高頻電子課程設(shè)計報告

1、<p><b>　　指導(dǎo)老師：</b></p><p><b>　　學(xué)生姓名：</b></p><p><b>　　班級：</b></p><p><b>　　學(xué)號：</b></p><p>　　完成日期：2010年12月26日</p>

2、;<p>　　高頻電子課程設(shè)計報告</p><p><b>　　課程設(shè)計目的</b></p><p>　　本課程設(shè)計是作為高頻電子線路課程的重要組成部分，目的是使學(xué)生進一步理解課程內(nèi)容，基本掌握高頻電子線路設(shè)計和調(diào)試的方法，增加模擬電路應(yīng)用知識，培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力以及分析、解決問題的能力。按照本學(xué)科教學(xué)培養(yǎng)計劃要求，在學(xué)完專業(yè)基礎(chǔ)課電路與電子技術(shù)后，應(yīng)

3、安排課程設(shè)計教學(xué)實踐項目，其目的是使學(xué)生更好地鞏固和加深對專業(yè)基礎(chǔ)知識的理解，學(xué)會設(shè)計中、小型電子線路的方法，獨立完成調(diào)試過程，增強學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力，提高學(xué)生電路分析和設(shè)計能力。通過實踐教學(xué)引導(dǎo)學(xué)生在理論指導(dǎo)下有所創(chuàng)新，為專業(yè)課的學(xué)習(xí)和日后工程實踐奠定基礎(chǔ)。</p><p>　　此次課程設(shè)計，我選擇的課題為：超外差式收音機原理分析與調(diào)試。通過本課題設(shè)計與裝配、調(diào)試，提高學(xué)生的實際動手能力，鞏固已學(xué)的理論知識

4、，能夠使學(xué)生建立無線電接收機的整機概念，了解接收機整機各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計、計算接收機的各個單元電路：輸入網(wǎng)絡(luò)、變頻級、中放級、檢波級及音頻放大器。初步掌握小型調(diào)幅波接收機的調(diào)整及測試方法。</p><p><b>　　設(shè)計要求和設(shè)計指標(biāo)</b></p><p>　　超外差式AM接收機設(shè)計參數(shù)：</p><p>　　1

5、) 接收AM 信號頻率范圍535kHz～1605kHz ;2) 調(diào)制信號頻率范圍100Hz～15kHz;3) 最大不失真功率≥100mW;4) 鏡像抑制比優(yōu)于20dB ;5) 接收機靈敏度≤1mV ;</p><p>　　6）電源：3V 單電源供電</p><p>　　此外,還要適當(dāng)考慮接收機的效率,輸出波形失真等。</p><p>　　三、超外差式收音機原

6、理分析</p><p>　?。ㄒ唬┢吖艹獠钍找魴C原理框圖</p><p>　　（二）七管超外差收音機電原理圖</p><p>　?。ㄈ┢吖艹獠钍找魴C電原理圖分析</p><p>　　1、功放級、前置低放級原理</p><p>　?。?）如原理圖示，功放級是由BG6、BG7和輸入變壓器B3組成的乙類推挽功放電路（即

7、有輸入變壓器和但無輸出變壓器功率放大電路也稱OTL電路）。在原理圖中，對直流通路而言，BG6、BG7是相互串聯(lián)的，如圖2示；對交流通路而言，BG6、BG7是相互并聯(lián)的，如圖3示。</p><p>　　R17、R18為分別為BG7、BG6的上偏置電阻，C21、 R16、C17為電源退耦電路，C19為消振電容，C20輸出耦合電容，同時它與R15構(gòu)成BG4的交流負反饋 。</p><p>　　前

