成绩评定表
学生姓名XX 班级学号1303060131
专业通信工程课程设计题目多通道混频器电路
的设计
评
语
组长签字：
成绩
日期20 年月日
课程设计任务书
学院信息科学与工程学院专业通信工程
学生姓名XX 班级学号1303060131
课程设计题目多通道混频器电路的设计
实践教学要求与任务
1. 认真完成protel软件学习，熟练掌握基本操作。
2.绘制多通道混频器的电路原理图，要求布局符合电器规范、制图美观、可读性好。
3.采用protel绘制多通道混频器的电路原理图并用PCB完成相应的双面印刷版图。
4. 提交课程设计报告，要求条理清楚、图文并茂，体现制图的必要过程。
工作计划与进度安排
1：分析题目，查阅课题相关资料；
2：使用protel软件绘制多通道混频器电路的原理图；
3：绘制多通道混频器电路的双层印刷版原理图；
4：撰写课程设计报告，进行答辩验收。
指导教师：
201 5年1月日专业负责人：
201 5 年1 月日
学院教学副院长：
201 5 年1月日
摘要
混频是一种频率变换过程，是将信号从某一频率变换为另一频率，把已调制信号（调幅波或调频波）的载波频率从高频变换成固定的中频。设计的混频器电路，带有8个输入通道，2个输出通道。利用多通道设计方法，子图上建立一个输入通道，一个输出通道，就可以完成。通过熟悉对多通道混频器电路的Protel DXP设计，增强对复杂的电路的设计能力和对Protel DXP的应用能力。并对PCB板的整个设计过程有一个更为清晰的认识，掌握自上而下的层次原理图并实现双面印刷板设计。
关键字：混频器、Protel DXP、PCB
目录
1设计目的与要求 (1)
2电路原理分析与设计 (1)
2.1多通道混频器电路原理简介 (1)
2.2多通道混频器电路分析 (1)
2.3多通道混频器电路原理图 (1)
3PROTEL DXP绘制原理图 (5)
3.1层次原理图所需的元件库列表 (10)
3.2对整个工程文件进行编译和检查 (12)
3.3层次化原理图之间的切换 (12)
4电路系统的PCB设计 (13)
4.1生成PCB文件 (14)
4.2导入网络报表 (15)
4.3元器件的布局和自动连线 (16)
结论 (20)
参考文献 (21)
1设计目的与要求
本设计是《电子电路CAD》的实践课程，其主要目的是对Protle DXP 更深入、全面了解，并对PCB板的整个设计过程有一个更为清晰的认识，掌握自上而下的层次原理图的设计方法。通过熟悉对多通道混频器电路的ProtelDXP设计，增强对复杂的电路的设计能力和对Protel DXP的应用能力。
2电路原理分析与设计
2.1 多通道混频器电路原理简介
混频是一种频率变换过程，是将信号从某一频率变换为另一频率，把已调制信号（调幅波或调频波）的载波频率从高频变换成固定的中频。设计的混频器电路，带有8个输入通道，2个输出通道。利用多通道设计方法，子图上建立一个输入通道，一个输出通道，就可以完成。
2.2 多通道混频器电路分析
所谓多通道设计其实就是对同一个通道（子图）的多次引用。
PROTEL DXP支持多通道设计。多通道设计可以大大提高设计效率，节省重复画图和布线的时间。画原理图时，通过Repeat命令复制子图。PCB布线时，通过ROOM格式来复制已有的布线格式。
2.3 多通道混频器电路原理图
首先在原理图编辑器绘画出层次原理图的总图——方块图，用相应的导线、总线连接各个端口，完成编辑后，再按design /create sheet from symbol，即可由总图生成各部分子原理图的输入输出端口，并在相应的子图上编辑电路，
完成子原理图，这样就完成原理图的编辑。完成后，按即可从总图到子图
之间查看。
先设计电路图的总图，总图有若干字模块组成，再分别对各个子模块设计相应的电路图，从而构成一个完整的层次原理图，再由层次原理图生成PCB版图，
完整地完成层次原理图设计及PCB板设计整个流程。
设计层次原理图总图总图各子模块设计PCB板设
计
图 1 设计流程图
然后创建一个PCB Project。这是为了后期PCB板设计而提前做好的一步。打开Protel DXP，新建一个PCB project。具体操作是file/new/project/PCB project,并保存至已经建立好的文件夹中。
使用自上而下的层次原理图设计方法，首先建立总系统的方块图，然后再逐步在各自子原理图添加各自所需的元器件完成原理图的设计。在总系统的方块图里，主要使用了多通道设计的方法，即是使用了repeat命令来复制子图，从而不用重复去建立同样的方块图和子原理图了！首先，新建原理图编辑器file/new/schematic命名为多通道混频器。然后绘画出各个方块图，并命名为个模块，在需要多通道的方块图Designator标明REPEAT（端口，第一个通道，最后一个通道）的命令即可建立多通道。当总图设计好之后，选择菜单栏的“Design”，在下拉列表中选择“Create sheet from symbol”,在出现的十字光标选中你要设计的子模块，点击之后软件会问你“Reserve Input/Output Direction YES or NO”,选择NO，然后软件会自动生成该子模块的空白原理图，我们在该子模块原理图文档中设计具体的子模块电路图并保存。这样就完成了自顶向下的层次原理图设计。
图2层次原理图总图
多通道混频器的整个系统有以下的几个功能模块实现：
?辅助设备信号处理系统模块（Auxilary）
?主信号输入信道处理系统模块(8条通道，Input channel)
?主信号输出信道与LED电平指示系统模块（2条通道，Output channal) ?多路拾音器信号输入处理系统模块（Headphone）
?监控器输出通道处理系统模块（Monitor）
?效果通道信号输出系统模块（Effects）
?电源电路模块（Power）
2.3.1辅助设备信号处理系统模块（Auxilary）
图3 辅助设备信号处理系统图
混频器电路系统模块主要由两级集成运算放大电路组成。
2.3.2主信号输入信道处理系统模块(8条通道，Input channel)
图 4 主信号输入信道处理系统图
信号输入系统模块主要由多级集成运算放大电路组成。
2.3.3主信号输出信道与LED电平指示系统模块（2条通道，Output channal)
图 5 主信号输出信道与LED电平指示系统图
信号输出信道与LED电平指示系统模块如上，主要由三级集成运算放大电路和显示电路组成，放大电路为负载提供一定的功率。
2.3.4多路拾音器信号输入处理系统模块（Headphone）
图6多路路拾音器信号输入处理系统
信号输入电路系统模块由一级集成运算放大电路和一级功率放大电路组成。一级集成运算放大器构成了一个积分电路，将反馈电容C43与电阻R59并联是为了限制电路的低频电压增益。一级功率放大电路其实是一个OCL电路，它的主要功能是消除交越失真。
2.3.5监控器输出通道处理系统模块（Monitor）
图7监控器输出通道处理系统图
监控器电路系统模块由一级电压跟随器和一级集成运算放大电路组成。电路相对较简单，第一个运算放大器构成一个电压跟随器，为了提高输入阻抗，减小输入电流。
