1、本科毕业论文(20 届)超外差调幅接收机设计所在学院 专业班级 电子信息工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - I -目 录摘 要 .IIIAbstract .IV第一章 绪论 .11.1 超外差调幅接收机 .11.1.1 超外差的原理 .11.1.2 超外差的特点 .11.3 调幅的原理 .2第二章 超外差调幅接收机设计方案 .32.1 无线电叙述 .32.2 超外差调幅接收机原理 .4第三章 各单元电路设计 .63.1 高频小信号调谐放大器 .63.1.1 高频小信号放大器特点 .63.1.2 高频小信号放大器的主要指标 .63.1.3 高频放大器功能 .73.1.4
2、参数设置及性能指标 .73.1.5 高频小信号放大器电路 .73.2 变频器 .83.2.1 混频 .83.2.2 本机振荡 .103.3 中频放大器与检波器 .103.3.1 中频放大及检波 .103.3.2 中频放大器 .103.3.3 检波器 .113.4 功率放大 .143.4.1 低频放大器 .143.4.2 音频功率放大器 .153.5 耳机或喇叭(扬声器) .16- II -第四章 结束语 .17参考文献 .18致谢 .19- III -超外差调幅接收机摘 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,从故到今的烽火到旗语,都是人们寻找快速远距离的通信手段。
3、近年来,电子工业发展非常惊人,已经成为人类生活不可缺少的东西。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。当代社会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
4、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。关键词:超外差原理;调幅;接收机;高频- IV -Superheterodyne AM ReceiverAbstractInformation transfer is a
5、n important part of human social life, and human society is inconceivable without communication, from the ancient times to the present. People are looking for fast long-distance means of communication.recent years, the electronics industry is very impressive, has become something indispensable to hu
6、man life. Superheterodyne use of locally generated oscillatory input signal mixing, frequency conversion of the input signal frequency for a predetermined way. Superheterodyne principle was first used by EH Armstrong in 1918s. This method is long-range communication in order to meet the high frequen
7、cy, weak signal reception needs, based on the heterodyne principle evolved. Heterodyne frequency of the input signal is converted to audio, and Armstrongs method is to transform the input signal over the audio, so called superheterodyne. Superheterodyne uses superheterodyne principle is made use of
8、this method is superior to high-frequency receiver (direct) zoom mode receiver, applied to the remote signal reception, and application to the measurement techniques and so on.Contemporary radio reception is achieved by the radio. The receiving antenna receives the radio waves of air; tuner select t
9、he desired frequency signal; detector will restore high-frequency signal audio signal (ie, demodulation); demodulated audio signal is then obtained through the amplification sufficient to promote power; finally out after a reduction of electro-acoustic conversion broadcast content. Obviously, in rad
10、io broadcasting and receiving process, the radio waves are an important tool for information dissemination.Using radio waves as the carrier, the signal transmission can be loaded in different ways. In a radio broadcast system can be divided into AM, FM modulation system of the two. Currently Frequen
