超外差调幅接收机设计

吉林建筑大学

电气与电子信息工程学院

高频电子线路课程设计报告

设计题目： 超外差调幅接收机设计 专业班级： 电子信息工程101 学生姓名： 萧萧 学 号： 10210105 指导教师： 王超 高晓红 设计时间： 2013.12.02－2013.12.13

教师评语：

成绩 评阅教师 日期

1概述

1.1 设计题目 超外差调幅接收机设计 1.2 设计内容

（1）掌握超外差调幅接收机原理；

（2）设计接收机的各个单元电路，画出单元电路图；

（3）应用EDA软件（multisim软件）对所设计电路进行仿真验证。 （4）总电路图

技术指标: 接收频率范围535～1605KHz，输出功率150mW，灵敏度50μV。 1.3 设计目的与要求

1.加深对高频电子线路理论知识的掌握，使所学的知识系统、深入地贯穿到实践中。 2.提高同学们自学和独立工作的实际能力，为今后课程的学习和从事相应工作打下坚实基础。

3.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。

4.培养一定的独立分析问题、解决问题的能力。对设计中遇到的问题能通过独立思考、查阅有关资料，寻找解决问题的途径。

5.熟练掌握Multisim、MATLAB、System View等软件的仿真

6.掌握超外差调幅接收机的工作原理，以及对其电路模块高频小信号放大器、混频器、本地振荡器、中频放大器、检波器、低频放大器等的电路、原理、功能的巩固理解。

2系统总体方案

2.1 超外差调幅接收机工作原理

本设计总体有五大功能模块组成，其中接收天线将接收到的微弱信号经过高频小信号放大器放大器将有用信号进行放大，并抑制干扰信号，然后信号经过变频器进行变频，其中变频器是由混频器与本地振荡器组成，将高频信号变成中频信号f=465kHz，然后中频信号经过中频放大器进行功率的放大，然后再经过检波器进行检波，即对信号进行解调，将信号变成变成低频调制信号，最后进过低频放大器进行功率放大以实现对扬声器的驱动！

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2.2 系统框图

图2-1 2.3 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80Ma 2.4 部分元件的选择 1、三极管选择

变频管的截止频率f应比实际最高频率高出2～3倍以上。各级三极管的穿透电流ICEO都应该尽量小，对于β的选择，一般希望选大些，特别是第一中放管的β值应选大于100，但不宜过大（容易引起自激），应根据实际需要选配适当的β值。可以全部选用中等β值（60～80）配套，或采用β=80～120的与30～60的配成一套（电源电压不高，功率管ICEO即使稍大些也可用）。 2、 电容的选择

高频部分的电容耦合电容和旁路电容在0.01～0.047μF间选用。变频管的振荡耦合电容和基极旁路不能过大或过过小，否则，因容值过大引起间歇振荡，过小引起低端停振现象，应根据振荡频率f估算所涉及回路的时间常数选取该电容。

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高频 放大器 混频器 中频 放大器 振幅 检波器 低频 放大器 扬声器 本地 振荡器

中频槽路电容误差可允许 5%～ 10%。电解电容允许误差不作要求，但要注意其耐压值。本机振荡回路并联的微调电容，可采用具有负温度系数的拉线电容。

3 高频小信号功能放大器

3.1高频小信号放大器特点

放大高频小信号(中心频率在几百kHz到几百MHz，频谱宽度在几kHz到几十MHz的范围内)的放大器。

3.2 高频小信号放大器主要质量指标 3.2.1 增益：（放大系数）

V Av?oVi3.2.2 通频带

Ap?PoPi放大器的总通频带随着放大级数的增加而变窄，并且通频带越宽，放大器的增益就越小，两者是相矛盾的！ 3.2.3 工作稳定性

指放大器的工作状态(直流偏置)、晶体管参数、电路元件参数等发生可能的变化时，放大器的主要特性的稳定。

3.3 高频小信号放大器的原理图及仿真 高频小信号放大器原理图

图表 3-1

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高频小信号放大器仿真

图表 3-2

高频小信号放大器仿真

图表 3-3

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7 包络检波器

7.1包络检波器的功能

大信号的检波过程主要是利用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程。包络检波的将高频变成低频，即实现了解调，从而从已调波中获得信息，并将信号送给低频放大器。

7.2 包络检波器原理图及仿真

包络检波器原理图

图表 7-1

包络检波器仿真图

图表7-2

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包络检波器仿真图

图表 7-3

7.3 参数设置及性能指标

电路图是二极管峰包络检波器，其中D1是检波二极管，C1是检波电容，其中检波电容通高频阻低频，而R2是直流负载电阻。电路中调制指数m=0.8 ，输入信号的载波频率是465KHz，幅值是0.2伏，调制信号的频率是60KHz。包络检波器的质量指标：电压传输系数、等效输入电阻，失真（惰性失真、负峰切割失真、非线性失真、频率失真），等都要在电路总仿真中考虑。

8 低频放大器

8.1 功率放大器的功能

将直流功率转化为交流功率，工作在非线性状态，即丙类。 8.2 低频放大器原理图及仿真

低频放大器原理图

图表 8-1

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低频放大器仿真图

图表 8-2(调制频率F=20KHz)

低频放大器仿真图

图表 8-3(调制频率F=2.5KHz)

8.3 参数设置及性能指标

电路原理图中输入电压是1V，输入频率是2.5KHz，直流电压为12V，其中D1、D2是两个二极管，Q1、Q2是两个互补式三极管以实现功率的放大，进而以推动扬声器的工作。

