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1、 设计内容与设计要求一 设计内容任务：单频小功率调幅接收机设计主要技术指标：载波频率f0=10MHz，混频输入信号fc=10.465MHz3dB带宽B=10KHz空载时Q0=100二设计要求1、单频小功率条幅接收机系统模块设计2、使用System view对系统进行仿真3、自选混频或同步检波模块电路设计4、撰写课程设计报告主要设计条件1、 计算机一台2、 高频实验箱说明书格式1、 课程设计封面；2、 任务书；3、 说明书目录；4、 系统仿真；5、 模块电路图及原理分析；6、 仿真结果；7、 总结与体会；8、 参考文献； 进度安排第一周1、 下达设计任务书，了解课题内容与要求；查找资料，2、 设
2、计系统模块，并对系统进行仿真验证分析第二周1、 选择模块进行电路设计2、 书写设计报告；星期五：递交课程设计报告；答辩。参考文献1、 高吉祥 高频电子线路 电子工业出版社 2005年2、 于海勋等 高频电路实验与仿真 科学出版社2005年3、 张肃文 高频电子线路 高教出版社2000年4、 王艳纷等 通信电子线路实验指导2006年，清华大学出版社。目录1.单频小功率调幅接收机工作原理及原理图12.系统主要参数与设计过程43.仿真结果74.模块设计105.总结与体会146.参考文献151.单频小功率调幅接收机系统模块及方框图单频小功率接收机方框图如图1所示：本振高频放大混频中频放大同步载波同步检
3、波低通滤波器低频放大 输出回路输入回路图1单频小功率条幅接收机系统模块仿真如图2所示：图2它主要由干扰信号中出取调制信号、高频放大、混频、同步检波级和低通滤波以及低频放大组成。所谓超单频小功率调幅接收机从干扰信号中取出调制信号进行放大后再混频，将调制信号频谱搬移到465KHz再通过中频放大后进行同步检波，最后通过低通滤波器滤除高频分量取出已解调波再进行低频放大。（1）输入回路。从天线到变频管基级间的电路称为输入回路，其作用是接受来自空中的无线电波，从所有这些信号中选出所需要的电台信号。（2）混频器。它将输入回路送来的电台信号和本机振荡信号混频后，利用芯片MC1496将不同高频载波的电台信号变成
4、固定频率的中频载波信号。（3）中频放大级。中频放大级器的作用似放大经过变频后的465kHz中频信号，然后将放大的中频信号送出检波器。（4）同步检波器和低通滤波器。它将原来调制的高频音频信号检波后产生音频信号，音频信号送出到功放级放大。使用芯片MC1496实现同步检波功能，再通过低通滤掉高频分量得到音频信号并送到低频放大进行功放。（5）功放级。它将中频信号经检波后得到音频信号，再经功率放大级后放大，然后推动扬声器发出声音。2.系统仿真主要参数与设计过程 System View系统简介： System View的库资源十分丰富，包括含若干图标的基本库（Main Library）及专业库(Optio
5、nal Library)，基本库中包括多种信号源、接收器、加法器、乘法器，各种函数运算器等；专业库有通讯（Communication）、逻辑（Logic）、数字信号处理（DSP）、射频/模拟（RF/Analog）等；它们特别适合于现代通信系统的设计、仿真和方案论证，尤其适合于无线电话、无绳电话、寻呼机、调制解调器、卫星通讯等通信系统；并可进行各种系统时域和频域分析、谱分析，及对各种逻辑电路、射频/模拟电路（混合器、放大器、RLC电路、运放电路等）进行理论分析和失真分析。 System View能自动执行系统连接检查，给出连接错误信息或尚悬空的待连接端信息，通知用户连接出错并通过显示指出出错的图
6、标。这个特点对用户系统的诊断是十分有效的。 System View的另一重要特点是它可以从各种不同角度、以不同方式，按要求设计多种滤波器，并可自动完成滤波器各指标如幅频特性（伯特图）、传递函数、根轨迹图等之间的转换。 在系统设计和仿真分析方面，System View还提供了一个真实而灵活的窗口用以检查、分析系统波形。在窗口内，可以通过鼠标方便地控制内部数据的图形放大、缩小、滚动等。另外，分析窗中还带有一个功能强大的“接收计算器”，可以完成对仿真运行结果的各种运算、谱分析、滤波。 System View还具有与外部文件的接口，可直接获得并处理输入/输出数据。提供了与编程语言VC+或仿真工具Mat