8、置放大器是BG4、BG5兩級直耦式放大器組成的，R12為BG4的直流負反饋電阻，同時也是它的上偏電阻,R13為BG4的集電極負載和BG5的上偏電阻，C16為輸入耦合電容。</p><p>　?。?）由原理圖知，BG6、BG7對交流而言是并聯(lián)的且都為射極輸出器，BG7 級為實際上的射極輸出器，BG6為等效的射極輸出器。因為，當(dāng)信號為負半周時，BG7導(dǎo)通、BG6截止，電源通過BG7、揚聲器給C18充電，充電路徑為：Ｅ

9、＋→揚聲器→Ｃ２０→ＢＧ７→Ｅ－；當(dāng)信號為正半周時，BG7截止、BG6導(dǎo)通，BG6導(dǎo)通時的電源是靠C18在信號為負半周時充的電壓而提供的，此時電路可等效為如圖4示 。因此，BG6為等效的射級輸出器，所以，BG6、BG7組成的功放級都可看成是射級輸出器。又因?qū)涣鞫裕瑑晒苁遣⒙?lián)的，而射級輸出器的優(yōu)點之一是輸出阻抗低，所以，功放級可直接與揚聲器相連，不需要輸出變壓器進行阻抗變換。</p><p>　　2、電源退耦電

10、路原理</p><p>　　在一些放大器中，常使用電池作為電源，比如收音機，當(dāng)電池失效時，其電源內(nèi)阻R0將會變大，由此可能引起放大器的自激振蕩，為消除這種自激，常采用電源退耦電路。退耦是指去掉兩部分之間的有害聯(lián)系，與耦合作用相反。</p><p>　　圖5是兩級阻容耦合放大器，R0是電源VCC的內(nèi)阻。設(shè)在某瞬間輸入信號ui的瞬時極性為上＋下－，則電路上各點的瞬時電壓極性和T1、T2的集電極

11、交流電流分量ic1、ic2 的瞬時流向如圖5所示。當(dāng) ic1和ic2 流過內(nèi)阻R0時，就會在R0上產(chǎn)生交流電壓降，由于ic1《ic2 ，可認(rèn)為這時在R0上產(chǎn)生的交流壓降主要是ic2產(chǎn)生的，其瞬時極性為上＋下－。uf 對于第二級放大器來說相當(dāng)于負反饋電壓，如圖6示。uf 對于第一級放大器來說相當(dāng)于正反饋電壓，如圖7示。它通過Rb1 加在T1的be結(jié)上，uf 和ui的假定極性同相位，因而構(gòu)成正反饋。當(dāng)兩級阻容耦合放大器的增益較高時，這種

12、正反饋就足以引起自激振蕩，此振蕩是有害的，應(yīng)當(dāng)避免。</p><p><b>　　3、變頻器原理</b></p><p>　　變頻是一種頻率變換過程，即把載波頻率為高頻的調(diào)幅信號變?yōu)檩d波頻率為中頻的調(diào)幅信號的過程稱為變頻，完成頻率變換的電路稱為變頻器。</p><p>　　收音機圖紙中實際電路： R1、R2為BG1變頻級的偏置電阻，確定BG1的

13、靜態(tài)工作點，使其穩(wěn)定地工作在非線性區(qū)。C5為基極高頻旁路電容，BG1為共基極電路，C2為輸入回路的高頻補償電容 ，C1a 、L1組成輸入調(diào)諧回路，由它選擇某一電臺的調(diào)幅信號，再經(jīng)L1、與、L2的互感耦合到晶體管BG1的基極；L4、、C1b組成本機振蕩回路，C3 為高頻補償電容，C4為墊整電容。本機振蕩信號由L4的抽頭位置通過C6注入變頻管的發(fā)射極。L3為產(chǎn)生振蕩所必需的反饋線圈，L3圈數(shù)很少，對振蕩的影響不大。而L5 、C7是接在變頻管

