【文章內(nèi)容簡介】 個中頻信號輸入到中頻放大 器中就行放大，達到后面電路所需要的要求。就可以輸入到檢波電路中進行檢波得到原始的聲音信號，但是這個信號的強度并不夠大，再通過功率放大器就完成了整個信號的處理，在通過電信號推動揚聲器發(fā)聲，這樣收音機就可以工作了 [12]。 3. 調(diào)頻調(diào)幅收音機的一些比較： （ 1） 調(diào)頻收音機的調(diào)諧器不同于調(diào)幅收音機的簡單調(diào)諧回路，通常比調(diào)幅收音機多設(shè)有高頻放大電路。它由輸入回路、高頻放大電路、混頻電路與本振電路組成。 （ 2） 兩者的在超外差式收音機電路中中頻也是不同的，調(diào)頻收音機變頻后的中頻頻率比調(diào)幅收音機大很多是他的幾十倍 為 ，而調(diào)幅收音機因為傳播的載波頻率只有幾百到一千多 Hz，所以變頻后的中頻頻率為 465kHz。雖然頻率不一樣，但是兩者電路形式基本相同。 （ 3） 調(diào)頻波因為頻率比較大比較穩(wěn)定，所以頻率上面干擾影響很小。干擾主要表現(xiàn)為幅度干擾。為了克服和避免這種干擾，調(diào)頻收音機中在中放電路后通常會設(shè)有限幅電路，用來切除幅度干擾。這是調(diào)幅收音機沒有的，也是不能有的，因為調(diào)幅的本質(zhì)就是利用幅度的變化來傳遞消息，幅度不能被改變。 （ 4） 兩者在檢波電路上面也有區(qū)別，調(diào)幅收音機因為調(diào)制過程比較簡單，所以檢波電路也非常 簡單一般用檢波二極管就能行，采用的是包絡(luò)檢波電路，以進行幅度解調(diào)。但是調(diào)頻收音機就不同，接收的是調(diào)頻波，要想從中解調(diào)出音頻信號，就不能使用簡單的包絡(luò)檢波，需采用頻率解調(diào)電路，即鑒頻電路，也可以現(xiàn)將調(diào)頻波通過電路轉(zhuǎn)化為調(diào)幅波就可以使用包絡(luò)檢波電路。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 調(diào)幅調(diào)頻廣播的特點 調(diào)幅波的特點 調(diào)幅是一種調(diào)制方法，它是把音頻信號加載在載波上面，保持載波頻率不變，使載波傳輸信號的振幅或者相位按照所需傳送信號的變化規(guī)律而變化 [13]。調(diào)幅的應(yīng)用范圍很廣，特別在有線電通信或無線電通信中應(yīng)用很廣泛 ，在廣播中應(yīng)用最甚。調(diào)幅是使載波高頻信號的振幅或相位隨傳輸信號改變而改變的調(diào)制（ AM）方式。其中，高頻 載波信號 的振幅或者相位隨著 調(diào)制信號 的某種特定的變 換規(guī)律而發(fā)生變化。例如，0 或 1 分別對應(yīng)于無相位改變或有相位改變，圖像信號的處理使用的就是調(diào)幅信號，比如家用電視的所需要的圖像信號就是使用調(diào)幅方式。 平時通常所說的中波一般指的就是調(diào)幅波，范圍在 530 到 1600kHz。調(diào)幅信號是利用聲音的高低變?yōu)橛锰囟ǖ囊?guī)則轉(zhuǎn)化為傳輸信號幅度的變化的電信號，通過無線電或者有線電發(fā)送 [14]。調(diào)幅波的優(yōu)點是傳輸距離較遠，在很大范圍都可以接收到信號，這點相比調(diào)頻波就有很大優(yōu)勢，調(diào)頻的服務(wù)半徑就要相比調(diào)幅波小。但是調(diào)幅信號的質(zhì)量并不是特別好容易受到天氣因素影響，在大風(fēng)大雨或者雷 電的天氣信號傳輸質(zhì)量會削弱很多，調(diào)幅接收機接收到的信號質(zhì)量不好，調(diào)幅波適合省際電臺的廣播。調(diào)幅方式在早期的使用中廣泛的應(yīng)用于 VHF 頻段的移動通信電臺，但是由于調(diào)幅技術(shù)的在傳播上面的限制，調(diào)幅波的信道容易衰落會使模擬調(diào)幅產(chǎn)生新的附加調(diào)幅等于加入了噪聲影響，就造成了原始傳播信號的失真。而且因為信號的衰落不穩(wěn)定，在傳輸?shù)倪^程中容易被其他接收器就收，所以也很容易被竊聽，許多需要保密的信息無法使用調(diào)幅波傳輸，目前已很少采用 [15]。調(diào)幅目前只能在簡單通信不需要很強保密信息的設(shè)備中還有采用，如收音機中的 AM 收音機波段就 是使用的調(diào)幅波，但是相比于 FM波段的音質(zhì)相比就會相差許多，因為 FM 方式的穩(wěn)定性會相對高上許多。 