超外差调幅接收机的设计与实现最终
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阳工程学院课程设计设计题目:超外差式调幅接收机工程学院课程设计任务书课程设计题目:超外差式调幅接收机系别自控系班级电子本101学生学号指导教师职称教授课程设计进行地点:实训A任务下达时间:2012 年9月17日起止日期:2012 年9 月17日起——至2013 年1 月4 日止教研室主任2013 年9月16日批准阳工程学院音频功率放大电路课程设计成绩评定表系(部):自控系班级:电子本101学生:丽中文摘要随着科学技术的发展调频收音机的应用十分广泛,尤其消费类占有相当的市场。
从分离元件组成的收音机到由集成电路组成的收音机,调频收音机技术已达到十分成熟的地步。
在众多种收音机中,调频收音机以较高的技术含量和较高的音质得到了广泛的欢迎。
调频发射机也以其良好的发射效果而被广泛应用。
超外差收音机,首先把接收到不同频率的电台信号都变成固定的中频信号(我国规定中频信号是465kHZ),由中频放大器进行放大,然后进行检波这样就克服了直放式收音机在接收不同频率的时候灵敏度不均匀的缺点。
而且固定频率的中频信号既便于放大又便于调谐因此超外差式收音机具有灵敏度高、选择性好的特点。
广播方式从调幅(AM)广播时代开始经历了调频(FM)广播、调频立体声(FM STEREO)广播、数字音频广播(DAB)等阶段。
目前科学家正研究短波段的数字广播(DRM)。
本论文主要介绍了利用分立元件组成的FM收音机设计全过程包括电路各个模块参数的计算,电路各个模块的分析电路板的焊接过程、调试过程讨论了在设计过程中遇到的问题以及如何解决问题。
本次课程设计成果,基本上满足要求,性能指标符合。
FM收音机电路的缺点是伴有音质噪声,需进一步改进。
在本次设计中,其目的是得到一个调幅接收机机。
在超外差式调幅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。
通信基本电路课程设计超外差调幅接收机的设计学号:310808030318姓名:宋发旺专业班级:电信08-3班指导老师:张培玲日期:2011年6月9日摘要在无线电广播中可分为调幅制、调频制两种调制方式。
这两种调制方式一般都采用超外差式。
它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。
我设计的是超外差调幅接收机。
超外差式调幅接收机最常见用于超外差式调幅收音机,而且伴随社会的进步和科学技术的发展,各种无线通信设备更是常出现在我们的生活中。
如我们常用的手机,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。
鉴于发射和接受设备的重要和常用,我这次课程设计选择了超外差式调幅接收机的设计,以便理论联系实际更好的理解高频电子线路课程中的理论知识。
关键词:超外差无线调幅接收机目录一、概述 (1)1.1选题意义 (1)1.2设计目的 (1)1.3设计要求 (1)二、总体方案 (2)2.1接收机的技术指标 (2)2.2超外差调幅接收机原理 (2)三、各部分设计及原理分析 (4)3.1高频信号放大器 (4)3.2混频器 (6)3.3本地振荡器 (7)3.4中频放大器 (7)3.5检波器 (8)3.6低频放大器 (9)四、实验结果 (11)4.1高频信号放大器结果分析 (11)4.2混频器结果分析 (11)4.3本地振荡器结果分析 (12)4.4中频放大器结果分析 (13)4.5 检波器结果分析 (13)4.6低频放大器结果分析 (14)五、心得体会 (14)参考文献 (16)一、概述1.1选题意义随着广播技术的发展,无论是发射机还是接收机都在不断更新换代。
尤其以接收机的发展更为明显。
接收机通过接收天线将收到的电磁波转化为已调波电流,然后从已调波电流中检出原始信号。
这一过程称为解调。
再用听筒或扬声器将检波取出的音频电流转化成声能,人就听到了发射机处发送的语言、音乐等信号。
超外差接收机中混频器能将不同载波频率转化为固定的中频,克服了直接放大式接收机的不稳定性,它具有灵敏度高、工作稳定、选择性能好及失真度小等优点。