14、的集電極，諧振于465KHZ，根據(jù)并聯(lián)諧振曲線知，它對最低的振蕩頻率535+465=1000Hz，也幾乎是短路的，所以只要將L3和L5C7分別看成短路,那么該振蕩電路就是一個變壓器反饋共基調(diào)射型自激LC振蕩器。</p><p><b>　　4、中和電路原理</b></p><p>　　在晶體管內(nèi)部，集電極與基極之間存在著幾個微法甚至十幾個微法的結(jié)電容CbC，當(dāng)晶體管工

15、作頻率較高情況下，極間電容Cbc相當(dāng)于短路線，此時集電極電壓與基極電壓之間的相位關(guān)系就會由工作在低頻時反相關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)橥嚓P(guān)系，從而構(gòu)成寄生正反饋，產(chǎn)生自激振蕩。所謂中和就是中和由于晶體管結(jié)電容Cbc的存在而產(chǎn)生的icb。從而達到自激振蕩的目的，如8圖示。中周變壓器的初級中間抽頭4是接電源負極，這樣做的目的有兩點：一是可以提高晶體管的輸出阻抗，使之與下一級的輸入阻抗相匹配，更重要的是可以減小晶體管的輸出阻抗對諧振回路品質(zhì)因數(shù)的影響；二是由

16、于4端接－E就使3、5兩端的相位對4而言極性恰好相反，中和電容ＣN接在管子的基極與中周的3端之間，此時icb與iN的方向相反，若ＣN的大小選擇的合適就能使iN＝icb從而達到最佳中和，消除自激振蕩。</p><p><b>　　5、 檢波原理</b></p><p>　　本收音機原理電路中，2AP9為檢波二極管，C13為465KHZ濾波電容，C8為音頻濾波電容，R8、

17、R9為檢波電阻。C13的充電回路：BZ33次級的上端 BZ33次級的下端。C13 放電回路：分二路，一路是C13右→ R5→R4→E→C13左，另一路是 C13右→ R8→R9→C13左。</p><p>　　6、自動增益控制電路也稱AGC電路原理</p><p>　　AGC的作用：①使收音機接收不同的電臺信號強度變化較大時，使其輸出的音量變化較小，②使同一電臺的音量不致于明顯地忽大忽小

18、地變化。是因為當(dāng)接收強電臺時，AGC電路負反饋作用很強，使得收音機的增益自動減低不致于使后級過截而失真；當(dāng)接收弱電臺時，AGC電路不起作用或作用甚微，對放大器的增益基本上無影響。這樣當(dāng)調(diào)諧電臺時各電臺的音量相差的幅度就可以減少，同一電臺特別是遠地電臺發(fā)出的無線電波，尤其是短波時刻在忽大忽小地變化而影響收音機的質(zhì)量，AGC電路則能自動地減小這種影響，如圖9示。R5、C8為RC濾波器，另外R5還起負反饋作用。沒有信號時，M點正、N點負、Ｑ點

19、負；有信號時，檢波后的音頻脈動直流通過二極管D→R8→R9→地→BZ3次級的下端，此時，Ｎ點正、Ｍ點負、Ｑ點正，Ｑ點的電壓極性與原來的相反，導(dǎo)致ＵQ點電位下降，故VBG2B隨之下降。由于在一定范圍內(nèi)三極管的實際放大量隨發(fā)射結(jié)正向偏壓VBE大小而變化，VBE大放大量也大，因此自動增益控制就是利用檢波輸出的音頻脈動直流成份在電位器上產(chǎn)生的反饋壓降的大小來控制BG2發(fā)射結(jié)正向電壓的大小，從而改變BG2的增益的，因此，AGC電路實質(zhì)上是一種負

20、</p><p>　　四、超外差式收音機的安裝與調(diào)整</p><p>　?。ㄒ唬┌惭b與焊接的注意事項</p><p><b>　　1、安裝注意事項：</b></p><p>　?、乓话闱闆r下，電路中的帶“﹡”的電阻用一個小于它的阻值的固定電阻和一個電位器串聯(lián)起來代替它，接入電路，等調(diào)試符合要求后，再用一個固定電阻換上。&

