【正文】 下面就其接收信號工作原理進(jìn)行分析： 調(diào)頻射頻信號從 IC 的第 12 腳進(jìn)入集成電路，經(jīng) IC 內(nèi)部的射頻輸入回路，由內(nèi)部集成的高頻小信號選頻放大器進(jìn)行選頻放大，然后與從 IC 第 5 腳進(jìn)入的本地振蕩信號進(jìn) 行混頻，由混頻產(chǎn)生差頻信號經(jīng)二階有源中頻濾波器，濾除混頻時產(chǎn)生的高頻信號，然后經(jīng) IC 內(nèi)部集成的運算放大器進(jìn)行放大，再經(jīng)一帶通濾波器，隨后經(jīng)電壓比較器進(jìn)行中頻限幅，然后經(jīng)環(huán)形濾波器濾波，鑒頻解調(diào)。 低頻放大部分電路 分析 調(diào)頻收音機(jī)的低頻放大電路與調(diào)幅收音機(jī)原理相同，包括前置放大和功率放大。電阻 17R 、 16R 用來減小 2L 線圈抽頭的不對稱和二極管特性的不平衡。因其有限幅作用，省去了中放電路的限幅器。 22C 和 26C 是中和電容器。 中頻部分電路分析 中額部分電路包括三級中頻放大器和鑒頻器。 AFC 具有捕捉和牽引輸入信號的功能，牽引范圍一般為177。維持振蕩所需的反饋能量，通過 12C 提供。然而，它對高頻信號頻率和本 振頻率又處于失諧狀態(tài)，起到高頻扼流作用。 12C 為反饋電容器，它將輸出端的一部分 能量反饋到輸入端，以維持振蕩。 3R 用來減小管子 1VT 的輸出阻抗變化對槽路的影響，并可防止自激。這樣，高放輸入阻抗和天線阻抗均較低 ， 致使輸入回路的有載QL值很低（ QL＜ 10)，所以通頻帶可以大于調(diào)頻廣播的頻率范圍 (20MHz)，因此，只要使回路諧振于波段之中，靈敏度可以做 到較均勻。為了充分發(fā)揮出調(diào) 頻收音機(jī)的優(yōu)點，低頻放大電路應(yīng)盡可能地做到頻響寬、失真小、功率余 量大，并配優(yōu)質(zhì)的揚(yáng)聲器和音箱，以得到高保真的放聲效果?；祛l的結(jié)果得到了 的中頻信號，即完成變頻任務(wù)。另外，調(diào)頻廣播還有發(fā)射功率小，設(shè)備制造、維修方便等優(yōu)點。因此、采用調(diào)頻方式就可以進(jìn)行寬帶話音傳輸和高保真的音樂廣播。錳鋅鐵氧體只適用于工作頻率低于 2MHz 以下的電感器中，鎳 鋅鐵氧體的工作頻率可高達(dá)到～ 200MHz，有時為了降低成本，常用鎂鋅鐵氧體代替鎳鋅鐵氧體，但前者工作頻率最高為 25MHz。 三種常用的固定電感器 1．小型固定電感器 小型固定電感器又稱色碼電感器，是根據(jù)不同電感量及工作電流的要求，用不同直徑的漆包線繞在磁芯上，再用環(huán)氧樹 脂密封而成，主要有立式和臥式兩種。即 ()()wLHQ R? ? Q 值高表示電感器的損耗功率小，效率高。電感器有：固定電感器和可變電感器；帶磁芯和不帶磁芯電感器。本設(shè)計的選擇決定如下： 1．電解電容器。 4．體積。 1．類型選用。如紅紅橙，表示 22021pF?？勺冸娙萜鞒Ｓ梢唤M或幾組同軸單元組成，分別有單連、雙連、三連等，各組單元之間有金屬板隔開，以防寄生 耦 合。其特點為體積小、重量輕、價格低，在普通電子產(chǎn)品中應(yīng)用廣泛。 電容器的選擇 電容器在各類電子產(chǎn)品中是一種不可缺少的基本元件，它是一種儲能元件，當(dāng)兩端加上電壓后，極板間的電介質(zhì)在電場的作用下將被極化。因此，盡管它的電性能較差（噪聲大、線性度差、精度低、高頻特性不好等） ， 但因其高可靠性，仍在一些特殊領(lǐng)域內(nèi) 廣泛使用，如宇航工業(yè)、海底光纜等。本類電阻器防潮、防線圈松動，通常在繞制后，將其外層用玻璃釉（也稱琺瑯）加以保護(hù)。河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 21 它由碳?xì)浠衔镌谡婵罩型ㄟ^高溫?zé)岱纸?，使碳在瓷質(zhì)基體面上沉積成導(dǎo)電膜而制成。