超外差接收机中频放大器电路设计毕业设计.doc
《超外差接收机中频放大器电路设计毕业设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《超外差接收机中频放大器电路设计毕业设计.doc(45页珍藏版)》请在三一办公上搜索。
1、超外差接收机中频放大器电路设计摘 要本课题研究超外差接收机中频放大器电路。超外差接收机是使用本地产生一个振荡波与输入的频率信号进行混频,再将这个输入信号的频率转换成某一个确定的频率的方式。这样的方式可以很大程度上提高远程通信接收高频频率信号和弱小信号的能力。在1919年,科学家们利用超外差原理制作出了超外差接收机。本文就对接收机的结构以及超外差接收机中频放大器电路做了详细的讨论,对其中一些主要模块的原理、性能参数以及设计仿真等操作都做了相关的解释。本文共分为五章:第一章为绪论,着重介绍的是课题的背景意义以及课题目前的研究现状。第二章对现阶段使用较多的几种接收机进行详细的介绍,同时分析了它们的主
2、要结构、工作原理以及对应的优缺点。之后介绍了本课题设计中所运用到的Multisim软件。最后综合分析其性能指标并结合本课题的需求,确定使用超外差式接收结构。之后对超外差式接收机的部分模块电路进行设计与仿真。第三章则是混频器的测试和研究。首先对混频器的工作原理和现有的混频器结构都做了详细描述,通过分析,采用平衡混频器(模拟乘法混频器),同时对其中的一些参数进行仿真。第四章为中频放大器电路的设计和仿真。根据课题中要求的参数,设计出符合课题的中频放大器电路。同时使用Multisim软件对其进行仿真操作。第五章为本课题的结论。本文主要通过对中频放大器电路的设计和实现,来确保接收机系统良好的灵敏度、选择
3、性以及频率响应特性。在实际的研究设计过程中,首先必须了解所设计的器件,并掌握其原理、性能指标等,然后才进行电路的设计,最后用Multisim软件进行仿真测试。关键词:接收机;超外差接收机;混频器;中频放大器HE SUPERHETERODYNE RECEIVER INTERMEDIATE FREQUENCY AMPLIFIER CIRCUIT DESIGNAbstractThis topic research the superheterodyne receiver intermediate frequency amplifier circuit. Superheterodyne receive
4、r is the use of local produce shock wave mixing with the input signal, then the frequency of the input signal is converted into a certain frequency method. This method can adapt to the remote communication for the needs of the high frequency signal and weak signal reception. In 1919, scientists usin
5、g the superheterodyne principle into a superheterodyne receiver. In this paper, the structure of receiver and superheterodyne receiver made a detailed discussion of intermediate frequency amplifier circuit, principle, performance parameters of some of the main modules, and design the simulation oper
6、ations such as do the relevant explanation. This paper is divided into five chapters:The first chapter is an introduction part, it mainly introduces is the subject of meaning and the background of the current research status. Chapter ii of the present stage using more kinds of receiver is introduced
7、 in detail. Finally comprehensive analysis of the performance index and with the demand of this topic, determine the use of superheterodyne receiver structure. After used in the design of this subject are introduced to the Multisim software.At the same time the superheterodyne receiver part of the c