2.3.6效果通道信号输出系统模块（Effects）
图8效果通道信号输出系统图
带通滤波器电路系统模块主要由两级集成运算放大电路组成的。
2.3.7电源电路模块（Power）
图9电源电路版图
电源模块主要由变压器、整流桥和稳压管构成。其中，电容C44主要起到去耦作用。
3Protel DXP绘制原理图
3.1层次原理图所需的元件库列表
图10原件库列表
3.2对整个工程文件进行编译和检查
单击菜单栏“Project”菜单中的“Compile PCB Project”，如果编译提示没有error则说明电路系统的电气连接正确，否则，应该查找电路系统的错误之处并加以改正。
3.3 层次化原理图之间的切换
3.3.1从总原理图切换到方框电路图对应的子原理图
对整个工程文件编译完后，在总原理图中单击【Navigator】面板中的按钮则
鼠标指针将变成十字形状在工作窗口中，此时移动鼠标指针到某个方框图上，单击鼠标左键，只可以切换到该方框电路图对应的子原理图。
3.3.2从子原理图切换到总原理图
在子原理图中，单击按钮后鼠标指针变成十字形状显示在工作窗口中，此时移动鼠标指针到原理图的某个端口，单击鼠标左键就可以切换到总图处。
3.4生成网络报表和元器件清单
3.4.1网络报表（部分）
[
C7_CIN1
RAD-0.3
Cap
]
[
C7_CIN2
RAD-0.3
Cap
]
[
C7_CIN3
RAD-0.3
Cap
]
[
R40_CIN4
AXIAL-0.5
Res Semi
]
[
R40_CIN5
AXIAL-0.5
Res Semi
]
[
VR10_CIN6
VR5
RPot
]
[
VR10_CIN7
VR5
RPot
]
[
VR10_CIN8
VR5
RPot
]
3.4.2生成元器件清单（部分）
图11 元器件清单图
4电路系统的PCB设计
在生成网络报表后，PCB的设计便可以开始了。本节主要介绍电路系统的电路板设计的过程和结果，相关的版图会在以下内容中给出。
4.1生成PCB文件
生成PCB文件的方法有很多，这里采用向导生成PCB文件。执行【Files】板面底部的“NEW from template”中的。选择相应的选项并修改相应的参数，并自定义PCB板尺寸，考虑到经济因素，这里我选择PCB 文件的尺寸为5000 mil×4000mil并采用双层板进行设计。在PCB覆铜数选项中，“Signal layer”设置为“2”，“POWER PLANES”项中设置为“0”。在过孔方式选项中选择“Thuhole Vias only”。在印刷电路板布线参数项中，选择“surface-mount components”，同时选择“No(do not put components on both side of the board ）”。设置完相关参数并按“Finish”后，便可以生成PCB文件了。命名为多通道调音器并保存在对应的PCB project下。
4.2 多通道混频器电路PCB图
加载PCB封装库“Mixer.PCBlib”后，执行【Design】→Import changes from
[Z80(board).PrjPCB],单击，再按，如果两项都没提示有错误则说明装入的元器件正确并可以将网络和元器件封装加载到PCB文件中了，如果有错误则应该回到原理图中修改相应的错误。
图12 网络报表
4.3 元器件的布局和自动连线
元器件的布局有两种方法自动布局和手工布局，这里使用的是手工布局！把相应的ROOM拖到布线区域内，并按一定的规律和电气原则摆好：
对于大而重、发热量高的又元器件，如电压器，稳压管等，应该留出一定的空间或用散热片加以固定，这样可以很好的解决电路系统的散热问题
①采用模块式布局，这样整个电路布局会很有规律并利于以后的电路检查和维
修。
②在能布通线的情况下，尽量缩小印刷电路板的尺寸。
③接插件尽量安装在电路板的边缘，这样有利于进出线的拔与插。
对元器件进行布局，首先是对各个子模块的元器件在各自的模块空间里调整位置，对于多通道子模块，可以布局一个通道，然后选择菜单栏的”Design”下拉列表中的“Room”，在子菜单中选择“Copy room formate”，选择布局好的通道，然后再点击那个要布局的通道，在弹出来的窗口选择“OK”，则可以自动采用相同的布局，大大的节省了时间，方便了设计。把各个子模块调整好之后，
再把各个子模块都拉到PCB版图上，然后手工调整好各个模块的位置（原则是节
省PCB板面积，不浪费PCB板空间，这是考虑实际生产中的成本节省问题），然后选择菜单栏“Auto Route”下拉列表中的“All…”进行全局布线，这样就自动布局好了整个PCB板。这样便完成了整个PCB板的设计。
自动布线图如下，
图 13 自动布线图
总结
通过此次的课程设计，我从中收获很多。Protel DXP作为一个智能化的电子设计软件，在电子线路图设计方面起到了巨大的作用。通过这次利用Protel DXP进行的规模较大的，比较复杂的电子线路的设计，使我对Protel DXP更加熟练地应用，本来很多不清楚的功能也得到了挖掘，特别是PCB板的制作方面。如何生成PCB板，要做的步骤，本来看书本挺乱的，现在已经很清晰、很熟练的把PCB的很多功能给用上了。我了解到了很多以前在课堂上没有学到的知识以及在上机实验课中没有遇到过的各种困难，并且掌握起来。刚开始课程设计的时候，很多东西都不懂，所以经常请教别人，并且很多时候就利用网络来充实自己的知识面，解决一些遇到的难题。通过课程设计，我学会了层次原理图自顶向下的设计方法和步骤，懂得了如何利用Protel DXP来制作一个多通道的电路图，懂得了利用“R oom”这个Protel DXP所具有的方便，快捷的功能来创作一个多通道的电路，并且学会了从层次原理图导入进行PCB板设计，还学会了各种PCB布线的规则以及布线的方法。这些都让我获益良多。在设计的过程中，也因为软件发生错误而没有保存从而重做了好几次，也经常因为一些自己不懂的却存在的电气错误找不出来而忙得焦头烂额，但是通过不懈的努力，终于解决了所有的问题和困难，我觉得这也培养了我们一种耐心，恒心，在面对工作的种种困难的时候，不气馁，不放弃，坚持，努力。
参考文献
[1] 王浩全、傅英明、洪华、龙怀冰.Protel DXP电路设计与制版实用教程[M].
北京：人民邮电出版社，2005.
[2] 赵建领.Protel电路设计与制版宝典[M].北京：电子工业出版社，2007.
[3] 唐俊翟、冯军勤、张曜.Protel DXP应用实例教程[M].北京：冶金工业出版
社，2004.
[4] 任富民.电子CAD-Protel DXP电路设计[M].北京：电子工业出版社，2007.
