课 程 设 计 任 务 书
课程名称 通信电路
题 目 AM接收机的中频谐振放大器设计
专业班级 电子信息0781
学生姓名
学 号
指导老师
审 批
任务书下达日期 2010 年12月27 日
设 计 完成日期 2011 年01月 7 日
| 设计内容与设计要求 |
| 一、设计内容 1、三极管、电路形式及相关参数确定 2、电路元件参数计算 3、元件选择 二、总体要求 1、给出具体设计思路,并根据给定条件进行电路中相关元件值的计算; 2、用仿真软件对AM系统进行系统仿真,同时将仿真结果和系统总体框图打印出图纸。 3、编写设计说明书; 4、所有图纸和说明书均用16K纸打印。 三、中频谐振放大器具体电路指标要求 1、中心频率f0=10.7MHz 2、3dB带宽Δf0.7=5KHz 3、电压增益Ku(n)0≥60dB 4、 回路空载品质因素Q0=100 四、给定条件 1、+VCC=12、 2、主要器件: 三极管、电阻、电容、电感若干。 |
| 主要设计条件 |
| 1、提供直流电源一台; 2、其它必要的仪器和连接导线等; 3、计算机。 |
| 说明书格式 |
| 1、课程设计封面; 2、任务书; 3、说明书目录; 4、系统设计总体思路; 5、电路设计; 6、AM接收机系统仿真结果; 7、总结与体会; 9、附录; 10、参考文献; |
| 进度安排 |
| 十七周星期一上午:下达设计任务书,介绍课题内容与要求; 十七周星期一下午至十七周星期二上午:查找资料,确定系统总体设计方案,画出整机原理框图; 十七周星期二下午至十七周星期五:接收机系统仿真,打印出图纸。 十八周星期一至十八周星期三:电路设计; 十八周星期四至十八周星期五上午:书写设计报告; 十八周星期五下午:答辩。 |
| 参考文献 |
| 1. 张肃文主编.,《高频电子线路》,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. 沈伟慈主编,《通信电路》,西安电子科技大学出版社。
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AM调幅接系统将信源带通滤波与放大的载波信号进行叠加,进行AM调制后,再通过复接器进行频分复接。得到的高频信号经过带通滤波器后与本地振荡进行混频得到中频信号,将信号放大,解调,从而得到最终的信号。系统框图如图1所示。
图1:系统框图
二、中频放大电路设计
2.1中频放大原理图
本电路采用多级晶体管单调谐级联的方式来实现对中频信号60dB的放大。每一级的电路完全相同,谐振电压放大倍数Avo≥20dB。原理图如图2
图2 中频放大原理图
2.2 选择半导体原件
为了保证放大器工作稳定,应该选取Yre小的半导体管(即Rbb 和Cbc小的管子)。为了能在给定的工作频率上正常工作,一般选用fT≥(5~10)的的管子。在一般广播接收机中,为了降低成本,又应选用价格低廉的普通三极管。根据这一参数,我选用3AG50,在f=465kHz,时,该管的Y参数为:
, ; ,
,; ,。
2.3 各个参数的计算
假定稳定系数M=8,从本级基极到下级基极的最大稳定电压增益为:
=
==8.7
设共需n级,则:
当n=4时,已能满足总增益的要求。
根据总的选择性和通频带要求确定
当采用两级中频放大器时,再加放大器输入的一个回路,所以中频系统共有个回路。
根据选择性的要求,当时,要求选择性S=0.1。可以算出由选择性要求的最小值
==65.3
根据通频带要求,当时,由式可以算出由通频带要求的最大的值
=70.7
实际选用应满足,因此取回路的等效品质因数为=66。
回路等效电容的选取
对于回路等效电容选取的原则,前面已经讨论过。在=10.7MHz时,一般取Pf,这里取=300pF.
计算回路电感L
==0.0007Mh
计算失配系数p
由式可以求出放大器的最大增益为
=91.1
又 A===10.5
==0.66
于49或0.0025
当采用上述两种失配时,能使放大器稳定工作。
计算接入系数和
由于===48.3
==0.2S
当p=48.3时,
1.44
0.35
当p=0.0025时
10.1
0.017
考虑到抽头的合理性,选取=1.44,=0.35.
计算回路外接电容C
C=300622.1pF
一般中周变压器可微调,故取C=300pF的标称电容。
验算增益
10675
因此,单级增益不超过最大稳定增益,两级增益略超过指标要求。由于第二级中频放大器后面的是检波器,它的输入阻抗不同于谐振放大器,因此二级的必须做相应改变。
三、利用System View软件对系统进行仿真
3.1 参数说明:
1、信源幅度为1V;
2、载波信号频率模块2,模块13,模块17分别为90KHz,100KHz,110KHz;幅度都为1.0V;
3、带通滤波器,模块22,模块23,模块24选择频率在0.3~4.0KHz之间;
4、本地振荡为150KHz;
5、带通滤波器,模块29选择频率上限95KHz,下限105KHz;低通滤波器中心频率为60KHz。
3.2 仿真电路图
图3 :仿真电路图
3.4 仿真结果
模拟基带信号:
AM已调信号:
选出第一路的信号:
中频信号:
中频信号频谱:
检波输出:
心得体会
通过两周的课程设计,我对中频放大的原理有了进一步的理解,基本掌握了中频放大电路的工作原理。虽然只有两个星期的时间,但是在段时间里,不仅要活用课本上学过的知识,还要主动的上网和到图书馆搜寻相关的资料,使我受益匪浅。
Systemview这个软件是这次课程设计必备的软件,通过systemview仿真出电路,设置好各个参数之后得出仿真波形。一开始对这个软件不熟悉,在熊老师的示范和悉心指导之下,我们慢慢的熟悉了该软件,并自己仿真出波形。总之,这次课程设计还算顺利完成了。
| 参考文献 |
| 1. 张肃文主编.,《高频电子线路》,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. 沈伟慈主编,《通信电路》,西安电子科技大学出版社。
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