8、ircuit design and simulation. The third chapter is the research and test of mixer. First mixer on the working principle of mixer and the existing structure have made detailed description, through the analysis, using balanced mixer (analog multiplication mixer), at the same time, some of these parame
9、ters are simulated. The fourth chapter of intermediate frequency amplifier circuit design and simulation. According to the required parameters in subject, intermediate frequency amplifier circuit design conforms to the subject. use Multisim software on its dc, bias circuit and the stability of circu
10、it simulation. The finally chapter is the conclusion of the paper.This article mainly through to the intermediate frequency amplifier circuit design and implementation, to ensure that the receiver sensitivity, selectivity and good frequency response characteristics. In actual design process, first m
11、ust understand the design of devices, to understand the principle, performance index, etc., and then to the design of the circuit, then use Multisim software simulation test.Key words : Receiver ; superheterodyne receiver; frequency mixer; intermediate frequency amplifer第一章 绪论11.1 课题背景及其意义11.2 国内外研究
12、现状31.3本课题的主要内容和结构3第2章 接收机42.1接收机结构42.1.1超外差接收机72.1.2 零中频接收机72.1.3 低中频(近零中频)接收机82.1.4 宽带中频数字接收机92.2 接收机的技术指标92.2.1 增益92.2.2 接收机的选择性和线性度92.2.3 接收机的动态范围102.2.4 接收机的灵敏度和噪声分析102.3 电路仿真软件Multisim的应用112.3.1 Multisim 10.0的主要功能和特点112.3.2 Multisim 10.0在模拟电子技术中的应用112.4 本课题所用的接收机结构132.4.1 超外差接收机132.4.2 超外差接收机的系
13、统仿真132.5本章小结17第三章 混频器193.1 混频器的构成和基本工作原理193.2 平衡混频器213.2.1 模拟乘法器混频器213.2.2 创建混频器仿真电路213.2.3 低通滤波器243.3 本章小结26第四章 中频放大器274.1 中频放大器在无线通信技术中的应用274.2 中频放大器的分类274.2.1 单调谐中频放大器374.2.2 双调谐中频放大器284.2.3 多级中频放大器294.3 中频放大器主要技术要求294.3.1 增益294.3.2 选择性294.3.3 通频带304.3.4 稳定性304.4 中频放大器电路的设计304.4.1 参数要求304.4.2 设计步
14、骤314.4.3 设计314.5 本章小结37第五章 总结38致谢39参考文献40第一章 绪论1.1 课题背景及其意义超外差接收机是使用本地产生一个振荡波与输入的频率信号进行混频,然后将这个输入信号的频率转换成某一个确定的频率的方式。这样的方式可以很大程度上提高远程通信接收高频频率信号和弱小信号的能力。在1919年,科学家们利用这种超外差原理制作出超外差式接收机,超外差接收机的性能比一般放大式的接收机要好的多,所以直到现在仍然广泛应用在远程信号的接收中,并且广泛应用到技术测量、工业控制、仪器仪表、计算机通信等领域,同样也可以应用到复杂环境下要求较高的系统中去。如今,通信技术正在飞速发展,21世
15、纪更是电子通信技术的世纪,因此对于通信技术方面的研究也变得更加重要。随着无线电子产品的增多,无线电通信技术的运用也越来越广泛。这就更需要我们对无线电通信技术进行研究,使它们得到更多的运用。在研究接收机过程中,我们对接收机的要求也越来越高,比如接收机的价格,电路集成度以及工作频率等等。现阶段常见接收机类型包括有超外差、低中频(近零中频)、零中频、宽带数字中频接收机等,其中超外差式接收机是使用最广泛的。在超外差式接收机系统结构中,从天线端口接收信号后,通过高频放大器进行放大,同时与本地振荡器发出的信号一块儿在混频器中进行混频,混频后则产生了所需的中频信号,最后通过检波器检波以及低频放大,提取所需要
