兰州理工大学毕业设计
(1)高频小信号放大电路 (2)混频电路 (3)振荡器电路 (4)鉴频电路
整个电路由六部分组成,分别为输入回路、高频放大、混频、本振、中放、鉴频、低频放大。其基本框图如下:
天线 扬声器
输 入 回 路 高 频放 大 混频器 中 频放 大 鉴频器 低 频 放 大
图2.3接收机基本原理框图
本 振 高频小信号放大电路
高频小信号谐振放大器的作用就是放大各种无线电设备中的高频小信号。高频小信号谐振放大电路主要用于接收机的高频放大器和中频放大器中,作用就是放大各种无线电设备中的高频小信号。
高频小信号调谐放大器的电路是由高频功率管做放大器件,并联谐振回路作为负载。 混频电路
混频又称变频,是一种频谱的线性迁移过程,它是使信号的频率由一个量值变换为另一个量值的过程,变换后,信号的频谱结构不会发生变化。具有这种功能的电路称为变频器。
一般用混频器产生中频信号,混频器将天线上接收到的信号与本振产生的信号混合,混合的频率等于中频时,信号可以通过中频放大器,被放大以后,进行峰值检波。检波后的信号被低频功率放大器进行放大,然后显示出来。由于本振电路的振荡频率随着时间变化而变化,因此,频谱分析仪在不同的时间段内接收到的频率是不同的。
在高质量的通信设备中或工作频率较高时,常常使用二极管平衡混频器或二极管环形混频器。其优点是噪声低、电路简单、组合分量少。环形混频器的输出是平衡混频器输出的两
10
兰州理工大学毕业设计
倍,且减少了电流频谱中的组合分量,这样就会减少混频器中所特有的组合频率干扰。与其它(晶体管和场效应管)混频器比较,二极管环形混频器虽然没有变频增益[9],但由于具有动态范围大,线性好及使用频率高等优点,因此本次设计选用二极管环形混频器。
本振电路
电容三点式振荡器输出波形较好、振荡频率高、频率稳定性好,电路如图2.4所示。
?CCEC(12V)R1LCC
?C1?CBR2RFRL?C2图2.4电容三点式振荡器
由图可见:与发射极连接的两个电抗元件为同性质的容抗元件C1和C2;与基极和集电极连接的为异性质的电抗元件L,根据前面所述的判别准则,该电路满足相位条件。 其工作过程是振荡器接通电源后,由于电路中的电流从无到有变化,将产生脉冲信号,因任一脉冲信号包含有许多不同频率的谐波,因振荡器电路中有一个LC谐振回路,具有选频作用,当LC谐振回路的固有频率与某一谐波频率相等时,电路产生谐振。虽然脉动的信号很微小,通过电路放大及正反馈使振荡幅度不断增大。当增大到一定程度时,导致晶体管进入非线性区域,产生自给偏压,使放大器的放大倍数减小,最后达到平衡,即AF=1,振荡幅度就不再增大了。于是使振荡器只有在某一频率时才能满足振荡条件,于是得到单一频率的振荡信号输出。
中频放大电路
中频放大电路的任务是把变频得到的中频信号加以放大,然后送到检波器检波。中频放大电路对超外差收音机的灵敏度、选择性和通频带等性能指标起着极其重要的作用。中放的作用主要有两个:(1)提高增益;(2)抑制邻近干扰[10]。
对中放的主要要求是:工作稳定,失真小,增益高,选择性好,有足够的通频带。对于高放,因工作频率f0高,通频带B=f0/QL宽,故高放回路的Q值越高越好,不必考虑B太窄的问题。但是对于中放,由于工作频率较低,若回路Q值过高,频带可能太窄而不能通过全部信号分量,所以希望在要求的通频带条件下选择性越高越好。也就是说,要求谐振曲线几
11
兰州理工大学毕业设计
乎接近矩形。实际的谐振曲线是很难接近矩形的,这时就考虑矩形系数Kr.Kr=2△f0.1/2△f0.7.
鉴频电路
从调频波中\检出\原来调制信号的过程称为调频波的解调,又叫鉴频。实现鉴频的电路称为鉴频器,也叫频率检波器。
鉴频器使输出电压和输入信号频率相对应的电路。用于调频信号的解调,常见的有斜率鉴频器、相位鉴频器、比例鉴频器,对这类电路的要求主要是非线性失真小,噪声门限低。
间接鉴频法:就是先对调频信号进行变换或处理,再从变换后的信号中提取原调制信号
的鉴频方法。又可分为振幅鉴频法和相位鉴频法两大类。
调频波振幅恒定,故无法直接用包络检波器解调, 显然,若能将等幅调频信号变换成振幅也随瞬时频率变化,既调频又调幅的FM-AM波[11],就可以通过包络检波器解调此调频信号。用此原理构成的鉴频器称为振幅鉴频器,其工作原理如图2.5所示。
图2.5振幅鉴频器原理
(a)(b)μFM变换电路μ包络检波μ00wcwμ低频功放
1.对放大电路的要求:
对低频功放的要求是根据负载的需要,提供足够的输出功率。因此,低频功放的输出电压和输出电流都应有足够大的变化余量。低频功放一个重要指标是最大输出功率,就是在正弦信号输入下,输出波形不超过规定的非线性失真指标,放大电路的最大输出电压与最大输出电流有效值的乘积。
对低频功放的另一个重要要求就是具有较高的效率。放大电路输出给负载的功率通常是直流电源提供的。在输出功率较大的情况下,效率问题更为重要。如果功率放大电路的效率不高,这样将造成能量的浪费,更重要的是消耗放大电路内部的电能将转换成为热能,使管
12
兰州理工大学毕业设计
子、元件等温度升高,因而不得不选用较大容量的放大管与其它设备。
2.放大电路中三极管的作用
在低频功率放大器中,三极管经常工作在大信号状态下,使得管子特性曲线的非线性问题充分暴露出来[12]。一般来说,低频功率放大器的输出波形的非线性失真比小信号放大电路要严重的多。在实际的低频功率放大器中,应根据负载的实际要求,尽量设法减小输出波形的非线性失真。
3. 放大电路的分析方法
在低频功率放大器中,由于三极管的工作点在其范围内变化大,因此,进行电路进行分析时,一般不能采用微变等效电路法,而应采用图解法来分析放大电路的静态和动态工作情况。
13
兰州理工大学毕业设计
第3章 调频发射系统电路仿真
3.1 振荡级
振荡级采用较为稳定的克拉泼电路如图3.1所示三极管Q1应为甲类工作状态,其静态工作点不应设的太高,工作点太高振荡管工作范围易进入饱和区,输出阻抗的降低将使振荡波形严重失真,但工作点太底将不易起振。
图3.1 稳定克拉泼电路图
主要原件参数的确定:R1 、R2、R3、R4确定高频三极管2N2222A的静态工作点。L1、C4与C2、C3组成并联谐振回路,其中C3两端电压确定振荡器反馈电压Vvo。C2、C3的比值确定反馈系数F,电路起振条件为VvoF>1。由于要求载频为4Mhz,根
f?12?LC (3.1)
通过公式计算可以确定L1和电容的值。如果输出频率不对还可以在仿真时用频率计观察频率并调节L1的大小即可得到需要频率。
图3.2 振荡器仿真波形 图3.3 频率计
14
基于Multisim的调频通信系统仿真毕业设计论文
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)
![](/skin/haowen/images/icon_star.png)