超外差式调频调幅收音机设计摘要收音机的发展一般经过电子管、晶体管再到集成电路。
集成电路收音机由于使用元器件少、可靠性强、耗电省、成本低、重量轻、体积小等优点,已经开始取代分立元件式晶体管收音机。
此收音机采用的就是单片调频调幅集成电路ULN2204。
UNL2204集成电路有以下几个特点:其内部几乎包括了收音机所必需的电路,有独立的调幅振荡器、调幅双平衡混频器、调幅和调频中频放大器、调幅和调频解调器、AGC电路、AFC电路和功率放大器等。
为使外接元件少且便于集成,ULN2204内部大量采用直接耦合的电路形成;工作电压范围宽。
UNL2204内部设有精密稳压电路,而且外加电源电压的范围大,其允许变动的范围为3~12V;用集成双差分放大电路组成混频器,提高了对信号中干扰成分的抑制能力;灵敏度高。
具有5级中频放大,级间均采用直接耦合。
前4级可以加AGC控制;外接元件少。
中频放大直接耦合,无需外接元件。
整个功率放大部分只接1只退耦电容;功率放大器的输入阻抗高,约为200千欧姆;调幅收音机与调频收音机的转换十分简单,仅用1只2*2波段开关,控制UNL2204内部的电子开关,完成调幅收音与调频收音的转换。
此调频调幅收音机的电源供给采用自带直流稳压电源直接供给。
关键词:超外差调频调幅收音机ULN2204集成电路Superhet FM-AM RadioAbstractThe development of general over the radio tubes, transistors to integrated circuits. IC Radio as the use of fewer components, reliability, low power consumption, low cost, light weight, small size, etc., has begun to replace discrete transistor radio. This radio is used in single-chip FM-AM IC ULN2204. UNL2204 IC has the following characteristics: its internal includes almost necessary for the radio circuit, independent amplitude modulation oscillator, amplitude modulation double-balanced mixer, IF amplifier AM and FM, AM and FM demodulator, AGG circuit, AFC circuit and power amplifier. To enable small and easy to integrate external components, ULN2204 house a large number of direct-coupled circuit formation。
超外差调频接收机课程设计报告范文一、调频接收机的主要技术指标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(88~108)MH,是因为调频广播收音机的工作范围也为(88~108)MHz。
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(2~30)uV。
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。
一般调幅收音机频偏10kHz的选择性应大于20dB,调频收音机的中频干扰比应大于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上获得的最大不失真(或非线性失真系数为给定值时)功率称为输出功率。
二调频接收机设计1调频接收机的工作原理及频谱与波形图图一超外差式调频接收机组成框图图2超外差原理的频谱与波形图2各组成部分的功能一般调频接收机的组成框图如图一所示2.1输入调频回路又称天线回路。
