AM调幅收音机设计报告(包括原理图)

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创新性实验结题报告

实验项目名称______AM调幅收音机

专业_ ___通信工程班级____09级1 班_____ 指导教师及职称________

开课学期___ 2011 至_2012 学年_1 _学期

提交时间___ 2012 年__1 月__ 1 日

调幅收音机具有多种设计方法,本设计是采用三级放大器,本振电路,MC1496芯片行和外围电路组成的解调器以及LA4012运算放大器和外围电路组成的功率放大器经过整联组成的调幅接收机。

二、实验目的

通过本实验可以更好的理解AM调幅收音机的工作原理及其设计方法。在复习高频课程知识的同时,增强动手能力及团队配合能力。

三、实验场地及仪器、设备和材料:

1、实验原理

根据调幅接收机工作原理和课题要求,给定的解调器件是模拟乘法器,模拟乘法器用作检波时必须有一与接收信号同频的本振信号,因此拟定的调幅接收机框图如下所示

输入回路:选择接收信号,应将输入回路调谐于接收机的工作频率;

高频放大:将输入信号进行选频放大,其选频回路应调谐于接收机的工作频率;

解调:将已调信号还原成低频信号;

本机振荡:为解调器提供与输入信号载波同频的信号。

1输入回路的设计

2高频放大部分电路的设计

3本机振荡电路的设计

4解调电路的设计

5音频放大部分电路的设计

6整机电路的设计

3、实验步骤

1.1输入回路的设计

输入回路应使在天线上感应到的有用信号在接收输入端呈最大值,设输入回路初级电感为L1,次级回路电感为L2,选择C1和C2使初级回路和次级回路均调谐于接收机的工作频率。在设定回路的LC参数时,应使L 值较大。因为Q=ωl/R(R为回路电阻,由回路中的电感绕线电阻和电容引线电阻形成),Q值越大,回路的选择行就越好,但电感值也不能太大,电感值大则电容值就应小,电容值的大小则分布电容就会影响回路的稳定性,一般取C>>Cie(Cie 为高频放大电路中晶体管的输入电容)

1.2高频放大部分电路的设计

高频小信号放大电路的稳定性是一项重要的指标,单管共发射极放大电路用作高频放

大器时,晶体管反相传输导纳对放大器输入导纳的作用,会引起放大器工作不稳定。当

放大器采用下面所示的共射-共基级联放大器时,共基电路的特点是输入阻抗很低输出阻抗

很高,当它和共射电路连接时相当于放大器的负载导纳很大,此时放大器的输入导纳晶体

管内部的反馈影响相应减小,甚至可以不考虑内部反馈的影响。

在对电路进行定量分析时,可以把两个级联晶体管看做一个复合管。这个复合管的导

纳参数由(y参数)由两个晶体管的电压,电流和y参数决定。一般选用同型号的晶体管作为复合管,那么他们的导纳参数可以认为是相同的,只要知道这个复合管的等效导纳参数,就可以把这类放大器看成一般的共射级放大器。经过y参数的理论计算分析知,级联放大器的增益计算方法和单管共射电路的增益计算方法相同,但是稳定性却大大提高。具体的设计电路图如下:

1.3本机振荡电路设计

本机振荡即正弦波振荡器,产生频率为f的等幅振荡信号。其振荡信号与输入信号载波同频。振荡信号要输入解调器。

具体的本振电路设计如下图:

1.4解调电路的设计

检波即调幅波的解调,从输入的调幅波中还原调制信号。可见,检波器是调幅接

收机的核心电路,衡量它性能的指标主要有检波效率、检波失真、等效输入电阻等。为了了解解调,我们首先来看调制的过过程。调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡(载波)的幅度,使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三体管),经过非线性变换电路,就可以产生新的频率成分,再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。幅度调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅(AM)信号,抑制载波的双边带(DSB)信号,抑制载波和

一个边带的单边带(SSB)信号。解调时可以用同步检波或者包络检波。

同步检波的电路如下:

MC1496 是目前常用的平衡调制/解调器。它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频、动态增益控制等。

MC1496的引脚图和内部结构如下如所示:

由二极管组成的包络检波电路

(1)二极管D 的选择

在选择检波二极管时,要考虑输入信号的频率,保证二极管的工作频率远小于其

自身的截止频率。一般可选用点接触型检波二极管,如 2AP9,其截止频率为100MHz,(2)检波负载电阻的确定

先估算检波器后的低频放大器等效输入电阻ri的值,一般为 2~5k。为满足检波

输出波形不产生负峰切割失真的条件,即 Ma

式中 ma表示调幅度,通常,在接收机中 ma最大约为 0.8,平均为 0.3,所以,

一般选 RL=5~10 k。

(3)负载电容C的确定

根据检波输出波形不产生惰性失真的条件,得工程上确定负载电容 C的近似计算式:Nmax*Rl*C<1.5

(4)隔直耦合电容CC的确定

CC 的存在主要影响检波的下限频率。为使调制信号频率为最小值时,CC 上的电

压降不大,不产生频率失真,必须满足下式:

1/(Nmin*Cc)<

在通常的音频范围内,上式是容易满足的。一般取CC为几uF,如 5~10uF。

1.5音频放大部分电路的设计

音频功率放大器是调幅接收机的最后部分,用来将解调后的低频的微弱的语音信号进

行功率放大,给扬声器提供一定的输出功率.当负载一定时希望输出功率尽可能的大,输出信号的非线性失真尽可能的小,效率尽可能的高.功放的常见电路形式有OTL电路和OCL电路. 有用集成运算放大器和晶体管组成的电路也有用专用集成电路的功放.本次课程设计中采

用的是集成运放组成的功放. 集成运算放大器是一种线性集成电路,使用起来较为方便。

下面是两种由五端运放组成的典型功率放大电路::

1.6整机电路的设计