特點；工作環(huán)境溫度范圍廣 (5~+1250C )，溫度系數(shù)小，噪聲低，體積小 （ 與碳膜電阻器相比，相同體積下，額定功率相差一倍左右） 。 2W 以下的小功率電阻器，電阻器材料通常也不標(biāo)出。 文字符號直標(biāo) (1) 標(biāo)稱阻值。 6．噪聲 噪聲為產(chǎn)生于電阻器中的一種不規(guī)則電壓。 3． 精度 實際阻值與標(biāo)稱阻值的相對誤差稱電阻精度，也稱允差。 高頻型：亦稱無感電阻，功率可達(dá) 100W。 超外差接收機(jī)體系結(jié)構(gòu) 在 節(jié)中著重介紹了目前技術(shù)比較流行的各接收機(jī)體系結(jié)構(gòu)，而由于在上一節(jié)中考慮成本和技術(shù)的原因選擇了無線的模擬通信系統(tǒng)，所以為了整合技術(shù)上的統(tǒng)一從而達(dá)到成本上的節(jié)約、技術(shù) 上的成熟以及設(shè)備電路上的簡潔，本設(shè)計選用目前市場上技術(shù)較為成熟的超外差接收機(jī)體系結(jié)構(gòu)。而在無線通信中，只須在通信 的發(fā)射設(shè)備上增加它的發(fā)射功率或在接收設(shè)備上增加接收靈敏度就可以。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)盡管不存在本振泄漏問題，但仍然沒有解決 DC 補(bǔ)償和 IM2河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 15 失真問題。其功能框圖如圖 110 所示。綜合混頻器只混合正射頻頻率和一個負(fù)本振頻率，因此實現(xiàn)了主動的鏡像干擾抑制。因為在下變頻之前沒有提供濾波功能，所以高線性混頻器可用于避免失真。高滾降低通濾波器（ high Rolloff lowpass filter）用來實現(xiàn)信道選擇。由于有多個變頻級， DC 補(bǔ)償和泄漏問 題不會降低接收機(jī)的性能，但需要付出一些成本以獲得充分的性能。超外差接收機(jī)雙變頻體系結(jié)構(gòu)如圖 17 所示。由于地球的表面的大氣層，受到太陽的照射，大氣層上部的氣體將發(fā)生電離而產(chǎn)生自由電子和離子，被電離了的這一部分大氣層稱為電離層。不過因為地面的導(dǎo)電特 圖 14 電波沿地面?zhèn)鞑? 性比較穩(wěn)定，不會在短時間內(nèi)有很大的變化，所以電波沿地面的傳播比較穩(wěn)定，傳輸距離也比較遠(yuǎn)，故可用于導(dǎo)航和播送標(biāo)準(zhǔn)的時間信號。為了便于分析和應(yīng)用，習(xí)慣上將無線電的頻率范圍劃分為若干個區(qū)域，稱為頻段，也稱波段。利用調(diào)制技術(shù)來傳輸數(shù)字信號的方式稱為頻帶傳輸。編碼器輸出的信號（即編碼脈沖序列）是數(shù)字基帶信號，可以直接在市話電纜等有線信道中傳輸。受信者是通信系統(tǒng)的終端沒爭，用來接收信號并還原出原來的信息。這一變換過程稱為解調(diào)．實現(xiàn)解調(diào)功能的電路稱之為解調(diào)器。發(fā)送端的信息源將要傳送的話音、音樂和圖像等連續(xù)變化的模擬信息，轉(zhuǎn)變成連續(xù)變化的原始電信號。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 8 第一章 無線通信系統(tǒng)基礎(chǔ) 通信是人類社會生活的重要組成部分，廣義地說，凡是在發(fā)信者和收信者之間，以任何方式進(jìn)行消息的傳遞，都可稱為通信。 在本設(shè)計中需要解決的問主要有以下幾點： （ 1） .接收機(jī)接收的的頻率范圍要寬（ 55MHz~108MHz）； （ 2） .接收機(jī)接收信號的靈敏度要 163。在無限模擬通信技術(shù)中就數(shù)調(diào)幅（ AM）、調(diào)頻（ FM）、調(diào)相（ PM）這三種了，而用的最廣泛的有調(diào)幅（ AM）和調(diào)頻（ FM），在日常生活中的中波廣播就是運用調(diào)幅（ AM）調(diào)制技術(shù)，普通的調(diào)頻廣播就是運用了調(diào)頻調(diào)制技術(shù)而得名的。