21、lt;/p><p>　?、谱⒁怆娊怆娙莸挠姓摌O性之分、三極管的管腳排列（有時不遵循它的排列一般規(guī)則）及三個中周的型號（它們的技術(shù)參數(shù)比如通頻帶、選擇性不同，若裝錯會影響收音機的性能）。</p><p>　?、前惭b順序：功放→前置放大→變頻級→二級中頻放大→檢波。</p><p>　?、仍谠骷^為密集的地方，應(yīng)將不怕燙的元器件先安裝，怕燙的元件（如晶體管）后安裝，同一

22、個單元電路中應(yīng)先安裝大型或持征元件，以它作為參考點，后安裝小元件。</p><p><b>　　2、調(diào)試注意事項：</b></p><p>　　(1)測試各級靜態(tài)電位時，紅表筆接電源的正極，黑表筆依次測試各級的電位。</p><p>　　(2)原理圖中BG7的集電極與電源的負極之間有“ ”，意思是在線路板上它是斷開的它是用來調(diào)試BG7、BG6的

23、集電極電流用的，待調(diào)試完畢，再將兩者連接起來。</p><p><b>　?。ǘ┌惭b與調(diào)試</b></p><p>　　1、安裝步驟：先裝功放級即Ｂ３以后的部分，再裝前置級即Ｒ９至ＢＧ５之間的元器件。</p><p><b>　　2、調(diào)試步驟</b></p><p><b>　?。?）調(diào)

24、靜態(tài)工作點</b></p><p>　　目的：使各級三極管都處在工作狀態(tài)（BG2—BG7處于放大狀態(tài)，BG1處于放大、振蕩狀態(tài)）。</p><p>　　方法：調(diào)收音機電路圖中帶“*”號的電阻（用一個小于電路圖中標(biāo)示值的電阻和一個同數(shù)量級的電位器串聯(lián)接入帶“*”號的位置），使各級電位或電流達到圖中標(biāo)示的值后，將此電阻和電位器焊下，用萬用表的歐姆檔測其總阻值，并用一個固定的電阻代替

25、之，安裝于帶“*”號的位置。[具體：R17、R18用390Ω+1K(電位器)串聯(lián)代替；R1、R4、R15都用10K+47K(電位器)串聯(lián)代替]</p><p><b>　?。?）調(diào)中頻</b></p><p>　　目的：使三個中頻變壓器都準(zhǔn)確諧振于465KHZ上。</p><p>　　方法：將465KHZ的中頻調(diào)幅波信號輸出線的非接地端接入BG

26、1的基極，地線接至電池的負極，將雙連電容全旋進去，用無感起子依次調(diào)整BZ3、BZ2、BZ1的磁芯位置，以改變其電感量，使BG2的射極電位最?。ɑ蚴孤曇暨_最大而且不刺耳）。</p><p>　　由于前、后級之間相互影響，反復(fù)調(diào)整幾次。</p><p>　?。?）對刻度（調(diào)整振蕩回路的電感、電容）</p><p>　　目的：使雙連電容全部旋入至全部旋出時，收音機所接收的

27、信號頻率范圍正好是整個中波段535KHZ— 1605KHZ。</p><p>　　方法：接收535KHZ的調(diào)幅波信號（將信號輸出線的非接地端靠近磁性天線，地線接至電池的負極），將刻度盤旋至535KHZ處，用無感起子調(diào)整振蕩回路的線圈B2的磁芯位置，以改變其電感量 ，使BG2的射極電位最小（或使聲音達最大而且不刺耳）。</p><p>　　接收1605KHZ調(diào)幅波信號（將信號輸出線的非接地端

