的器件（在接收机中，高放所放大的对象是已调信号，它除载频信号外还有边频分量）。根据高放的对象是载频信号这一情况，一般采用管子做放大器件，而且并联谐振回路作为负载，让信号谐振在信号载频。这样做的好处是：1）回路谐振能抑制干扰；2）并联回路谐振时，其阻抗很大，从而可输出很大的信号。
图2.高频放大电路
5.2混频电路
混频是将高频放大信号和本振信号混合，输出一个中频信号，在调频电路中，本振信
号必须是独立的，这是与调幅电路最大的一个区别。
混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。 混
频器是一个变频电路，一般用相乘器，高频放大电路和本地振荡电路的输出信号加到混频器
的输入端，得到一个差频。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
带的调制信号。经过混频，输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了，但音频信号的形状没
有变。通常将这个过程 ( 混濒和本振的作用 ) 叫做变频。
混频电路的原理是：把本机振荡产生的高频等幅振荡信号f1，与输入回路选择出来的
广播电台的高频已调波信号f2同时加到非线性元件的输入端。利用元件的非线性作用（晶
体管的非线性作用）进行混频。混频结果：输出频率为f1、f2以及频率为f1+f2、f1－f2、……
高次谐波等多种信号。从频谱观点上来看，混频的作用就是将已调波的频谱不失真的从c f 的
位置上，因此，混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可用相乘器和带通滤波器来实现这种
搬移。
如图3所示:
图3.频谱电路
在本次设计中我们采用二极管环型混频器，二极管环型混频器的优点是工作频带
宽，可达到几千兆赫，噪声系数低，混频失真小，动态范围等，但其主要缺点就是没有混频
增益。由于混频器处于接收机的前端，它的噪声电平高低对整机有较大的影响，因此要求混
频器的噪声系数越小越好。由于混频依靠非线性特性来完成，因此在混频过程中会产生各种
非线性干扰，如组合频率，交叉调制，互相调制等干扰。这些干扰将会严重的影响通信质量，因此要求混频电路对此应能有效的抑制。
图4.二极管环型混频电路
上图是二极管混频电路的原理图，图中Us、RS1为输入信号源，UL、RS2为本振信号源，RL为中频信号的负载。为了保证二极管工作在开关状态，本振信号UL的功率必须足够大，而输入信号US功率必须远小于本振功率。实际二极管环型混频器组件各端口都必须接入滤波匹配网络，分别实现混频器与输入信号源本振信号源、输出负载之间的阻抗匹配。
5.3本振电路
本振电路用LC谐振回路来产生一个稳定的本地振荡频率，将这个稳定的谐振频率与高频放大输出信号混频，得到一个中在本次设计中，采用改进型电容三点式振荡电路。因为本振电路的输出频率要与高频放大电路的输出信号进行混频，得到一个中频信号。所以要求本振电路的输出频率必须很稳定，所以采用了改进型电容三点式。如果本振电路的输出不稳定，将引起变频器输出信号的大小改变，振荡频率的漂移将使中频改变。振荡器的振幅与振荡管的特性以及反馈电路的特性有关，当温度及其它管子与反馈电路的特性改变时，振幅也就会改变。为了稳定振幅，可在各波段振荡器的反馈线圈上并联不同的电阻以平滑电抗元件的频率特性，还可用自动增益控制稳定振幅。本次设计的电容改进型电路图如下所示:
图5.电容反馈改进振荡电路图6.等效电路
图7.仿真电路
上面第一个图是一个电容反馈改进振荡器电路，其交流等效电路电路如上面第二个图所
示。等效电路中C 为
由等效电路知此电路中是基极接地，CE 之间为C1，BE 之间为C2，CB 之间为L 与C 串
联的等效电抗；在振荡频率处，选择，即L 与C 串联后等效为一个电感
e L ，因此此电路是电容反馈振荡器。因为振频等于谐振频率0w ，
0w 决定于 式中 ,
由上式可得
若选择C1>>C ，C2>> C ，则f0与C1及C2近似无关，这样，与C1,C2并联的分布电容
如C11及C22对频率的影响很小了，频率稳定得以提高。
由课题的技术指标可知：
可先确定 L 的参数：L=7.5uH, 由此可知
在保证稳定振荡的条件下，可先设定
， 由此可求得，， 用电压表测出反馈电容两端的电压，负载的电压是
当回路谐振时，所以有：
43545
C C C C C C =++0000011,e w L w L w L w C w C >-=001w L w C =121111C C C C =++012112111f L C C C
π=++
对于提高振荡电路的稳定度有以下几种方法：
（1）提高回路的Q 值。Q 值高，可使频率稳定。回路Q 值主要由电感的Q 值决定，故
要提高电感的Q 值。为此应尽量减小损耗而加大特性电阻/L C ρ=。不过，ρ的提高有
一定限制，L 太大时，损耗也大，而且C 太小时并联在回路中的杂散电容可与C 相比拟，杂
散电容将显著影响频率的稳定。为了减小线圈的损耗，可用高频损耗小的线圈固架。
（2）减小负载的影响。减小振荡回路和负载间的耦合程度可减弱负载的影响，不过这
时传送到负载上的振荡信号也小了，故振荡要求更强。在振荡器和负载之间加一级射极输出
器可改善负载对振荡器的影响，因射极输出器之输入阻抗较高，隔离作用较好，同时不增加
振荡功率的要求。
5.4中频放大电路
如果外来信号和本机振荡相差不是预定的中频，就不可能进入放大电路。因此在接收一
个需要的信号时，混进来的干扰电波首先就在变频电路被剔除掉，加之中频放大电路是一个
调谐好了的带有滤波性质的电路，所以接收机的选择性指标很高。超外差式接收机能够大大
提高收音机的增益、灵敏度和选择性。因为不管电台信号频率如何都变成为中频信号，然后
都能进入中频放大级，所以对不同频率电台都能够进行均匀地放大。中放的级数可以根据要
求增加或减少，更容易在稳定条件下获得高增益和窄带频响特性。此外，由于中频是恒定的，
所以不必每级都加入可变电容器选择电台，避免使用多联同轴可变电容器，而只需在调谐回
路和本振回路用一只双连可变电容器就可完成接收。 中放的作用有两个主要作用：（1）提高增益，因中频低于信号频率，晶体管的y 参数及
回路谐振电阻等较大，因此易于获得较高的增益。差外差接收机检波前的总增益主要取决于
中放。（2）抑制邻近干扰。
对中放的主要要求是工作稳定，失真小，增益高，选择性好，有足够宽的通频带。对于
高放，因工作频率0f 高，通频带0/L B f Q =宽，故高放回路的Q 值越高越好，这时不必顾
虑B 太窄的问题；但对于中放，由于工作频率较低，若回路Q 值过高，频带可能太窄而不能
通过全部信号分量，故希望他在要求的通频带条件下选择性越高越好，也就是要求谐振曲线
接近矩形。实际谐振曲线很难做到理想矩形，为了衡量实际谐振曲线接近矩形的程度，引入
矩形系数，式中0.7072f ?为通频带。
矩形系数k ：
本次设计的中频放大电路如图所示：
0.1
0.70722r f k f ?=?
