高频课程设计.doc

湖南工程学院课 程 设 计 任 务 书课程名称 通信（高频）电子线路 题 目 调幅接收机设计 专业班级 电信0802 学生姓名 梁涛 指导老师 刘 望 军 审 批 陈 爱 萍 任务书下达日期 2010年6月25日设 计 完成日期 2010年7月 9日 设计内容与设计要求一设计内容1、设计一个超外差调幅接收机。 2、主要技术指标要求：接收频率范围5351605KHz，输出功率150mW，灵敏度50V。 3、已知条件：电源+4.5V，参考器件有锰锌铁氧体磁棒MX400；465KHZ中周一套，8/0.25W扬声器、集成音频功放（如LA4102）、晶体管等。 4、晶体管、集成电路等器件可自由选择，或根据高频实验箱器件来选用。二设计要求 1、设计思路清晰，画出整体设计框图；2、给出具体设计思路，画出单元电路；3、单元电路进行分析计算，确定器件参数；4、编写设计说明书；5、画出整机原理图。 6、由于涉及单元电路多，每个同学可以各自重点负责其中之一，然后合作完成整个接收机设计。参考调幅收音机原理！主要设计条件1、提供函数信号发生器、示波器；2、提供直流电源一台；3、必要的元器件和导线等；4、高频电路实验箱。5、画图可用Protel99se、VISIO2003等软件，分析仿真参考软件Multisim。说明书格式1） 课程设计封面；2） 设计任务书；3） 说明书目录；4） 设计总体思路，基本原理和框图；5） 单元电路设计分析；6） 实验调试；7） 总结与体会；8） 附录；9） 参考文献；10）整机原理图。进度安排 第1天：下达设计任务书，介绍课题内容与要求； 第2、3天：查找资料，确定总体设计方案，设计方案论证； 第48天：硬件电路设计，单元电路原理和计算分析； 第9天：书写论文，画整机原理图 第10天：整理资料，准备答辩。（共两周时间）参考文献 1、高吉祥主编，高频电子线路，（第2版），高等教育出版社。 2、谢自美主编，电子线路设计.实验.测试，华中理工大学出版社。 3、李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学 出版社。 4、彭介华主编，电子技术课程设计指导，高等教育出版社。目录1、设计总体思路、基本原理及框图.52单元电路设计分析.62.1、输入调谐回路62.2、变频电路.72.3、中频放大电路.82.4、检波电路.92.5、自动增益控制电路.102.6、前置放大电路.112.7、音频功率放大电路.123整机电路图.154元器件清单.165 心得与体会.176 参考文献.187评分表.19设计总体思路、基本原理及框图输入回路变频第一级中放第二级中放检波AGC前置放大OTL低放单元电路设计分析2.1输入调谐回路1 调谐回路的作用从天线接收下来的多个电台信号中选出所要接收的电台信号，并拟制掉其它不需要的电台信号以及各种干扰和噪声信号。对调谐回路的要求：要具有良好的选择性、频率覆盖要足够宽、电压传输系数要大而且要稳定。2 中波磁性天线输入调谐回路的原理图2.2变频电路1 变频电路的作用变频电路是超外差式接收机的重要组成部分，它的作用是将输入调谐回路选出的电台信号的载波频率变为固定的中频频率（465kHz）,同时保持中频信号的 包络与高频载波信号的包络完全一致，使传送的低频信号不致产生失真2 变频电路的原理混频器的输信号，输入回路将选择出来的高频调幅信号送入混频器，高频调幅信号的包络就是广播电台传送的音频信号。混频 在混频器中，利用晶体管的非线性作用，对高频载波信号与本振信号进行混频。选频 在此必须明确，变频的目的是将输入调谐回路选出的电台信号的载波频率变换为固定的中频频率（465KHZ），同时还必须保持中频信号的包络与高频调幅信号的包络完全一致。本振电路本振电路的基本任务是产生高频等幅振荡信号，其频率必须比输入的电台信号频率高一个中频（即465KHZ）。2.3 中频放大电路 1 中频放大电路的作用中频放大电路对中频信号进行选频和放大，然后将放大了的中频信号送入检波器去检波。中频放大电路的品质直接影响着整机的灵敏度，选择性和自动增益性能等。 