調(diào)頻波的特點 調(diào)頻相對于調(diào)幅技術(shù)又是通信技術(shù)的一大突破，是在對于調(diào)幅技術(shù)的更大改進。調(diào)頻是頻率調(diào)制方式的簡稱 [16]。調(diào)頻是和調(diào)幅差別不大，調(diào)頻保持幅度和相位不變使傳輸信號的載波的瞬時頻率根據(jù)所需傳遞信號的特定變化規(guī)律（比如正弦變化）而變化的調(diào)制方法。頻率調(diào)制是一種使受調(diào)信號波瞬時頻率隨調(diào)制信號而改變的調(diào)制方法?？梢允褂谜{(diào)頻器電路來實現(xiàn)這種調(diào)制方法 ,由于調(diào)頻擁有比調(diào)幅更加穩(wěn)定的性能，調(diào)頻的應(yīng)用 范圍更加廣泛，廣泛用于調(diào)頻廣播、鎖相電路、微波通信、鎖相電路、電視伴音和掃頻儀等方面。調(diào)頻器的基本要求比調(diào)幅器更加苛刻，需要是調(diào)頻頻移大、調(diào)頻特性好、寄生調(diào)幅小的性能 [17]。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 調(diào)頻波是由頻率調(diào)制方法產(chǎn)生的無線電波 ,其基本特征與調(diào)幅波想相似，但有本質(zhì)區(qū)別，他是載波的振蕩幅度和相位保持不變，瞬時振蕩頻率隨調(diào)制信號的變化規(guī)律而改變。調(diào)頻（ FM），就是保持高頻載波的相位和幅度不變是高頻載波頻率不是一個常數(shù)，是跟著調(diào)制信號的變化規(guī)律而變化，在一定范圍內(nèi)變化的調(diào)制方式。使載波 頻率 按照調(diào)制信號改變的 調(diào)制方式 叫調(diào)頻。已調(diào)波信號頻率變化的大小和范圍是根據(jù)調(diào)制信號的大小和變化規(guī)律來決定的，目標(biāo)信號的變化的周期是由調(diào)制信號的頻率決定。已調(diào)波的 振幅 在整個調(diào)制過程中是保持不變。而調(diào)頻波信號的波形，由于信源和載波的疊加變得就像是個被壓縮得不均勻的彈簧。 調(diào)幅和調(diào)頻雖說原理差不多，但是也有許多差別，兩相比較起來，調(diào)頻相對于調(diào)幅有許多優(yōu)點，如下： 1. 調(diào)頻具有更強的抗干擾能力，所以噪聲相對于比較低 （ 1）使用調(diào)頻的電臺，各電臺間干擾少。調(diào)頻廣播使用的是視距廣播在 不同頻率上都有細致的區(qū)分，因此各電臺間不容易干擾到對方，所以相互干擾大大減少。 （ 2）調(diào)頻波抗干擾能力強，所以信號的穩(wěn)定性就好，因而易克服干擾所引起的幅度變化，信號不容易產(chǎn)生幅度失真。在現(xiàn)實社會中，調(diào)幅很容易受到干擾，因為在一般的工業(yè)、家用電器中，內(nèi)部干擾無法避免調(diào)幅方式受到影響比較明顯，而且外界也會對調(diào)幅波形成很大的英雄。所以，這種干擾對調(diào)幅接收機來說很難克服，而調(diào)頻接收機則不一樣，因為內(nèi)部電路針對這一情況有更好的設(shè)計，它里面含有一個限幅器，限幅器的作用就是能夠切除這種幅度干擾，這可以使得調(diào)頻接收機受到 的干擾大大降低，使得信噪比較高，接收到的信號轉(zhuǎn)換之后不易出現(xiàn)噪聲。 2. 調(diào)頻具有更寬的頻帶、音質(zhì)也更加好 頻帶的寬度是由這兩種調(diào)制方式所決定的，調(diào)頻頻率更大，也擁有更寬的帶寬可以得到更高的信息傳輸效率。音質(zhì)的好壞取決于兩種方式對信號的放大作用，調(diào)幅廣播和調(diào)頻廣播為了區(qū)分不同的電臺，把電臺能使用的廣播頻率范圍劃分為不同的小段，目前中波調(diào)幅廣播的頻率比較小，所以規(guī)定頻道間隔為 9kHz。再考慮到選擇性使人們可以清楚地分辨出不同電臺，中頻通頻帶不能超過頻道間隔也不能過小，所以只能限制在 9kHz 以內(nèi)。因為 最高頻率不能超過頻道間隔太多，這就致使放聲的最高頻率最多只能在 4 到 7kHz，所以，比較高的聲音頻率分量難以重新恢復(fù)出來，不能保證音質(zhì)。 調(diào)頻廣播電臺在這點上就比調(diào)幅廣播有很大優(yōu)勢。間隔規(guī)定為 200kHz，單聲道調(diào)頻通頻帶為 180kHz，立體聲通頻帶為 198kHz。因此，放音頻率范圍可達 20 到15000kHz，這就可以實現(xiàn)高質(zhì)量的聲音廣播。