图8.中频放大电路
信号从变频器输出，通过变压器B10加到第一级中放BG4. BG4为双回路放大器，B11的初级和C38构成初级回路。B11的次级和B12的初级构成次级回路的电感，而电容是C40。两者组成电感耦合对称双回路。BG4集电极以自耦变压器方式接到初级回路，BG5的输入电阻通过变压器B12变换为大一些的输入电阻后和B12的初级并联。因B11的次级线圈数N45只有一圈，而可忽略。R22及C34是自动增益控制滤波器。BG4既通过R15加有固定偏压，有通过R22加有自动增益控制电压，此外，射极还有偏压。第二级中放BG4.单回路中放，与检波器以变压器B13耦合。其余元件作用和BG4的相同。R16用的较大，使接收小信号的自动增益控制作用启动的晚一些，以提高小信号的灵敏度。BG5的工作电流较大，约1.6-2mA ，以获得较大的增益和动态范围。
5.5鉴频电路
鉴频器的任务是从调频信号中检出调制信号，它包括变换部分及振幅检波器部分。普通鉴频器的线性范围较宽，调整较易；但由0cos ()cm L r U I R X θ?==可以看到，U=正比于前级集电极电流的基波幅度Icm1，鉴频前若无限幅器，则Icm1不为常数，于是U=将随Icm1即接收信号的大小改变，而不能去掉寄生调幅的影响。故用普通鉴频器时，前面必须使用限幅器。但限幅器要求较大的输入信号，这导致限幅前高频级数的增加哦。比例鉴频器可改正这一缺点，它能同时完成限幅及鉴频的任务，其输入信号不必太大。比例鉴频器的U=为普通鉴频器的一半。但因比例鉴频器有限幅作用，其输入信号即鉴频器输入端初级回路电压约只有0.1V 即可工作。所以在本次设计中采用了比例鉴频器，其单元电路图如下所示：
图9.鉴频电路
图中C1是高频滤波电容，R及C是减重网路，它用来提高抗干扰性。其作用原理是：在发射机中用加重网络加重高音，接收时用减重网络削弱高音，于是不存在高音频率失真。这样一来，减重网路把高音端的干扰削弱了，故接收机的信噪比得以提高；或者说，减重网络压缩了通频带，减小了噪声。图中电容C上的输出电压在高音时因C的电抗减小而下降。
5.6低频放大电路
一般从鉴频器输出的信号都比较小，为了得到我们所需的信号，必须将输出信号进行放大。一般采用三极管放大电路来实现这一功能。因为本次设计是音频信号，所以采用运算放大器效果比较好。
高频电路很容易受到干扰，所以对信号的要求比较高，在中频放大器电路的输出端，如果直接接鉴频器，很可能得到很多不需要的波形，用滤波器很难滤除，所以在鉴频器的输入端加一级限幅器，去除不需要的波，使输出更为纯净。
检波滤波后的音频信号由电位器RP送到前置低放管VT4，经过低放可将音频信号电压放大几十到几百倍，但是音频信号经过放大后带负载能力还很差，不能直接推动扬声器工作，还需进行功率放大。旋转电位器RP可以改变VT4的基极对地的信号电压的大小，可达到控制音量的目的
从鉴频器输出的信号一般很小，所以在输出极一般采用低频功率放大电路，如果是音频信号，可以外加一个喇叭。单元电路如图所示：
图10.低频放大电路
六、参数选择
选择振幅检波二极管。
选定回路电容。 求回路电感
选定01Q 及02Q ，求1L Q 及2L Q
验算max r X ：在比例鉴频中，0.51η=--，
，
故求负载电阻12,R R
=4-8k Ω
求1213,M M ,因为K 可按下式求出：
故 =
12C C C ∑
==122
01
L L L C ω∑
===101
02
2(0.50.6)34
L L Q Q Q Q =-=-'
max 0
20.51
L m
r Q f X f ?=≤--12020211
()23R R R Q L ω===-'12
0.5
1
L L L k Q Q Q η-==13M 12
L L 2101222
1212cos 4(1)()
bm L r r r r y
U R U X X X X θ
η=+-++12121
2M k L L kL ==
求U
错误！未指定书签。
它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。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攀之间的固定频率—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。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）。在设计中，是根据所要求的内容、指标进行各单元的设计，拟定单元电路，初步确定电路元件参数；再根据组合起来的系统电路进行核算，确定整机电路。在印刷电路的设计中，主要考虑元件的布局及走线，务必遵循一般规律。最后通过安装调试达到要求的电气性能指标，确定最终的电路元件参数，固定、封装，成为完整的收音机产品。
七、心得体会
这学期开设的《通信基本电路》，使我对无线电通信的理论知识有了一定的了解和认识。一周的通信基本电路课程设计虽然过去，可在这个过程中我受益匪浅。在图书馆翻阅资料，在网上查询信息，和同学讨论问题，不仅可以巩固以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有的知识。
刚开始的时候确实是无从下手，不知如何选题，在查阅了大量资料和与同学商量之后终于定下题目。在这次设计过程中也遇到很多困难，然后从网上找材料，翻课本，才发现对以前的很多知识掌握的都不好，因此走了很多弯路。特别是仿真从一开始老是出错仿真不出结果，特别着急，和同学一起商讨但结果还是不令人满意。但是通过这次实践，我对这些知识的掌握和对仿真软件Multisim 的应用更加牢固和熟练了，总的来说收获颇丰。
222232323232*[4(2)4(2)]
r r p p X p p X ηη++--+
八、参考文献
【1】张肃文.高频电子线路.4版.北京：高等教育出版社,2004.11
【2】樊昌信.通信原理.北京：国防工业出版社,2001.
【3】黄永定.电子线路实验与课程设计.北京：机械工业出版社,2005.
【4】阳昌汉. 高频电子线路学习指导. 北京：高等教育出版社,2006.
【5】胡烨.电路设计与仿真教程.北京：机械工业出版社,2010.
【6】赵淑范,董鹏中. 电子技术实验与课程设计.北京：清华大学出版社，2010.
惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY 高频电子线路课程设计 设计题目调频发射机 系别 专业 班级 姓名 学号
一、设计题目:调频发射机的设计 二、设计的技术指标与要求: 1工作电压：Vcc =+12V ； (天线)负载电阻：R L =51欧； 3发射功率：Po ≥500mW ； 4工作中心频率：f 0=5MHz ； 5最大频偏：kHz f m 10=?； 6总效率：%50≥A η； 7频率稳定度：小时/10/4 00 -≤?f f ； 8调制灵敏度S F ≥30KH Z /V ； 三、设计目的: 设计一个采用直接调频方式实现的工作电压为12V 、输出功率在500mW 以上、工作频率为5MHz 的无线调频发射机，可用于语音信号的无线传输、对讲机中的发射电路等。 四、设计框图与分析: （一）总设计方框图 与调幅电路相比,调幅系统由于高频振荡输出振幅不变, 因而具有较强的抗干扰能力与效率.所以在无线通信、广播电视、遥控测量等方面有广泛的应用。 （二）实用发射电路方框图 ( 实际功率激励输入功率为 1.56mW) 变容二极管直接调频电路 调制信号 调频信号 载波信号 图3-1 变容二极管直接调频电路组成方框图
拟定整机方框图的一般原则是，在满足技术指标要求的前提下，应力求电路简单、性能稳定可靠。单元电路级数尽可能少，以减少级间的相互感应、干扰和自激。 由于本题要求的发射功率P o 不大，工作中心频率f 0也不高，因此晶体管的参量影响及电路的分布参数的影响不会很大，整机电路可以设计得简单些，设组成框图如图3-2所示，各组成部分的作用是： (1)LC 调频振荡器：产生频率f 0=5MHz 的高频振荡信号，变容二极管线性调频，最大频偏kHz f m 10=?，整个发射机的频率稳定度由该级决定。 (2)缓冲隔离级：将振荡级与功放级隔离，以减小功放级对振荡级的影响。因为功放级输出信号较大，当其工作状态发生变化时（如谐振阻抗变化），会影响振荡器的频率稳定度，使波形产生失真或减小振荡器的输出电压。整机设计时，为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路。 (3)功率激励级：为末级功放提供激励功率。如果发射功率不大，且振荡级的输出能够满足末级功放的输入要求，功率激励级可以省去。 (4)末级功放 将前级送来的信号进行功率放大，使负载（天线）上获得满足要求的发射功率。若整机效率要求不高如%50≥A η而对波形失真要求较小时，可以采用甲类功率放大器。但是本题要求 %50≥A η，故选用丙类功率放大器较好。 五、设计原理图: 1 考虑到频率稳定度的因素，调频电路采用克拉泼振荡器和变容二极管直接调频电路。电路的工作原理是：利用调制信号控制变容二极
1、主要内容 利用集成电路接收机设计基本的点频(调频)接收机电路。通过本次电路设计，掌握调频接收机电路的设计及调试方法，了解集成电路单片接收机的性能及应用，进而加深对高频电子线路课程理论知识的理解，训练、提高电路设计及电子实践能力。 2、基本要求 利用集成电路接收机设计基本的点频(调频)接收机电路。电路的技术指标为： (1) 工作频率 6.5MHz s f =； (2) 输出功率0.3W o P =(8L R =Ω)； (3) 中频10.7MHz I f =； (4) 灵敏度10μV 。 3、主要参考资料 [1] 阳昌汉. 高频电子线路. 哈尔滨：高等教育出版社，2006. [2] 张肃文，陆兆雄. 高频电子线路(第三版). 北京：高等教育出版社，1993. [3] 谢自美. 电子线路设计·实验·测试. 武汉：华中科技大学出版社，2000. [4] 高吉祥. 电子技术基础实验与课程设计. 北京：电子工业出版社，2002. 完成期限 2月28日-3月4日 指导教师 专业负责人 2011 年 2 月 25 日 一、电路原理： 调频接收机是一种信号质量比较好的收音机，可以进行立体声接收，因其电波是直线传播，所以，传播距离近是最大的缺点，不适宜接收远距离电台 1、电路原理及用途 调频接收机的工作原理
图一 调频接收机组成框图 一般调频接收机的组成框图如图一所示。其工作原理是：天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频 f2亦进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、（f1+f2）、（f2-f1）等频率分量的信号。混频级的输出接调频回路选出中频信号（f2-f1），再经中频放大器放大，获得足够高增益，然后鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大。由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。 ： 由超再生调频接收、FM-AM 变换部分、调幅检波及低放电路组成。调频波的超再生接收，实际上就是将调频波转换成调幅波，同时对调幅波进行包络检波以得到低频信号。图中的三极管VTl 及外围元件组成典型的超再生调频接收电路，并将调频波信号转换成调幅信号以及进行包络检波输出音频信号。如果直接从R3端取出包络检波后的音频信号进行放大，得到的音频噪声比较大，但使接收机的选择性变差。 因此，这里采用从VT1的发射极通过串联回路中的高频扼流圈上感应到的调幅信号再进行高频放大、检波输出音频信号的方法，以克服上述不足。当VT1工作时，在高频扼流圈上会形成一个被调频节目调制的调幅信号。这个信号通过互感器T1耦合到调幅专用接收微型IC1 7642上进行调幅波的解调。 这块集成电路包含了一级高阻输入、三级高频放大及检波输出的全过程，而且增益大于70dB 。检波输出的音频信号由电容C9耦合到三极管VT2进行低频放大，通过耳机插座CZ 输出到负载(耳机)收听广播节目。高频扼流圈T2作用是防
实验二. 调频接收机 一. 实验目的和实验器材 1．设计制作一个基于MC3372的调频接收机，掌握无线语音（或者数据）接收技术。实验一与实验二联调，构成一个无线电语音（或者数据）收发系统。 2．实验器材 （1）常用电子装配工具。 （2）万用表。 （3）示波器。 （4）扫频仪。 （5）调频接收机的元器件如表2.1所示。 表2.1 调频接收机电路元器件 250
二. MC3372的主要特性 MC3372是MOTOROLA公司生产的单片窄带调频接收电路，最高的工作频率达100MHz，具有-3dB输入电压灵敏度，信号电平指示器具有60dB的动态范围，工作电压范围为2.0～9.0V，功耗在V CC=4.0V，静噪电路关闭时耗电仅为3.2mA。工作温度范围为–30～+70℃。 MC3372芯片内部包含有振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、滤波器、静噪开关、仪表驱动等电路。MC3372类似MC3361和MC3359等接收电路，除了用信号仪表指示器代替MC3361的扫描驱动电路外，其余功能特性相同。MC3372则可使用455kHz陶瓷滤波器或LC谐振电路，主要应用于语音或数据通讯的无线接收机。 MC3372采用DIP-16、TSSOP-16或者SO-16三种封装形式，引脚封装形式如图2.1所示。 图2.1 MC3372引脚封装形式 MC3372引脚功能如下： 引脚端1（Crystal Osc 1），Colpitts振荡器的基极，使用高阻抗和低电容的探头，可观察到一个450mVpp交流波形。 