场效应晶体管混频器原理及其电路 混频器一般由输入信号回路、本机振荡器、非线性器件和滤波网络等4部分组成，如图1所示。这里的非线性器件本身仅实现频率变换，本振信号由本机振荡器产生。若非线性器件既产生本振信号，又实现频率变换，则图1变为变频器。所谓混频，是将两个不同的信号（如一个有用信号和一个本机振荡信号）加到非线性器件上，取其差频或和频。 图1 混频器的组成部分 混频器可根据所用非线性器件的不同分为二极管混频器、晶体管混频器、场效应管混频器和变容管混频器等。混频器又可根据工作特点的不同，分为单管混频器、平衡混频器、环形混频器、差分对混频器和参量混频器等。在设计混频器时应注意如下几点：（1）要求混频放大系数越大越好。混频放大系数是指混频器的中频输出电压振幅与变频输入信号电压振幅之比，也称混频电压增益。增大混频放大系数是提高接收机灵敏度的一项有力措施。（2）要求混频器的中频输出电路有良好的选择性，以抑制不需要的干扰频率。（3）为了减少混频器的频率失真和非线性失真以及本振频率产生的各种混频现象，要求混频器工作在非线性特性不过于严重的区域，使之既能完成频率变换，又能少产生各种形式的干扰。（4）要求混频器的噪声系数越小越好，在设计混频器时，必须按设备总噪声系数分配给出的要求，合理地选择线路和器件以及器件的工作点电流。（5）要考虑混频器的工作稳定性，如本机振荡器频率不稳定引起的混频器输出不稳等。（6）注意混频器的输入端和输出端的连接条件，在选定电路和设计回路时，应充分考虑如何匹配的问题。场效应管混频性能比三极管混频好，原因在于场效应管工作频率高，其特性近似平方率，动态范围大，非线性失真小，噪声系数低，单向传播性能好。场效应管混频器实际电路举例（1）有源混频器1）200MHz 场效应管混频器电路(有源混频器) 为提高混频增益，在下列的A、B电路中输入、输出端都有匹配网络完成阻抗匹配，获得大的变频增益；并且L3，C5均谐振ωL，起了抑制本振信号输出的作用。电路A)υs，υ L均从栅极注入（如图2所示）。 图2 υs，υL均从栅极注入电路图 电路B)υs从栅极注入，本振υL从源极注入（如图3所示）。
混频器的设计与仿真
目录 前言 0 工程概况 0 正文 (1) 3.1设计的目的及意义 (1) 3.2 目标及总体方案 (1) 3.2.1课程设计的要求 (1) 3.2.2 混频电路的基本组成模型及主要技术特点 (1) 3.2.3 混频电路的组成模型及频谱分析 (1) 3.3工具的选择—Multiusim 10 (3) 3.3.1 Multiusim 10 简介 (3) 3.3.2 Multisim 10的特点 (3) 3.4 混频器 (3) 3.4.1混频器的简介 (3) 3.4.2混频器电路主要技术指标 (4) 3.5 混频器的分类 (4) 3.6详细设计 (5) 3.6.1混频总电路图 (5) 3.6.2 选频、放大电路 (5) 3.6.3 仿真结果 (6) 3.7调试分析 (9) 致谢 (9) 参考文献 (10) 附录元件汇总表 (10)
混频器的设计与仿真 前言 混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，在调制系统中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中，混频器应用较为广泛，如AM 广播接收机将已调幅信号535KHZ-一1605KHZ要变成为465KHZ中频信号，电视接收机将已调48．5M一870M 的图像信号要变成38MHZ的中频图像信号。移动通信中一次中频和二次中频等。在发射机中，为了提高发射频率的稳定度，采用多级式发射机。用一个频率较低石英晶体振荡器作为主振荡器，产生一个频率非常稳定的主振荡信号，然后经过频率的加、减、乘、除运算变换成射频，所以必须使用混频电路，又如电视差转机收发频道的转换，卫星通讯中上行、下行频率的变换等，都必须采用混频器。由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 工程概况 混频的用途是广泛的，它一般用在接收机的前端。除了在各类超外差接收机中应用外在频率合成器中为了产生各波道的载波振荡，也需要用混频器来进行频率变换及组合在多电路微波通信中，微波中继站的接收机把微波频率变换为中频，在中频上进行放大，取得足够的增益后，在利用混频器把中频变换为微波频率，转发至下一站此外，在测量仪器中如外差频率计，微伏计等也都采用混频器。因此，做有关混频电路的课题设计很能检验对高频电子线路的掌握程度；通过混频器设计，可以巩固已学的高频理论知识。混频器是频谱线性搬移电路，能够将输入的两路信号进行混频。 具体原理框图如图2-1所示。
郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目三极管混频器工作原理分析 专业、班级学号姓名 主要内容、基本要求、主要参考资料等： 一、主要内容 分析三极管混频器工作原理。 二、基本要求 1：混频器工作原理，组成框图，工作波形，变频前后频谱图。 2：晶体管混频器的电路组态及优缺点。 3：自激式变频器电路工作原理分析。 4：完成课程设计说明书，说明书应含有课程设计任务书，设计原理说明，设计原理图，要求字迹工整，叙述清楚，图纸齐备。 5：设计时间为一周。 三、主要参考资料 1、李银华电子线路设计指导北京航天航空大学出版社2005.6 2、谢自美电子线路设计·实验·测试华中科技大学出版社2003.10 3、张肃文高频电子线路高等教育出版社 2004.11 完成期限：2010.6.24-2010.6.27 指导教师签名： 课程负责人签名： 2010年6月20日
目录 第一章混频器工作原理------------------------------------------4 第一节混频器概述------------------------------------------------4 第二节晶体三极管混频器的工作原理及组成框图---------5 第三节三极管混频器的工作波形及变频前后频谱图------8 第二章晶体管混频器的电路组态及优缺点------10 第一节三极管混频器的电路组态及优缺点------- 第二节三极管混频器的技术指标------ 第三章自激式变频器电路工作原理分析--------------------12 第一节自激式变频器工作原理分析---------------------12 第二节自激式变频器与他激式变频器的比较------------------------13 第四章心得体会---------------------------------------14 第五章参考文献---------------------------------------15
换热器计算方法1．平均温压法 （1）设计计算流程
（2）校核计算流程（缺点：dψ/dP大→查图误差大，影响计算精度）