28、靠近磁性天線，地線接至電池的負極），將刻度盤旋至1605KHZ處，調(diào)振蕩回路的補償電容C3（拉線電容），使BG2的射極電位最?。ɑ蚴孤曇暨_最大而且不刺耳）。</p><p>　　由于高、低端之間相互影響，反復(fù)調(diào)整幾次。</p><p>　　（4）調(diào)統(tǒng)調(diào)（調(diào)整輸入回路的電感、電容）</p><p>　　目的：使本機振蕩頻率與輸入回路頻率的差值恒為中頻465KHZ。&l

29、t;/p><p>　　方法：接收600KHZ的調(diào)幅波信號（將信號輸出線的非接地端靠近磁性天線，地線接至電池的負極），將刻度盤旋至600KHZ的刻度處，調(diào)輸入回路的線圈B1在磁棒上的位置 ，以改變其電感量 ，使BG2的射極電位最小（或使聲音達最大而且不刺耳）。用蠟燭將線圈B1固定。</p><p>　　接收1500KHZ的調(diào)幅波信號（將信號輸出線的非接地端靠近磁性天線，地線接至電池的負極），將刻

30、度盤旋至1500KHZ的刻度處，調(diào)輸入回路的補償電容C2（磁可調(diào)電容），使BG2的射極電位最小（或使聲音達最大而且不刺耳）。</p><p>　　由于高、低端之間相互影響，反復(fù)調(diào)整幾次。</p><p><b>　　性能測試</b></p><p><b>　　靜態(tài)工作點的測試</b></p><p&g

31、t;　　將收音機的調(diào)整的無電臺信號的位置，用萬用表毫安檔分別測量變頻管、一中放、二中放、及低放部分靜態(tài)工作點電流。并與標(biāo)準(zhǔn)值比較。</p><p>　　測量標(biāo)準(zhǔn)：（偏差小于20%）</p><p>　　A ：四個點都合格且偏差小于10%。</p><p>　　B：四個點都合格且偏差小于20%。</p><p>　　C：三個點合格且偏差小于

32、15%。</p><p>　　D：三個點合格且偏差小于20%。</p><p>　　E：合格點數(shù)小于3個（20%）。</p><p>　　整機功率及輸出功率的測定</p><p>　　將萬用表的電流檔串入收音機電源回路。將低頻信號發(fā)生器接入音量電位器的上端，音量開到最大，輸入1KHz正弦波信號，在揚聲器BL的兩端用示波器測量1KHz正弦波信號

33、的峰-峰值，調(diào)整輸入信號的峰值，使輸出正弦波信號的波形在失真小于5%的情況下達到最大，測量此時電源電路的輸出電流，就得到整機最大功率。</p><p>　　測量標(biāo)準(zhǔn)：(2.6V時，整機電流為14mA)</p><p>　　A ：數(shù)值差低于5%。</p><p>　　B：數(shù)值差低于10%。</p><p>　　C：數(shù)值差低于15%。<

34、;/p><p>　　D：數(shù)值差低于20%。</p><p>　　E：數(shù)值差高于20%。</p><p>　　將低頻信號發(fā)生器接入音量電位器的上端，音量開到最大，輸入1KHz正弦波信號，在揚聲器BL的兩端用示波器測量1KHz正弦波信號的峰-峰值，調(diào)整輸入信號的峰值，使輸出正弦波信號的波形在失真小于5%的情況下達到最大，測量此輸出正弦波的峰峰值，并與標(biāo)準(zhǔn)值比對。<

35、/p><p>　　測量標(biāo)準(zhǔn)：(2.6V時，揚聲器BL的兩端電壓峰峰值約1.6V)</p><p>　　A ：數(shù)值差低于5%。</p><p>　　B：數(shù)值差低于10%。</p><p>　　C：數(shù)值差低于15%。</p><p>　　D：數(shù)值差低于20%。</p><p>　　E：數(shù)值差低于

