一、设计框图
二、设计任务：调幅接收机设计
已知条件：+Vcc = +12V、-VEE = -12V
主要器件：MC1496、4MHZ晶振、8Ω/0.25W扬声器
接收信号：载频为8MHZ、调制信号为1KHZ、Ma =50%
主要技术指标：工作频率8MHZ、输出功率100mW、灵敏度15μV
三、设计时间：十八周周五之前
四、设计形式：论文
五、指导老师：
2006年6月
前言
我们学习了高频电子线路，高频电子线路是一门工程性、实践性很强的课程，我们通过本课程的学习，不但应该掌握必要的基础理论知识，还要有在分析问题上，解决问题上和实际动手能力等方面得到锻炼和提高，对于这些能力的培养，理论学习和实践是必须密切联系、相互配合的，这样就可能得到好的效果，
本设计对我们的要求是对调幅系统的一些内容要非常熟悉。我设计的是调幅接收机，主要是掌握调幅接收机电路的设计与调试的方法，了解调幅接收机电路是结构以及工作的原理以加深和巩固理论知识。掌握一些电路的设计思想和分析能力。
摘要:本设计是采用三级放大器,本振电路,MC1496芯片行和外围电路组成的解调器以及LA4012运算放大器和外围电路组成的功率放大器经过整联组成的调幅接收机
关键词:放大器 MC1496芯片 LA4012运放 调幅接收机
Summary:this design is to adopt x-rated enlarger, flapping electric circuit originally, the MC1496 chips go the solution that constitutes with the outer circle electric circuit to adjust the power enlarger that the machine and the LA4012 operation enlarger and the outer circle electric circuit constitute through the whole rate receiver that the constitute
Keyword:the enlarger MC1496 chip The LA4012 luckses put rate receiver
一、调幅接收机方案-------------------------------------------------5
二、各单元电路的设计----------------------------------------------5
① 输入回 路----------------------------------------------------5
② 高频放大电路-----------------------------------------------6
③ 解调电路-----------------------------------------------------9
④ 本机振荡单元----------------------------------------------11
⑤ 功放电路设计----------------------------------------------14
三、安装与调试-------------------------------------------------------16
四、附 录--------------------------------------------------------------18
五、参考文献----------------------------------------------------------19
六、心得体会----------------------------------------------------------20
七、鸣谢----------------------------------------------------------------21
一、调幅接收机方案的确定
㈠、根据调幅接收机工作原理和课题要求，给定的解调器件是模拟乘法器，模拟乘法器用作检波时必须有一与接收信号同频的本振信号，因此拟定的调幅接收机框图如下所示：
输入回路： 选择接收信号，应将输入回路调谐于接收机的工作频率；
高频放大： 将输入信号进行选频放大，其选频回路应调谐于接收机的工作频率；
解调： 将已调信号还原成低频信号；
本机振荡： 为解调器提供与输入信号载波同频的信号。
二、各单元电路的设计
1输入回路
输入回路应使在天线上感应到的有用信号在接收
输入端呈最大值，设输入回路初级电感为L1，次级回路电感为L2，选择C1和C2使初级回路和次级回路均调谐于接收机的工作频率。
在设定回路的LC参数时，应使L 值较大。因为Q=ωol/R(R为回路电阻，由回路中的电感绕线电阻和电容引线电阻形成)，Q值越大，回路的选择行就越好，但电感值也不能太大，电感值大则电容值就应小，电容值的大小则分布电容就会影响回路的稳定性，一般取C>>Cie（Cie 为高频放大电路中晶体管的输入电容）
2高频放大电路
小信号放大器的在工作稳定性是一项重要的质量指标，单管共发射级放大电路用作高频放大器时，由于晶体管的反向传输导纳yre对放大器的输入导纳Yi作用，会影响放大器的工作不稳定。
当放大器采用图一所示共射—共基级联时放大器时，由于共基电路的特点是输入阻抗很低和输出阻抗很高，当它和共射电路连接时相当于放大器的负载导纳很大，此时放大器的输入导纳晶体管内部的反馈影响相应的减弱，甚至可以不考虑内部的反馈的影响。
在对电路进行定量分析时,可把两个级联晶体管看成一个复合管,这个复合管的导纳参数(y参数)由两个晶体管的电压,电流和导纳参数决定.一般选择用同型号的晶体管作为复合管,那么它们的导纳参数可认为是相同的,只要知道这个复合管的等效导纳参数,就可以把这类放大器看成一般的共射级放大器.