2中频放大电路的工作原理在中频放大电路中。中频放大电路一般是由两级中频放大器组成，每一级中频放大器的面前以及后面均设有465KHZ的中频选频回路，以对中频信号进行放大和选频。第一级中频放大器的输入信号是来源于变频的中频信号，第二级中频放大器的输出信号经第三中频变压器的耦合送入检波器进行调解。2.4检波电路1 检波电路的作用从中频放大电路送来的调幅信号中解调出音频信号，并将解调出的音频信号送入音频放大电路。2 检波电路的工作原理1）检波电路的基本工作原理 中频放大输出的中频信号经中频变压器T3二次绕组送入检波器VD2，利用二极管的单向导电性，把中频信号的正半周削去，变成只有负半周的中频脉动信号。这个脉动信号中包含有直流成分，残余的中频信号及音频包络三部分。利用由C13、C14、R9构成型滤波电路，滤除残余的中频信号。检波后的音频信号电压降落在音量电位器RP上，经电容C15耦合送入低频放大电路。检波后得到的直流电压作为自动增益控制的AGC电压，被送到受控的第一级中频放大管（VT3）的基极。2.5、自动增益控制电路1 自动增益控制电路的作用能根据接收到的广播电台信号的强弱，自动调节收音机的高频增益：当接收到的信号较弱时，使接收机具有较高的高频增益；而当接收到的信号较强时，又能使接收机的高频增益自动降低，从而保证中频放大电路高频增益的稳定。2 自动增益控制电路的工作原理 在晶体管集电极电流的线性区域，集电极电流与基本无关，晶体管有基本不变的值，但是，在晶体管集电极电流的非线性区域，集电极电流与有关。当晶体管的集电极电流从0.4到0.5mA 逐渐减小时，晶体管的值将随集电极电流的减小而减小，从而实现反向AGC控制。2.6 前置放大电路1 前置放大电路的作用 前置放大电路的作用是对检波器送来的音频信号进行电压放大，然后再将音频信号送入低频功率放大电路去进行功率放大。由于前置放大电路只有单纯的音频电压放大任务，所以它的增益设置得较高。2 前置放大电路的工作原理 本接收机的前置放大电路和一般的接收机的放大电路相比，采取了两项改一是省掉了输入的变压器，改为阻容耦合输出方式，使电路得到简化。二是基极偏置电压不是取自基极稳压电源，而是采用了性能优异的电压反馈式偏置电路。2.7音频功率放大电路以放大音频信号为目的的电路，就叫作音频功率放大电路。为了叙述简便，通常把音频功率放大器的电路简称为功放电路，把功率放大管简称为功放管。（一）、功率放大电路的作用功率放大电路是收音机的最后一级放大电路，它的作用是把前置放大电路送来的音频信号进行放大，以输出足够的功率推动扬声器放出声音。（二）、功率放大电路的组成功率放大电路有多种结构形式，在普及型收音机中常用的有“变压器推挽功率放大电路”与“无变压器功率放大电路”两种。由于输入、输出变压器的体积和重量较大，频率特性也受到限制，所以，无变压功率放大电路得到广泛的应用。本电路使用的是OTL功率放大电路。1、直流电路的工作原理OTL功率放大电路由推动级(VT5)与输出级(VT6、VT7)两部分组成，推动级与输出级之间是直接耦合的。1) 推动级是OTL功放电路的第一级电路，它不仅担负着信号的放大作用，而且还要担负功放管输出端的偏置任务。VT5是推动管，它的基级偏置是分压式的。VT5的集电极电阻由、及组成。其中，最大，是集电极电阻的主要部分。与并联，接在两个功放输出管的基级之间。当通过、时，将在、两端产生电压降，为与、的并联之积，方向为上正下负。就是两个功放输出管的基极偏置电压，使两个功放输出管工作在“微导通”的甲乙类工作状态。是热敏电阻，它的作用是对功放管进行温度补偿，是用来调整功放输出管的电阻。VT5的集电极电阻不直接接地而是接在扬声器的上端，这是为了取得的“自举作用”发射极接有电阻和电容。起电流负反馈作用，用来稳定推动管VT5的静态工作点。起交流信号的旁路作用，用来保证推动管的增益。2) 输出级电路由一对“互补、对称”的晶体管组成推挽功率放大电路，两个功率放大管分别负责放大信号的半个周期。对OTL功放输出管的要求是：互补、对称。功放管VT6、VT7的直流电路是串联关系。由于两功放管的电路对称，所以它们发射极的接点的直流电位为电源电压的一半。