2． 效能——传热单元数法（ε——NTU ） (1) 原理： 定义：换热器效能()21max t t t t '-'''-'=ε (11-27) (实际最大温升与最大可能温升之比) 冷热流体换热量相同，大温升对应于小热容： ()()()()21 m in m ax m in t t c q t t c q m m '-'??=''-'=Φ?ε (11-28) 对顺流式换热可导得（参见参考文献[1]P334~335）： ()()[]B B NTU ++--= 11ex p 1ε (11-29) 对逆流式换热可导得： ()()[]()()[] B NTU B B NTU ------=1exp 11exp 1ε (11-30) 上述两式皆为无量纲方程：()B NTU f ,=ε 式中：()min c q kA NTU m = (11-31) ——传热单元数，表征换热能力大小（一般情况下，k ↑→运行费用上升， A ↑→初投资上升）。 ()()m a x m i n c q c q B m m = ——两种流体水当量比 (11-32) 当有一侧发生相变时，()0m ax =?∞→B c q m ()N T U --=e xp 1ε (11-33) 当两侧水当量相等时，B=1 顺流：()[]NTU 2ex p 12 1--=ε (11-34) 逆流：（不定型→分子分母同时对B 求导） NTU NTU += 1ε (11-35) 查参考文献[1]图9-22~9-27计算时要注意参变量的定义和适用的换热器形式。
湖南理工学院 射频电路课程设计序号：609 论文题目：混频器的设计 姓名：刘志昌 院别：信息与通信工程 专业：电子信息工程 学号： 14072200213 指导老师：粟向军
目录 摘要.......................................................................... 错误！未定义书签。 一、混频器基本原理 ........................................... 错误！未定义书签。 二、具体设计过程 ................................................. 错误！未定义书签。 1．创建一个新项目....................................... 错误！未定义书签。 2．3dB定向耦合器设计............................... 错误！未定义书签。 3．低通滤波器............................................... 错误！未定义书签。 4．混频器频谱分析....................................... 错误！未定义书签。 （1）设计完整的电路............................ 错误！未定义书签。 （2）设置变量........................................ 错误！未定义书签。 （3）配置仿真器.................................... 错误！未定义书签。 5．噪音系数仿真........................................... 错误！未定义书签。 6．噪声系数随RF频率的变化.................... 错误！未定义书签。 7．三阶交调系数........................................... 错误！未定义书签。 8．功率－三阶交调系数............................... 错误！未定义书签。 三、总结.................................................................. 错误！未定义书签。参考文献：.............................................................. 错误！未定义书签。
1.三极管混频器的设计内容及要求 1.1设计内容 在本次通信电子线路课程设计中我采用了Multisim仿真软件对三极管混频器进行设计及绘制，并模拟仿真，在仿真的基础上再做了实物。从理论上对电路进行了分析。选择合适的元器件，设计出满足要求的三极管混频器。 1.2设计要求 设计一个三极管混频器。要求中心频率为10MHz, 本振频率为16.455MHz。 1.3设计框图及原理说明 1.3.1混频原理框图 混频器是一种典型的线性时变参数电路，要完成频谱的线性搬移，关键是要获得两个输入信号的乘积，能找到这个乘积项，就可完成所需的线性搬移功能。如下图1.1为混频器的组成电路，它由非线性器件、本地振荡器和带通滤波器组成。 图1.1 混频工作原理 1.3.2混频原理说明 混频电路输入的是载频为f c 的高频已调波信号u i （t）和频率为f r的本地振 荡信号u r (t),经过非线性器件变频后输出端有两个信号的差频（f r-f c）、和频（f r+f c）及其他频率分量，再经滤波器滤掉不需要的频率分量，取差频（或和频） f I 作为中频已调波信号u I （t）,即中频f I=(f r-f c),或f I=(f r+f c),从而实现变频作用。 通常从输出端取出差频的混频称为下混频，而取出和频的混频称为上混频。 本次课程设计我的电路是用10MHZ的交流信号电压源、本振电路（产生
16.455MHZ）、三极管混频器电路以及选频电路组成。信号源所产生的10MHZ 的正弦波与本振电路所产生的16.455MHZ正弦波通过三极管进行混频后产生和频、差频信号及其它频率信号，然后通过滤波网络滤掉不需要的频率分量，取出差频（6.455MHZ）的信号，即为所需的6.455MHZ信号。
前言 在工业生产中，为了实现物料之间热量传递过程的一种设备，统称为换热器。它是化工、炼油、动力、原子能和其它许多工业部门广泛应用的一种通用工艺设备。对于迅速发展的化工、炼油等工业生产来说，换热器尤为重要。在化工生产中，为了工艺流程的需要，往往进行着各种不同的换热过程：如加热、冷却、蒸发和冷凝等。换热器就是用来进行这些热传递过程的设备，通过这种设备，以便使热量从温度较高的流体传递给温度较低的流体，以满足工艺上的需要。 在换热设备中，应用最广泛的是管壳式换热器。目前这种换热器被当作为一种传统的标准换热器，在许多工业部门中被大量地使用。尤其在化工生产中，无论是国内还是国外，它在所有的换热设备中，仍占主导地位。 管壳式换热器是把管子与管板连接，再用壳体固定。它的形式大致分为固定管板式、釜式浮头式、形管式、滑动管板式、填料函式及套管式等几种。根据介质的种类、压力、温度、污垢和其它条件，管板与壳体的连接，传热管的形状与传热条件，造价便宜，维修检查方便等情况，同时也需要了解各种结构形式的特点来选择设计制造各种管壳式换热器。 本设计根据设计要求，由于温差应力较大选用浮头式换热器。 浮头式换热器如图所示。一端管板与壳体固定，而另一端的管板可以在壳体内自由浮动。壳体和管束对热膨胀是自由的，故当两种介质的温差较大时，管束与壳体之间不产生温差应力。浮头端设计成可拆结构，使管束可以容易地插入或抽出（也有设计成不可拆的），这样为检修、清洗提供了方便。但结构较复杂，而且浮头端小盖在操作时无法知道泄漏情况，所以在安装时要特别注意其密封。
目录 1.化工原理课程设计任务书 (1) 2.流程图 (2) 3.工艺流程图 (2) 4.设计计算 (3) 4.1设计任务与条件 (3) 4.2设计计算 (3) 4.2.1确定设计方案 (3) 4.2.2确定物性参数 (3) 4.2.3估算传热面积 (4) 4.2.4管束计算 (5) 4.2.6壳体设计 (8) 4.2.7设备零部件设计 (9) 5.设计结果评价 (11) 6.总结 (12) 参考文献 (12) 7.设备装配图 (13)
