高频课程设计之调频接收机的设计3课件.doc

调频接收机的设计 专业班级 测控13-2 学 号 姓 名 指导教师 温涛 设计时间 1月8号 图3-1 调频接收机的组成 一般调频接收机的组成框图如图3-1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。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。 四.单元电路设计及原理分析 高频功率放大电路 图4-1高频功率放大电路 高频功率放大电路如图4-1所示, 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。其具体的工作原理如下： 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ICB1(MC3361). 混频电路 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。如果器件仅实现变频，振荡信号由其它器件产生则称之为混频器。 二极管环形混频电路 二极管环形混频电路 a ）原理电路 （ b ）等效电路A 、原理电路及其等效电路：如图4-2 （ a ）、（ b ）所示。 ?对于图4-2（ a ）所示电路，通常将 信号输入端口称之为 R 端口 ， 本振电压输入端口称之为 L 端口， 中频输出信号端口称之为 I 端口 。 需要说明的是： 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。 L evel 7 ， L evel 17 ， L evel 23 三种系列，它们所需的本振功率分别为 7dBm(5mW) ， 17dBm(50mW) 和 23dBm(200mW) ，显然，本振功率电平越高，相应的 1dB 压缩电平也就越高，混频器的动态范围也就越大。对应于上述三种系列， 1dB 压缩电平所对应的最大输入信号功率分别为 1dBm(1.25mW) 、 10dBm(10mW) 、 15dBm(32mW) 。 二极管环形混频器具有工作频带宽（从几十千赫到几千兆赫）、噪声系数低（约 6dB ）、混频失真小、动态范围大等优点。 二极管环形混频器的主要缺点是没有混频增益，端口之间的隔离度较低，其中 L 端口到 R 端口的隔离度一般小于 40dB ，且随着工作频率的提高而下降。实验表明，工作频率提高一倍，隔离度下降 5dB 。的直线；输入电压中， ， ，且 ，此时，二极管将在 的控制下轮流工作在导通区和截止区。 ??由图4-2 (a) 知，流过负载 的总电流为： 当 时，二极管 D 3 、 D 2 导通， D 1 、 D 4 截止，相应的等效电路为图4-2 (c) ： 列出的 KVL 方程为： 图4-2(c) 所以，流过各二极管的电流为： （ 4.2.3） 流过负载的总电流为： （ 4.2.4 ） 当 ＜ 0 时，二极管 D 1 、 D 4 导通， D 3 、 D 2 截止，相的等效电路如图4-2 (d) 图4-2 (d) 列出的 KVL 方程为： 流过各二极管的电流为： （ 4.2.5 ） 流过负载的总电流为： （ 4.2.6 ） 在 的整个周期内，流过负载的总电流可以表示为： （ 4.2.7 ） 利用开关函数，可以将上式表示为： 即： （ 4.2.8 ） 由此可见，电流中包含的频率分量为： 中的有用中频分量为 （ 4.2.9 ） 电路特点 ：若二极管特性一致，变压器中心抽头上、下又完全对称，则环 形电路的最重要特点就是 各端口之间有良好的隔离 。 C 、插入损耗 根据定义，由图 4-2(a) 知，流过输入信号源端的电流为 将式（ 4.2.4 ）和（ 4.2.6 ）代入上式中得： 所以接在信号源端的等效负载电阻为： 若令 ，实现功率匹配，信号源提供的信号功率最大，为 输出端输出的中频电压幅值为 相应的输出中频功率为： 因