引脚端2（Crystal Osc 2），Colpitts振荡器的发射极，典型的信号电平为200mVpp。注意，信号波形与引脚端1的波形相比较有些失真。 引脚端3（Mixer Output），混频器输出，射频载波成分是叠加在455 kHz信号上，典型值是60mVpp。 引脚端4（VCC），电源电压范围为–2.0～9.0V，VCC和地之间加退耦电容。 引脚端5（Limiter Input），IF放大器输入，混频器输出通过455kHz的陶瓷滤波器后输入到IF 放大器，典型值是50mVpp。 引脚端6和7（Decoupling），IF放大器退耦，外接一个0.1μF的电容到VCC。 引脚端8（Quad Coil），积分调谐线圈，呈现一个455 kHz 的IF信号，典型值500mVpp。 引脚端9（Recovered Audio），恢复的音频信号输出，是FM解调输出信号，包含有载波成分，典型值是800mVpp。经过滤波后，恢复音频信号，典型值是500mVpp。 引脚端10（Filter Input），滤波放大器输入。 引脚端11（Filter Output），滤波放大器输出，典型值400mVpp。 引脚端12（Squelch Input），抑制输入。 引脚端13（RSSI），RSSI输出。 引脚端14（Mute），静音输出。 引脚端15（Gnd），地。 引脚端16（Mixer Input），混频器输入，串联输入阻抗：在10MHz时为309–j33，在45MHz时为200–j13。 251
目录 摘要.............................................................. I Abstract........................................................... I I 前言.. (1) 第一章对讲机原理概述 (2) 1 工作原理 (2) 1．1原理框图 (2) 1．2工作原理 (2) 2 设计方案 (3) 第二章芯片介绍 (4) 2.1单片窄带调频接收电路——MC3361 (4) 1.混频 (8) 2.鉴频 (8) 2.2调频发射电路——MC2833 (10) 2.3调频接收前置电路——TA7358P (14) 2.4音频功率放大芯片——LM386 (16) 第三章对讲机电路设计 (18) 第一节电路原理框图 (18) 1 发信电路 (18) 2 收信电路 (18) 第二节电路原理图 (20) 1 发信电路 (21) 2 收信电路 (21) 3 天线及双工滤波电路 (22) 4 参数选择 (22) 结束语 (23) 参考文献 (24) 致谢 (25) 附录：整机电路图
前言 古时候的通信方式有蜂火台、飞鸽传书、驿站等等，主要的目地在于传送军事情报，其传输煤介主要是利用人力和物力来达成。直到“电”问世后，才开始寻找通过使用电来通信的可能性。 经过人们的发展，在这两百年内获得重大进步，尤其是配合电子元件的进步，使复杂、便利的通信系统得以实现，并成为日常生活中不可缺少的东西。在整个通信技术发展过程中，有些科学家作出了重要的突破性贡献。例如1864年，马克斯威尔(Maxwell)导出电磁波理论，证明电磁波的存在，而赫兹1887年经由实验证明电磁波存在，这些进步使得无线通信变得可能也逐渐成真。另外，贝尔(Bell)于1875年发明电话，使声音可以直接传递，结合史卓格(Strowger)在1897年发明的自动交换机，使得电话服务得以顺利成长。由于真空管于1904年问世，促使阿姆斯壮于1918年发明超外差无线电接收机，开启无线电广阔的应用大门。 在1930年前的通信发展主要是属于类比通信的成长。在1930年以后，随着数子通信、电脑及人造卫星的产生，整体通信技术也朝向数子通信方向来发展，对人类生活的影响也更为加深。当然，这些进步也都基于电子原件由真空管、电晶体、集成电路(Integrated Circuit， IC)及超大型集成电路(Very Large Scale Integrated Circuit，VLSI)的长足进步，才能使通信系统更具方便性及操控性。随着电脑技术、通信技术与娱乐的结合，大家都希望能够更随心所欲地使用科技，无线通信技术便逐渐获得大家的青睐。大家都希望能够透过无线通信技术，使自己不再局限于有线传输设备，进而摆脱掉上述的种种羁绊。无线通信技术主要就是利用无线电波取代传统的传输线路(例如：铜线，双绞线、光纤等)，通过适当的技术，我们可以将低频的信息加在高频的载波之上，这就是我们所谓的调制（Modulation），而相反地，自高频的载波中将信息取出的技术，我们把它称之为解调(Demodulation)，而这个可以用来发射的高频载波，便称之为射频 (简称RF)。通过改变载波的波长、振幅、频率，我们就可以利用载波来表示信息。基本上，各种通信系统的资讯传送过程，以从甲地单向地传到乙地为例，其流程大约如下: 1.在甲地将要传送的信息，以电的信号表现出来。 2.将此电信号放大、编码或调制后，依据各种传输煤介特性，将信息传送到乙地。 3.在乙地将电信号收集后，经解码或解调。 4.再依原传送信息性质还原回来，在透过喇叭转换使人能听到。
摘要 频率调制又称调频，它是使高频载波信号的频率按调制信号振幅的规律变化，即使瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系，而振幅保持基本恒定的一种调制方式。调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图，将调频发射机的电路分为了振荡器、调制器、混频电路、倍频电路和功率放大器几部分，分别讨论它们的原理及其特性。 关键字：调频振荡器混频倍频功放
一、前言 调频电路具有抗干扰性能强、声音清晰等优点，获得了快速的发展。主要应用于调频广播、广播电视、通信及遥控。调频电台的频带通常大约是200～250kHz，其频带宽度是调幅电台的数十倍，便于传送高保真立体声信号。 调频发射机作为一种简单的通信工具，它首先将音频信号和高频载波调制为调频波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,再对所产生的高频信号进行混频，倍频，功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,发送出去的装置。本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图，将调频发射机的电路分为了载波振荡器、调制器、混频电路、倍频电路和功率放大器等部分组成，分别讨论它们的原理及其特性。 通过调频发射机电路的设计，使得建立无线电发射收机的整机概念，了解发射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、计算发射的各个单元电路：包括晶体振荡电路、变容二极管调频电路、二极管单平衡混频电路、三极管倍频电路、丙类谐振功率放大电路设计、元器件选择。发射机是日常生活中常见的也是应用非常广泛的电子器件，研究本课题既可以了解调频发射机电路，又可以提高对于Multisim的应用能力和运用书本知识的能力。