它的主要功能是选择所需电台的信号,抑制不需要的信号与干扰,特别是要滤除中频干扰,同时也要求输入回路的插入损耗小,并使天线阻抗和高放管的输入阻抗相匹配,并传输最大的功率,避免信号来回反射。
输入回路常常是一带通滤波器。
2.2高频放大器也称射频放大器。
它应具有足够的增益,通常约为10dB,而且要求低噪声,这样可降低整个接收机的噪声系数;要求选频放大,以抑制不需要的信号与干扰,如镜像干扰以及在混频级可能引起各种互调失真的某些信号;要求加一定得自动增益控制,以防止输入过强信号时,引起中放级的过载;同时,也要求高频放大器能抑制本机振荡器辐射至天线而干扰其他用户。
所以,高频2.4中频放大器中频放大电路的任务是把变频得到的中频信号加以放大,然后送到检波器检波。
超外差中波调幅接收机实验报告一、实验目的1. 了解超外差中波调幅接收机的基本原理和工作过程;2. 学会超外差中波调幅接收机的组装和调试方法;3. 掌握超外差中波调幅接收机的信号接收和放大、检波、解调等基本功能。
二、实验原理超外差中波调幅接收机基本原理如下:1. 信号接收和放大:天线接收到的电磁波信号经过前置放大器、中频放大器等多级放大之后,达到足够的电平,以便后续的处理。
2. 检波和解调:从中频放大器输出的信号经过输入滤波器后,进入检波器。
检波器可采用二极管检波和晶体管检波,将信号转换为包络信号,即调幅信号的振幅包络。
3. 音频放大和输出:检波输出的包络信号通过音频放大器放大,经过音量调节和音量输出控制,最终发放到扬声器中。
三、实验器材电源、示波器、信号发生器、万用表、调频广播接收机、组装好的超外差中波调幅接收机。
四、实验步骤1. 组装超外差中波调幅接收机:根据图纸,依次将各个部件焊接组装在一起,注意不要错装,安装完毕后进行外观检查和电气连接测试。
2. 接收信号:将调频广播接收机调节到1MHz左右,按下检波按钮,通过信号发生器产生各种调频信号,观察接收效果。
3. 检查调音台:调音台应能正常调节音量和频率,并能正常接收和放大声音信号。
4. 检查滤波器:检查滤波器的频率和带宽。
5. 测试幅度调制:将信号发生器调定为200KHz正弦波信号,以3V的幅度调制,接收整个信号并测量。
然后在调变声器上调节音量,观察幅度调制效果。
6. 测试抑制外界干扰能力:在接收机附近放置一台电视机,并进行调频,观察接收机的抗干扰能力。
7. 测试抗放射性干扰能力:打开移动电话,或者靠近通讯设备等,观察接收机的抗放射性干扰能力。
8. 测试瞬时响应能力:将信号发生器调节到200KHz正弦波信号,以3V幅度调制,突然改变调制波幅度,观察接收机的瞬时响应能力。
五、实验结果及分析1. 组装超外差中波调幅接收机完毕后,经过测试,各项参数均正常,可以开始使用。
超外差式调幅接收机电路设计一、引言超外差式调幅接收机是一种常用的无线电接收机,其具有高灵敏度、良好的选择性和抗干扰能力等优点,在广播、电视、通信等领域得到了广泛应用。
本文将详细介绍超外差式调幅接收机的电路设计。
二、超外差式调幅接收机原理超外差式调幅接收机是利用超外差原理实现信号的解调和放大的。
其基本原理如下:1. 信号输入将天线接入射频放大器,对高频信号进行放大。
2. 超外差混频将射频信号和本振信号进行混频,得到中频信号。
3. 中频放大对中频信号进行放大,增强其弱信号。
4. 解调将中频信号通过解调电路进行解调,得到原始信息。
三、超外差式调幅接收机电路设计步骤1. 射频放大器设计射频放大器是整个电路中最重要的部分之一,它对于整个系统的性能起着决定性作用。
一般采用共源极或共基极放大器来实现。
在设计时需要考虑增益、带宽、噪声系数等因素,并进行合理的抗干扰设计。
2. 本振电路设计本振电路是指产生与射频信号频率相同但相位不同的信号,以便进行混频。
一般采用晶体振荡器或LC震荡器来实现。
在设计时需要考虑频率稳定性、输出功率等因素。
3. 混频器设计混频器是将射频信号和本振信号进行混合,产生中频信号的重要部分。
一般采用二极管混频器或倍频器来实现。
在设计时需要考虑转换增益、LO抑制等因素。
4. 中频放大器设计中频放大器是对中频信号进行放大的部分,其主要作用是增强中间弱信号。
