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调频无线接收机2.rar

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    调频 无线 接收机
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    科技学院 2011 届本科毕业论文调频无线接收机学科专业: 电子信息工程 指导教师: 吴 莘 学生姓名: 王镱霖 学生学号: 072004110532 中国﹒贵州﹒贵阳2011 年 5 月贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 I 页目 录摘要 ..............................................................IIIAbstract...........................................................IV第一章 绪论 ........................................................11.1 调频无线接收机的概述 .......................................11.2 调频无线接收机的特点 .......................................11.3 接收机的干扰种类 ..........................................1第二章 调频无线接收机的工作原理 ....................................22.2 接收机的工作原理 ...........................................22.3 设计要求 ...................................................22.4 调频接收机的总设计方案 .....................................3第三章 调频无线接收机 ..............................................53.1 电路的选择 .................................................53.2 单调谐小信号放大器 .........................................53.2.1 单调谐小信号放大器的分类 ..............................83.2.2 高频小信号放大器的质量指标 ............................83.3 模拟乘法器混频 ............................................103.4 本机振荡 ...............................................133.5 集成陶瓷选频放大器 ........................................143.5.1 集中选频放大器的构成与分类 ...........................143.5.2 分散选频式带通放大器 .................................153.5.3 集中选频放大器的优点 .................................153.6 正交鉴频 ..................................................163.7 锁相环分频器 ..............................................193.7.1 锁相环 ...............................................193.7.2 分频器的作用 .........................................20第四章 结束语 .....................................................21参考文献 ...........................................................22贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 II 页致谢 ...............................................................23贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 III 页调频无线接收机设计摘要在人们的日常生活中,广泛使用无线广播来传达声音信息,调频无线接收机在日常生活中应用非常广泛,由于电路自身独特优点,更受消费者的喜爱,也因此成为了无线通信技术飞速发展的起点。无线接收机线路简单,灵敏度较高,输出功率也较大,特别的适用于固定频率的接收,使接收机的性能得到了大大的提高,目前已成为新一代无线接收机中的一项关键技术。比如线调频接收机的用途覆盖了无线电通信、电视广播、无线电广播、雷达定位、遥测遥控、卫星通信以及现在已经完全进入普通人家的蜂窝移动通信系统等各个领域。本文介绍了一种调频无线接收机的设计方法。调频接收机是由高放,下变频,中频放大,限幅,FM 解调,音频功放,耳机等部分组成。设计思路是将从天线接收到的信号输入到单调谐小信号放大模块中,进行调谐,调谐成放大的高频信号。在将放大的高频信号连接到模拟乘法器混频模块中,然后使 8MHz射频信号进行调整本振频率使得混频输出为 4.5的中频信号。在对混频后的信号送入集成陶瓷选频放大器,对其进行放大,放大后的中频信号连接到正交鉴频模块,然后输出解调信号,在输入到锁相环分频器放大,经放大后输入耳机。 关键词:单调谐小信号器;模拟乘法器混频器;集成陶瓷选频放大器;正交鉴频模块;锁相环分频器。贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 IV 页FM Radio Receiver DesignAbstractIn people's daily life, widespread use of radio to convey sound information, FM radio receiver is widely used in daily life, due to its unique advantages of the circuit, but also by consumers, has become the rapid development of wireless communication technologystarting point.Wireless receiver circuit is simple and sensitive, the output power is large, particularly for fixed-frequency receiver, FM receiver, such as wire covering the use of radio communication, television broadcasting, radio, radar positioning, remote sensing and control, satellitecommunications, and is now fully into the ordinary people of the cellular mobile communication systems and other fields.This paper presents a design method of FM radio receiver.FM receiver is a high level, down conversion, IF amplifier, limiter, FM