小功率调频接收机的设计 李媛赵兴宇 （武汉工业职业技术学院湖北武汉 430064） 摘 要：介绍小功率调频接收机设计方法。接收机主要是利用MC3361的低电流、高灵敏度、外部元件少等特点，进行混频、中频放大、鉴频和低频功放等功能。利用MC3361组成的小功率接收系统，大大简化电路结构。具有电路简单、功耗小、制作简单、使用方便、性能价格比高等特点。 关键词：调频接收系统；MC3361 中图分类号：H04B 文献标识码：A 文章编号：1671－7597（2011）0310040－01 1 调频接收系统的主要技术指标频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大级放大进入混频级。本 机振荡器输出的另一个高频信号f2也进入混频级，则混频级的输出为含有 1.1 工作频率范围。接收系统可以接收到的无线电波的频率范围称为 f1、f2、（f1+f2）、（f1-f2）等频率分量的信号。混频级的输出接调谐接收机的工作频率范围。接收系统的工作频率必须与发射机的工作频率相 回路选出中频信号（f1-f2），再经中频放大器放大，获得足够高的增对应。 益，然后经鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大。由于天线接 1.2 灵敏度。接收系统接收微弱信号的能力成为灵敏度。一般用输入 收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵信号电压的大小来表示。接收的输入信号越小，灵敏度越高。 敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。 1.3 选择性。接收系统从各种信号和干扰中选出所需信号（抑制不需 3 MC3361简介 要的信号）的能力称为选择性。单位用dB表示，dB数越高，选择性越好。 1.4 频率特性。接收系统的频率响应范围称为频率特性或通频带。 3.1 MC3361低功率调频中频信号处理系统。MC3361是一个包括振荡 1.5 输出功率。负载输出的最大不失真功率称为输出功率。器、混频器、限幅放大器、正交检波器、滤波放大器、静噪电路、扫描控 2 电路形式选择制和静噪开关在内的单片低功率FM、IF信号处理系统，它是用于窄频带调 频（FM）的双转换通信器件。MC3361备有16引脚、双列直插塑料封装和 2.1 输入回路。由天线接收并通过馈线送给接收系统的各种电波信 16引脚、表面安装微型封装形式。 号，都要先送到有谐振特性的输入回路。输入回路是接收系统选择载频信 3.2 特性。2.0V-8.0V工作电压。低电流：在Vcc= 4.0（DC）时，42mA 号，尽量减少损耗地传送到下一级，并抑制接收频道以外的一切干扰信 （典型值）；高灵敏度：2.0uV（于－3dB限幅中典型值）；外部元件少；号。对输入回路的要求：为了保证信号不产生频率失真，通频带要有适当 工作于60MHz。 的宽度。为了对邻近频道信号有足够的衰减，要有一定的选择性。 3.3 应用。1）无绳电话。2）窄带接收机。3）远程控制。 2.2 高频电压放大。在输入信号很微弱的情况下使用高频放大器。高 4 利用MC3361完成接收过程 频放大器的形式按器件可以分为晶体管放大器、场效应管放大器和集成电 路放大器。按负载的性质可以分为谐振和非谐振放大器。在高频范围内采将MC3361的内部振荡电路与Pin1、Pin2外接晶体等元件构成石英晶体用任何一种型式的高频电压放大器都可满足要求。振荡器，利用石英晶体振荡器可以进一步提高振荡频率的稳定度。从 2.3 混频器。混频器的作用就是将输入信号的载频与本振信号频率进MC3361的Pin输入的中频信号和二本振的本振信号在MC3361内部的第二混行频率变换，将输入信号的载频变成固定中频的载波信号，并保持其调制频器中进行混频，然后从Pin3输出。混频器的作用是将已调信号的载频变规律不变。混频器有晶体三极管混频器、二极管混频器、场效应管混频换成另一载频，变换后新载频已调波的调制类型（调幅、调频等）和调制器、模拟乘法器构成的混频器等。至于选用哪种药根据需要而定。参数（如调制频率、调制系数等）均不变。本电路的混频差额为： 2.4 本机振荡。本机振荡器就是产生频率为f L的等幅振荡信号，然后10.7000M-10.245M=0.455MHz，即455KHz的第二中频信号。从Pin3输出的将信号送入混频器与输入信号的各个频率分量进行混频，并由混频器的输第二中频信号的频谱相当丰富，这就需要用陶瓷滤波器将其从中滤出。选出选频回路选出f1=f L－f0的中频信号及上下边频分量。本机振荡的电路形出的455KHz的第二中频信号，经Pin5送入MC3361内部的限幅放大器。式可以采用电容三点式电路和晶体振荡器。Pin8接鉴频LC网络或陶瓷滤波器，其中选用的电阻为阻尼电阻，他的作用 2.5 中频放大器。中频放大器的任务是将混频器的输出信号进行电压是降低有载Q值，展宽带宽。Pin12-Pin15为载频检测和电子开关电路，通放大，以满足鉴频器的输入信号幅度要求。根据混频器输出的中频频率确过外接少量的元件即可构成载频检测电路，用于调频接收机的静噪控制。定中频放大器的型式。一般选用的中频放大器有晶体三极管调谐放大器、MC3361内部还置有一级滤波信号放大器，加上少量的外接元件可组成有源场效应管调谐放大器、集成放大器等。选频电路，为载频检测电路提供信号，该滤波器Pin10为输入端，Pin11为 2.6 鉴频器。鉴频器是完成调频信号的解调。鉴频电路可分为三类，输出端。Pin6和Pin7为第二中放级的退偶电容。 第一类是调频-调幅调频变换型。这种类型的鉴频器可以有双失谐回路鉴利用MC3361内部强大的功能，可以使电路具有外围元件少，电路结构频器、相位鉴频器、差分峰值鉴频器等。第二类是相移乘法器。这种类型简单，所占空间少等优点，在二次变频的通讯接收设备拥有广泛的市场。的鉴频器可以用模拟乘法器构成。第三类是脉冲均值型。这种类型的鉴频 参考文献： 器有脉冲计数式鉴频器。 [1]张义方、冯建华，高频电子线路，哈尔滨工业大学出版社，2002.9. 以上调频接收机各个方框图内的单元电路，都可以采用分立元件或集 [2]杨翠娥，高频电子电路实验与课程设计，哈尔滨工程大学出版社，成电路组成调频接收系统，在此之外也可以使用单片调频接收系统。 2002.7. [3]黄志伟，天线发射与接收电路设计，北京航空航天大学出版社， 2004.5. 作者简介： 李媛（1980-），女，汉族，湖北武汉人，学士，武汉工业职业技术学图1 调频接收机框图 院，工程师；赵兴宇（1983-），男，满族，黑龙江人，学士，武汉工业职业技调频接收机的组成框图如图1所示。其工作原理是：天线接收到的高术学院，助教。
湖南工程学院课程设计任务书 课程名称通信电子线路课程设计 题目调频接收机设计 专业班级电科0801 班 学生姓名 学号 指导老师浣喜明老师 审批 任务书下达日期：2011年05月30日星期一设计完成日期：2011年06月12日星期天
目录 1、任务书 (1) 2、说明书目录 (2) 3、设计总体思路 (3) 4、单元电路设计 (4) 5、总电路设计 (9) 6、设计调试体会与总结 (10) 7、附录(总电路原理图，PCB图) (11) 8、参考文献 (12)
一、调频接收机德工作原理 一般调频接收机的组成框图如图一所示。其工作原理是：天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频 f2亦进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、（f1+f2）、（f2-f1）等频率分量的信号。混频级的输出接调频回路选出中频信号（f2-f1），再经中频放大器放大，获得足够高增益，然后鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大。由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。