一般采用共基极或共射极放大器来实现。
在设计时需要考虑增益、噪声系数等因素。
5. 解调电路设计解调电路是对中频信号进行解调,得到原始信息的关键部分。
一般采用检波二极管或运算放大器来实现。
在设计时需要考虑解调效率、失真程度等因素。
四、超外差式调幅接收机常见问题及解决方法1. 抗干扰能力差解决方法:采用合理的抗干扰设计,如增加滤波器、降低系统噪声等。
2. 频率稳定性差解决方法:采用高稳定性的晶体振荡器或LC震荡器,并进行合理的温度补偿。
3. 带宽不足解决方法:增加中频放大器的带宽、改变混频器的转换增益等。
超外差式调幅接收机电路的新设计【超外差式调幅接收机电路的新设计】引言:超外差式调幅接收机电路在无线通信领域中具有重要的应用,其设计对于实现高效、稳定的信号接收至关重要。
为了满足日益增长的通信需求,我们需要不断创新和改良超外差式调幅接收机电路。
本文将介绍一种新的设计方案,旨在提供更高的性能和稳定性。
一、超外差式调幅接收机电路的基本原理超外差式调幅接收机电路是通过将收到的调幅信号与本地振荡信号进行混频,然后进行解调和滤波,最终恢复原始信号。
具体而言,它包括一个前置放大器、混频器、中频放大器、解调器和音频放大器等几个关键模块。
二、传统超外差式调幅接收机电路的问题传统的超外差式调幅接收机电路存在一些问题,例如:1. 线路复杂度高:传统电路设计较为复杂,需要大量的元器件和调整来保证性能。
2. 抗干扰性差:传统电路对噪声和干扰信号的抑制能力较弱,易受到外界环境的影响。
3. 信号失真:传统电路在信号处理过程中可能引入非线性失真,影响解调效果。
三、新设计方案的核心特点为了解决上述问题,我们提出了一种新的超外差式调幅接收机电路设计方案,具有以下核心特点:1. 简化电路结构:通过巧妙的电路设计和元器件选择,我们将电路结构简化为几个关键模块,降低了线路复杂度。
2. 强大的抗干扰能力:新设计方案加入了一些滤波电路和信号处理算法,有效地抑制了外界噪声和干扰信号。
3. 优化非线性处理:通过引入非线性补偿电路和调整解调算法,我们减小了信号处理过程中的非线性失真,提高了解调效果。
四、性能评估与测试结果为了评估新设计方案的性能,我们进行了一系列的实验和测试。
以下是一些重要的结果总结:1. 信号传输质量:与传统电路相比,新设计方案在传输质量方面表现更为出色,能够有效降低噪声和失真。
2. 抗干扰性能:新设计方案的抗干扰能力得到明显提升,在复杂的电磁环境下仍能保持较为稳定的信号接收。
3. 能效比提高:新设计方案在降低功耗的同时保持良好的性能,相比传统电路具有更高的能效比。
超外差调幅接收机错误!未指定书签。
一、摘要无线电广播的接收是由收音机实现的。
收音机的接收天线收到空中的电波;调谐电路选中所需频率的信号;检波器将高频信号还原成声频信号(即解调);解调后得到的声频信号再经过放大获得足够的推动功率;最后经过电声转换还原出广播内容。
可见,在无线电广播和接收过程中,无线电波是信息传播的重要工具。
利用无线电波作为载波,对信号进行传递,可以用不同的装载方式。
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,一般都采用超外差式,它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。
我们要研究的是超外差式调幅收音机。
关键词:超外差接收机中频放大混频二、调幅接收机的原理及电路图2.1超外差调幅接收机原理超外差式接收机主要由输入电路、混频电路、中放电路、检波电路、前置低频放大器、功率放大电路和喇叭或耳机组成。
工作原理图如下:图1、超外差调幅接收机工作原理图超外差调幅接收机整机电路图:图2、超外差调幅接收机整机电路图2.2无线电广播传输过程的解析由输入电路,即选择电路,或称调谐电路把空中许多无线电广播电台发出的信号选择其中一个,送给混频电路。
混频将输入信号的频率变为中频,但其幅值变化规律不改变。
不管输入的高频信号的频率如何,混频后的频率是固定的,我国规定为465KHZ。
中频放大器将中频调幅信号放大到检波器所要求的大小。
由检波器将中频调幅信号所携带的音频信号取下来,送给前置放低频放大器。