36、20%以下。</p><p><b>　　靈敏度測試</b></p><p>　　將高頻信號發(fā)生器接入選頻回路的a端，輸入1000KHz、調(diào)制頻率=1KHz、Ma=0 .3的AM波信號，在VT3的發(fā)射極用示波器測量1KHz正弦波信號的峰-峰值，調(diào)整輸入信號的峰值，當(dāng)示波器上1KHz信號峰-峰值為1mV，測此時輸入信號峰峰值，以此作為接收機的靈敏度指標(biāo)。&l

37、t;/p><p>　　測量標(biāo)準(zhǔn)：(1.5mV)</p><p>　　A ：數(shù)值差高于5%以內(nèi)。</p><p>　　B：數(shù)值差高于10%以內(nèi)。</p><p>　　C：數(shù)值差高于15%以內(nèi)。</p><p>　　D：數(shù)值差高于20%以內(nèi)。</p><p>　　E：數(shù)值差高于20%以上。</p

38、><p>　　4、接收頻率范圍的測試</p><p>　　將可變電容CA全部旋出，用示波器測試C2的右端，讀出本機振蕩的高端頻率；然后將可變電容CA全部旋入，用示波器測試C2的右端，讀出本機振蕩的低端頻率；兩個頻率各減去465KHZ ，得到該機的頻率覆蓋范圍。中頻段標(biāo)準(zhǔn)值為535KHz—1605KHz。</p><p><b>　　測量標(biāo)準(zhǔn)：</b>

39、;</p><p>　　A ：535KHz—1605KHz。</p><p>　　B：帶寬超出535KHz—1605KHz范圍，但包含整個接收頻段。</p><p>　　C：上偏或下偏20%以內(nèi)，帶寬達到1070KHz。</p><p>　　D：上偏或下偏20%以內(nèi)，帶寬達到1000KHz。</p><p>　　E：

40、上偏或下偏20%以上，或帶寬低于1000KHz。</p><p>　　注：此處測試以本振頻率為準(zhǔn)；合格本振頻率范圍為：1000kHz~2070kHz。</p><p><b>　　六、課程設(shè)計總結(jié)</b></p><p>　　這次課程設(shè)計前后持續(xù)一周，我們設(shè)計的是七管超外差式收音機。在課程設(shè)計之前，我們通過各個渠道查找資料后分析驗證，經(jīng)過多次的

41、修改與整理，做出了如上的設(shè)計思路。</p><p>　　這次的課程設(shè)計本應(yīng)是由我們自己全部設(shè)計，但由于我們基礎(chǔ)有限，而且我們的課程設(shè)計時間有限，所以我們選用了NT—7B(七管)收音機實驗套件。由于未能參加刻電路板這一程序，也導(dǎo)致我們隊真題的電路圖和元件缺乏認(rèn)識。盡管如此，但我們嚴(yán)格按照設(shè)計實驗的要求操作，對于實驗原理的掌握起到了同樣的作用，而對調(diào)試過程中出現(xiàn)問題的處理也極大地加強了我們的動手能力。</p&g

42、t;<p>　　通過這次課程設(shè)計，我們更好的鞏固和加深了對調(diào)頻收音機工作原理的理解。通過本課題設(shè)計與裝配、調(diào)試，提高了我的實際動手能力，鞏固已學(xué)的理論知識，使我建立無線電接收機的整機概念，了解接收機整機各單元電路之間的關(guān)系及相互影響，從而能正確設(shè)計、計算接收機的各個單元電路：輸入網(wǎng)絡(luò)、變頻級、中放級、檢波級及音頻放大器。初步掌握小型調(diào)幅波接收機的調(diào)整及測試方法。同時也學(xué)會了更多的基本的實驗技能，極大地提高了運用理論知識解決

43、實際問題的能力。</p><p><b>　　七、參考文獻</b></p><p>　　沈偉慈 《通信電路（第二版）》 西安電子科技大學(xué)出版社</p><p>　　戴峻浩 《高頻電子線路指導(dǎo)》 國防工業(yè)出版社</p><p>　　曾興文 陳健 《高頻電子線路輔導(dǎo)》 高等教