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1、学校代码： 10128学 号：8 课程设计报告（ 题 目： 调幅收音机 学生姓名： 陈贵滨学 院： 信息工程学院系 别： 电子系班 级： 通信11-2指导教师： 黎玉玲、任跃二 一四 年 一 月目 录第一部分 调幅收音机原理及电路实现3一、调幅收音机原理3二、器件的识别及测量5第二部分 调幅收音机的仿真与分析7一、仿真注意事项7二、单元电路的仿真与分析7三、 调幅收音机单元电路指标计算、焊接及功能测试16第三部分 产品验收21一、收音机效果验收21二、课程设计体会及建议21 第一部分 调幅收音机原理及电路实现一、调幅收音机原理图1 收音机电路原理图该电路从整体上分为三个部分从前至后分别是混频电
2、路、中频放大电路、电压放大及功率放大电路1.混频电路：广播信号（AM信号）从T1天线输入经过混频电路后V1和选频网络后电压信号变为465K的放大的电压信号。图2 输入电磁波时域信号 图3 输入电磁波频谱图图4 输出电磁波时域信号 图5 输出电磁波频谱图2.中频放大电路：将经过混频放大后的465K的AM信号经过两级高频小信号谐振放大器将mV级的电压信号放大大概100倍左右。再经过V3的三级管包络检波器将AM信号所携带的音频信号从放大后的AM信号中解调出来即得到相应的音频信号。图6 输入电磁波时域信号 图7 输入电磁波频谱图图8 输出电磁波时域信号 图9 输出电磁波频谱图3.电压放大及功率放大电路
3、：经过包络检波后的音频信号经过V4组成的低频放大器将音频信号放大后，再通过V5,V6组成的功率放大器将功率放大后驱动扬声器或耳机发声。图10 输出电磁波时域信号 图11 输出电磁波频谱图二、器件的识别及测量表1元件型号实测元件位号型号实测三极管9013V6 285电阻R61K1K9013V7 281R22K2K9014V5 378R430K30K9018V1 120R556K56K9018V2 123R7、R10100K100K9018V3 126R1120K120 K9018V4 132瓷片电容瓷片电容偏差较大发光二极管红色223磁棒及线圈4888mm电解电容4.7uF振荡线圈TF10(红色
4、)100uF中频变压器TF10(黄色)TF10(白色)TF10(绿色)双联电容CBM-223PF耳机插座3.5mm装配说明书1机壳上盖1输入变压器蓝色机壳下盖1扬声器0.5W 8刻度面板电位器10K调谐拨盘电阻位号型号实测电位器拨盘R85150.9R13、R1510099.7磁棒支架1R12、R14120118.9印刷电路板1R3150149.9电池极片4R11220221.5螺丝5R16510509.8导线红、黑、黄R9680680第二部分 调幅收音机的仿真与分析一、仿真注意事项 调幅收音机的仿真与分析是高频电子线路课程设计的重要组成环节。设计要求应用multisim仿真软件对实际电路进行仿
5、真、分析与验证，使学生加深对实际电路的理解。仿真时要注意以下事项：（1）仿真电路要最大程度的模拟实际电路； （2）仿真参数的设置一定要与实际电路相吻合；（3）仿真分析要给出分析条件以及具体结论；（4）仿真时要求调制信号是限带信号（至少是3个频率以上的合成信号）。二、单元电路的仿真与分析（一）低频电压放大及功率放大电路的仿真与分析1、仿真电路图12 低频电压放大及功率放大电路的仿真原理图2、静态参数仿真低频电路部分的静态参数仿真。表2测量位置晶体管编号基极集电极V5535.6mV2988mVV6519.2mV3000mVV7498.8mV497.7mV3、仿真波形图与仿真分析（1）低频电压放大及
