1、摘要 隨著廣播技術的發展，無論是發射機還是接收機都在不斷更新換代。尤其以接收機的發展更為明顯，目前的無線電接收機不單能收音，且還有可以接收影像的電視機、數字信息的電報機等。其中，調幅接收機由天線回路、高頻放大電路，混頻電路、中頻放大電路、檢波器、低頻放大電路等六部分組成，經過電路本身的作用，就變成另外一個預先確定好的頻率（在我國為465KHz），然后再進行檢波和放大。關鍵詞：混頻，檢波，功放。目錄一、前言1二、設計指標12.1單元電路設計及仿真12.2 調幅接收系統整機電路設計12.3高頻實驗平臺整機聯調1三、系統總述23.1射頻功率放大器的工作原理23.2混頻電路工作原理23.3中頻放大電路

2、工作原理33.4解調電路（檢波電路）工作原理33.5低頻功率放大電路工作原理33.6本地振蕩電路工作原理3四、單元電路設計及仿真44.1高頻功率放大器44.2混頻電路54.3中頻放大電路64.4檢波電路74.5低頻功率放大電路84.6本地振蕩電路9五、整機電路設計圖11六、高頻實驗平臺整機聯調12七、設計總結13八、參考文獻14一、前言調幅接收的功能與發射的相反，它是將已調調信號進行處理，使其恢復處于發送端相應的基帶信號。高頻放大是將輸入信號進行放大,需要調諧于接收機的工作頻率;解調是將已調信號還原成低頻信號;本機振蕩則是為解調器提供與輸入信號載波同頻的信號;最后的低頻功放則是將聲音信號放大。

3、本文主要對包絡檢波的原理進行了詳細的講述，并用Multisim軟件對整個系統的各個部分進行了設計仿真。二、設計指標2.1單元電路設計及仿真1）設計電容三點式振蕩器本振電路設計指標：用差分式振蕩器產生一個頻率為5MHz的本地載波，作為接收系統混頻部分的本地載波。使其經過混頻電路后頻率降為100KHz的中頻信號。2）設計單（雙）差分對構成的乘法器混頻電路設計指標：分別用單差分對管和雙差分對管實現乘法器的下混頻電路。即本地載波的頻率為0.9MHz與信號頻率3KHz進行差頻，得到中頻100KHz。3）設計峰值包絡檢波電路設計指標：將中頻信號與本振信號進行加法運算后通過包絡檢波得到低頻信號。4）設計中頻

4、諧振放大器電路設計指標：對經過混頻電路后的中頻調幅信號進行放大，放大倍數為10。5）設計低頻功率放大器電路設計指標：將低頻信號放大10倍，用以驅動負載工作。6） 設計射頻放大器設計指標：接收到的信號為已調小信號，放大倍數10倍。2.2 調幅接收系統整機電路設計整個調幅接收系統實現接收載波頻率為1MHz，調制信號為3KHz，幅值為0.05的調幅小信號，并對其進行放大、混頻、檢波的操作，最終實現還原原始信號即。2.3高頻實驗平臺整機聯調三、系統總述本次設計的是調幅接收機的設計，電路主要有高頻小信號放大器、本地振蕩器、混頻器、中頻放大器、包絡檢波器和低頻放大器組成。采用晶體三極管設計電路實現，中頻放

5、大器是提高電壓增益的作用。包絡檢波器有從調幅信號中取出調制信號的作用。此電路功能是由信號發生器產生的調幅信號送到混頻器與本地振蕩所產生的等幅高頻信號進行混頻，產生載波信號，此載波信號再經過中頻放大器將電壓放大，從而通過二極管峰值包絡檢波器以提取包絡檢波實現檢波，最后輸出低頻信號。再通過低頻放大器將低頻信號進行放大。系統原理框圖3.1射頻功率放大器的工作原理射頻功率放大器（RFPA）用于對載波和已調波進行功率放大，是各種無線發射機的主要組成部分。射頻功率放大器的工作頻率很高，但相對頻頻帶很窄。射頻功率放大器一般都采用選頻網絡作為負載回路，如LC諧振回路。近年來，寬頻帶發射機的各中間級還廣泛采用一