其接收頻率覆蓋范圍廣，包括電視伴音的 ~，校園廣播的 75MHz~87MHz 及普通商用調(diào)頻廣播 88MHz~108MHz。且接收性能好，電路整潔，操作簡單方便，實用。而在接收終端，目前市場上的產(chǎn)品可謂是五花八門，作為用戶手中的產(chǎn)品，其實用是最重要的。 5m V； （ 3） .接收機(jī)接收信號的選擇性 ? 46dB； （ 4） .接收機(jī)接收信號的信噪比 ? 60dB； （ 5） .接收機(jī)輸出的音頻信號功率 ? 100mW。實現(xiàn)消息傳遞所需設(shè)備的總和，稱為通信系統(tǒng)。這種原始電信 號是具有頻率較低的頻譜分量，一般不能直接在信道中傳輸。解調(diào)輸出的基帶信號，還必須由 模擬終端重新恢復(fù)成連續(xù)變化的模擬信息（話音、音樂和圖像等），例如通過喇叭和顯像管播放聲音和圖像等。發(fā)送設(shè)備包含信源編碼器、信道編碼器和數(shù)字調(diào)制器；接收設(shè)備包含數(shù)字解調(diào)器、信道譯碼器和信源譯碼器。我們稱這類系統(tǒng)為數(shù)字基帶系統(tǒng)?；鶐鬏斉c頻帶傳輸都屬于數(shù)字信號傳輸?shù)姆懂牎? 無線電波在空間傳播的速度與光速相 同，為 83 10 /c m s?? ，高頻信號的頻率()f Hz 與其波長 ()m? 的關(guān)系為 cf?? 無線電波段可以按頻率劃分，也可以按波長劃分。 電磁波沿空間直線傳播的示意圖如圖 15 所示。電磁波到達(dá)電離層后，一部分能量被吸收掉，一部分能量被反射和折射到地面，頻率較低的電波容易從電離層反射到地面，頻率較高的則容易穿過 電離層，不能返回地面。通過觀察一些主要接收機(jī)節(jié)點的無線電頻譜，可以很好地理解該結(jié)構(gòu)的工作和頻率變換。鏡像干擾抑制和信道選擇所需要的外部高 Q 帶通濾波器增大了成本和尺寸。該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)消除了鏡像干擾問題，因此無須使用外部高 Q 鏡像干擾抑制濾波器。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 14 低一中頻接收機(jī)體系結(jié)構(gòu) 集成的片上帶通濾波的概念引出了低一中頻接收機(jī)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 圖 19 低一中頻接收機(jī)體系結(jié)構(gòu) 低一中頻體系結(jié)構(gòu)適于集成，因為在混頻器之后使用低 Q 帶通濾波器就實現(xiàn)了鏡像干擾抑制和信道選擇。它可完成相應(yīng) 的下變頻過程。在中頻和射頻之間，該體系結(jié)構(gòu)也存在信號串?dāng)_現(xiàn)象，因此使用低通 濾波器進(jìn)行信道選擇，而不使用電流消耗大的 帶通濾波器，從而可得到 55dB 的鏡像干擾抑制。所以在一樣的成本狀況下，無線通信要比有線通信的通信距離遠(yuǎn)得多。結(jié)合前面無線模擬通信系統(tǒng)，選擇超外差接收機(jī)體系結(jié)構(gòu)能達(dá)到以下幾個效果： （ 1） 節(jié)約設(shè)備成本； （ 2） 成熟的技術(shù)支持； （ 3） 設(shè)備電路簡潔。 高壓型：額定電壓可達(dá) 35KV。普通電阻的精度可分為 5%? 、 10%? 、 20%? 等，精度電阻的精度可分為 2%? 、 1%? 、河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 19 %? ?? %? 等十多種系列。它包括熱噪聲和電流噪聲兩種。阻值單位： ? （歐）、 k? （ 千歐）、 M? （ 兆歐）、 G? （吉歐） 。對于普通碳河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 20 膜和金屬膜電阻器，通過外表顏色可以判定。 