7、lab的接口，可以很方便的调用其函数。还具备与硬件设计的接口：与Xilinx公司的软件Core Generator配套，可以将System View系统中的部分器件生成下载FPGA芯片所需的数据文件；另外，System View还有与DSP芯片设计的接口，可以将其DSP库中的部分器件生成DSP芯片编程的C语言源代码。2.1System view系统仿真使用的图库信号源图标：代表用于生产用户系统输入信号的信号源库。乘法器图标：代表乘法器，完成几个输入信号的乘法运算。加法器图标:代表加法器，完成几个输入信号的加法运算。算子图标：代表算子库，其中的每一个算子都把输入的数据作为运算自变量进行某种运算或
8、变换。观察窗图标：代表了信号接收器，即观察窗图标。用来实现信号收集、显示、分析、数据处理以及输出等功能。函数图标：代表函数库，其中的每一个函数都把输入的书籍作为自变量进行各种函数运算，如量化、限幅、取绝对值等各种非线性函数、三角函数、对数函数、各种复数运算、代数运算。2.1时间参数的设置 Start Time：取样开始时间Stop Time：取样截止时间Time Spacing：取样周期No .of . Samples 采样点数2.2系统仿真波形调制信号导入载频DSB信号混频输出同步检波输出已解调波包络检波输出已解调波3.自选模块电路设计及原理分析2.2本机振荡回路的参数计算 2.3中频放大回
9、路参数计算 2.4同步检波器 2 38 610 1 124 4 5 功放级由前置放大级BG4和推挽功放级BG5、BG6组成。电阻R6和C8组成自举电路，目的是向混频级、中放级提供稳定的直流工作电压，同时电容C8起着滤除直流电池的躁动带来的干扰信号的作用。图3集电极谐振回路原件值的设定：考虑晶体管Y参数等效电路的Y参数值，假设接入系数值后，根据已知的电路工作频率f0设定回路外接电感值和总电容值C总，外接电容值C等于减去晶体管Y参数中的输入输出电容。再根据工作频率f0及回路带宽B，决定回路有载品质因数,回路谐振电阻可由决定。3.仿真结果取原理图中的检波电路进行仿真二极管包络检波仿真电路如图4所示：
10、图4取3个正弦波信号源叠加构成调幅波，设载波频率f0=465KHz，调制频率F=1KHz，调制度ma=30%。其中，V1设置为载波，参数为VOFF=0V,VAMP=1V,FREQ=465KHz；V2设置为第一边频信号，参数为VOFF=0V,VAMP=0.15V,FREQ=466KHz；V3设置为第二边频信号，参数为VOFF=0V,VAMP=0.15V,FREQ=464KHz。二极管型号为D12N4148，参数设置为Is=(1e-7)A,Rs=80.其他参数如图4所示。1.画好该二极管包络检波仿真电路后，点击Pspice目录下的New Simulation Profile，则会出现一个对话框，输
11、入Name后点击create,则又会出现一个对话框，根据自己的需要，在Run to time后改变值，在点击确定，如图5所示。图52.在上述操作完成后，点击Pspice目录下的Run，进入界面后出现一个黑框，点击Trace目录下的Add Trace，出现对话框后，选择V(INPUT)，点击ok,则出现输入的调幅波信号，如图6所示。图63.同上，在出现对话框后，选择V(OUTPUT)，点击ok，则出现检波输出的低频信号，如图7所示。图7在自己画对仿真电路及设置好各原件参数的前提下，仿真后得到的调幅波及各参数基本符合技术要求。4.调试1、试听如果元器件安装基本无误，就可接通电源试听。打开收音机音量