高频电子线路课程设计说明书 三极管混频器 系、部：电气与信息工程系 学生姓名：罗佳 指导教师：贾雅琼职称讲师 专业：电子信息工程 班级：电信0901班 学号：09400230123 完成时间：2011年6月7日
摘要 混频，又称变频，也是一种频谱的线性搬移过程，它是使信号自某一个频率变换成另一个频率。完成这种功能的电路称为混频器。混频技术的应用十分广泛。混频器是超外差式收音机中的关键部件。直放式接收机高频小信号检波，工作频率变化范围大时，工作频率对高频通道的影响比较大，灵敏度较低。采用超外差技术后，将接收信号混频到一固定中频，放大量基本不受接收频率的影响，这样，频段内信号的放大一致性好，灵敏度可以做得很高，选择性也较好。因为放大功能主要在中放，可以用良好的滤波电路。采用超外差接收后，调整方便，放大量、选择性主要由中频部分决定，且中频较高频信号的频率低，性能指标容易得到满足。混频器在一些发射设备中也是必不可少的。在频分多址信号的合成、微波接力通信、卫星通信等系统中也有其重要的地位。此外，混频器也是许多电子设备、测量仪器的重要组成部分。 关键字：信号；频率；混频器
ABSTRACT Frequency mixing, say again, is also a kind of variable frequency spectrum of linear moving process, it is to make the signal from a certain frequency conversion to another frequency. Complete the functions of the circuit is called the mixer. Mixing technique used widely. The mixer is the superheterodyne key component. Straight put type small signal detection, high-frequency receivers working frequency variation range, the working frequency of high-frequency channels of influence is bigger, a low sensitiity. Using specialized superheterodyne technology after receiving signal frequency mixing into a fixed frequency, put large basic from receive frequency influence, such, frequency signal within the amplification good consistency, sensitivity can do so tall that selective is better also. Because magnifier function mainly in putting, can use good filter circuits. Using specialized superheterodyne after receipt and easy to adjust, put large, selectivity consists mainly of intermediate frequency part decision, and intermediate frequency is of high frequency signals low frequency, performance index easily be satisfied. The mixer in some launch equipment is also essential. In frequency division multiple access signal synthesis, microwave relay communications, satellite communications, etc system also has its important position. In addition, the mixer is also many electronic equipment, measurement instrument important component. Key words signal；frequency；mixer
列管式换热器的设计和选用的计算步骤 设有流量为m h的热流体，需从温度T1冷却至T2，可用的冷却介质入口温度t1，出口温度选定为t2。由此已知条件可算出换热器的热流量Q和逆流操作的平均推动力。根据 传热速率基本方程： 当Q和已知时，要求取传热面积A必须知K和则是由传热面积A的大小和换热器结构决定的。可见，在冷、热流体的流量及进、出口温度皆已知的条件下，选用或设计换 热器必须通过试差计算，按以下步骤进行。 ◎初选换热器的规格尺寸 ◆ 初步选定换热器的流动方式，保证温差修正系数大于0.8，否则应改变流动方式， 重新计算。 ◆ 计算热流量Q及平均传热温差△t m，根据经验估计总传热系数K估，初估传热面积A 估。 ◆ 选取管程适宜流速，估算管程数，并根据A估的数值，确定换热管直径、长度及排 列。◎计算管、壳程阻力 在选择管程流体与壳程流体以及初步确定了换热器主要尺寸的基础上，就可以计算管、壳程流速和阻力，看是否合理。或者先选定流速以确定管程数N P和折流板间距B再计算压力降是否合理。这时N P与B是可以调整的参数，如仍不能满足要求，可另选壳径再进行计 算，直到合理为止。 ◎核算总传热系数 分别计算管、壳程表面传热系数，确定污垢热阻，求出总传系数K计，并与估算时所取用的传热系数K估进行比较。如果相差较多，应重新估算。 ◎计算传热面积并求裕度 根据计算的K计值、热流量Q及平均温度差△t m，由总传热速率方程计算传热面积A0，一般应使所选用或设计的实际传热面积A P大于A020%左右为宜。即裕度为20%左右，裕度的 计算式为： 某有机合成厂的乙醇车间在节能改造中，为回收系统内第一萃取塔釜液的热量，用其釜液将原料液从95℃预热至128℃，原料液及釜液均为乙醇，水溶液，其操作条件列表如下： 表4-18 设计条件数据 物料流量 kg/h 组成（含乙醇量） mol% 温度℃操作压力 MPa 进口出口 釜液 3.31450.9
班级： 姓名： 学号： 指导教师：林森 成绩： 电子与信息工程学院 信息与通信工程系
