1、 通信电子线路课程设计说明书调频接收机设计 院、 部： 电气与信息工程学院 学生姓名： 骆建 郝睿 专 业： 通信工程 班 级： 通信 1102 完成时间： 2013 年 11 月 指导老师： 刘海波 摘 要本次课程设计，其目的是得到一个简易的调频接收机。所谓调频接收机，是指将所要接收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。在调频接收机的设计过程中，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。但是在设计时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、
2、选择性、失真等） ，才能使得接收机有较好的指标。接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。提高了动手能力，巩固已学的理论知识，能建立无线电调频接收机的整机概念，了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路。关键词：调频;混频;鉴频I目 录1 设计任务 .11.1 调频接收机的主要技术指标 .11.2 设计思路 .22 调频接收机系统原理分析 .32.1 调频原理 .32.2 调频接收机原理 .43 设计内容 .53.1 高频小信号放大电路 .53.1.1 工作原理 .53.1.2 高频小信号放大电路图及仿真图 .53.2 本地振荡回路 .7
3、3.2.1 工作原理 .73.2.2 本地振荡电路图及仿真图 .73.3 混频电路 .83.3.1 工作原理 .83.3.2 一次混频原理图及仿真图 .93.4 二次混频 .103.4.1 原理图及仿真图 .103.5 斜率鉴频器 双失谐回路 .11 3.5.1 工作原理 .113.5.2 鉴频电路图及仿真图 .123.6 低频放大电路 .13结束语 .14参考文献 .15附 录 .1601 设计任务调频接收机经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模集成电路四个阶段，他们的原理框图大同小异。对于超外差接收机，由接收天线、高频带通滤波器、高频放大器、本振、混频、陶瓷滤波器、包络检波器、低放
4、及功放还有扬声器等组成。1.1 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 88108MH，是因为调频广播收音机的工作范围也为88108MHz 。2.灵敏度在标准调制（如调制频率 f=1 kHz 、频偏fm =5kHz 或 25kHz、50 kHz、75 kHz ）条件下，使接收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。3.中频选择性接收机 6dB 带宽和带外的抑
5、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 处的带宽抑制能力应大于 40dB，手机中频 6dB带宽为5kHz ，10kHz 处的带宽抑制能力应大于 40dB。4.中频抑制比接收机对输入信号为本机中频信号 fi 的抑制能力称为中频抑（ 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）表示 dB 数越高，中频抑制能力越强。频率 fj比本振频频率高一个中频 fi，它与本振频率 fo 之差仍等于中频 fI，f j =fo+fi=fs+2fi，fs 是接收机工作频率。15
6、音频响应接收机在标准调制（如调制频率 f =1kHz 、频偏 f m=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。6额定输出功率接收机的负载上获得的规定的（由接收机指标规定）不失真（或非线性系统为给定值时）功率，称额定输出功率。本次设计的基本要求是：1、工作频率 ；MHzf102、输出功率 ；)4(25.LORWP3、灵敏度为 。V1.2 设计思路根据此次课程设计的要求，我设计的是一个简易的调频接收机。整个电路由五部分组成，分别为高频放大、混频、本振、鉴频和低频放大。其中中频部分由二次混频得到。
7、（1）高频放大：高频放大器是用来放大高频信号的器件（在接收机中，高放所放大的对象是已调信号，它除载频信号外还有边频分量） 。根据高放的对象是载频信号这一情况，一般采用管子做放大器件，而且并联谐振回路作为负载，让信号谐振在信号载频（若有边频分量，便要设计回路的通频带能通过边频，使已调信号不失真） 。这样做的好处是：a.回路谐振能抑制干扰；b.并联回路谐振时，其阻抗很大，从而可输出很大的信号。（2）本振：本振电路用 LC 谐振回路来产生一个稳定的本地振荡频率，将这个稳定的谐振频率与高频放大输出信号混频，得到一个中频信号。（3）混频：混频是将高频放大信号和本振信号混合，输出一个中频信号，在调频电路中
8、，本振信号必须是独立的，这是与调幅电路最大的一个区别。混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。（4）鉴频：在本次设计中采用的是斜率鉴频器。（5）低放：一般从鉴频器输出的信号都比较小，为了得到我们所需的信号，必须将输出信号进行放大。一般采用三极管放大电路来实现这一功能。因为本2次设计是音频信号，所以采用运算放大器效果比较好。2 调频接收机系统原理分析2.1 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 所示）
9、。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342.2 调频接收机原理天线接受到的高频信号，经过输入调谐回路选频为 f1，再经高频放大器放大，进入混频器；本机振荡器输出的另一高频信号 f2 亦进入混频器，则混频器的输出为含有 f1、f2 、(f1 f2)、(f2- f1)等频率分量的信号。混频器的输出接有选频回路，选出中频信号(f2- f1)，再经中频放器放大，获得足够高的增益，然后经过鉴频器解调出低频调制信号，再由低频功放级放大，驱动扬声器。从天线接受到的高频信号经过混频初成为固定的中频 f2- f1，故成为
10、超外差式接收机。这种接收机的灵敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。图 2 为本次设计的调频接收机的基本原理框。图 2 调频接收机基本原理框图53 设计内容3.1 高频小信号放大电路3.1.1 工作原理高频放大器是用来放大高频信号的器件，高频放大器与低频相比较，它的工作频率高，但整个工作频带宽度比较窄。在接收机中，高频放大器放所放大的对象是已调信号，它除载频信号外还有边频分量。根据高放的对象是载频信号这一情况，一般采用晶体管做放大器件，而且用并联谐振回路作为负载，让信号谐振在信号载频。对于高频小信号放大器来说，由于信号小，可以认为它工作在晶体管的线性范围内。允许把晶体管看成线性元件，可以看成有
11、源线性四端网络。对高放的主要要求是:(1) 工作稳定：放大器可能会产生正反馈，它影响放大器的稳定工作，严重时，会引起振荡，使放大器变成振荡器，从而完全破坏了放大器的正常工作。因此，在正常工作中要保证放大器远离振荡状态而稳定的工作。 （2）选择性好，有一定的通频带。 （3）失真小，增益高，并且工作频率变化时增益变动不应过大，工作频率越高，晶体管的放大能力越小，增益越低。增益变化太大时，则灵敏度相差将很悬殊。 （4）噪声系数小，尽量减小本级的内部噪声。3.1.2 高频小信号放大电路及仿真图图 3 高频放大电路6R4、R5 为三极管 Q1 的偏置电阻，以使其工作在放大区。VCC=12V，V(BR)=VCC, 输出电压:90RIV输出功率：920P电容 C1 起隔直耦合作用，C3 起隔直作用，Q2、Q3 两三极管构成乙类功率放大器，R7、R8 的值都取 1.0 欧，负载 R9 为 8.2 欧，最终由 R9 输出功率。由仿真结果得，放大器将电压幅值放大 20 倍左右。图 4 高频放大电路仿真图