前置低频放大器将检波出来的音频信号进行电压放大。
再由功率放大器将音频信号放大,放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平。
由扬声器或耳机将音频电信号转变为声音。
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3.1方案的选择及其性能指标1、选择方案择中波晶体管超外差调幅接收机(不超过七只晶体管),其方框图如图1所示。
图3、超外差接收机方框图2、主要性能指标频率范围:535~1065kHz中频频率:465kHz灵敏度:<1mV/m选择性:20lg >14dB输出功率:最大不失真功率≥100mW电源消耗:静态时,≤12mA,额定时约80Ma3.2电源电压的选择本接收机选用4.5v的电源电压。
《通信基本电路》课程设计超外差调幅接收机专业班级:姓名:学号:指导老师:时间:摘要随着广播技术的发展,无论是发射机还是接收机都在不断更新换代。
尤其以接收机的发展更为明显,目前的无线电接收机不单能收音,且还有可以接收影像的电视机、数字信息的电报机等。
其中,超外差调幅接收机由天线回路、高频小信号放大电路,变频电路、中频放大电路、检波器、低频放大电路等六部分组成,经过电路本身的作用,就变成另外一个预先确定好的频率(在我国为465KHz),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。
一般都采用超外差式,它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。
因此,超外差调幅接收机的应用更加普遍。
关键词:变频,检波,功放。
目录摘要 (1)1概述..................................................................................................... 错误!未定义书签。
1.1 设计题目.......................................... 错误!未定义书签。
1.2 设计目的与要求 (3)1.3 设计的技术指标 (3)2系统总体方案 (3)2.1 超外差调幅接收机工作原理 (3)2.2 系统的方框图 (4)3高频小信号功能放大器模块............................................................. 错误!未定义书签。
3.1 高频小信号放大器特点 (4)3.2 高频小信号放大器的主要质量指标 (4)3.2.1 增益:(放大系数) (4)3.2.2 通频带: (4)3.2.3 选择性 (5)3.2.4 工作稳定性 (5)3.3 高频小信号放大器的原理图及仿真 (5)3.4 高频放大器功能 (7)3.5 参数设置及性能指标 (7)4混频器模块 (7)4.1 混频器功能 (7)4.2 混频器原理图及仿真图 (8)5本地振荡器模块 (9)5.1 本地振荡器功能 (9)5.2 本地振荡器原理图及仿真 (10)5.3 本地振荡器参数设置及条件 (10)6中频放大器 (10)6.1 中频放大器的功能 (11)6.2 中频放大器原理图及仿真 (11)6.3 参数设置及电路分析 (11)7包络检波器 (12)7.1 包络检波器的功能 (12)7.2 包络检波器原理图及仿真 (12)7.3 参数设置及性能指标 (13)8低频放大器 (13)8.1 功率放大器概述 (13)8.1.1 功率放大器的功能 (13)8.1.2 功率放大器的特点 (13)8.2 低频放大器原理图及仿真 (14)8.3 参数设置及性能指标 (15)9总电路原理图 (15)10心得体会 (16)第1章概述§1.1设计目的与要求1、联系课堂所学知识,增强查阅、收集、整理、吸收消化资料的能力,为毕业设计做准备。
超外差式收音机的设计与实现一、内容摘要超外差式收音机是最经典的电路设计之一,3V供电,具有安装调试方便、工作稳定、声音宏亮、耗电省等优点。
它由输入调谐电路、变频电路、中频放大电路、检波和自动增益控制电路、前置低放电路、功率放大器电路等部分组成。