混频器的设计 1概述 在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等调制与解调的过程均可视为两个信号相乘的过程，而集成模拟乘法器正是实现两个模拟量，电压或电流相乘的电子器件。采用集成模拟乘法器实现上述功能比用分立器件要简单得多，而且性能优越，因此集成模拟乘法器在无线通信、广播电视等方面应用较为广泛。 混频器在通信工程和无线电技术中，应用非常广泛，在调制系统中，输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成对应的中频信号。特别是在超外差式接收机中，混频器应用较为广泛，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 本次设计主要内容是基于MC1496的混频器应用设计与仿真，阐述混频器基本原理，并在电路设计与Multisim仿真环境中创建集成电路乘法器MC1496电路模块，利用模拟乘法器MC1496完成各项电路的设计与仿真，并结合双踪示波器实现对信号的混频，对接收信号进行频率的转换,变成需要的中频信号。 1.1混频器原理 混频技术应用的相当广泛，混频器是超外差接收机中的关键部件。直放式接收机是高频小信号检波，工作频率变化范围大时，工作频率对高频通道的影响比较大（频率越高，放大量越低，反之频率低，增益高），而且对检波性能的影响也较大，灵敏度较低。采用超外差技术后，将接收信号混频到一固定中频，放大量基本不受接收频率的影响，这样，频段内信号的放大一致性好，灵敏度可以做得很高，选择性也较好。因为放大功能主要放在中放，
《通信电子线路》课程设计说明书 混频器 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名：卢卓然 指导教师：张松华职称副教授 专业：电子信息工程 班级：电子1201班 学号： 1230340104 完成时间：2014.12.22 2014年12月
摘要 模拟相乘器的主要技术指标是工作象限、线性度和馈通度。工作象限是指容许输入变量的符号范围。只容许ux和uy均为正值的相乘器称为一象限的,而容许ux和uy都可以取正、负值的则称为四象限的。线性度是指相乘器的输出电压uO与输入电压ux(或uy)成线性的程度。馈通度是指两个输入信号中一个为零时，另一个在输出端输出的大小。 混频是将载波为高频的已调信号，不失真地变换为载波为中间的已调信号。在通信接收机中, 混频电路的作用在于将不同载频的高频已调波信号变换为同一个固定载频(一般称为中频)的高频已调波信号, 而保持其调制规律不变。例如, 在超外差式广播接收机中, 把载频位于535 kHz～1605kHz中波波段各电台的普通调幅信号变换为中频为465kHz的普通调幅信号, 把载频位于88 MHz～10.8MHz的各调频台信号变换为中频为10.7MHz的调频信号, 把载频位于四十几兆赫至近千兆赫频段内各电视台信号变换为中频为38 MHz的视频信号。由于设计和制作增益高, 选择性好, 工作频率较原载频低的固定中频放大器比较容易, 所以采用混频方式可大大提高接收机的性能。此设计就是利用仿真软件，采用模拟相乘器实现混频电路的。 关键词：模拟相乘器；混频电路
ABSTRACT The mixer in communication engineering and radio technology, application is very extensive, in modulation system, the input of baseband signal are throughfrequency conversion into a high frequency modulated signal. In the demodulation process, the received modulated high frequency signal afterfrequency conversion, into intermediate frequency signals corresponding to.Especially in the superheterodyne receiver, mixer is widely used, such as AMradio receiver will be amplitude modulated signal 535KHZ- a 1605KHZ to become 465KHZ IF signal, image signal television receiver will have a 870M48.5M to become 38MHZ of intermediate frequency image signal. In mobile communication, a frequency and the two frequency etc.. In the transmitter, in order to improve the stability of transmitting frequency, uses the multistagetype transmitter. With a low frequency of the quartz crystal oscillator as the main oscillator, generating the main oscillation signal of a frequency is verystable, and then through the frequency plus or minus, multiply, divide intoradio frequency, we must use a mixer circuit, such as converting TV transposer transceiver channel, the uplink, downlink frequency in satellitecommunication transform, must be in the mixer. Thus, mixing circuit is the key module of Applied Electronic Technology and professional radio must master. Key words anlog mixer; mixer circuit
成绩评定表 学生姓名张丽班级学号1203060101 专业通信工程课程设计题目多通道混频器电路 的设计 评 语 组长签字： 成绩 日期20 年月日
课程设计任务书 学院信息科学与工程学院专业通信工程 学生姓名张丽班级学号1203060101 课程设计题目多通道混频器电路的设计 实践教学要求与任务 1. 认真完成protel软件学习，熟练掌握基本操作。 2.绘制多通道混频器的电路原理图，要求布局符合电器规范、制图美观、可读性好。 3.采用protel绘制多通道混频器的电路原理图并用PCB完成相应的双面印刷版图。 4. 提交课程设计报告，要求条理清楚、图文并茂，体现制图的必要过程。 工作计划与进度安排 1：分析题目，查阅课题相关资料； 2：使用protel软件绘制多通道混频器电路的原理图； 3：绘制多通道混频器电路的双层印刷版原理图； 4：撰写课程设计报告，进行答辩验收。 指导教师： 201 5年1月5 日专业负责人： 201 5 年1 月5 日 学院教学副院长： 201 5 年1月5 日