12、开关，慢慢转动调谐盘，应能听到广播声，否则应按照要求对各项进行检测，找出故障并改正。2、统调收音机如果装配无误，工作点调试正确，一般接通电源后就可以收到当地发射功率比较强的电台。但即便如此，也不能说它工作得就很好了，这时它的灵敏度和选择性都还比较差，还必须把它的各个调谐回路准确地调谐在指定的频率上，这样才能发挥电路的工作效能，使收音机的各项性能指标达到设计要求。对超外差式收音机的各调谐回路进行调整，使之相互协调工作的过程就称为统调。统调工作要用到高频信号发生器这样的仪器，高频信号发生器像一个小小的电台，可以发出各种不同频率的信号，作为校正各个调谐回路的标准。S2108型六管机共有四个调谐回路（
13、B1B4）需要仔细调整，把它们一一调在预定的谐振频率上。调整方法可按下列步骤进行：（1）调整中频打开收音机的电源开关，将音量电位器旋到最大音量，双连C1A部旋进（逆时针旋到底）。首先把振荡连C1B短路，让本机振荡停止工作，不致对中频调试工作造成干扰。使信号发生器输出465kHz的调幅信号，用一根0.5m长的导线一端接在信号发生器的高频输出端，另一端靠近收音机的磁性天线，依靠电磁感应作用使高频信号注入收音机。这时在扬声器中应该听到“呜 ”的1kHz低频叫声。用无感起子（用无磁性的非金属材料制作的起子）微微旋动中周B4、B3的磁帽使扬声器中发出的声音最响，调整次序是由后向前，先调B4后调B3，如果
14、扬声器中的叫声太响，可以将电位器适当关小一点再调中周。因为人的耳朵对响度小的声音比较敏感，只要有一点点变化就能辨别出来，对响度大的声音人耳的感觉就比较迟钝，所以在调试过程中只须把音量开到刚刚能听到“呜 ”声就可以了。反复调整B4、B3二至三次使扬声器中声音最响，中频就调整好了。这步调试工作完毕后，不要忘记去掉C1B上的短路线，以便进行下一步调试工作。（2）调覆盖覆盖是指收音机能够接收高频信号的频率范围，中波收音机的覆盖范围从535kHz到 1605kHz之间，对应的本机振荡频率范围为1.0MHz2.07MHz。覆盖的调整步骤如下：使信号发生器输出520kHz的调幅信号，把双连C1A全部旋进（逆
15、时针旋到底），用无感起子调整T2的磁帽，找到谐振点使扬声器发出的叫声最响，这时是调整频率覆盖的低端，频率值取520kHz是为了留出3的余量。使信号发生器输出1650kHz，这里同样留出了3的余量。把双连C1A全部旋出（顺时针旋到底），调整C1B的微调如右图所示，使扬声器发出的声音最响，这是在调整频率覆盖的高端。反复调整高端和低端，使频率范围正好能覆盖5351605kHz的中波段。（3）调同步使信号发生器输出570kHz的调幅信号，双连先全部旋进然后缓缓旋出，使扬声器中能听到1kHz的低频叫声，仔细地拨动磁性天线线圈的位置，使声音最响。使信号发生器输出1500kHz 的调幅信号，双连全部旋出后再
16、缓缓旋进，使扬声器发出1kHz的低频叫声，调整双连输入联微调使声音最响。反复进行高端和低端的同步调整，使两端灵敏度兼顾。经过以上几个步骤的调整以后，收音机的灵敏度和选择性基本上可以达到规定的技术要求。3、不用仪器的调试方法在业余条件下不是每一位业余爱好者都有信号发生器这样的仪器，这时可以直接利用电台的信号来调试。接上电源，打开电源开关，把电位器旋到最大音量，这时在扬声器中可以听到“沙、沙”的噪声。转动双联的拨盘，先收一个强弱适中的电台，以刚好能清晰地听到播音声就行了。调整中周B4和B3，使电台的播音声最响，反复调整23次中频就调好了。这样调出的中频不一定是465kHz，虽然不符合国家制定的技术
17、标准，但是并不会对收音机的性能造成明显的影响。转动双联电容，尽可能在中波最低端收一个电台，例如武汉地区的爱好者可以收到武汉交通台（603kHz），这时双连拨盘上的频率指示也许偏离603kHz较远。再次转动双联电容使度盘的指针指到603kHz，这时原来已经收到的武汉交通台可能跑掉了，保持双连电容的位置别动，调整B2的磁帽使武汉交通台的播音再次出现。这样，低端的覆盖就大致调好了。我们再在高端寻找一个电台，例如楚天经济台（1179kHz）。转动双连使度盘指针读数为1179kHz，同样，这时也不一定能收到该台，调整双联振荡联的微调电容（在双连联背后），使再次收到这个台，这样高端的覆盖也调好了。把这个步