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9 系统设计及仿真分析

系统工作流程：

空间有许许多多电台发送的电磁波，它们都有自己的固定频率，收音机通过天线和由电感线圈和可变电容器组成的谐振电路（称调谐电路）来选择性的接收所需高频信号。由调谐电路所选择出的所需要的电台信号是已调幅的高频信号，并且十分微弱，需要先经过高频小信号放大器进行放大处理，再经过变频器（混频器和本振）将高频信号变为频率为465KHz的中频信号，这是超外差式收音机的核心部分，由于它是调制信号，喇叭无法将这种信号直接还原成为声音，因此，必须从高频信号中把音频信号分离出来，这个分离过程被称为解调，或检波。

在收音机中，检波是由半导体器件二极管或三极管来完成。调幅的高频信号经检波还原出音频信号，再经过低频功放然后送往喇叭，喇叭将音频信号还原为声音。收音机接收天线将广播电台播发的高频的调幅波接收下来，通过变频级把外来的各调幅波信号变换成一个低频和高频之间的固定频率—465KHz（中频），然后进行放大，再由检波级检出音频信号，送入低频放大级放大，推 动喇叭发声。而不是把接收天线接收下来的高频调幅波直接放大去检出音频信号（直放式）。超外差式收音机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。

系统原理图见附录二。

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10心得体会

紧张而又繁忙的高频电子线路课程设计过去了，通过这两周的课程设计的实习中,使我受益匪浅。这次实训，使我真正的意识到自己对高频电子线路相关知识的缺乏以及动手能力的欠缺。没有实践，再好的理论也没有用。

设计电子线路最重要的一个方面就是要认真；其次是要有耐心，勇于克服困难，不断解决问题，面对困难要永不退缩，迎难而上；再次是要有清晰的思维，能够理清各个器件之间的关系，明确各个器件的功能；最后还要和同学多交流合作，多参考书籍。通过这次高频电子线路课程设计，我了解并发现了很多设计电路的方法，而且懂得了如何处理错误的方法。拥有足够的耐力和信心，对课程设计每一步的顺利进行极其重要。

至今我仍感慨颇多，的确，从选题到设计完成，从理论到实践，在整整一个星期的日子里，可以说是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说是困难重重，难免会遇到各种各样的问题，最后在老师和同学的帮助下顺利完成了这次任务。

虽然这次实训只有两周，但我却过得相当充实。通过实训，让我清楚地认识到了自己这方面知识的缺乏，更加激起我在今后的学习中去不断地了解去学习高频电子线路设计知识。因为自己学的是通信专业，所以高频知识显得尤为重要。学好高频知识，对自己以后的工作及生活也是非常必要的。在这次的实训中，也不免遇到了一些搞不懂的地方，这样的事情同样锻炼了自己的耐心以及遇到困难想办法解决的能力。

感谢老师为我们进行耐心的讲解，通过本次为期一周的实训，我们已经能够掌握高频电子线路制作的基本知识。总之，这次的实训将为我今后的学习与工作打下了坚

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11参考文献

[1] 胡宴如.高频电子线路.北京: 高等教育出版社, 2007年. [2] 于洪珍.通信电子线路.北京: 清华大学出版社, 2008年. [3] 高吉祥.高频电子线路.北京: 电子工业出版社, 2007年.

[4] 曾兴雯等主编．高频电路原理与分析．西安电子科技大学出版社，2004年． [5] 张肃文.高频电子线路．高等教育出版社，2005年. 15

11 元器件清单

数量 名称 型号 编号 1 电源 8 V V3 1 电容 8uF C12 1 电容 12uF C13 2 电阻 750Ohm R12, R13 2 电阻 51Ohm R14, R21 1 电阻 50Ohm R15 1 电阻 7kOhm R16 1 电阻 1kOhm R17 3 电阻 500Ohm R18, R19, R20 5 电阻 1kOhm R22, R23, R28, R31, R33 5 电容 100nF C14, C22, C1, C9 C11 1 接地电源 0 2 电源 12 V V4, V5 2 电容 1uF C15, C2 2 电阻 10kOhm R26, R38 1 电容 10pF C16 1 电阻 100kOhm R27 5 电感 1uH L8, L12, L2, L4, L7 1 电阻 12kOhm R29 1 电阻 3kOhm R30 1 电感 30mH L10 1 电容 200nF C17 1 电容 5pF C18 1 电容 60pF C19 16

1 电容 20nF C21 3 电容 10nF C23, C24, C26 1 电容 12nF C25 2 电感 330uH L11, L6 1 电感 9.1uH L13 1 电阻 6.2kOhm R32 1 电阻 15kOhm R34 1 电阻 200Ohm R35 1 电阻 402kOhm R36 1 电源 VCC VCC 1 电阻 150Ohm R37 1 电容 850pF C27 2 电阻 2kOhm 1% R39, R40 1 电阻 200Ohm 1% R41 1 电源 VDD VDD 2 电阻 6.8kOhm R3, R8 1 电阻 10kOhm R4 3 电阻 1kOhm R5, R6, R10 1 电阻 22kOhm R7 1 电阻 20Ohm R9 1 电阻 10Ohm R11 2 可变电容 350pF C3, C6 2 电容 51pF C4, C7 1 电容 470pF C5 2 电感 500nH L1, L3

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13 总电路原理图

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ehef.html