用分别代表复合管的输入导纳 反向传输导纳,正向传输导纳和输出导纳,在一般的工作频率范围内,是晶体管的输入导纳, 晶体管的输出导纳, 晶体管的正向传输导纳, 是放大器的负载导纳,则复合管的等效y参数:
由以上几式可知:与单管的情况大体相等,在说明级联放大器的增益计算方法和单管的共射级电路的增益计算方法相同; ,这说明级联放大器工作稳定性大大提高.
在上图中,电路,防止高频信号电流通过公共电源引起不必要的反馈.变压器的组成单调谐回路,在设置该电路的静态工作点时,应使两的管子的集射电压大致相等,这样能够充分发挥两个管子的作用,使放大器达到最佳直流工作状态.设:
根据整机增益的分配，高频放大器的电压增益应为1000。
它的等效电路图如下：
其增益为
当耦合系数P=1/2时：
式中，是复合管的输出导纳，从式可知，共射-共基复合管的输出导纳为集电极负载导纳， 是下一级放大器的输入导纳，。
在的条件下，测得3DG6的y参数为:, 则：
当回路谐振时， ，
式中，是回路空载品质因数，用NXO-100磁环绕制的
3解调电路
调幅信号常用的解调方法有两种,即包络检波和同步检波的方法.我用的是同步检波,电路图如下所示,
当从模拟乘法器MC1496的一个输入端输入调制信号, 从另一个输入端输入本振信号则输出:
根据题意及给定的主要器件，选定模拟乘法器MC1496构成的解调电路。
根据课题给定的工作电压及模拟乘法器的工作特征设置静态工作点。乘法器的静态偏置电流主要由内部恒流源的值来确定，的⑤脚上的电流的镜像电流，改变电阻可调节的大小。
在设置乘法器各点的静态偏置电压时，应使乘法器内部的三极管均工作在放大状态，并尽量使静态工作点处于直流负载线的中点。对应图所示电路，应使内部电路中三极管的即, 。为了使输出上、下调制对称，在设计外部电路时，还应使,而且12脚及6脚所接的负载电阻应相等，即.
按图所示电路装调后，测各引脚的静态偏置电压为
-6V -6 V -6.5 -6.5V +6.9V +6.9V +0.5V +0.5V -10.4V
载频信号通过C42、C44及R46加到相乘器的输入端8、10脚，解调信号通过C42、R43、R41及R44 C43加到相乘器的输入端1、4脚，输出信号经过由C46 C47 C51组成的低通滤波器,再通过隔直电容C48端输出。
为了减少载频信号输出，可先令，即将输入端对地短路，只有载频输入时，调节使相乘器输出电压为零，但实际上模拟相乘器不可能完全对称，所以调节输出电压不可能为零，故只需使输出载频信号为最小（一般为mV级）。若载频输出电压过大，则说明该器件性能不好。
工程上，载频信号常采用大信号输入，即，这时双差分对管在的作用下工作在开关状态，又根据最后级的攻放输出的功率,这时解调电路输出电压的为0.16V，
4本机振荡单元：
本机振荡电路的输出是发射机的载波信号源，要求它的振荡频率应十分稳定。一般的LC振荡电路，其日频率稳定度约为—，晶体振荡电路的Q值可达数万，其日频率稳定度可达—，因此，本机振荡电路采用晶体振荡器。
如图上图所示，左边是是一个改进型电容三点式振荡电路即克拉波电路，它由C1、C2、C3与T7构成。电路中T7的静态工作点由R1、R2、R3决定，在设置静态工作点时，应使T1工作在放大区，一般T7的集电极的ICQ不易过大，因为过大会引起输出波形失真，产生高次谐波，一般可取0.5mA—4mA。
上图的右边是一个共集电极电路（射极跟随器），它在电路中起到缓冲隔离的作用。其目的是让振荡级与别的电路隔开，从而不影响振荡器的稳定度。
下面对上图电路和参数设计：
首先设计振荡电路部分：
根据要求取晶振取4MHz，设晶体管，。
由①②得，
（2）缓冲电路是一个共集电极电分析如下：
缓冲隔离级常采用射极跟随器电路,如图所示,调节射极电阻,可以改变射极跟随器输入电阻.如果忽略晶体管基极体电阻的影响,则射级输出器的输入电阻
输出电阻
式中，很小，所以可将射极输出器的输出电路等效为一个恒压值。电压放大倍数 一般情况下,如图所示射极输出器具有输入阻抗高、输出阻抗低、电压放大倍数近似于1的特点。晶体管的静态工作点应位于交流负载线的中点，一般取，，对上图的电路所示如果取，则
取
输入电压 ≈2.1V
为了减小射随器对前级震荡器的影响，耦合电容不能太大，一般为数十皮法；为330pF左右。所以为150pF左右
5功放电路设计
功率放大器的作用是给音响放大器的负载(扬声器)提供一定的输出功率。当负载一定时，希望输出的功率尽可能的大，输出信号的非线性失真尽可能的小，效率尽可能的高，功率放大器的常见电路形式有OTL(Output Transformerless)电路和OCL（Output Capacitorless）电路。有用集成运算放大器和晶体管组成的功率放大器，专用的集成电路功率放大器。本设计采用的是集成电路功率放大器来实现的
功放电路的组成和参数的设计：
⑴ 组成交流负反馈，控制攻放级的电压增益
=
⑵ Co为相位补偿电容。Co越小，带宽增加，可消除高频自激，一般取几十皮法到几百皮法，在这里取Co=51pF,为了更好地消除高频自激可在⒀和⒁脚之间加上一个0.15μF的电容.