通过对散件的组装,深入学习超外差式收音机的原理,进一步学习电子技术、掌握电子安装工艺、了解测量和调试技术。
二、设计目的要求1•焊接练习,要求焊点光亮、圆滑,无虚焊。
2•对所有元器件进行检测,并能正确地分析其作用。
3•准确、高质量地进行印刷电路板的焊接。
4.正确地进行调试、对相关电压、电流进行测量。
5.进行统调,检查收台的效果。
三、设计工具材料四、超外差调幅接收机的组成及原理图1工作方框图如图2所示,电路分析的主线是六个不同功能的三极管庄:L护臨漏騁噌灌蠢诂f 器馨割电应用)图2六管超外差式收音机电路原理图⑴输入调谐电路:输入调谐电路由双连可变电容器的 CA 和T 1的初级线圈组成,是一并联谐振电路,T l 是磁性天线线圈,从天线接收进来的高频信 号,通过输入调谐电路的谐振选出需要的电台信号, 当改变CA 就能收到不同频率的电台信号。
⑵变频电路:本机振荡和混频合起来称为变频电路。
变频电路是以VT1为中心,它的作用是把通过输入调谐电路收到的不同频率电台信号变换成固定的 465KHZ 的中频信号。
VT l 、T2、CB 等元件组成本机振荡电路,它是产生一个 比输入信号频率高465 KHz 的等幅高频振荡信号。
混频电路由 VT l 、T3的初 级线圈等组成,其结果是产生各种频率的信号⑶中频放大电路:主要由VT2 VT3组成的两级中频放大器。
⑷检波和AGC t 路:中频信号经一级中频放大器充分放大后由 T4耦合到检 波管VT3, VT3既起放大作用,又是检波管,VT3构成的三极管检波电路,检 波效率高,有较强的自动增益控制(AGC )作用。
检波级的主要任务是把中频调 幅信号还原成音频信号,C4 C5起滤去残余的中频成分的作用。
通信技术创新课程设计报告题目:超外差接收机的设计与实现系别:电子信息与电气工程系专业班级:学号:姓名:导师:成绩:___________________________________ 2014年 01月 05日超外差接收机的设计与实现摘要:超外差接收系统由于其抗干扰能力强,频带宽,音质好等特点,广泛应用于通信系统中。
本次装配采用3V低压硅管七管超外差式收音机,它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、低放级和功放级等部分组成,接受频率范围为535KHz~1605KHz的中波段。
本文着重讨论并掌握调幅接收机的设计与调试方法;了解接收机主要技术指标;了解HX207七管半导体收音机各功能模块的基本工作原理。
通过对收音机的安装、焊接及调试,了解电子产品的生产制作过程。
利用工艺文件独立进行整机的装焊和调试,并达到产品质量要求。
关键词:超外差接收系统;HX207七管半导体收音机合肥学院电子信息与电气工程通信技术创新型课程设计目录1 前言 (1)2 课程设计的任务与要求 (2)2.1设计任务 (2)2.2设计要求 (2)2.3题目分析 (2)3 调幅接收机的主要性能指标 (4)3.1频率范围 (4)3.2中频频率 (4)3.3灵敏度 (4)3.4输出功率 (4)3.5直流电源 (4)4 调幅接收系统的设计方法 (5)4.1调幅接收系统实现框图 (5)4.2接收系统设计方案选择 (5)5 HX207七管半导体收音机 (1)5.1工作原理 (1)6 超外差调幅接收机外围电路设计 (2)6.1调幅接收机的输入电路 (2)6.2调幅接收机的变频级电路 (3)6.3调幅接收机的中频放大级电路 (3)6.4调幅接收机的检波和自动控制电路 (3)6.5前置低放电路和功率放大电路 (4)7 电路的布局、组装和焊接 (5)7.1应用的元器件说明 (5)7.2接收机的焊接和组装 (5)8 仿真 (8)8.1电路仿真图 (8)9 感悟与心得 (1)致辞 (2)参考文献 (3)1前言无线电广播传输过程:广播电台播出节目是首先把声音通过话筒转换成音频电信号,经放大后调制高频信号(载波)上,这时高频载波信号的某一参量随着音频信号作相应的变化,高频已调信号再经电压功率放大及匹配网络由天线输出。
接收端天线接收到高频已调波后,经过放大、解调,还原为音频电信号。