6、種新型的寬帶、射頻功率放大器。他不采用射頻網絡作為負載，這樣它可以在很寬的范圍內變換工作頻率，而不重新調諧。3.2混頻電路工作原理在調幅接收系統中，對接收到的信號在解調之前要進行混頻（也稱變頻）處理，即完成信號頻率的加減法運算，實現將信號的中心頻率及個分量頻譜搬移至新的頻段，各分量的頻率間隔和相對幅值保持不變。進行這種頻率變換時，新的頻率等于原信號頻率與某一參數頻率之和或差，取其和者為上混頻，取其差者為下混頻。新的中心頻率常稱為中間頻率，簡稱為中頻，參考頻率稱為本機振蕩頻率，簡稱本振頻率。3.3中頻放大電路工作原理中頻放大電路是調幅接收機的重要組成部分，是決定接收機靈敏度及選擇性的關鍵電路。中

7、頻放大電路一般是由兩級中頻放大電路組成，每級放大器的前面和后面均設有中頻選頻回路，以對中頻信號進行放大和選頻。第一級中頻放大的信號來自混頻電路的中頻信號，第二級中頻放大器的輸出信號經第三中頻變壓器耦合送入檢波器進行解調。在該設計報告中，中頻放大電路采用二極管混頻電路實現下混頻，即將其高頻信號的頻率降低達到中頻，為下一級中頻放大做準備。3.4解調電路（檢波電路）工作原理檢波過程實際就是一個解調過程，它與調制過程相反。檢波器的作用是從振幅設置的高頻信號中還原出原調制信號。檢波器由檢波器件、低通濾波器及負載電阻組成。3.5低頻功率放大電路工作原理在多級放大電路中，輸出的信號往往是送去驅動一定的裝置。

8、在調幅接收系統中，低頻功率放大器就是要求有一定的輸出功率的輸出級。它主要用于向負載提供功率的放大電路。而經過解調器輸出的信號為低頻功率信號，是我們所需要的信號。可信號功率太小，不能達到我們的要求，將它通過一個低頻功率放大器后，其幅值和功率均得到提高，可以達到要求，以方便那觀察和研究。3.6本地振蕩電路工作原理振蕩器是一個不需要外加入信號控制就能自動將直流能量轉換為特定的頻率和振幅的交流信號。而在調幅接收系統中的本地振蕩電路是產生混頻電路中所需頻率載波的電路，該振蕩器采用差分對管實現本地振蕩的產生。四、單元電路設計及仿真4.1高頻功率放大器高頻功率放大器是放大我們從信道中取出的高頻小信號，要求它

9、除具有放大功能外還應具有低噪聲性能的特性。其電路圖如圖5-1所示，仿真波形如圖5-2所示。 圖5-1 電路圖 圖5-2 仿真波形4.2混頻電路混頻電路是將放大后的高頻信號的頻譜從高頻段搬移到固定的中頻段，使其得到更好的放大效果。其電路圖和仿真波形圖如圖5-3和圖5-4所示。圖5-3 混頻電路原理圖圖5-4 仿真波形圖圖5-4中上面的波形為輸入的高頻AM信號，下面的波形未經過混頻器的信號，其頻率明顯降低了，實現了信號頻譜從高頻到中品地搬移。 4.3中頻放大電路中頻放大電路決定了接收機靈敏度及選擇性。中頻放大電路一般是由兩級中頻放大電路組成，在該設計報告中只例舉了一級中頻放大電路作為中頻選頻回路，

10、以對中頻信號進行放大和選頻。其電路原理圖和波形仿真圖如圖5-5和圖5-6所示。圖5-5 一級中頻放大電路原理圖圖5-6 中頻放大電路仿真波形圖中頻放大電路是對經過混頻器頻率降低到中頻的AM信號進行放大處理，在圖5-6中，上面的波形為未經過放大的AM信號，下面的波形是經過放大后的信號。這只是一級放大，在實際電路中一般為兩級放大，故其放大后的波形圖應比上面的幅值大。4.4檢波電路檢波電路有包絡檢波和同步檢波兩大類，其中包絡檢波中又包含二極管峰值型均值包絡檢波兩類。二極管峰值包絡檢波電路簡單，元器件容易找到且成本低，檢波效果也較好。本設計主要對二極管峰值包絡檢波原理進行描述。其電路原理圖和和仿真圖如

11、圖5-7和圖5-8所示。二極管包絡檢波器分為峰值包絡檢波和平均包絡檢波。二極管峰值包絡檢波需要輸入信號電壓幅度大于0.5V，檢波器輸出、輸入之間是線性關系，故又稱為線性檢波。 輸入回路提供調幅信號源。檢波二極管通常選用導通電壓小、導通電阻和結電容小的點接觸型鍺管。RC電路有兩個作用：一是作為檢波器的負載，在兩端產生解調輸出的原調制信號電壓；二是濾除檢波電流中的高頻分量。為此，RC網絡必須滿足 式中，為載波角頻率，為調制角頻率。 檢波過程實質上是信號源通過二級管向負載電容C充電和負載電容C對負載電阻R放電的過程，充電時間常數為RdC，Rd為二極管正向導通電阻。 放電