demodulator, audio amplifier, headphone and other components.Design idea is the received signal from antenna input to the single-tuned small-signal amplifier module, tuning, tuning into the amplified high frequency signal.Will be amplified in the high-frequency signal is connected to the analog multiplier mixer module, and then make adjustments 8MHz RF signal makes the natural frequency of 4.5 IF mixer output signal.After mixing in the integrated ceramic selected frequency signal into the amplifier, its amplification, the amplified IF signal is connected to the orthogonal frequency discrimination module, and then output the demodulated signal, the input to the PLL divider enlargeThe amplified input headphones.Key words: Single-tuned small-signal, Analog multiplier mixer, Integrated ceramic selected frequency amplifier, Quadrature discriminator module, PLL divider.贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 1 页第一章 绪论1.1 调频无线接收机的概述调频接收机的用途覆盖了无线电通信、电视广播、无线电广播、雷达定位、遥测遥控、卫星通信以及现在已经完全进入普通人家的蜂窝移动通信系统等各个领域。1.2 调频无线接收机的特点调频是指载波频率随调制信号发生变化,幅度保持不变的一种调制方式。频率调制与幅度调制相比具有抗干扰能力强及频带宽的优点。调频信号一般采用超短波波段传播。超短波的最大特点就是直线传播,不像短波能通过电离层折射及长波、中波能沿地球表面绕射,传播可达数千里。由于距离限制,超短波发射即使小功率也不会引起各波段的干扰,这样就改善了接收机的串音现象,从而提高了接收机的质量 [1]。1.3 接收机的干扰种类对于接收机希望混频器的输出端只有本振信号与输入信号混频得出的中频分量 fL-fl,但实际上还有许多其它频率的信号也会经过混频器或放大器的非线性作用而产生另一些中频分量输出,形成对有用信号的干扰。这些信号形成的方式有:直接从天线进入;由放大器的非线性产生;由混频器本身产生;由本振的谐波造成。对于接收机,主要有中频干扰,镜频干扰,互调干扰,信号与本振的自身组合干扰和倒易混频 [2]。贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 2 页第二章 调频无线接收机的工作原理2.1 接收机(前端)的基本概念和指标设计接收机(包括前端)必须首先熟悉其基本概念。为了能够比较客观、详尽地比较出不同接收前端的性能差异,规定了一系列旨在说明接收机特性的指标,这些指标对于接收机的设计具有指导性作用。2.2 接收机的工作原理调频无线接收机主要由输入电路、高频、下变频、中频放大、限幅、FM 解调、音频功放大和喇叭或耳机组成。如图 2.12.3 设计要求设计调频无线接收机时必须首先熟悉其基本概念 [3],以及对其电路模块单调谐小信号器、模拟乘法器混频器、本机振荡、集成陶瓷选频放大器、正交鉴频模块、等原理功能的巩固理解。2.4 调频接收机的总设计方案贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 3 页图 2.2 总设计图当天线接收到发射机所发射的信号后,会将接收的信号由输入端输入到单调谐小信号放大模块中,单调谐放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高谐小信号或微弱信号的线性放大,信号是通过单谐调放大器晶体管 Q1和选频回路 T1所觉定。它不仅对高频小信号进行放大,而且还对信号有一定的选频作用。而基极偏置电阻 W3、R22、R4和射极电阻 R5这是决定晶体管静态的工作点。可变电阻 W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而将输入的小信号放大。在由单调谐放大器模块输出端输出,通过模拟乘法混频器的输入端输入。在高频电子电路中,常常需要将信号自某一频率变成另一个频率,这样不仅能满足各种无线电设备的需要,而且有利于提高设备的性能。是将输入的信号的各分量移至新的频域,各分量的频率间隔和相对幅度保持不变,然而起关键作用的是 MC1496芯片,可以采用单电源供电,也可采用双电源供电。R12、R13组成平衡电路,F2为4.5选频回路,这时,将信号通过本机振荡,然后为混频器产生本振信号,这种信号是可调的,并能跟踪高频已调信号,以实现变频的功能。本机振荡又称“本地振荡器” 。通过本振频率使得混频输出为4.5的中频信号,这时所得到的中频信号将被送入集成陶瓷选频放大器的输入端,将会在集成陶瓷选频放大器又一次进行放大。集成陶瓷选频放大器是由放大和滤波两部分组成,前者的功能是放大信号;后者的功能是选择有用信号、滤除干扰信号。放大部分既可以是分立元件的 BJT或 FET放大电路,也可以是集成放大电路,不论是哪种,都必须具有足够的带宽,使其能容纳所要求的中心频率变动范围和信号频谱的有效宽度,因此,实际上都是宽带放大器。滤波部分的电路由工作频率和所要求的选择性与带宽决定,如可选用 LC滤波器,也可选用陶瓷滤波,晶体滤波器等特性滤波器。一般都要求带通放大器具有高增益特性,所以必须采用多级放大来满足。当信号再次被放大后的中频放大信号被集成陶瓷选频放大器的输出端输出,并且对该中频放大信号进行限幅,限幅的做用是把输出信号幅度限定在一定的范围内。经限幅后,信号进入到正交鉴频信号的输入端,正交鉴频器先将调频波经过一个线性移相网络变换成调频调相波,然后再用与原调频波一起加到一个相位检波器进行鉴频。因此,实现鉴频的核心部件是相位检波器。相位检波又分为叠加型相位检波和乘积型相位检波,利贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 4 页用法器的相乘原理可实现乘积型相位检波。相位鉴频器的输出电压 V0与调频波瞬时频率 的关系称为鉴频特性,其特性曲线(或称 s曲线) ,其中也用到了fMC1496芯片。之后从输出端输出解调信号。解调信号然后通过锁相环分频器后放大,最后输入到耳机。这样,一个调频无线接收机就成功了。贵州大学科技学院本科毕业论文(设计) 第 5 页第三章 调频无线接收机3.1 选择的电路方案调频无线接收机由单调谐小信号模块、模拟乘法器混频器、本振、集成陶瓷选频放大器、正交鉴频模块、 。3.2 单调谐小信号放大器图 3.1 单调谐小信号放大3.2.1 单调谐小信号放大器小信号谐振放放大器是通信机接收端的前端电路,主要用于高频小信号或微弱信号的线性放大。如图 3.1所示。该电路由晶体管 Q1、选频回路 T1二部分组成。它不仅对高频小信号进行放大,而且还有一定的选频作用。输入信号的频率 。基极偏置电阻 W3、R22、R4 和射极电阻 R5决定晶体管的静MHzfs12态工作点。可变电阻 W3改变基极偏置电阻将改变晶体管的静态工作点,从而可以改变放大器的增益。表征高频小信号调谐放大器的主要性能指标有谐振频率 ,谐振电压放大0f
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