课程设计论文宽带中频放大器.doc
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1、课程设计说明书 第 13页宽带中频放大器摘 要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。在超外差式调频接收机的设计过程中,应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。中频放大器由于工作频段较低而且固定,其性能可以做得很好,从而达到满意的接收效果。对中频放大器电路的主要要求是工作稳定,失真小,增益高,选择性好,有足够宽的通频带。由此在中间级用双调谐放大器对宽频带放大电路进行展宽,也就是提高上限截止频率。而输出级射极跟随器是一个共集组态的单管放大电路。本文主要讲述了超
2、外差接收设备、中频放大器的组成、原理与作用和整机电路的相关介绍和说明。关键词:中频放大电路,超外差,射极跟随器 目 录1 绪论12 设计过程12.1 超外差接收设备12.1.1工作原理12.1.2 方框图12.2 中频放大器的组成和作用32.3 中频放大电路及原理32.3.1 电路组成框图42.3.2 电路组成分析42.4 整机电路9总 结11致 谢12参考文献131 绪 论随着现在社会的快速发展,通信技术在我们的生活中广泛应用,而我所学的是电子信息工程,有一部分涉及的是通信技术,对于这次设计,在应用最广泛的是调频接收机,随着科学技术的发展,出现了超外差方式的调频接收机。在超外差式调频接收机的
3、设计过程中,应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。整个电路的设计必须注意几个方面,尤其是中频放大电器是一个接收机中一个重要器件,中频放大器由于工作频段较低而且固定,其性能可以做得很好 ,从而达到满意的接收效果。对中频放大器电路的主要要求是工作稳定,失真小,增益高,选择性好,有足够宽的通频带。由此在中间级用双调谐放大器对宽频带放大电路进行展宽,也就是提高上限截止频率。 2 设计过程2.1 超外差接收设备2.1.1工作原理超外差电路就是这样的装置。它将所要收听的电台在调谐电路里调好以后,经过电路本身的作用,就变成另外一个预先确定好的频率,然后再进行放大和检波。这个固定
4、的频率,是由差频的作用产生的。如果在收音机内制造个振荡电波(通常称为本机振荡),使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合,这种工作叫混频。由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率,这就是外差作用。采用了这种电路的收音机叫外差式收音机,混频和振荡的工作,合称变频。 外差作用产生出来的差频,习惯上采用易于控制的一种频率,它比高频较低,但比音频高,这就是常说的中间频率,简称中频。任何电台的频率,由于都变成了中频,放大起来就能得到相同的放大量。 2.1.2 方框图图1是超外差接收设备的方框图:输入调谐回路VV1高频放大混频中频放大鉴频低频功放扬声器本机振荡天线图 1 超外差接收设
5、备方框图由图1超外差接收设备的方框图可以看出超外差接收设备主要由输入调谐回路、高频放大、混频、本机振荡、中频放大、鉴频和低频功放组成。调谐回路的输出,进入混频级的是高频调制信号,即载波与其携带的音频信号。经过混频,输出载波的波形变得很稀疏其频率降低了,但音频信号的形状没有变。通常将这个过程(混濒和本振的作用)叫做变频。根据此次课程设计的要求,超外差式调频接收机,整个电路由六部分组成,分别为高频放大、混频、本振、中放、鉴频、低频放大。(1)高频放大器:高频放大器是用来放大高频信号的器件。根据高放的对象是载频信号这一情况,一般采用管子做放大器件,而且并联谐振回路作为负载,让信号谐振在信号载频。这样
6、做的好处是:1)回路谐振能抑制干扰;2)并联回路谐振时,其阻抗很大,从而可输出很大的信号。(2)混频:混频是将不同载频的高频已调波信号变换为较低的同一个固定载频(一般称为中频)的高频已调波信号,但保持其调制规律不变,然后送入中频放大器。在接收端,它起频率变换作用,最后采用混频方式可以大大提高接收机性能。(3)本振电路:本振电路与混频电路一起可以接收到不同载频的各发射台高频已调波信号变换为同一载频(中频)的高频已调波信号,然后送入中频放大器进行放大。它一般用LC谐振回路来产生一个稳定的本地振荡频率,将这个稳定的谐振频率与高频放大输出信号混频,得到一个中频信号。(4)放大电路:放大电路是一种能量转
7、换电路,即将直流电源能量转换为输出信号的能量,同时必然有一部分能量消耗。超外差式接收机能够大大提高收音机的增益、灵敏度和选择性。因为不管电台信号频率如何都变成为中频信号,然后都能进入中频放大级,所以对不同频率电台都能够进行均匀地放大。中放的级数可以根据要求增加或减少,更容易在稳定条件下获得高增益和窄带频响特性。此外,由于中频是恒定的,所以不必每级都加入可变电容器选择电台,避免使用多联同轴可变电容器,而只需在调谐回路和本振回路用一只双连可变电容器就可完成接收。(5)鉴频器:在鉴频器部分,采用比例鉴频器,普通鉴频器的线性范围较宽,调整较易,但在鉴频器前必须加上一级限幅器,而比例鉴频器则不需要但是为
8、了得到良好的限幅特性,必须仔细调整比例鉴频器的工作状态与电路参数,也可以在前一级加一个限幅器。(6)低频功放:一般从鉴频器输出的信号都比较小,为了得到所需的信号,必须将输出信号进行放大。一般采用三极管放大电路来实现这一功能。而本次设计采用运算放大器效果比较好。高频电路很容易受到干扰,所以对信号的要求比较高,在中频放大器电路的输出端,如果直接接鉴频器,很可能得到很多不需要的波形,用滤波器很难滤除,所以在鉴频器的输入端加一级限幅器,去除不需要的波,使输出更为纯净。2.2 中频放大器的组成和作用(1)电路组成中频放大器有分立元件的,有被集成在芯片中的,多数厂家采用自己的专用芯片。分立元件的中频放大器
9、电路形式与低噪声放大器的电路形式很相似,也是一个共发射极电路,只是它们工作的频点不一样。 在超外差一次变频接收机电路中,有一个中频放大器;在超外差二次变频接收机中,则通常有第一、第二中频放大器;在直接变换的线性接收机中,没有中频放大器。(2)电路作用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。简洁来说有以下两点:1)获取高增益:与射频放大部分相比,由于中频频率固定,并且频率较低,可以很容易地得到较高的增益,因而可以为下一级提供足够大的输入。2)提高选择性:接收机的邻近频率选择性一般由中频放
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