本科课程设计报告课程名称：高频电子线路实验地点：高频电子线路实验室专业班级：电子信息工程学号：学生姓名：指导教师：目录摘要 (3)一．概述 (4)二．调频接收机原理介绍 (4)2.1 接收系统原理框图 (4)2.2 高频小信号放大电路 (5)2.3 混频电路 (5)2.4 晶体振荡器电路 (6)2.5 鉴频电路 (6)三．主要技术指标要求 (7)3.1.工作频率范围 (7)3.2.灵敏度 (7)3.3.选择性 (7)3.4.频率特性 (7)3.5.输出功率 (7)四．单元电路分析及仿真 (8)4.1 高频功率放大电路 (8)4.2 混频、中频放大、鉴频、低频放大等其他功能电路设计及仿真 (9)五．实验验证 (10)5.1 实验步骤 (10)5.2 实验图像 (11)六．心得体会 (13)参考文献 (13)摘要本次课程设计，其目的是设计一个超外差式的调频接收机。

所谓超外差，是指将所要接收的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行放大和检波。

这个固定的频率，是由差频的作用产生的。

在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为选频网络、高频放大、变频、中频放大、解调、低放和低频功放七个部分。

但是在设计时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。

超外差式接收机能够大大提高接收机的增益、灵敏度和选择性。

关键字调频接收机超外差混频 Multisim仿真一．概述通过本课程设计与调试，提高学生的动手能力，巩固已学的理论知识，能使学生建立无线电调频接收机的整机概念，了解调频接收机整机基本的调频接收机各单元电路之间的关系及相互影响，从而正确设计，计算调频接收机的各个单元电路：输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。

初步掌握调频接收机的调整及测试方发。

二．调频接收机原理介绍2.1 接收系统原理框图图一一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。

本机振荡器天线中频放大器高频放大 混频器本地振荡器检波器低频放大器扬声器调谐回路输出的另一高频 f2亦进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、（f1+f2）、（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，驱动扬声器。

从天线接收到的高频信号f1，经过混频、滤波成为固定中频f= f2– f1的接受机，称为超外差式接受机。

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。

2.2 高频小信号放大电路图二：单机调谐放大器高频放大器是用来放大高频信号的器件（在接收机中，高频小信号放大器所放大的对象是已调信号，它除载频信号外还有边频分量）。

根据高放的对象是载频信号这一情况，一般采用管子做放大器件，而且并联谐振回路作为负载，让信号谐振在信号载频。

这样做的好处是：1）回路谐振能抑制干扰；2）并联回路谐振时，其阻抗很大，从而可输出很大的信号。

2.3 混频电路混频是将高频放大信号和本振信号混合，输出一个中频信号，在调频电路中，本振信号必须是独立的。

混频电路是一种典型的频谱搬移电路，可以用相乘器和带通滤波器来实现这种搬移。

因为中频比外来信号频率低且固定不变，中频放大器容易获得比较大的增益，从而提高收音机的灵敏度。

在较低而又固定的中频上，还可以用较复杂的回路系统或滤波器进行选频。

它们具有接近理想矩形的选择性曲线，因此有较高的邻道选择性。

四个二极管组成平衡电路如下图所示。

构成的二极管环形混频电路中，各二极管均工作在受参考信号控制的开关的状态，它是另一类开关工作的乘法器。

VS SR?RES21:1×2D1D2D3D4R?RES21×2:1RLSVLS VSVS＋－＋－i1ii3i4i2VLVL二极管环形混频电路四个二极管组成平衡电路如上图所示。

构成的二极管环形混频电路中，各二极管均工作在受参考信号控制的开关的状态，它是另一类开关工作的乘法器。

二极管双平衡组件用作双边带调制电路时，由于变压器的低频响应差，调制信号一般必须加到 I 端口，载波信号加到 R 端口，所需双边带信号从L 端取出。

2.4 晶体振荡器电路本振电路用LC晶体谐振回路来产生一个稳定的本地振荡频率，将这个稳定的谐振频率与高频放大输出信号混频，得到一个中频信号。

2.5 鉴频电路在鉴频器部分，采用比例鉴频器，普通鉴频器的线性范围较宽，调整较易，但在鉴频器前必须加上一级限幅器，而比例鉴频器则不需要但是为了得到良好的限幅特性，必须仔细调整比例鉴频器的工作状态与电路参数，也可以在前一级加一个限幅器。

三．主要技术指标要求3.1.工作频率范围接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。

接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。

如调频广播收音机的频率范围为88～108MH，是因为调频广播收音机的工作范围也为88～108MHz。

3.2.灵敏度接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度，通常用输入信号电压的大小来表示，接收的输入信号越小，灵敏度越高。