摘要 混频是一种频率变换过程，是将信号从某一频率变换为另一频率，把已调制信号（调幅波或调频波）的载波频率从高频变换成固定的中频。设计的混频器电路，带有8个输入通道，2个输出通道。利用多通道设计方法，子图上建立一个输入通道，一个输出通道，就可以完成。通过熟悉对多通道混频器电路的Protel DXP设计，增强对复杂的电路的设计能力和对Protel DXP的应用能力。并对PCB板的整个设计过程有一个更为清晰的认识，掌握自上而下的层次原理图并实现双面印刷板设计。 关键字：混频器、Protel DXP、PCB
通信电子线路课程设计说明书 三极管混频器 院、部：电气与信息工程学院 学生姓名：蔡双 指导教师：俞斌职称讲师 专业：电子信息工程 班级：电子1002 完成时间：2012-12-20
摘要 随着社会的发展，现代化通讯在我们的生活中显得越来越重要。混频器在通信工程和无线电技术中，得到非常广泛的应用，混频器是高频集成电路接收系统中必不可少的部件。要传输的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号，才能在空中无线传输，在接收端将接收的已调信号要进行解调得到有用信号，然而在解调过程中，接收的已调高频信号也要经过频率的转换，变成相应的中频信号，这就要用到混频器。其原理是运用一个相乘器件将本地振荡信号与调制信号相乘，经过选频回路选出差频项（中频），在超外差式接收机中，混频器应用十分广泛，如：AM广播接收机将已调振幅信号535K～1605KHZ要变成465KHZ的中频信号；还有移动通信中的一次混频、二次混频等。由此可见，混频电路是应用电子技术和无线电专业必须掌握的关键电路。 关键词混频器；中频信号；选频回路
ABSTRACT With the development of society, the modernization of communication in our life becomes more and more important. Mixer in communication engineering and radio technology, widely used, the mixer is high frequency integrated circuit receiving system essential components. To transmit baseband signal to go through frequency conversion into a high frequency modulated signal, can in the air, wireless transmission, at the receiving end receives the modulated signal to demodulate the received useful signal, however in the demodulation process, receives the modulated high frequency signal to go through frequency conversion, into the corresponding intermediate frequency signal, this will be used mixer. Its principle is to use a multiplication device will be local oscillation signal and modulated signal by frequency selective circuit multiplication, choose the difference frequency term (MF ), in a superheterodyne receiver, mixer, a wide range of applications, such as: AM radio receiver will be modulated amplitude signal 535K ~ 1605KHZ to become 465KHZ intermediate frequency signal; and mobile communication a mixer, a two mixer etc.. Therefore, the mixer circuit is the application of electronic technology and radio professional must grasp the key circuit. Key words mixer；intermediate frequency signal；frequency selective circuit
摘要 本次设计的题目为汽提塔冷凝器。汽提塔冷凝器是换热器的一种应用，这里我设计成浮头式换热器。浮头式换热器是管壳式换热器系列中的一种，它的特点是两端管板只有一端与外壳固定死，另一端可相对壳体滑移，称为浮头。浮头式换热器由于管束的膨胀不受壳体的约束，因此不会因管束之间的差胀而产生温差热应力，另外浮头式换热器的优点还在于拆卸方便，易清洗。在化工工业中应用非常广泛。本文对浮头式换热器进行了整体的设计，按照设计要求，在结构的选取上，采用了1-2型，即壳侧一程，管侧两程。首先，通过换热计算确定换热面积与管子的根数初步选定结构。然后按照设计的要求以及一系列国际标准进行结构设计，之后对各部分进行校核。 本次毕业设计任务是流量为3500kg/h，浮头式换热器的机械设计，工作压力管程为0.43MPa、壳程为0.042MPa，工作温度管程为61℃、壳程为80℃。 通过本次毕业设计，我熟悉了浮头式换热器的工艺流程，掌握了浮头式换热器的结构及计算方法，了解了浮头式化热器的制造要求及安装过程。但是，限于经验不足和水平有限，一定存在缺点甚至错误之处，敬请老师批评指正。 关键词：换热器；浮头式；管程；壳程