6、功率放大电路的输入与输出波形对比图图13 低频电压放大及功率放大电路的输入与输出波形对比图（2）仿真分析表3实际电路参数仿真分析结果BG4的电流放大倍数412414.87BG6的电流放大倍数0.340.428BG7的电流放大倍数7981.49B5的电压比及其性质（降压或升压）24降压20降压B6的电压比及其性质（降压或升压）23降压21降压BG4的电压放大倍数243242.5BG6和BG7构成功放电路的功率放大倍数1523图14 输入频谱图图15 输出频谱图（二）中频放大及检波电路的仿真与分析1、仿真电路图16 中频放大及检波电路2、中频电路部分的静态参数仿真（BG2，BG3的基极和集电极电压
7、）。表4基极集电极V20.767V3VV30.885V3V3、仿真波形图与仿真分析（1）中频放大及检波电路的时域波形图（BG2基极、BG3发射极、C11的输出电压波形）图17 输入输出波形对比图图18 V3发射极波形（2）中频放大及检波电路的频谱图（BG2基极、BG3发射极、C11的频谱图）图19 V2基极频谱图图20 V3发射极频谱图图21 输出频谱图（3）仿真分析表4实际电路参数仿真分析结果V2的电流放大倍数5598V3的电流放大倍数8385V2电压放大倍数150200V3电压放大倍数0.220.3（三）高频信号的接收及变频电路的仿真与分析1、仿真电路图22 高频信号的接收及变频电路2、高
8、频电路部分的静态参数仿真。表4测量点电压V1基极1.606VV1集电极2.808V3、仿真波形图与仿真分析（1）接收及变频电路的时域波形图（BG1基极、BG1发射极、BG1集电极、B3输入电压的波形） 图23 V1基极波形 图24 V1发射极波形 图25 V1集电极波形 图26 输出波形图（2）接收及变频电路的频谱图图27 V1基极频谱图图28 V1发射极频谱图图29 V1集电极频谱图图30 输出频谱图三、调幅收音机系统电路的级联仿真1、系统仿真电路图31 级联仿真电路2、仿真波形图与仿真分析（1）系统电路的输入输出波形图图32系统电路的输入输出波形图（2）系统电路的输入输出频谱图图33 输入
9、的频谱图图34 输出频谱图（3）级联效果与失真情况分析由级联的输入输出时域波形图可以看出失真不严重，但是通过傅立叶分析可以看到频域失真较严重。主要原因是由于使用的multisim版本的问题其中的虚拟元器件缺少频谱分析仪，故采用傅立叶分析而傅立叶分析有时间要求，在电路刚开始运行的时候波形比较失真故采用傅立叶分析得到的频谱图失真较严重。三、 调幅收音机单元电路指标计算、焊接及功能测试（一）低频电压放大及功率放大电路 1.低频功率放大电路（1）画出直流等效电路，计算静态工作点。图35 电压放大及功率放大电路直流等效电路功率放大电路静态工作点： Ib=1.89mA，Ic=15.506mA，Ubc=14
10、2uV，Uceq=502.307mV 电压放大电路静态工作点：Ib=23uA，Ic=3mA，Ubc=2.3V，Uceq=2.99V（2）画出交流等效电路，估算功率增益范围。图36 电压放大及功率放大电路交流等效电路（3）功率增益范围为15至60倍，电压放大倍数范围80至150倍通过对实际电路的测量可以看到实际电路的各个参数与计算得到的基本一致，但是由于仿真相应的元器件的缺乏导致用的三极管和变压器与实际的不同最终使得各个参数与实际参数差别很大。 （二）中频放大及检波电路 1.中频、检波及AGC控制电路）（1）画出直流等效电路，计算静态工作点。图37 中频放大及检波电路直流等效电路中频放大电路静态
11、工作点： Ib=21uA，Ic=2.316mA，Ubc=6.64V，Uceq=2.594V检波电路静态工作点： Ib=57.965uA，Ic=3.213mA，Ubc=2.188V，Uceq=2.985V（2）画出交流等效电路，分析检波失真情况。图38 中频放大及检波电路交流等效电路（3）电压放大倍数为200，通频带范围:430520Hz通过对实际电路的测量可以看到实际电路的各个参数与计算得到的基本一致，但是由于仿真相应的元器件的缺乏导致用的三极管和变压器与实际的不同最终使得各个参数与实际参数差别很大。 （三）高频信号的接收及变频电路 1.变频器电路（将本振信号独立考虑）（1）画出直流等效电路，
