调频接收系统整机电路设计

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1、调频接收系统整机电路设计兰州理工大学课程设计报告摘要随着广播技术的发展，无论是发射机还是接收机都在更新换代，尤其是以接收机的发展更为明显。而调频接收机是一种通用形式，本文主要讲述以双失谐回路斜率鉴频器为核心构成接收机和工作原理。此种调频接收机由六部分构成，分别是：高频放大器、混频器、中频放大器、鉴频器、低频功率放大器和本地振荡器。接收机的接收天线将接收到的高频调幅波通过变频变换成一个高频和低频之间的固定频率（中频），然后进行中频放大，在解调出低频信号。关键词：混频、放大、鉴频、本振1兰州理工大学课程设计报告一、前言接收机的功能与发射机的相反，它是将调制信号进行处理，使其恢复处于

2、发送端相应的基带信号。接收机主要由接收天线，选频放大和解调器组成。而对信号的解调在整个接收系统中扮演着举足轻重的角色，本文主要对鉴频器的原理进行了详细的讲述，并Multisim软件对整个系统的各个部分进行了设计仿真。设计目的:通过设计调幅接收机，使学生加强对通信电子线路的理解，掌握文献资料检索﹑设计方案论证比较，以及设计参数计算等能力环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，提高解决通信电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与仿真，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。2兰州理工大学课程设计报告二、设计指标2.1单元电路设计及仿真1)设

3、计三级管混频电路设计二极管单、双平衡混频电路设计单（双）差分对构成的乘法器混频电路2）设计高频、中频谐振放大器电路3）设计叠加型（乘法型）相位鉴频器设计双失谐回路斜率鉴频器设计计数式鉴频器设计锁相环鉴频器4）设计低频功率放大器电路2.2调幅接收系统整机电路设计2.3高频实验平台整机联调3兰州理工大学课程设计报告三、系统总述调频接收的工作原理：图3-1调频接收机组成框图一般调频接收机的组成框图如图一所示。其工作原理是：天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频f2亦进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、（f1+f2

4、）、（f2-f1）等频率分量的信号。混频级的输出接调频回路选出中频信号（f2-f1），再经中频放大器放大，获得足够高增益，然后鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大。由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。4兰州理工大学课程设计报告3.1高频谐振放大器的工作原理放大高频小信号使发射机末级获得足够大的发射功率。高频功放和其它放大器一样，其输入和输出端的管外电路均由直流馈线电路和匹配网络两部分组成。3.2混频电路工作原理在调频接收系统中，对接收到的信号在解调之前要进行混频（也称变频）处理，即完成信号频率的加

5、减法运算，实现将信号的中心频率及个分量频谱搬移至新的频段，各分量的频率间隔和相对幅值保持不变。进行这种频率变换时，新的频率等于原信号频率与某一参数频率之和或差，取其和者为上混频，取其差者为下混频。新的中心频率常称为中间频率，简称为中频，参考频率称为本机振荡频率，简称本振频率。3.3中频放大电路中频放大电路是调频接收机的重要组成部分，是决定接收机灵敏度及选择性的关键电路。中频放大电路一般是由两级中频放大电路组成，每级放大器的前面和后面均设有中频选频回路，以对中频信号进行放大和选频。第一级中频放大的信号来自混频电路的中频信号，第二级中频放大器的输出信号经第三中频变压器耦合送入检波器

6、进行解调。在该设计报告中，中频放大电路采用二极管混频电路实现下混频，即将其高频信号的频率降低达到中频，为下一级中频放大做准备。3.4鉴频器电路鉴频过程实际就是一个调频波的解调过程，它与调制过程相反。鉴频器的作用是是将调频波频率变化转换为电压的相应变换。3.5低频功率放大电路在多级放大电路中，输出的信号往往是送去驱动一定的装置。在调幅接收系统中，低频功率放大器就是要求有一定的输出功率的输出级。它主要用于向负载提供功率的放大电路。而经过鉴频器输出的信号为低频功率信号，是我们所需要的信号。可信号功率太小，不能达到我们的要求，将它通过一个低频功率放大器后，其幅值和功率均得到提高，可以达

7、到要求，以方便那观察和研究。3.6本地振荡电路振荡器是一个不需要外加入信号控制就能自动将直流能量转换为特定的频率和振幅的交流信号。而在调频接收系统中的本地振荡电路是产生混频电路中所需频率载波的电路，该振荡器采用差分对管实现本地振荡的产生。5兰州理工大学课程设计报告四、单元电路设计及仿真4.1高频谐振放大器高频谐振放大器是放大我们从信道中取出的高频小信号，要求它除具有放大功能外还应具有低噪声性能的特性。其电路图如图4-1所示，仿真波形如图4-2所示。图4—1高频谐振放大器仿真电路图4—2高频谐