本次课程设计装配采用3V低压硅管七管超外差式收音机,它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、低放级和功放级等部分组成,接受频率范围为535KHz~1605KHz的中波段。
本次着重讨论并掌握调幅接收机的设计与调试方法;了解接收机主要技术指标;了解HX207七管半导体收音机各功能模块的基本工作原理。
设计的内容包括外围电路设计及参数确定、器件及电路布局、布线及调试等。
本次课程设计的目的通过对收音机的安装、焊接及调试,了解电子产品的生产制作过程。
利用工艺文件独立进行整机的装焊和调试,并达到产品质量要求。
主要是掌握接收系统各功能模块的基本工作原理及设计方法,掌握接收系统的调试方法等。
2课程设计的任务与要求2.1设计任务设计制做一款调幅超外差式接收系统。
2.2设计要求1.载波频率范围535KH――1605KH;2.灵敏度大于10mv;2.3题目分析通过分析要求,我们选用了七管超外差式收音机。
它可以基本符合我们对于实验参数的要求,它由输入回路高放混频级、一级中放、二级中放、前级低放兼检波级、低放级和功放级等部分组成,可以接收频率范围为535~1605KHZ的中波段。
对其原理分析如下:输入回路:由收音机的磁性天线感应得到的高频信号,实际上是高频载波信号(由于声波在空中传播速度很慢,衰减快。
因此我们将音频信号加载到高频信号上去称为调制。
调制方式有调频和调幅之分。
组装的收音机接收的是调幅高频信号)经过LC调谐回路再进行选择到欲接收电台信号。
变频电路:输入回路送来的高频信号是调幅波,收音机振荡产生的本振频率信号是等幅波,混频后经选频得到465KHZ 中频信号。
所以变频级主要作用:是将调幅的高频信号变为调幅的中频信号。
变换前后也仅是载波频率改变,但是信号包络不变。
中频放大:中放级的好坏对收音机灵敏度、选择性等有相当决定性影响。
中放级工作频率是465KHZ用并联的LC 谐振回路作负载,因此只有在信号频率为465KHZ时并联谐振回路电压最大,所以提高了整机选择性。
本收音机采用一级中放(常用的为二级中放)单调谐中频放大器,选择性及灵敏度不一定十分理想,但回路损耗小,调整方便,因此袖珍机广泛采用此线路。
检波级:此时中频信号仍旧是调幅信号,经过检波级,由二极管或三极管检波,从调幅波中取出音频信号。
本收音机选用的是三极管利用其中一个PN结在非线性工作状态下起大信号检波作用,同时此管还进行来复低频电流放大。
低放和功率放大:经过检波后的音频信号送到低放级进行音频放大,然后再通过输入变压器送到推挽功率放大级进行功率放大,最后输出信号推动扬声器发出声音。
本收音机用推挽功放电路的管子工作在乙类状态。
在无信号时截止,有信号时二管轮流工作,所以效率高,乙类工作在小信号,在特性曲线弯曲部分会产生失真。
因此本收音机线路在无信号时基级也有一定的偏压,使之工作在甲乙类状态,这样效率高,输出功率大,而且省电。
要求二只管子参数一致。
3调幅接收机的主要性能指标收音机的主要性能指标有频率范围、中频频率、选择性、灵敏度、输出功率、镜像抑制、放大倍数等。
3.1频率范围频率范围是指收音机所能接收到的电台广播信号的频率范围。
本次设计的频率范围为:中波535-1605KHz。
3.2中频频率中频频率是超外差式收音机的一项特有指标。
本次设计的调幅收音机中频频率为465KHz。
3.3灵敏度灵敏度指接收机接收微弱电台信号的能力。
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表示,接收的输入信号越小,灵敏度越高。
磁性天线的接收机灵敏度是用输入的电场强度来表示,单位是mV/m(毫伏/米)。
3.4输出功率输出功率是指接收机输出的音频信号强度,通常以毫瓦和瓦为单位。
输出功率分为最大输出功率、最大不失真输出功率和额定输出功率三种。
最大输出功率是指在不考虑失真的情况下,能输出的最大功率。
最大不失真输出功率又称最大有用功率,是指在非性谐波失真小于10%(即规定的失真度)时的输出功率。
额定输出功率又称标称功率,是指最低限度应该达到的不失真输出功率,即保证一不定期的失真度范围内时的输出功率。