二、单元模块设计 1.高频功率放大电路 高频小信号调谐放大器的主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻，而是由LC组成的并联谐振回路。由于LC并联谐振回路的阻抗是随频率而变的，在谐振频率?=1/LC π2其电阻是纯电阻，达到最大最。因此，用并联谐振回路作为集电极负载的调谐放大器在回路的谐振频率上有最大的放大增益。稍微偏离此频率，电压增益迅速减小。用这类放大器可以放大所需的某一频率范围的信号，而抑制不需要的信号或外界干扰信号。 晶体管采用B107，起到电流控制和放大的作用。 从端口1、2输入信号，3、4输出信号 图二高频小信号谐振放大器
有线双工对讲机 解光飞 刘畅 李群 指导老师：张倩 査长军 摘要：有线双工对讲机主要应用于对音频信号的功率放大，本文介绍了具有弱信号放大能力的有线双工对讲机的基本原理、内容和实现过程。整个电路主要由稳压电源、前置放大器、功率放大器、共三部分构成。稳压电源主要是为前置放大器、功率放大器提供稳定的直流电源；前置放大器主要是电压的放大；功率放大器实现电流、电压的放大；设计的电路结构简洁、实用，充分利用到了集成功放的优良性能。 关键字：集成运放 功率放大 扬声器 一、题目理解与分析 1、设计任务 用中小规模集成芯片设计并制作一对实现甲乙双方异地有线通话的双工对讲机。 2、设计要求 1）用扬声器兼作话筒和喇叭，双向对讲，互不影响； 2）对讲距离30m~50m ； 3）电源电压为9V ，PO ≤0.5W 。 二、系统方案设计 设计有线双工对讲机系统如图2.1所示。主要由弱声音采集，前置放大器、 功率输出放大器、功能切换开关、扬声器、直流稳压供电电路等组成。 图2.1 有线双工对讲机系统框图 其中弱声音采集，弱信号前置放大级完成弱信号的电压放大，功率输出放大级完成弱信号的电压和电流放大，直流稳压电源部分为整个功放电路提供电量。 弱信号前置放大器 功率输出放大 功能切换开关 弱声音采集甲 自制稳 压电源 扬声器甲 功能切换开关 扬声器乙 弱声音采集乙 弱信号前置放大器 功率输出放大
三、模块方案设计 3.1 弱声音采集模块设计 方案一：采用驻极体电容器麦克风(ECM) 工作原理是利用具有永久电荷隔离的聚合材料振动膜。体积小巧，成本低廉，在电话、手机等设备中广泛使用。电容式麦克风因灵敏度较高，常用于高品质的录音。 方案二：采用电动式锥形纸盆扬声器 电动式锥形纸盆扬声器的工作实际上是把一定范围内的音频电功率讯号通过换能方式转变为失真小并具有足够声压级的可听声音。同时该种扬声器可以将声音信号转换为电信号。 综合比较，因设计要求用扬声器兼作话筒和喇叭，方案二的设计效果优于方案一，因此采用方案二。 3.2 前置放大模块设计 方案一：采用集成运算放大器构成前置放大电路 设计前置放大电路的可供选用的集成运算放大器由很多，如National Semiconductor公司的LF347/356/357，Precision Monolithics公司的OP16/37，Signetics公司的NE5532/5534等。具有带宽高，电压增益高，转换速率快，噪声低和电流消耗低等优点。 方案二：采用专用前置放大器IC构成前置放大电路 目前有很多性能优越的专用低频前置放大器IC，如日本夏普公司的IR3R18/16，NEC公司的Μpc1228H，富士通公司的MB3105/06。其频带BW均能达到30Hz—20KHz，增益高，失真系数小。 综合比较，方案二的设计效果优于方案一，但是专用前置放大器IC价格比较贵，而且采购不便，而集成运放价格便宜，性能高，能够满足题目放大要求，因此采用方案一。 3.3 功率放大模块设计 方案一：采用分立元件构成低频功率放大器电路 分立元件构成的低频功率放大器电路可分为输入级、功率激励级和OCL输出级三部分。输入级采用双管差分放大器使电路工作稳定，功率激励级采用互补复合管推挽输出电路来提高线性放大及降低波形失真，而输出级采用直接耦合形式确保电路的低频响应。这种方案的优点在于反馈深度易控制，故放大倍数易控制。且失真度可以做到很小，使音质很纯净。但外围元器件较多，调试要困难很多。 方案二：采用集成运放构成低频功率放大器电路 LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要应用于低电压消费类产品。为使外围元件最少，电压增益内置为20。但在1脚和8脚之间增加一只外接电阻和电容，便可将电压增益调为任意值，直至200。输入端以地位参考，同时输出端被自动偏置到电源电压的一半，在6V电源电压下，它的静态功耗仅为24mW,使得LM386特别适用于电池供电的场合。 特性(Features): * 静态功耗低，约为4mA,可用于电池供电。 * 工作电压范围宽，4-12V or 5-18V。
实习报告 课程： 课题：调频发射机设计 专业： 班级： 座号： 姓名： 指导老师： 2011年1月18日
目录 前言 一、设计内容 (3) 1.1进程安排 (3) 1.2设计目的 (3) 1.3设计要求 (4) 二、发射机原理 (4) 2.1 设计整体思路 (4) 2.2 基本原理 (4) 2.3 调频发射机的原理图 (8) 2.4、各个元器件说明 (8) 三、模块说明 (9) 3.1 输入信号模块 (9) 3.2 振荡模块 (9) 3.3 放大和发射模块 (9) 3.4 调频发射机的主要技术指标 (10) 四、PCB板的制作 (10) 五、电路的调试及调试结果结果 (11) 5.1 电路的调试 (11) 5.2 调试结果 (11) 六、实验总结及心得体会 (12) 元器件清单 附页
前言 调频发射机作为一种简单的通信工具，由于它不需要中转站和地面交换机站支持，就可以进行有效的移动通信，因此深受人们的欢迎。目前它广泛的用于生产、保安、野外工程等领域的小范围移动通信工程中。本课题重点在于设计能给发射机电路提供稳定频率的振荡调制电路。课题首先用两级电压并联负反馈放大电路，适当放大语音信号，以配合调制级工作；然后用石英晶体构成振荡电路为发射机提供稳定的基准频率载波，接着通过变容二极管完成语音信号对载波信号的频率调制，并通过LC并联谐振网络选出三倍频信号；最终利用两级功率放大，使已调制信号功率大大提高，经过串联滤波网络滤除高次谐波，最后通过拉杆天线发射出去。通过后续的电路仿真和部分电路的调试，可以证明本课题的电路基本成熟，基本能完成语音信号的电压放大、频率调制和功率放大，达到发射距离的要求。发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分，和电源部分。高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性，主振级往往采用石英晶体振荡器，并在它后面加上缓冲级，以削弱后级对主振器的影响。低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大，在末级功放处获得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。因此，末级低频功率放大级也叫调制器。调制是将要传送的信息装载到某一高频振荡(载频)信号上去的过程。所以末级高频功率放大级则成为受调 放大器。