⑶ C7为OTL的输出电容，两端充满电后等于，C7一般取耐压值远大于的几百微法的电容。取220μF
⑷ C1为反馈电容，消除自激振荡，一般取几百皮法，本设计是取560 pF，
⑸ C6为自举电容，使复合管的导通电流不随输出电压的升高而减小.取220μF
⑹ C4 C5可虑除纹波,一般取几十到几百微法,取220μF
⑺ C2为电源退耦虑波,可消除低频自激,取100μF
⑻ 输出功率,=100mW
1.6V
三、安装与调试
1.分级安装与调试
电路的调试应先调整静态工作点,然后进行性能指标的调整,调试的顺序是先分级调试,然后从前级单元电路开始,向后逐级联调.
在调输入回路和高频放大器的调谐回路时,要注意测试仪表不能接入被调试级的调谐回路.当信号从 A点输入(见总电路图)调输入回路的时,测量仪表应接在B点或C点,调第一级高频放大电路的时,测量仪表应接在D和E点.调整高频调谐回路时,前后级会相互影响,因此应前后级反复调整.
2.整机联调时常见的故障分析
调试合格的单元电路在整机联调时往往会出现达不到指标的现象,产生的原因可能是单级调试时没有接负载,或是所接负载与实际电路中的负载不等效,或是整机的联调时又引入了新的分布参数.因此整机调试时需仔细分析故障的原因.
整机联调时常见的故障有:
① 高频放大级与解调级相联时增益不够,产生的原因可能是解调器输入阻抗引起第三级高频放大电路的调谐回路失谐,可重新调整第三级调谐回路,使回路调谐.
② 当接收机接收发射机发出的信号时,可能会出现无音频输出的现象.产生的原因可能是本振信号与接收信号之间的频率误差较大.可校正接收机与发射机的本振频率,使二者的频率差小于30HZ.
四、附 录
五、参考文献
1 谢自美主编. 电子线路的设计 武汉:华中理工大学出版社
2 胡宴如主编. 高频电子线路 高等教育出版社
3 张肃文主编. 高频电子线路 高等教育出版社
六.心得体会
通过这次的设计从中学到了不少的东西。
其中最大的收获就是：通过查询各种资料和浏览与高频电子技术有关的网站上学到了不少从课本上学不到的东西，也开阔了自己的眼界，对于我们学习电子工程的学生来说，是非常有益处的。
另外，课程设计中遇到的问题也是我们在平时的课本学习中想不到的，从中我们也可以锻炼自己发现问题和解决问题的能力，这一点对于每一个工科学生来说都是极其重要的，其实，对于我们专科学生来讲，如果只是上了平时的那些课程的话，在理论知识方面和本科生就不可避免的存在一段距离，这一点我们必须认识到，正是因为如此，所以我们必须在其它方面加油，比如提高自己的动手能力和解决问题的能力等等，比如在课程设计就可以提高我们这些能力。通过课程设计使我加深对电子线路基本知识的理解，提高综合运用课程知识的能力。也学会了根据课程需要自学参考书籍，查阅手册、图表和文献资料的能力。还有最重要的就是能通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。掌握常用仪器设备的正确使用方法，学会简单电路的调试和整机指标测试方法，提高动手能力。了解与课程有关的电子线路及元器件工程技术规范，按课程设计任务书的要求编写设计说明书，能正确反映设计的实验结果，能正确绘制电路图。
总之,这次课程设计使我有很大的收获!
七.鸣谢
这一次课程设计，要感谢很多人，其中有我们的很负责任的张松华老师，给我们认真的指导，还有同学们提供了从网上和图书馆查到的资料给我参考,给我我们这一组的课程设计带来很大的帮助。当然还要感谢提供资料的图书馆和一些专业性质的网站，是他们提供了足够的资料才使使课程设计能够顺利的进行。
最后，对湖南工学院电气与信息工程系过给我们这次课程设计的机会表示感谢。通过课程设计巩固了我们学到的课本知识。希望以后学校能够提供给我们更多的机会。下载本文