3.5直流电源提供静态工作点。
电源电压选的高,对于提高灵敏度和输出功率有利。
4调幅接收系统的设计方法4.1调幅接收系统实现框图调幅接收系统的实现框图如图4-1所示。
图4-1 外差接收机组成框图图4-2 HX207七管半导体收音机原理图4.2接收系统设计方案选择目前调幅接收系统主要分为以下两大类:高中频与低中频、分立与集成电路。
高中频方案其优点利于镜像干扰的抑制,但由于中频较高,电路设计复杂,同时对工艺要求也高,主要应用于微波段卫星接收。
低中频方案电路设计简单,对工艺要求相对较低但信噪比也较低。
分立器件构成的外差接收系统,调试困难、线路布局布线复杂现已被集成电路所替代。
集成电路超外差接收系统,将中频放大电路、混频、检波等集成于芯片中,大大的减少了电路的复杂度,而且集成芯片成本较低,稳定性好,灵敏度高,是目前最为流行的接收机系统。
因此,本设计采用HX207七管半导体收音机超外差调幅接收系统。
其原理如图4-2所示。
5HX207七管半导体收音机5.1工作原理集成电路具有体积小,重量轻,引出线和焊接点少,寿命长,可靠性高,性能好等优点,同时成本低,便于大规模生产。
它不仅在工、民用电子设备如收录机、电视机、计算机等方面得到广泛的应用,同时在军事、通讯、遥控等方面也得到广泛的应用。
用集成电路来装配电子设备,其装配密度比晶体管可提高几十倍至几千倍,设备的稳定工作时间也可大大提高。
工作原理:本机电路图如图所示。
由B1及C1-A组成的天线调谐回路感应出广播电台的调幅信号,选出我们所需的电台信号f1进入V1基极,本振信号调谐在高出f1一个中频(465KHz)的f2进入V1发射极,由V1三极管进行变频(或称混频),在V1集电极回路通过B3选取出f2与f1的差频(465KHz中频)信号;中频信号经V2和V3二级中频放大,进入V4检波管,检出音频信号经V5低频放大和由V6、V7组成变压器耦合功率放大器进行功率放大,推动扬声器发声。
图中D1、D2组成1.3V±0.1V稳压,提供变频、一中放、二中放、低放的基极电压,稳定各级工作电流,保证整机灵敏度。
V4发射结结用作检波。
R1、R4、R6、R10分别为V1、V2、V3、V5的工作点调整电阻,R11为V6、V7功放级的工作点调整电阻,R8为中放的AGC电阻,B3、B4、B5为中周(内置谐振电容),既是放大器的交流负载又是中频选频器,该机的灵敏度、选择性等指标靠中频放大器保证。
B6、B7为音频变压器,起交流负载及阻抗匹配的作用。
本机由3V直流电压供电。
为了提高功放的输出功率,因此,3V直流电压经滤波电容C15去耦滤波后,直接给低频功率放大器供电。
而前面各级电路是用3V直流电压经过由R12、VD1、VD2组成的简单稳压电路稳压后(稳定电压约为 1.4V)供电。
目的是用来提高各级电路静态工作点的稳定性。
(“×”为各级Ic工作电流测试点)6超外差调幅接收机外围电路设计超外差:输入信号和本机振荡信号产生一个固定中频信号的过程。
因为,它是比高频信号低,比低频信号又高的超音频信号,所以这种接收方式叫超外差式。
超外差式接收机就是利用这种方式,把接收到的频率不同的电台信号都变成固定的中频信号(465KHz),再由放大器对这个固定的中频信号进行放大,同时在选择回路(输入回路)或高频放大器与检波器之间插入一个变频器及中频放大器。
根据超外差收音机的原理,我们分成以下几个模块:调谐回路、变频回路(包括本振电路、混频电路和选频电路)、中频放大回路、检波及AGC回路、低放级回路、功放级回路。
6.1调幅接收机的输入电路输入回路最主要的作用是选频,把不同的电磁波信号中特定的电台信号选择并接收下来,送入下一级变频电路,输入回路通过LC串联谐振可变电容的调节,实现选频以及频率同步跟踪,故也称调谐回路。
输入调谐回路实际上就是一个并联谐振回路,由个电感线圈和一个可变电容组成。
如图6-1所示。
图6-1 输入调谐回路调谐原理:当并联谐振回路谐振时,呈现的阻抗最大,且为纯电阻。
输入调谐回路就是利用此特性,当电路谐振时,获得的无线电波信号最大;失谐时,呈现的阻抗很小,获得的无线电波信号就很小。
通过改变电容的容量就可改变输入回路的谐振频率,也就是改变所选信号的频率,达到选频的目的。