2、OTL功放电路的基本工作原理1)在输入信号的负半周，信号经耦合加在VT5的基极，此时VT5基极的瞬时相位为负。经VT5放大后由集电极输出。由于晶体管的倒相作用，集电极输出的是正极信号，此时VT6导通，VT7截止。信号经VT6放大后，从VT6的发射极输出，在扬声器两端正半周的输出信号电压+。2)在输入信号的正半周，信号经耦合加在VT5的基极，此时VT5基极的瞬时相位为正。经VT5放大后由集电极输出。由于晶体管的倒相作用，集电极输出的是负极信号，此时VT7导通，VT6截止。信号经VT7放大后，从VT7的发射极输出，在扬声器两端正半周的输出信号电压-。这样，一个完整的输入信号，由两个功放管分别放大信号的半个半周，经扬声器再合成为一个完整的输出信号。参数计算：(1)输出电压=(Vcc-)/2(2)输出功率PoPo=. = Uo2/(2 RL)(3)直流功率PvPv= Vcc.Ic0(4)集电极耗散功率PTPT= Pv- Po由VT6和VT7可知0.7v；可的：Po=. = Uo2/(2 RL)=150mw.整机电路图元器件清单器件名称型号或参数器件名称型号或参数器件名称型号或参数VT13DG6AR82.4KC5510pFVT23DG6AR91KC6300pFVT33DG6AR10100R14100VT43DG6AR1175KC822uFVT53AX31AR124.3KC9510pFVT63BX31AR132.7KC100.022uFVT73AX31AR15100C11510pFVD12AP9R16150热敏C12100uFVD22AP9R17300C130.01uFVD32CPR1822K微调C140.022uFVD42CPRP4.7KC1522uFR15.1KT1SZP1C1622uFR210KT2SZP2C17510pFR3100KT3SZP3C1822uFR41KL2振荡线圈SZZ5C19100uFR575KCP双联电容CBM-226DC20220uFR67.5KC30.022uF磁性天线L1R751C46800pF心得与体会通过近两周的调幅收音机的课程设计,使我更一步了解了收音机的结构。在这两周的实习中我学会了使用protel软件，这为以后的学习打下了牢固的基础。在这次调幅收音机的课程设计是由我们这一组四个人一起完成的，其中我负责了四个模块中的音频功放部分。功率放大电路按照导电方式不同，可以分为甲类功放（又称A类）、乙类功放（又称B类）、甲乙类功放（又称AB类）等。这次我采用的是甲乙类互补电路来设计音频功放部分的，通过设计是我清楚了这几类功放的区别，甲类功放电路的损耗大，静态工作点高，乙类功放电路易造成失真，故甲类和乙类都不适用于收音机的音频放大部分。两周的实习的确很辛苦，应为在短短两周时间内要完成调幅接收机的设计。而调幅接收机的设计依靠课本上所学的东西还是不够的。所以，我们还参考了许多关于收音机的书籍，边学边用的两周，让我尝到了学习了乐趣，因为我比较喜欢挑战，爱好新事物。高频电子线路是我这个学期学的课程，学完这门课的时候还是有一种似懂非懂的感觉，总是感觉知识不牢固。通过课程设计让我切实了解了高频并不是很难，课程设计就是能使课本上难以理解和掌握的东西变的容易让人接受。总之；我希望在以后学校能更多的给我们这种课程设计的机会。七、参考文献 1、高吉祥主编，高频电子线路，（第2版），高等教育出版社。 2、谢自美主编，电子线路设计.实验.测试，华中理工大学出版社。 3、李银华，电子线路设计指导，北京航空航天大学 出版社。 4、彭介华主编，电子技术课程设计指导，高等教育出版社。九、电气与信息工程系课程设计评分表项 目评 价设计方案的合理性与创造性硬件制作或软件编程完成情况*硬件制作测试或软件调试结果*设计说明书质量设计图纸质量答辩汇报的条理性和独特见解答辩中对所提问题的回答情况完成任务情况独立工作能力组织纪律性（出勤率）综合评分 指导教师签名：_ 日 期：_ 注：表中标*号项目是硬件制作或软件编程类课题必填内容； 此表装订在课程设计说明书的最后一页。课程设计说明书装订顺序：封面、任务书、目录、正文、评分表、附件（非16K大小的图纸及程序清单）。