本類電阻器在穩(wěn)定性要求較高的電路中廣泛應(yīng)用。體積比金屬膜電阻器大，溫度系數(shù)為負(fù)值。功率電阻器又分固定式和可調(diào)式兩種，可調(diào)式即從電阻體引出一滑動頭，可對阻值進(jìn)行調(diào)整，便于整機(jī)調(diào)試中使用。 合成型電阻器種類較多，按電阻體形式分為實芯電阻器、漆膜電阻器；按粘接劑種類分為有機(jī)型（如酚醛樹脂）和無機(jī)型（如玻璃、陶瓷等）；按用途分為通用型、高阻型、高壓型等。在極化情況下的介質(zhì)兩邊，可以儲存一定量的電荷，儲存電荷的能力用電容量表示，基本單位是法拉 （ F）， 由于法拉的單位太大 ， 通常用微法 （ ? F） 和微微法 （ pF） 表示。 (6) 云母電容器 （ 型號 CY） ：云母電容器具有損耗小、可靠性高、性能穩(wěn)定、容量精度高等優(yōu)良電參數(shù)，廣泛適用與高頻和要求高穩(wěn)定度的電路中。 電容器容量的標(biāo)志方法 1． 直標(biāo)法 ： 單位： F（法拉）、 mF（毫法）、 ? F（微法）、 pF（皮法）。 4．誤差的表示法： (1) 直接標(biāo)在電容器上。 應(yīng)用在高頻電路中的電容器要求其高頻特性好，云母、高頻瓷河南機(jī)電高等專科學(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 24 介等；在電源濾波，去藕、低頻級間 耦 合等電路中，選用電解電容器。 相同耐壓及容量的容器可以因介質(zhì)材料不同，使體積相差幾倍甚至幾十倍。 本設(shè)計選用的電解電容器為普通鋁電解電容器，前面講過，鉭電解電容器的性能很好，但是由于其市場價格較高，而且不易購買到，所以選用普通的鋁電解電容器，就可以滿足本設(shè)計系統(tǒng)的要求。 河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 25 電感器的基本參數(shù) 1．電感量 電感量是流過電感器的電流在線圈中產(chǎn)生的磁鏈與該電流的比值。在高頻電子線路中，總是希望電感器 Q 值大些好，但電感器的 Q 值受到導(dǎo)線的直流電阻，骨架的介質(zhì)損耗等多種因素的限制，一般為 50~300。小型固定電感器的特點是體積小，重量輕、結(jié)構(gòu)牢固、防潮性能好、安裝方便等優(yōu)點。 3．低頻扼流圈 低頻扼流圈是一種具有鐵芯的電感器，圈數(shù)一般在數(shù)千匝以上，采用分層繞制方法，各層之間絕緣紙隔離，整個線圈都經(jīng)過浸漆烘干處理。 2．頻帶寬，音質(zhì)好 調(diào)頻廣播使用的是超高頻頻段，由于其頻率高，在絕對頻寬 — 定的情況下，其相對頻寬就窄得多。 調(diào)頻接收機(jī)的電路構(gòu)成 超外差式調(diào)頻接收機(jī)與調(diào)幅超外差式 接收 機(jī)的電路結(jié)構(gòu)很相似。變頻的過程是只改變信號的載波頻率，而沒有改變原來調(diào)制信號的內(nèi)容。 典型調(diào)頻 接收機(jī)電路原理分析 調(diào)諧器電路分析 圖 42 為調(diào)頻 接收 機(jī)的調(diào)諧器電路原理圖。 2．高頻放大器 1VT 是高頻放大管，這里采用共基電路：這種接法在甚高頻下；比共發(fā)射極電路具有較多的優(yōu)點。 3R 一般取 50~200Ω， 3R 取值過大會降低高頻放大器的增益。并且將本機(jī)振蕩的信號注入到變頻管的輸入端，與高放送來的信號一起送入變頻管，變頻后的中頻信號，通過輸出端的中頻變壓器 ( 1T 、 2T )選取送到河南機(jī)電高等?？茖W(xué)校畢業(yè)設(shè)計論文 30 中頻放大器去。 4R 為 2VT 的發(fā)射極電阻，并為晶體管提供饋電通路。這種電路在甚高頻下工作穩(wěn)定，容易起振，電阻 5R 的作用是保證振蕩電壓在波段內(nèi)均勻。 100kHz。三級放大器采用兩個單調(diào)諧回路和一個雙調(diào)諧回路；鑒