超外差式调幅发射与接收机电路设计方案.docVIP

淮 海 工 学 院 课程设计报告书 题 目： 超外差式调幅发射与接收机 电路设计 学 院： 电子工程学院 专 业： 通信工程 班 级： 通信091 姓 名： 蒋瑛洁 学 号： 030912110 2012年 1 月 5 日 超外差式调幅发射与接收机电路设计 1 引言 随着科学技术的不断发展，我们的生活越来越科技化。正是这些科学技术的进步，才使得我们的生活发生了翻天覆地的变化。 这学期，我们学习了《高频电子线路》这门课，让我对无线电通信方面的知识有了一定的认识与了解。通过这次的课程设计，可以来检验和考察自己理论知识的掌握情况，同时，将理论变成实践，更是能使自己加深对理论知识的理解，提高自己的设计能力。 1.1 发射机原理概述及框图 发射机的主要任务是完成有用的低频信号对高频载波的调制,将其变为在某一中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射的电磁波。 通常，发射机包括三个部分：高频部分，低频部分，和电源部分。高频部分一般包括主振荡器、缓冲放大、倍频器、中间放大、功放推动级与末级功放。主振器的作用是产生频率稳定的载波。为了提高频率稳定性，主振级往往采用石英晶体振荡器，并在它后面加上缓冲级，以削弱后级对主振器的影响。低频部分包括话筒、低频电压放大级、低频功率放大级与末级低频功率放大级。低频信号通过逐渐放大，在末级功放处获得所需的功率电平，以便对高频末级功率放大器进行调制。因此，末级低频功率放大级也叫调制器。超外差式调幅发射机系统原理框图如图1所示。 1.2 接收机原理概述及框图 接收机的主要任务是从已调制AM波中解调出原始有用信号，主要由输入电路、混频电路、中放电路、检波电路、低频放大器、低频功率放大电路和喇叭或耳机组成。原理框图如图2所示。 输入电路把空中许多无线电广播电台发出的信号选择其中一个，送给混频电路。混频将输入信号的频率变为中频，但其幅值变化规律不改变。不管输入的高频信号的频率如何，混频后的频率是固定的，我国规定为465KHZ。中频放大器将中频调幅信号放大到检波器所要求的大小。由检波器将中频调幅信号所携带的音频信号取下来，送给低频放大器。低频放大器将检波出来的音频信号进行电压放大。再由功率放大器将音频信号放大，放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平。由扬声器或耳机将音频电信号转变为声音。 图2.1.1 皮尔斯晶体振荡电路 图2.1.1为并联型晶体振荡器，其中晶体是作为Q值的电感使用，因此用晶体构成的选网络应该是LC谐振回路，该电路又称为皮尔斯晶体振荡电路。L1为高频扼流圈，为集电极提供直流偏置；C4为旁路电容，保证晶体管的基极交流接地，直接接入LC回路，减小损耗；Cc为耦合电容，利用极高的Qq和极小的Cq便可以获得喝高的频稳定度。C1,C2是晶体负载电容。 仿真如图2.1.2所示。 图2.1.2 并联晶体振荡器仿真图 2.2 缓冲放大器的设计 晶体振荡器产生的信号相对较弱，再加上传播过程中各种原因导致的衰减，必须要进行放大后才能做载波，同时也必须减弱前后电路的相互影响，所以产生振荡电路后必须使用缓冲放大器进行控制。 图2.2.1 缓冲放大电路 这是采用分压式偏置电路，静态电压时通过电阻R1、R2的分压提供的。R4旁边的加一个旁路电容C3可以避免电阻R4对电路的影响。输入信号由C1耦合到三极管的基极，输出信号由电容C2耦合输出。为了更好的对高频信号放大，采用型号为MPQ2222的三极管，要改变放大倍数只要调整电阻就可以了。 仿真如图2.2.2所示。 图2.2.2 缓冲放大电路仿真 2.3 振幅调制电路的设计 振幅调制电路采用基极振幅调制电路，基极调制是三极管本身具有的调制特性。如图2.3所示，载波变压器耦合L2、C1构成的L型网络加到晶体管基极上，调制信号通过变压器Tr和扼流圈L3加到基极上，C2为高频滤波电容。 图2.3 基极振幅调制电路 2.4 高频功率放大器的设计及仿真 由调制器产生的高频已调制信号的功率很小，所以必须对已调信号进行功率放大，才能进行远距离高质量的传输，功率放大电路有很多，如图2.4.1所示，采用的是乙类推挽功率放大器，功率放大后的已调波信号通过天线以电磁波的形式发射出去了。 图2.4.1 乙类推挽功率放大电路 经AM调制后的信号通过C1进入基极，基极偏执电压必须设置在功率管的截止区内。 仿真如图2.4.2所示。 图2.4.2 高频功率放大电路仿真图 2.5 低频信号的设计 音频信号是一个低频信号，音频放大器被用作一个普通的低