摘要 随着现在社会的快速发展，人们都电子产品的要求越来越高，因而电子产品无论从制作上还是从销售上都要求很高。要制作一个应用性比较好的电子产品就离不开高频电路，大到超级计算机、小到袖珍计算器，很多电子设备都有高频电路。高频电路大部分应用于通信领域，信号的发射、传输、接收都离不开高频电路。通信技术在我们的生活中广泛应用，而我所学的是电子信息工程，有一部分涉及的是通信技术，所以对于这次设计，我选择了超外差式调频接收机。在以前应用最广泛的是调频接收机，随着科学技术的发展，出现了超外差式调频接收机。所谓超外差，是指将所要接收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，然后再进行放大和检波。这个固定的频率，是由差频的作用产生的。如果我们在收音机内制造 - 个振荡电波 ( 通常称为本机振荡 ) ，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。采用了这种电路的接收机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。 在本次设计中，其目的是得到一个调频接收机机。在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。整个电路的设计必须注意几个方面。选择性好的级，应尽可能靠近前面，因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最好。如干扰及信号很大，则由于晶体管的非线性，将产生严重的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。为此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的高选择电路。为了使混频和本振分别调到最佳状态，要采用单独的本振。总的来说，设计一部接收机时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。 关键词：超外差，调频，本振，混频
电子装置设计报告双工对讲机 专业： 姓名： 学号： 时间：
目录 一、设计任务与要求-----------------------------------------2 二、设计内容--------------------------------------------------2 三、设计总结--------------------------------------------------11 四、设计参考资料--------------------------------------------12
一.设计任务与要求 元件采用集成运放和集成功放及电阻、电容等，实现甲、乙双方异地有线通话对讲功能； 1)用扬声器兼作话筒和啦叭，双向对讲，互不影响； 2)电源电压选用+9V ，输出功率≥0．5W ，工作可靠，效果良好； 3)设计电路所需的直流稳压电源（即+9V 电源）； 二．设计内容 2.方案论证： 2.1设计原理： 本设计主要采用扬声器兼作话筒和喇叭作为人音频信号的采集接受转换装置，集成运放及电阻、电容等构成对微弱声音信号的前置放大电路，对信号进行适当的放大，再由集成功放及电阻、电容等构成功率放大电路对经前置放大的音频信号进行功率放大，然后推动扬声器工作，从而实现异地有线通话。本双工对讲机的设计框图如下： 图2-1 对讲机设计框图 声电转换 电路 功率放大器 前置放大器 功率放大器 直流电源电 路 声电转换 电路 前置放大器 甲 乙
2.2方案选择： 2.2.1方案一： 采用电桥构成测量电路，对由扬声器产生的微弱信号进行测量，然后经过集成运放UA741进行电压放大，然后再经集成运放386D进行功率放大，推动扬声器工作。电路图设计如附录图一所示。 图2-1-1 方案一原理图 该电路的设计虽然考虑到了所有设计要求，电路结构也比较简单，但是此方案有三个缺陷：一是用扬声器兼作话筒和喇叭，在理论上可行，但实际中实现可能性不高，一般的扬声器感应声音信号的灵敏度不是很高，一般达不到比较理想的效果；二是对扬声器中的微弱信号用电桥进行测量要求电桥要达到平衡，这在一般的电路板制作中比较难以实现；三是该电路中两个扬声器在同一回路中，一边的声音信号对另一边都会产生影响，这是该电路的最大缺陷。考虑到上述原因，该方案不适合采用。 2.2.2方案二： 考虑到上述方案的缺陷，决定将用扬声器兼作话筒和喇叭改为用驻极话筒充当话筒，扬声器制作喇叭，通过下面的电路来实现：
河北科技师范学院课程设计说明书课程名称：高频电子线路 设计题目：调频接收机 姓名： 系别：机电工程学院 专业班级：电子信息0701 指导教师： 日期：~
调频接收机设计报告 设计者： 指导老师： 一、调频接收机的主要技术指标 调频接收机的主要技术指标有： 1．工作频率范围 接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。如调频广播收音机的频率范围为88～108MH，是因为调频广播收音机的工作范围也为88～108MHz 2．灵敏度 在标准调制（如调制频率f Ω= kHz 、频偏△f m =kHz或25kHz、50 kHz、75 kHz ） 条件下，使接收机输出端为额定音频功率和规定信噪比的输入信号电平，称为灵敏度。接受的输入信号电平越小，灵敏度越高。调频广播收音机的灵敏度为50μV, 3．中频选择性 接收机6dB带宽和带外的抑制能力称为中额选择性，一般调频收音机的中频6dB带宽为±100kHz,±200kHz处的带宽抑制能应大于40dB手机中频6dB带宽为±5kHz，±10kHz处带外抑制能力应大于40dB。 4．中频抑制比 接收机对输入信号为本机中频信号f I 的抑制能力称为中频抑（ IFR ） IFR=20㏒(V IF /V S ) ，式中，V S 是输入灵敏度电平，V IF 是使输出功率为额定值的输 入中频信号电平，单位用dB（分贝）表示dB数越高，中频抑制能力越强。5．镜相抑制比 接收机对输入信号为镜象频率信号（f j ）的抑制能力，称为镜像（IRR） IRR=20㏒(V j /V S )式中，V S 是输入灵敏度电平，V j 是使输出功率为额定值的输入 镜像信号电平，单位用dB（分贝）表示dB数越高，镜相抑制能力越强。镜像频 率f j 比本振频频率高一个中频 f I ，它与本振频率f o 之差仍等于中频f I ，f j =f o +f I =f S +2f I ,f S 是接收机工作频率。 6．音频响应