16、的信号。本课题研究的超外差式接收机可用于较多的无线设备中,比如有蓝牙技术和GPS导航技术,所以也就拥有了比较好的发展前景。在课题设计初期,通过查阅书籍文献,在研究无线通信技术领域中,由于频谱资源有限,各类接收机设备的频谱接收都有其固定的频段。在实际通信技术的应用中,无形中帮助了我们更好的研究。1.2 国内外研究现状目前,单片射频收发机正在迅速的发展中,为了解决无线通信技术应用的问题提供了比较有效的帮助。接收机的发展应用是为了在各种外界因素的影响下仍然可以调制解调出有用的信号。然而这样也提高了对接收机性能较高的要求,同样也加大了设计难度。在无线通信技术飞速发展的时代,在这一阶段,主要研究低成本、
17、低功耗的接收机。接收机的设计要求是以最低的成本以及低功率来接收和处理信号,同时确保接收机正常稳定的工作。其中射频接收电路能够很大程度的降低接收机系统的成本和接收机结构的尺寸。近年来,各种不同类型的拓扑结构的射频接收电路相继被研究出来,其中包括超外差式接收机电路拓扑结构、低中频接收机的电路拓扑结构、数字中频接收机电路拓扑结构等等。这些不同类型的拓扑结构都有着自身的优点和缺点。如今,超外差接收机原理被运用到很多电子产品中,比如蓝牙技术、GPS导航技术等,如图1-1和图1-2就是蓝牙接收机和GPS接收机的基本原理框图。图1-1 蓝牙接收机直接转换的基本结构图图1-2 一般的GPS接收机结构框图1.3
18、本课题的主要内容和结构 本课题比较详细的介绍了现阶段的各类接收机,主要研究超外差接收机中频放大器的电路设计,同时比较全面的介绍了其中的混频器模块,并进行了设计和仿真操作,分析各部分电路功能实现的主要步骤和仿真结果。 论文结构为: 第一章为绪论部分,着重介绍的是课题的背景意义以及课题目前的研究现状。 第二章就现阶段各类具有代表性的接收机都做了比较详细的介绍,并对他们的系统结构、工作原理以及优缺点进行全面分析。同时介绍了本课题设计中所运用到的Multisim仿真软件.综合分析后,确定本课题所采用的超外差式接收机系统,符合课题要求,同时对超外差接收机部分电路进行设计并仿真。 第三章为混频器的研究与测
19、试,对混频器的工作原理和现有的混频器结构都做了详细描述,同时对其中的一些参数进行仿真。第四章为中频放大电路的仿真设计,根据课题的参数要求,设计出符合课题的中频放大器电路。同时利用Multisim软件对其进行仿真操作。第五章为本课题的结论。第二章 接收机2.1接收机结构 接收机的主要任务就是从已调制AM波中解调出之前有用的信号,主要由输入电路、高频电路、混频器电路、中频放大器电路、检波器电路、低频放大器电路、低频功率放大器电路和扬声器或者耳机构成。原理框图如图2-1所示。图2-1 一般接收机系统结构框图输入电路将很多无线电台发出的信号进行选取,然后送到混频器电路。混频器电路把输入信号的频率转换成
20、中频频率,此时频率幅值的变化是恒定的。高频信号的输入频率,不管它如何变化,只要经过混频之后得到的频率都是固定不变的。中频放大器则放大频率信号的幅度,直到满足检波器中所要求的频率大小为止。接着检波器将中频调幅信号中的音频信号提取出来,再传送到低频放大器里面。低频放大器通过电压放大并检测之前提取出来的音频信号。最后就是由功率放大器把音频信号放大,通过扬声器或者耳机将音频电信号转变为声音的过程。因为天线接收的高频信号全部都是通过混频电路转变成恒定不变的中频频率,然后再进行放大,所以接收机系统的灵敏度以及选择性都比较好,性能也更加稳定。2.1.1超外差接收机 超外差接收机是使用本地产生的振荡波与输入的
21、频率信号进行混频,再将输入信号的频率转换成某一个特定的频率的方式。该方式可以很大程度上提高远程通信的接收高频率信号和弱信号的能力。1919年,科学家们利用超外差原理制作成超外差接收机。超外差接收机的性能优于一般放大式的接收机,所以直到现在仍然广泛应用在远程信号的接收中,并且广泛应用到技术测量、工业控制、仪器仪表、计算机通信等领域,同样也可以应用到复杂环境下要求较高的系统中去。图2-2为超外差原理图,图2-2 超外差原理图图中fL为本地振荡器的频率信号,输入信号是一中心频率为fc的射频信号。这两个信号是由一个混频器混合,输出不同的频率的成分被称为中频信号,即fI=fL-fc为中频频率。图2-3给
22、出了混频过程中的前后波形图。中频信号除中心频率由FC网络变换,频谱结构和输入信号基本上是相同的,中频信号实现了线性搬移过程。从而在很大程度上保留了输入信号的有用的信息,有利于检波器的检测。而超外差原理主要是运用在超外差接收机中(如图2-4)图2-3(a) 混频前后波形图2-3(b) 中频放大前后波形 图2-4 超外差接收机原理结构框图在整个接收机工作过程中,经过远距离传输后的信号,进入到接收机中的信号就变得非常虚弱,为了满足检波器的正常工作,必须要有足够大的信号。因此就要将信号放大,从而确保整个接收机的正常工作。在以前的接收机中,大多都采用高频放大级,而性能优良的超外差接收机系统得到了越来越广
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 超外差接收机 中频放大器 电路设计 毕业设计
![提示](https://www.31ppt.com/images/bang_tan.gif)
链接地址:https://www.31ppt.com/p-4137598.html