12、计算静态工作点。图39 变频器电路直流等效电路静态工作点：Ib=16.37uA，Ic=492.085uA，Ubc=1.285V，Uceq=1.877V（2）画出交流等效电路及电路的输入、输出频谱图。图40 变频器电路交流等效电路图41 输入频谱图图42 输出频谱图2.本振电路（1）画出直流等效电路，计算静态工作点。图43 本振电路直流等效电路（2）画出交流等效电路，判断是否满足相位平衡条件。图44 本振电路交流等效电路由交流通路可知若在晶体管基极加入一个冲激电压，则在晶体管集电极会的到一个和其反相的电压。再由变压器的同名端可得到其反相的电压再经过电容可得到一个和激励信号反相的电压信号。故属于正
13、反馈即满足相位平衡条件。（3）通过对实际电路的测量可以看到实际电路的各个参数与计算得到的基本一致，但是由于仿真相应的元器件的缺乏导致用的三极管和变压器与实际的不同最终使得各个参数与实际参数差别很大。 第三部分 产品验收一、收音机效果验收（1）接收电台来源及频率。1内蒙古人民广播电台蒙古语广播（实际频率1458kHZ），测试频率1400kHZ2中央人民广播电台经济之声（实际频率1143kHZ），测试频率1300kHZ3内蒙古电台汉语新闻综合（实际频率1000kHZ），测试频率1200 kHZ4呼和浩特电台新闻综合广播（实际频率882kHZ），测试频率900 kHZ5内蒙古电台汉语新闻综合（实际频
14、率678kHZ），测试频率690 kHZ6. 中国之声 （实际频率603kHZ），测试频率630kHZ（2）各个接收电台的实际效果。其中中国之声和内蒙古电台汉语新闻综合在任何地点声音都较大较清晰，其他4个电台在空旷地带声音较清晰。（3）焊接、测量、调试过程中出现的问题及解决办法（包括没有解决的问题）。a.焊接过程中一开始焊接的焊点出现了很多问题，经过检查发现主要是焊枪的头部分过于粗且平滑。通过将焊枪的头搓细后得到的焊点的效果相当好，因此如果以后自己买焊枪的情况下需考虑一下其在各方面的性能再选择是否购买b.在测量的过程中测量三极管的基极电流的难度较大，至今不知道如何去测量基极的电流。c.在统调的
15、时侯调覆盖需调节中周和半可调电容，经过多次调试后最大和最小的频率情况基本可以。但是在调节中间频段的时候偏差较大。后来考虑到是否是信号源的问题，再通过实例测试相应的频道和收音机刻度显示的频道的偏差较小，由此可确定实验室的高频信号发生器有问题。二、课程设计体会及建议1.体会：（1）七管收音机能用七个三极管就能实现调幅广播的接收电路非常简单没有数字电路部分全部是模拟电路。（2）在使用电源方面没有我们想象的很高的电压电源，此收音机只用了两节的干电池串联为整个收音机供电整个系统的电压不是很大（3）在整个电路中焊接只是很少的一部分，更多的部分是调试。在高频电路的设计和制作过程中调试是很重要的一部分。（4）
16、电路中运用了混频电路，高频小信号谐振放大器，低频放大器，低频功率放大器，正弦波振荡电路等在调试和测试过程中加深了对高频电路和理论的理解。（5）在做仿真测试时由于没有中周和相应型号的三极管所以在仿真过程中只能用变压器和三极管来试出相应正确的电路。更加坚定了我要自己去研究各种型号的三极管、中周结构和multisim中元器件创建方法的决心。（6）在整个收音机统调的时候，将相应的信号发生器的接头靠近收音机的磁棒就可以在空中得到相应的频率的电磁波。且可以由收音机接收到。由此激起了我对天线技术的好奇心和兴趣。2.建议：（1）整个调幅收音机的仿真由于没有相应的器件，整个仿真过程十分困难且对学习的帮助不大，建议取消该项。（2）如果是要用相应的收音机实验套件来做高频课程设计的话就应该更加注重每一部分的测试和电路原理的把握。这些老师不应该讲太多，学生有问题老师做相应的指导就行了。（3）也可以采用设计类型的实验，让学生去自主设计。查找相关资料，这样更能让学生更加深刻的理解相关课程的内容。