调频接收机课程设计.doc
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1、 高频电子线路课程设计说明书 调频接受机设计院 部: 电气与信息工程学院 学生姓名:谢曾闻达、刘泽仁、姚一鸣指导教师: 刘海波 专 业: 通信工程 班 级: 通信1102班 学 号: 完毕时间: 2023年12月 摘要信息传递是人类社会生活的重要内容,没有通信,人类社会是不可想象的,从古到今的烽火到近代的旗语,都是人们寻找快速远距离的通信手段。今年来,电子工业发展非常惊人,当然这些进步都成了人类生活不可缺少的东西,1937年莫尔斯发明的有线电报开创了运用电传递信息的新时代,1876年贝尔发明的电话已经成为我们平常生活中通信的重要工具,192023,调幅无线广播、超外差接受机问世,1936年,商
2、业电视广播开播随着着人类的文明、社会的进步和科学技术的发展,电信技术也是一日千里的速度飞速发展。然而无线通信在现在的生活中更是重要,小到我们常用的手机和各种电器的遥控器等,大到航天科技都离不开发射和接受设备。本次设计中,其目的是得到一个调频接受机。在接受机的设计过程中,应将其分为选频网络、高频放大、变频、解调、低放和低频功放六个部分。整个电路的设计必须注意几个方面,选择性好的级,应尽也许靠近前面,由于在干扰都不大的地方把干扰克制下去,效果最佳。如干扰信号很大,则由于三极管的非线性,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。因此,在高级接受机中,输入电路常采用复杂的高级选择电路
3、。为了使混频和本振分别调在最佳状态,采用单独的本振。总得来说,设计一部接受机时必须全面考虑,妥善解决一些互相牵制的矛盾,特别要抓住重要矛盾(稳定性、选择性、失真等),才干使得接受机有较好的指标。关键词:调频、本振、混频、鉴频目录第1章调频接受机简介11.1调频接受的特点11.2调频接受机的工作过程11.3调频原理1 1.4调频接受机的重要技术指标21.4.1工作频域范围21.4.2灵敏度21.4.3中频选择性31.4.4中频克制比31.4.5音频响应31.4.6额定输出功率3第2章 设计方案4第3章 各级电路设计53.1输入调频电路53.2高频放大电路53.3本地振荡电路63.4混频电路83.
4、5二次混频电路103.6鉴频电路113.7低频放大电路13第4章 性能特点15结束语16致谢17参考文献18附录19第1章 调频接受机简介1.1调频接受的特点调频广播通常采用频率为88108MHZ的超短波,其信号的振幅保持不变而载波频率随调制信号而变化。调频接受具有以下特点:调频接受工作在超短波段,该波段原有的干扰本来就小,加上电路中带有限幅,消除了信号幅度干扰的影响。同时,由于调频接受具有抗同频干扰的特性,即使干扰频率与接受的信号频率相同,只要信号电平稍强于干扰,就会使干扰受到很大的克制,所以高频接受具有抗干扰性能好,收到电台后背景噪声小的特点。因调频接受信噪比高,动态范围也就相应增大,故调
5、频接受机能获得调幅机难以达成的音质。视距传播,易受高大建筑物影响,产生遮蔽及多径传输现象。1.2调频接受机的工作过程从天线进入的高频信号,通过输入电路和高放电路,通过变频器将高频信号变为中频信号,进行多级的中频放大,然后通过鉴频,还原出音频信号,最后送到低放电路。输入回路、高放和变频三个部分合在一起,称为高频电路,也称为调频头。调频接受机和调幅接受机相比较有两处不同,其一是调频机不管普及机型或高级机型,大都带有高放。这是由于调频信号一般比较弱,加一级高放,可以减少噪声系数,提高其信噪比,此外,由于调频机的工作频率高,天线阻抗低,输入回路对各种信号干扰的选择性不易做好,需要加一级调谐高放来提高抗