一. 设计目的： 通过本课程设计与调试，提高动手能力，巩固已学的理论知识，能建立无线电调频接收机的整机概念，了解调频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、计算调频接收机的单各元电路：输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。初步掌握调频接收机的调整及测试方法。 二．调频接收机的主要技术指标 调频接收机的主要技术指标有： 1．工作频率范围 接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。如调频广播收音机的频率范围为88～108MH，是因为调频广播收音机的工作范围也为88～108MHz 2．灵敏度 接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度，通常用输入信号电压的大小来表示，接收的输入信号越小，灵敏度越高。调频广播收音机的灵敏度一般为5～30uV。 3．选择性 接收机从各种信号和干扰中选出所需信号（或衰减不需要的信号）的能力称为选择性，单位用dB（分贝）表示dB数越高，选择性越好。调频收音机的中频干扰应大于50dB。 4．频率特性 接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。调频机的通频带一般为200KHz。 5．输出功率 接收机的负载输出的最大不失真（或非线性失真系数为给定值时）功率称为输出功率。 三.调频接收机组成 图3-1 频接收机的组成 一般调频接收机的组成框图如图3-1所示。其工作原理是：天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡
二极管环形混频电路 图 4-2 二极管环形混频电路 （ a ）原理电路（ b ）等效电路 A 、原理电路及其等效电路：如图4-2 （ a ）、（ b ）所示。 对于图4-2（ a ）所示电路，通常将信号输入端口称之为 R 端口，本振电压输入端口称之为 L 端口，中频输出信号端口称之为 I 端口。 需要说明的是：二极管双平衡组件用作双边带调制电路时，由于变压器的低频响应差，调制信号一般必须加到 I 端口，载波信号加到 R 端口，所需双边带信号从 L 端取出。 二极管环形混频器产品已形成完整的系列，它用保证二极管开关工作所需本振功率电平的高低进行分类，其中常用的是 L evel 7 ， L evel 17 ， L evel 23 三种系列，它们所需的本振功率分别为 7dBm(5mW) ， 17dBm(50mW) 和 23dBm(200mW) ，显然，本振功率电平越高，相应的 1dB 压缩电平也就越高，混频器的动态范围也就越大。对应于上述三种系列， 1dB 压缩电平所对应的最大输入信号功率分别为 1dBm(1.25mW) 、 10dBm(10mW) 、 15dBm(32mW) 。 二极管环形混频器具有工作频带宽（从几十千赫到几千兆赫）、噪声系数低（约 6dB ）、混频失真小、动态范围大等优点。 二极管环形混频器的主要缺点是没有混频增益，端口之间的隔离度较低，其中 L 端口到 R 端口的隔离度一般小于 40dB ，且随着工作频率的提高而下降。实验表明，工作频率提高一倍，隔离度下降 5dB 。 B 、原理分析
1任务书 设计并制作一个无线对讲机，要求采用调频方式工作，至少10米以上通话距离。2设计方案选择 方案一：发射试用调频无线送话器，接收采用集成电路KC538，具有中频放大、鉴频和音频功率放大等功能。KC538中频放大器采用三极管差分放大器，故有增益高和调配抑制比较好的特点。 方案二：采用集成电路D1800，它作为收音机接收专业集成电路，功放部分则用D2822电路具有体积小、外围元件少灵敏度极高、性能稳定等优点。 方案选择：综上电路，接收频率和工作电流都在要求范围之内，具有良好的抗干扰能力，经过比较，方案二更具有简洁性，电路布复杂。因此本系统采用方案二设计。 工作原理 该对讲收音机的原理框图如下图所示，分为接收部分和发射部分，发射部分电路采用本级振荡经调制差频后中频发射。接收部分采用相干解调方式放大输出。
接收部分原理：调频信号由TX接收，经C9耦合到IC1的19脚内的混频电路，IC1第1脚内部为本机振荡电路，1脚为本振信号输入端，L4、R6、C10、C11等元件构成本振的调谐回路。在IC1内部混频后的信号经低通滤波器后得到10.7MHz的中频信号，中频信号由IC1的7、8、9脚内电路进行中频放大、检波，7、8、9脚外接的电容为高频滤波电容，此时，中频信号频率仍然是变化的，经过鉴频后变成变化的电压。10脚外接电容为鉴频电路的滤波电容。这个变化的电压就是音频信号，经过静噪的音频信号从14脚输出耦合至12脚内的功放电路，第一次功率放大后的音频信号从11脚输出，经过R10、C25、RP，耦合至IC2进行第二次功率放大，推动扬声器发出声音。 对讲机接收结构框图如下图所示：
高频电子线路课程设计 设计题目 调频发射机 系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 惠州学院 HUIZHOU UNIVERSITY
一、设计题目:调频发射机的设计 二、设计的技术指标与要求: 1工作电压：Vcc =+12V ； (天线)负载电阻：R L =51欧； 3发射功率：Po ≥500mW ； 4工作中心频率：f 0=5MHz ； 5最大频偏：kHz f m 10=?； 6总效率：%50≥A η； 7频率稳定度：小时/10/400-≤?f f ； 8调制灵敏度S F ≥30KH Z /V ； 三、设计目的: 设计一个采用直接调频方式实现的工作电压为12V 、输出功率在 500mW 以上、工作频率为5MHz 的无线调频发射机，可用于语音信 号的无线传输、对讲机中的发射电路等。 四、设计框图与分析: （一）总设计方框图 与调幅电路相比,调幅系统由于高频振荡输出振幅不变, 因而具 有较强的抗干扰能力与效率.所以在无线通信、广播电视、遥控测量 等方面有广泛的应用。 （二）实用发射电路方框图 ( 实际功率激励输入功率为 1.56mW) 变容二极管直接调频电路 调制信号 调频信号 载波信号 图3-1 变容二极管直接调频电路组成方框图
拟定整机方框图的一般原则是，在满足技术指标要求的前提下，应力求电路简单、性能稳定可靠。单元电路级数尽可能少，以减少级间的相互感应、干扰和自激。 由于本题要求的发射功率P o 不大，工作中心频率f 0也不高，因此晶体管的参量影响及电路的分布参数的影响不会很大，整机电路可以设计得简单些，设组成框图如图3-2所示，各组成部分的作用是： (1)LC 调频振荡器：产生频率f 0=5MHz 的高频振荡信号，变容二极管线性调频，最大频偏kHz f m 10=?，整个发射机的频率稳定度由该级决定。 (2)缓冲隔离级：将振荡级与功放级隔离，以减小功放级对振荡级的影响。因为功放级输出信号较大，当其工作状态发生变化时（如谐振阻抗变化），会影响振荡器的频率稳定度，使波形产生失真或减小振荡器的输出电压。整机设计时，为减小级间相互影响，通常在中间插入缓冲隔离级。缓冲隔离级电路常采用射极跟随器电路。 (3)功率激励级：为末级功放提供激励功率。如果发射功率不大，且振荡级的输出能够满足末级功放的输入要求，功率激励级可以省去。 (4)末级功放 将前级送来的信号进行功率放大，使负载（天线）上获得满足要求的发射功率。若整机效率要求不高如%50≥A η而对波形失真要求较小时，可以采用甲类功率放大器。但是本题要求%50≥A η，故选用丙类功率放大器较好。 五、设计原理图: 实际的无线调频发射机电路如图3-3所示。 V43DG130R14C12 Z L 2C11CT T 2RL 51+12v N 1N 2V33DA1R13R12R11C10T 1N 3N 4N 5C9 R 交负V23DG100 R10R9R8Rw2V1R1 R2 R3 R4L 1 Cj R6 R7R5Z L 1C8 C4C5C1C2 C3 C7C6 in 图3-3 无线调频发射电路 考虑到频率稳定度的因素，调频电路采用克拉泼振荡器和变容二极管直接调频电路。电路的工作原理是：利用调制信号控制变容二极