11、cy Modulation or AM radios, generally used superheterodyne, it has high sensitivity, stable, selective and less distortion and so on.Key words: Superheterodyne principle, Amplitude modulation, Receiver, High - V -frequenc- 1 -第一章 绪论1.1 超外差调幅接收机超外差接收机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。1.1.1 超外差
12、的原理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。1919 年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,所以至今仍广泛应用于远程信号的接收,并且已推广应用到测量技术等方面。超外差接收机中有一个振荡器叫本机振荡器.它产生的高频电磁波与所接收的高频信号混合而产生一个差频,这个差频就是中频.如要接收的信号是 900KHZ.本振频率是 1365KHZ.两频率混合后就
13、可以产生一个 465KHZ 或者 2200KHZ 的差频.接收机中用 LC 电路选择 465KHZ 作为中频信号.因为本振频率比外来信号高465KHZ 所以叫超外差。它将所要收听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。1.1.2 超外差的特点 对振荡频率的选取有要求;要求振荡器的振荡频率和幅度精度高,稳定性好。 本振频率中有锁相环,数字分频数字鉴相器等电路,保证极高的稳定度,否则会产生本振频率漂移。 都有锁相环电路来保证本振频率的稳定度; 一般采用稳定性好的晶体振荡器 振荡频率高,易起振,振频稳
14、,振幅高,振荡特性好; 本振电路多采用体积小、可靠性高的单片大规模集成数字频率合成器, 每一级电源都应有 0.1 F 或 0.01 F 的旁路电容接地- 2 - 电源可数模分开供电,接地及屏蔽良好,本振输出端有带通滤波器,使本振输出杂波小。1.3 调幅的原理调幅,英文是 Amplitude Modulation(AM) 。调幅也就是通常说的中波,范围在 503-1060KHz。调幅是用声音的高低变为幅度的变化的电信号。 距离较远,受天气因素影响较大,适合省际电台的广播。调幅方式是使高频载波信号的振幅随调制信号的瞬时变化而变化。也就是说,通过用调制信号来改变高频信号的幅度大小,使得调制信号的信息
15、包含入高频信号之中,通过天线把高频信号发射出去,然后就把调制信号也传播出去了。这时候在接收端可以把调制信号解调出来,也就是把高频信号的幅度解读出来就可以得到调制信号了 1。- 3 -第二章 超外差调幅接收机设计方案 2.1 无线电叙述自从无线电技术问世以来,它对社会产生了和人类生活产生了非常深厚和影响。随着科学技术的不断发展,无线电技术已经广泛应用于国民经济、军事和人民日常生活各个领域,技术水平越来越高。无线电的诞生九十几年前, “嘀、嘀、嘀”三声微弱而短促的讯号,通过电波传过 2500 公里的大西洋对岸,从此向世界宣布了无线电的诞生。那是 1901年 12 月 12 日,扎营守候 在位于加拿
16、大东南角的纽芬兰(Newfoundland)讯号山(SignalHill)的马可尼,用气球和风筝驾设接收天线,终于接收到从英国西南角的宝窦(Poldhu) ,用大功率发射电台发送“S”字符的国际莫尔斯电码.。这是有史以来第一次人类跨过大西洋的无线电通讯,这个实验向世人说明了无线电再也不是仅限于实验室的新奇东西,而是一种实用的通讯媒介。这一消息轰动了全球,激发了广大无线电爱好者浓厚兴趣,推动了业余无线电运动蓬勃发展。 虽然马可尼的试验结果令人相当振奋,可是当时一般人认为无线电行径类似光波,发射之后,绝对是呈直线前进,从英国到加拿大,再怎么说一定是无法完成直线的无线电通讯(因此球表面是弧形的) ,
17、当时的科学理论更证明,从英国发射后的无线电波一定直驱太空,怎么可能达加拿大?可是从马可尼用简陋的无线电设备征服长距离通讯的试验记录看来,白天,讯号可以远达 700 英哩,晚间更远达 2,000 英哩以上,这些试验数据,使得以往的理论所推展出来的必然结果,开始发生动摇了。 与此同时 KENNELLY 君及 HEAVISIDE 君不约而同地分别提出了同样的看法:就是在地球大气层中有电子层的存在,它可以像镜子般,把无线电折射回地球,而不致于直奔太空,由于这种折射回返的讯号,使得远方的电台才得以互相通讯,这种对无线电波有如镜子般作用的电子层称做KENNELLYHEAVISIDE 层,但现今一般称之为电
18、离层(lonosphre) ,而短波之所以如此发达就是受了电离层之赐。 从一九二五年开始,许多科学家便开始进行电离层的探堪工作,经由向电- 4 -离层发射无线电脉冲讯号,然后从电离层折反的回声(Echo)中,可以了解到电离层的自然现象,所得到的结果就是:地球上空的电离层就像是一把大伞涵盖了地球,而且随着白天或夜晚或季节的变化而变动,同时发现某些频率可以穿过电离层,而有些频率则以不同角度折返地表,虽然对电离层已经掀开了面纱而有了某种程度的了解,使得短波的国际通讯有了很大的发展,但是这六十多年来,科学家均不放过任何继续研究电离层的机会,甚至火箭发射、人造卫星试验及最近的太空梭飞行,均设计有某些实验
19、,以期能更进一步了解电离层,最近借超高速电脑的帮助,透过假设的模型最后希望能够像气象般,可以预测未来几天的电离层状况。 无线电的发展史,在很大程度上就是人们对各波段进行研究、运用的历史。首先被运用的是长波段,因为长波在地表激起的感生电流小、电波能量损失小,而且能够绕过障碍物。但长波的天线设备庞大、昂贵,通讯容量小,这促使人们寻求新的通讯波段。本世纪二十年代,业余无线电爱好者发现短波能传播到很远的距离。1931 年出现了电离层理论,电离层正象赫兹所说的镜子。它最适于反射短波。短波电台既经济又轻便,它在电讯和广播中得到了普遍应用。但是电离层受气象、太阳活动及人类活动的影响,使通信质量和可靠性下降,此外短波段容量也满足不了日益增长的需要。短波段为 3MHz30MHz,按每个短波台占 4KHz 频带计算,仅能容纳几千个电台,每个国家只能分得很有限的电台数,电视台(8MHz)就更挤不下了。从四十年代开始,世界上发展了微波技术。微波已接近光频,它沿直线传播,而且能穿过电离层不被反射,所以微波需经中继站或通讯卫星将它反射后传播到预定的远方 2。2.2 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 3,其图如图 2.1 所示。