18、骤反复进行两三次覆盖就基本调好了。当然，这样调出的覆盖准确性是比较差的，但是，只要能收到当地的所有电台就行。如果当地低端的电台收不到，可以把了B2的磁帽旋进一些；反之，如果高端的电台收不到，就把振荡联的微调调小一点，以能收到当地所有的中波电台为原则。同步的调整也和上面相似，先转动双联接收一个低端的电台，拨动磁性天线线圈，改变它在磁棒上的位置，使电台播音声最响；再转动双联接收一个高端的电台，调整双联输入联的微调，使电台播音声最响。以上步骤也反复进行两三次，收音机的调试工作就全部搞好了。不用仪器进行调试工作，只要细心操作也能取得满意的效果。5.总结与体会此次课程设计为期两周，收获颇多！虽然本学期才
19、学的高频电子线路，拿着课题到网上查了很多资料，再对照高频课本仔细阅读后在老师的指点下开始了单频小功率条幅接收机的设计。 System view软件开始根本没有用过，不过后来在网上查找资料教程然后看看老师给的仿真模块，自己开始学者使用，使用的时候还是遇到不少困难不过通过查找资料以及在老师的的讲解帮助下解决了。在这次的高频电子线路设计的过程中，自己感到虽然课本上的理论知识掌握的可以，但一到实际应用上、具体的课程设计的时候，自己不能够很好的应用所学的知识去解决一系列的问题。在老师和其他同学的帮助下，以及自己不断的翻阅有关资料，才能够顺利的解、决这次的课程设计，通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结
20、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，从实践中得出与符合理论的结论，通过实践的经验才能真正掌握它，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。 能够顺利的完成这次课程设计，一方面是因为自己不懈的努力，另一方面是由于熊卓烈老师和同学不倦的帮助，在这里对他们表示感谢！6.参考文献1.王辅春 CAD与OrCAD教程 机械工业出版社 2004年2.高吉祥 高频电子线路 电子工业出版社 2005年3.于海勋等 高频电路实验与仿真 科学出版社2005年4.张肃文 高频电子线路 高教出版社2000年5.王艳纷等 通信电子线路实验指导 清华大学出版社 2006年4.1
21、芯片MC1496介绍MC1496是根据双差分对模拟相乘器原理制成的四象限相乘器芯片，利用该芯片可以实现对输入信号的运算，如乘法运算、除法运算、平方运算及压控增益控制等。MC1496在高频电子线路实验系统中的应用，包括低电平调幅(双边带调幅(DSB)、普通调幅)、混频、倍频等，并对这些应用结合实际电路进行了必要的分析，同时提供了实际测量数据或波形，以及在不同输入信号条件下的输出信号区别。4.2 芯片MC1496管脚功能1，4端为信号输入，2，3端为增益调节，6，12端为输出端口，8，10端为载波输入端，5端为偏置，7，9，11，13端为NC端，14端为VEE电源端。 4.3 混频模块电路分析 图
22、三是MC1496构成的双平衡混频器，具有宽频带输入。 在保持调制类型和调制参数不变的情况下，将输入已调波的载频fs变为中频fi 的过程称为混频。即：fi=fl-fs. 实际从频谱而言，混频的作用是不失真的将输入已调信号的频谱从fs搬移到fi的位置上。因此，混频电路也是一种频谱搬移电路。 图4中fl,fs分别是本地振荡，已调波的频率。输出为fl-fs,即:fi. 假设：输入信号为： 本地振荡信号为： 当时，乘法器的输出为: 式子中，-=为所需的中频分量；+则是无用分量。可以利用中心频率为的带通滤波器滤除无用分量取出有用分量，即实现了混频作用。 图4中C1，C4的作用是去耦，C2，C3，C5的作用是滤波，通高频阻低频。C6，C7与L1组成型滤波，作用是滤除+，得到-，既。L2,L3为扼流圈，作用是通直流阻交流。 图4所示电路通过C2，R1接到8，10两端，通过C3，R7接到1，4两端，芯片MC1496完成，从6端口输出，再通过C6，C7，L1组成的型滤波，滤除+，得到-，即得到 ，其中，完成了混频作用。