Abstract The topic of my study is the design of . is one of applications heat exchanger.In here, my design is the floating head heat exchanger. The floating head heat exchanger is a special type of tube and shell heat exchanger. It is special for its floating head. One of its tube sheet is fixed，while another can float in the shell，so called floating head. As the tubes can expand without the restriction of the shell，it can avoid thermal stress. Another advantage is that it can be dismantled and clean easily . It is widely used in chemical industry. In this study an overall design of the floating head heat exchanger is carried out .According to the demand the type 1-2 is chosen to be the basic type，which has one segment in shell and two segment in tubes. First，heat transfer is calculated to determine the heat exchange surface area and the number of tubes that needed. Then，according to the request and standards，structural of system is well designed. After that，the finite element analysis of the shell is completed. The graduation design task is 3500kg/h flow of the floating head heat exchanger, the mechanical design, working pressure tube 0.4 3MP, shell, work process of 0.042MP for 61 ℃, the temperature tube for 80 ℃shell cheng. Through the graduation design, I am familiar with the floating head heat exchanger process, mastered the structure of floating head heat exchanger and calculation method of floating head, learned the heat exchanger is manufacturing requirements and installation process. But, due to lack of experience and limited ability, certain shortcomings and even mistakes, please the teacher criticism and corrections. KEY WORDS：HEAT EXCHANGER；FLOATING HEAD；TUBE-SIDE；SHELL-SIDE
通信电路实验报告 ——谐振功率放大器设计及仿真 姓名：陈强华 学号： 班级： 专业：通信工程
实验三混频器设计及仿真 一、实验目的 1、理解和掌握二极管双平衡混频器电路组成和工作原理。 2、理解和掌握二极管双平衡混频器的各种性能指标。 3、进一步熟悉电路分析软件。 二、实验准备 1、学习二极管双平衡混频器电路组成和工作原理。 2、认真学习附录相关内容，熟悉电路分析软件的基本使用方法。 三、设计要求及主要指标 1、 LO 本振输入频率：， RF 输入频率： 1MHz， IF 中频输出频率： 450KHz。 2、 LO 本振输入电压幅度： 5V， RF 输入电压幅度：。 3、混频器三个端口的阻抗为50Ω 。 4、在本实验中采用二极管环形混频器进行设计，二极管采用 DIN4148。 5、分析混频器的主要性能指标：混频增益、混频损耗、1dB 压缩点、输入阻抗,互调失真等；画出输入、输出功率关系曲线。 四、设计步骤 1、原理分析混频器作为一种三端口非线性器件，它可以将两种不同频率的输入信号变为一系列的输出频谱，输出频率分别为两个输入频率的和频、差频及其谐波。两个输入端分别为射频端（ RF）和本振（ LO），输出端称为中频端（ IF）其基本的原理如下图所示。
通常，混频器通过在时变电路中采用非线性元件来完成频率转换，混频器通过两个信号相乘进行频率变换，如下： 输入的两个信号的频率分别为ωRF \ωLO ，则输出混频信号的频率为ωRF LO +ω （上变频）或ωRF LO ?ω （下变频），从而实现变频功能。在本试验中，我们采用二极管环形混频器，其的原理电路如图 3-2 所示，其中v V t RF RF RF = cosω ，v V t LO LO LO = cosω ，并且有V V LO RF >> ，因此二极管主要受到大信号v LO 控制，四个二极管均按开关状态工作，各电流电压的极性如图 3-2 所示。在本振电压的正半周，二极管D2 \ D3 导通，D1 \ D4 截止；在本振电压的负半周，二极管D1 \ D4 导通，D2 \ D3截止。因此，混频电路可以拆分成两个单平衡混频器。
混频器实验（虚拟实验） 姓名：郭佩学号：04008307 （一）二极管环形混频电路 傅里叶分析 得到的频谱图为 分析：可以看出信号在900Hz和1100Hz有分量，与理论相符 （二）三极管单平衡混频电路 直流分析
傅里叶分析 一个节点的傅里叶分析的频谱图为 两个节点输出电压的差值的傅里叶分析的频谱图为：
分析：同样在1K的两侧有两个频率分量，900Hz和1100Hz 有源滤波器加入电路后 U IF的傅里叶分析的频谱图为： U out节点的傅里叶分析的频谱图为：
分析：加入滤波器后，会增加有2k和3k附近的频率分量 （三）吉尔伯特单元混频电路 直流分析 傅里叶分析 一个节点的输出电压的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图如下： 两个节点输出电压的差值的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为：
分析：1k和3k两侧都有频率分量，有IP3失真 将有源滤波器加入电路 U IF的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为： U out节点的傅里叶分析的参数结果与相应变量的频谱图为：
分析：有源滤波器Uout节点的傅里叶分析的频谱相对于Uif的傅里叶分析的频谱来说，其他频率分量的影响更小，而且Uout节点的输出下混频的频谱明显减小了。输出的电压幅度有一定程度的下降。 思考题： （1）比较在输入相同的本振信号与射频信号的情况下，三极管单平衡混频电路与吉尔伯特混频器两种混频器的仿真结果尤其是傅里叶分析结果的差异，分析其中的原因。若将本振信号都设为1MHz，射频频率设为200kHz，结果有何变化，分析原因。 答：没有改变信号频率时 三极管 吉尔伯特 吉尔伯特混频器没有1k、2k、3k处的频率分量，即没有本振信号的频率分量，只有混频后的频率分量。因为吉尔伯特混频器是双平衡对称电路结果，有差分平衡。 将本振信号频率和射频频率改变后：