调频广播收音机的灵敏度一般为5～30uV。

3.3.选择性接收机从各种信号和干扰中选出所需信号（或衰减不需要的信号）的能力称为选择性，单位用dB（分贝）表示dB数越高，选择性越好。

调频收音机的中频干扰应大于50dB。

3.4.频率特性接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。

调频机的通频带一般为200KHz。

3.5.输出功率接收机的负载输出的最大不失真（或非线性失真系数为给定值时）功率称为输出功率。

四．单元电路分析及仿真4.1 高频功率放大电路如下图所示为共射级接法的晶体管高频小信号放大器。

他不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的负载为LC并联谐振回路。

在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响的频率和相位。

晶体管的静态工作点由电阻RA2,RA3,RA4及RA6决定，其计算方法与低频单管放大器相同。

从天线ANTA1接收到的高频信号经过CA1、CCA1、LA1组成的选频回路，选取信号为fs=10.7MHZ的有用信号，经晶体管QA1进行放大，由CA3、TA1初级组成的调谐回路，进一步滤除无用信号，将有用信号经变压器和CB1耦合进入MC3361。

高频小信号放大器电路用Multisim仿真结果小信号放大电路输出波形4.2 混频、中频放大、鉴频、低频放大等其他功能电路设计及仿真在本设计采用了MC3361芯片，所以工作原理中的混频、中频放大、鉴频、低频放大等其他功能电路全部由MC3361实现MC3361的内部振荡电路与Pin1和Pin2的外接元件组成第二本振级，第一中频IF输入信号10.7MHz从MC3361的Pin16输入，在内部第二混频级进行混频，其差频为：10.700-10.245=0.455MHz，也即455kHz第二中频信号。

第二中频信号由Pin3输出，由455kHz陶瓷滤波器选频，再经Pin5送入MC3361的限幅放大器进行高增益放大，限幅放大级是整个电路的主要增益级。

Pin8的外接元件组成455kHz鉴频谐振回路，经放大后的第二中频信号在内部进行鉴频解调，并经一级音频电压放大后由Pin9输出音频信号Pin12——Pin15为载频检测和电子开关电路，通过外接少量的元件即可构成载频检测电路，用于调频接收机的静噪控制。

MC3361内部还置有一级滤波信号放大级，加上少量的外接元件可组成有源选频电路，为载频检测电路提供信号，该滤波器Pin10为输入端，Pin11为输出端。

Pin6和Pin7为第二中放级的退耦电容。

1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSize A4Date:4-Jan-2005 Sheet ofFile:E:\调频接~1\接收机~1.SCH Drawn By:TA1CA133pCA50.1UFCA40.01ufCRB110.245MLEDA1QA13DG12CKA1+12U?RES2ANTA12.2uh LA1CA2103CCA1RA318K5.1K RA2U?POT2RA410K RA61.5K CA3120pCB60.1UF 0.1UF 0.01ufCB120pfCB70.1UF CB90.1UFRA51KLB120KRB11KLEDB1KB1+51618215637459IC MC3361220pfCB4455KHZ FLB13.3KRES2CB8104CB5CB2680uhR B 2五．实验验证5.1 实验步骤(1)按下开关KA1、KA2，调试好小信号放大单元电路，调试好高频功率放大单元电路。

(2).连接好发射电路和接收电路（连J82、JE1、JE3、JE4、JE5、JE6、JA1、JB1），同时用实验箱所配的天线（一端带夹子的导线）分别将发射单元的天线ANTE1和本实验单元天线ANTA1连好.(3).在不加调制信号的情况下，接通发射电路和接收电路的电源，调节变容二极管单元的L84，用示波器探头测量TTB2，当TTB2处有455 KHz的信号输出时，说明调频单元的工作频率在10.7MHz附近。

此时从处加入1KHz，峰峰值为100mV左右的调制信号，则从TTB1处用示波器可观测到输出的解调波。

(4).当从TTB1处观察鉴频输出信号，此时如果波形失真可以微调LB1和微调L84。

注意观察鉴频信号频率与调制信号频率是否一致，幅度大小与调制频偏的关系（调制频率可以通过改变调制信号大小来改变）。

如果TTB1处的信号失真，一般要考虑是否调制信号幅度过大以及变容二极管调频产生的调频信号的中心频率偏高10.7MHz太远。

5.2 实验图像六．心得体会通过这次课程设计，我对高频电子线路这门课有了一个整体的把握，并且更加熟悉了仿真软件Multisim的使用，提高了动手能力，巩固了已学知识。

实验过程中，我深刻的体会到在设计过程中，需要反复实践，其过程很可能相当烦琐，有时花很长时间设计出来的电路还是需要重做，那时心中未免有点灰心，有时还特别想放弃，此时更加需要静下心，查找原因。

在这次设计中，我真正把理论与实践联系起来，使我所学的高频电子线路知识得到了的运用，我觉得我的能力有了更进一步的提高。

在这次课程设计过程中，我遇到了几个自己不能解决的问题，通过老师和同学的帮助最终把问题解决，在此，我才知道自己的电子知识还是不够，而且我们所学的理论知识是很有用的，没有坚实的知识基础，是不可能完成设计的。