6、干扰性能,同时还可以减少本机振荡向天线端的辐射,由于调频机的频率高,和电视频道相近,本振的辐射容易干扰电视机。另一个不同之处是解调部分,由于调频波的振幅是不变的,只有载波的频率发生变化,若像调幅机那样用一只二极管作幅度检波器,即使切去载波的半边波形,仍然是个等幅波,检不出音频信号。因而必须采用另一个办法,使其能对载波的频偏起反映而检出音频信号来。这种调频波的解调器叫做鉴频器。中放在高频头的后面,它是将从混频出来的信号加以放大,再进入鉴频器。在鉴频器的后面是低放、功放。1.3调频原理调频(FM)就是用高频载波信号的频率来装载音频信号,即用音频信号(调制信号)来调制高频载波信号的频率,从而使原为等
7、幅恒频的高频载波信号的频率随着调制信号的幅度而变化,但其幅值不变(如图1.1所示)。频率被音频信号调制过的高频信号叫已调频信号,简称调频信号。调幅信号和调频信号统称为已调制信号,或简称为已调信号。图1 调频波调频广播所能传输的音屡屡带较宽,宜于传送高保真音乐节目,并且它的抗干扰能力较强。这是由于调频信号的幅值是固定不变的,可以用限幅的方法,将由干扰而产生的调频信号的幅值的变化有效地消除掉。同时,它比AM的发射功率也可减小,这是由于调幅信号的幅值一般都比载波的幅值大,有效发射功率比发射机发射的功率小得多。而调频信号的幅值和载波的幅值同样大,在发射机功率和有效发射功率同样时,调频信号的有效发射功率
8、要比调幅信号的有效发射功率大。但由于调频广播工作于超短波波段,其缺陷是传播距离短,覆盖范围小,且易于被高大建筑物等物体所阻挡。然而人们恰恰运用了这一点,不同地区或城市可使用同一或相近的频率,而不致引起互相干扰,提高了频率运用率。1.4调频接受机的重要技术指标1.4.1工作频率范围接受机可以接受到的无线电波的频率范围称为接受机的工作频率范围或波段覆盖。接受机的工作频率必须与发射机的工作频率相相应。如调频广播收音机的频率范围为88108MH,是由于调频广播收音机的工作范围也为88108MHz。1.4.2灵敏度在标准调制(如调制频率f= kHz 、频偏fm =kHz或25kHz、50 kHz、75
9、kHz )条件下,使接受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50V。1.4.3中频选择性接受机6dB带宽和带外的克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处的带宽克制能应大于40dB手机中频6dB带宽为 5kHz,10kHz处带外克制能力应大于40dB。1.4.4中频克制比接受机对输入信号为本机中频信号fI的克制能力称为中频抑( IFR )IFR=20(VIF/VS) ,式中,VS是输入灵敏度电平,VIF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)表达dB
10、数越高,中频克制能力越强。频率fj比本振屡屡率高一个中频 fI ,它与本振频率fo之差仍等于中频fI ,fj =fo+fI=fS+2fI ,fS是接受机工作频率。1.4.5音频响应接受机在标准调制(如调制频率f=1kHz 、频偏fm=5kHz或25kHz、50 kHz、75 kHz)和标准输入信号电平(如灵敏度或两倍灵敏度)下音频输出电平和调制频率的输出关系,称音频响应。1.4.6额定输出功率接受机的负载上获得的规定的(由接受机指标规定)不失真(或非线性系统为给定值时)功率,称额定输出功率。第2章 设计方案电路的开始部分是由高频放大电路和本振信号混频,输出一个中频信号。由于这是超外差调频接受机
11、,所以混频电路和调幅接受机有着明显的不同,在调频电路中,本振电路是独立的。在放大电路部分,采用场效应管共源极放大电路。本振电路才用LC振荡电路,两个信号分别输入混频器,得到一个中频信号。为了得到高的增益,而整个电路的增益取决于中放,同时也克制了邻近干扰。在中频放大电路的输出端,接一个限幅器,其目的是假如直接接鉴频器,很也许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。鉴频器是将原调制信号解调出来,在本次设计中采用比例鉴频器。为了可以得到我们所需要的效果,在电路的最后采用低频放大电路。图2.1为超外差式调频接受机组成方框图。 超外差式收
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