超外差式调频接收机

摘 要

此次高频课程设计，我选择设计《简易调频接收机》，接收机是各种通信系统中一个十分重要的组成部分，而通信技术在我们的生活中广泛应用。这里想要得到一个超外差式调频接收机。超外差是目前很多接收机广泛采用的技术，与直接放大式接收机相比，超外差具有很多突出的优点，灵敏度好，易得到足够大且比较稳定的放大量，易调整等。所谓超外差，就是利用本地产生的等幅震荡波与输入信号混频，将输入信号频率变换为某个预先确定的频率的方法，即变为固定的中频。

接收机分为以下几部分构成：选频网络、高频小信号放大、变频、中频放大、鉴频、低频功放。整个电路的设计应注意以下几方面：选择性好的级应尽量靠前，因为在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最佳。整机的灵敏度，选择性，通频带等主要取决于中放级，而噪声则主要取决于高放或混频级。所以在考虑中放级时，应在满足频带要求与保证工作稳定的前提下，尽量提高增益；而在考虑高放级时，则增益成为次要矛盾，主要应尽量减小本级的内部噪声。总的来说，设计一部接收机时必须考虑全面，妥善处理一些相互牵连的矛盾。

关键词：调频 接收机 超外差 混频

目 录

摘 要 ............................................................................................................................................ 1 目 录 ............................................................................................................................................ 2 第一章 绪 论 ................................................................................................................................ 3

1.1 引言 .................................................................................................................................... 3 1.2 主要技术指标 .................................................................................................................... 3 1.2.1. 工作频率范围 ................................................................................................................ 3

1.2.2.灵敏度 ...................................................................................................................... 3 1.2.3. 选择性 .................................................................................................................... 3 1.2.4. 通频带 .................................................................................................................... 4 1.2.5. 输出功率 ................................................................................................................ 4 1.3 总体方案 .......................................................................................................................... 4

1.3.1 原理框图及组成部分 ............................................................................................. 4 1.3.2工作原理 .................................................................................................................. 5 1.3.3 部分波形变换图 ..................................................................................................... 5

第二章 部分电路分析................................................................................................................... 6

2.1 高频小信号放大电路 ...................................................................................................... 6 2.2变频电路 ............................................................................................................................. 8

2.2.1 混频器电路 ............................................................................................................. 8 2.2.2 本地振荡 ............................................................................................................. 10 2.3 中频放大电路 .................................................................................................................. 11 2.4 鉴频电路 .......................................................................................................................... 12 第三章 仿真 .................................................................................................................................. 14

3.1 高频小信号放大器电路仿真 .......................................................................................... 14 3.2 混频电路及仿真 ............................................................................................................ 16 3.3 本地振荡电路仿真 ........................................................................................................ 17 3.4 中频放大电路 ................................................................................................................ 18 3.5 鉴频电路 ........................................................................................................................ 19 3.6 低频放大电路 .................................................................................................................. 20 第四章 心得体会 .......................................................................................................................... 21 附录 参考文献 ............................................................................................................................ 22

第一章 绪 论

1.1 引言

本次设计，目的是设计一个简易超外差调频接收机。现代通信与人们的生活紧密相关，任何通信离不开信号的调制发送和解调接收，且这些系统中核心技术就是高频电子技术，因此，此选题有重要的意义。在超外差调频接收机设计过程中，将其分为高频放大，混频，本振，中放，鉴频，低频功放。进一步学习高频电子电路，掌握电路仿真技巧。超外差式接收机的核心是混频器部分，混频器与本地振荡器一起构成变频器，将接收到的不同载波频率转变成固定的中频。然后解调放大。

1.2 主要技术指标

1.2.1. 工作频率范围

接收机系统可以就收到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围，在整个接受的波段范围内就要满足主要指标，工作频率必须和发射机的频率相对应。因为调频广播接收机的频率范围为88-108MHZ，这是因为调频广播的发射机频率为88-108MHZ。中频频率：465KHZ. 1.2.2.灵敏度

接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度。通常用输入电压的大小来表示，接受的信号越小，灵敏度越高。调频广播接收机的灵敏度为5-30uV. 1.2.3. 选择性

接收机从各种信号和干扰中选出所需要的信号，或衰减不要的信号的

能力称为选择性，单位用dB（分贝）表示，dB数越高选择性越好。调频接收机中的中频抗干扰应大于50dB。

1.2.4. 通频带

接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。调频接收机的通频带一般为200KHZ. 1.2.5. 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）功率成为不失真功率。输出功率 ≥100mW。

1.3 总体方案

1.3.1 原理框图及组成部分

超外差调频接收机是由天线，输入回路，高频放大器，混频器，本地振荡器，中频放大器，检波器，低频功放组成。原理框图如图1-1

天线 扬声器 鉴输入回路 高频放 大 混频器 中频放 大 频器 低频放 大 本 振

图 1-1 接收机结构图

1.3.2工作原理

如图示，天线接收到微弱的高频信号，经输入回路选频为f1，经高

放送入混频器，本振输出另一高频f2，送入混频。混频器的输出为含有f1,f2,(f1+f2),(f2-f1)等频率分量的信号。接调频混路得中频f3=f2-f1=465kHZ.再经中频放大，获得足够高增益，然后检波器检出低频信号，经过解调器解调后，由低频功放级放大。

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。 1.3.3 部分波形变换图

1） 混频器前后输入波形如图1-2

将输入波形和本地载波送入混频器，得到一个差频，其频率降低了，波形的形状不改变。

图1-2 混频前后波形

2）中频放大器输入前后波形如图1-3

将中频信号放大，提高其增益。频率不改变。