12、時間常數為RC，通常R>Rd,因此對C而言充電快、放電慢。經過若干個周期后，檢波器的輸出電壓V0在充放電過程中逐步建立起來，該電壓對二極管VD形成一個大的負電壓，從而使二極管在輸入電壓的峰值附近才導通，導通時間很短，電流導通角很小。當C的充放電達到動態平衡后，V0按高頻周期作鋸齒狀波動，其平均值是穩定的，且變化規律與輸入調幅信號的包絡變化規律相同，從而實現了AM信號的解調。 圖5-7 電路原理圖圖5-8 仿真圖4.5低頻功率放大電路在調幅接收系統中，低頻功率放大電路的特性直接決定了負載的工作狀態。它是為負載提供功率的放大電路。其電路圖和仿真波形圖如圖5-10和圖5-11所示。圖

13、5-10 低頻功率放大電路原理圖圖5-11 低頻功率放大電路仿真波形圖低頻功率放大器是對解調出來的單音頻信號進行功率放大，以驅動負載工作。如圖5-11所示，上面的波形為景低頻功率放大后的信號波形，明顯比下面的波形幅值大。因為其工作在丙類狀態，工作效率高。4.6本地振蕩電路本地振蕩器在調幅接收系統中產生本地載波。其電路形式有多種，如LC振蕩器，單差分對和雙差分對振蕩器。圖5-12 電路原理圖圖5-13 仿真波形圖在該調幅接收系統中用的是單差分對振蕩器，其電路原理圖和仿真波形圖如圖5-12和圖5-13所示。五、整機電路設計圖 六、高頻實驗平臺整機聯調 如下圖7-1、7-2、7-3所示分別為接收到的

14、調幅小信號、經混頻器后產生的中頻信號和解調出來的低頻信號。圖7-1 接收到的調幅小信號圖7-2 中頻圖7-3 解調后的信號七、設計總結 通過這次設計讓我們真正理解了生活中日常見到的電子的裝置的基本工作原理，認識到理論與實踐之間的差距，聯系實際的應用去理解知識比一大堆理論來的直接與清晰明了。此次設計，在我們小組中我主要設計了峰值包絡檢波電路，混頻電路，電容三點式振蕩電路，低頻放大電路。在設計中難免會遇到很多學習中不會注意到的問題，比如說在解調中在取某些值后輸出是失真的波形，在設計開始并沒有想過會存在那樣多的問題，當著手時才發現要完成一個信號的解調，在元器件、電路和取值都要有一部分的要求，科學是嚴

15、謹的，這更讓我們一絲不茍起來。 在設計中也得到很多見識，獲得或理解知識時的欣喜與在一個問題上的糾結都是很寶貴的，在這種情緒的反復中，認識到學習就是這樣一個過程。不管過程怎樣，以小見大的反射出以后學習的態度。團隊交流可以加深學習，找出問題，相互彌補不足，在資料的采集方面提高了不少效率，也提高的每個個體的興奮度，真切體會團隊學習給我們帶來的快樂，學習是快樂的。至今我仍感慨頗多，的確，從選題到設計完成，從理論到實踐，在整整一個星期的日子里，可以說是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，比如以前沒有真正接觸到的元器件，以及在具體的電路中我迷們需要注意的元器件的額定功率，額定電壓，額定電流等等。同時不

16、僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來， 才能真正提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說是困難重重，難免會遇到各種各樣的問題，最后在老師和同學的幫助下順利完成了這次任務。雖然這次實訓只有兩周，但我卻過得相當充實。通過實訓，讓我清楚地認識到了自己這方面知識的缺乏，更加激起我在今后的學習中去不斷地了解去學習頻電子線路設計知識。因為自己學的是電子信息專業，所以高頻知識顯得尤為要。學好高頻知識，對自己以后的工作及生活也是非常必要的。在這次的實訓中，也不免遇到了一些搞不懂的地方，這樣的事情同樣鍛煉了自己的耐心以及遇到困難想辦法解決的能力。 感謝老師以及同學們對我的幫助，這次的實訓將為我今后的學習與工作打下了堅實的基礎。八、參考文獻 1 Multisim1