對于同一個調(diào)頻 —調(diào)幅收音機，即使在低放及節(jié)目相同情況下，因為上述原因調(diào)頻廣播也比調(diào)幅廣播的收聽效果好很多。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 超外差式收音機 本次課題所采用的收音機設(shè)計方式是超外差 式接收機，因為超外差式接收機相比直接式接收機有許多優(yōu)點。效果更佳良好，性能更佳穩(wěn)定，有更好的音質(zhì)，能夠更具體的更清晰的重現(xiàn)發(fā)射的聲音。直接式接收機只能使用在設(shè)備條件特別受限制的情況下，用來接收信號。現(xiàn)在的收音廣播，基本都是使用的超外差式接收機。 直接放大式接收機顧名思義就是相當(dāng)簡易的直接對接收到的信號進行處理，所以電路簡單，容易成功與實現(xiàn)。直接放大式接收機的一種典型例子就是 超再生接收機 ，它是利用正反饋原理，把經(jīng)過放大了的信息回饋到輸入端，再放大、循環(huán)。但是你在收聽到所處理完成的聲音時，你會發(fā)覺它的性能并不十分滿意。受制于具體電路的影響，這種收音機能收到的電臺不多。特點是電路簡單，一般只用 1到 4只晶體管和一些電容電阻就可以安裝完成。所以易于安裝和調(diào)試，因而成本比較低。但它的靈敏度低，選擇性不太好，無法接收到更多的電臺。 根據(jù)通信原理和通信電路的知識，可以很容易的看出直放式接受機的靈敏度和選擇性比較差的原因是什么。由通信原理的知識知道 ，收音機的靈敏度，受高頻放大的級數(shù)的影響，高頻放大級數(shù)越高接收機靈敏度越高，或者說增加總的 高放 增益就能提高直接式的靈敏度?？墒?，問題不能只看一方面，在增加高放增益的同時又會引進新的問題。高放放大變大就會導(dǎo)致高頻增益過高。后級輸出信號產(chǎn)生的電磁場在實際器材之中不能保證不泄露，只要有一點點泄露，然后被前級電路接收到，就會引起 自激[18]。顯然頻率越高，電路中的能量就越高，后級電路的輻射電磁波的能力就越強，越容易產(chǎn)生自激從而影響電路工作，最終導(dǎo)致 高頻 放大級的工作就越不容易穩(wěn)定。 調(diào)頻調(diào)幅接收機的選擇性也是很重要的。不管是調(diào)幅還是調(diào)頻選擇性都是依靠調(diào)諧回路中的 LC 震蕩電路來完成的。因為 LC 電路 越多選擇性就越好。改進直接式接收機的選擇性問題不能采用多加入幾個 LC 震蕩電路的方式。在改進的同時也要注意會不會引進新的問題。增加了 LC 回路，但是在每次選臺調(diào)諧時 ，每一個回路都要進行調(diào)整，整體的協(xié)調(diào)性很難滿足，這使得工作很難進行，所以直接式收音機很難滿足現(xiàn)實需要。這就有了超外差式收音機的出現(xiàn)。 超外差 接收是在直接接受的不足上改進出來的，特點在于不論接收什么頻率的信號，首先都把這個頻率變換成某一特定的頻率，這樣就方便了后期的處理。為了提高接收機的穩(wěn)定性減小干擾，把這 個頻率選得相對低一些，在通信中通常把它稱為 “中頻 ” ， 調(diào)幅 收音機 的中頻就被規(guī)定為 465kHz。 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 第 3 章 調(diào)頻調(diào)幅接收機的電路 調(diào)頻頭電路 調(diào)頻頭電路的設(shè)計 調(diào)頻調(diào)幅接收機的的調(diào)頻頭電路又多個電路部分組成。分別從天線開始，然后是調(diào)諧回路、高頻放大器、混頻電路、其中混頻電路又包含了本振電路，由這些電路共同組成了調(diào)頻調(diào)幅接收機的調(diào)頻頭電路 [19]。調(diào)頻頭電路是調(diào)頻調(diào)幅接收機的前端電路，對收到的無線電波進 行預(yù)處理，使信號變得夠強夠穩(wěn)定易于后面的處理，并且將信號高頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)橹蓄l信號，讓各種頻率的信號都能符合后續(xù)電路的要求。能選擇出需要的有效信號，將調(diào)幅信號變?yōu)?465kHz 的信號，將調(diào)頻信號轉(zhuǎn)變?yōu)? 的信號輸入至中頻放大器。 31 是調(diào)頻頭電路的組成： 圖 31 調(diào)頻頭電路的組成框圖 調(diào)頻頭電路是調(diào)頻調(diào)幅接收機的前端電路，后續(xù)電路要處理好接收到的信號，調(diào)頻頭電路有著必不可少的作用。而且調(diào)頻頭電路處于電路的位置也相當(dāng)?shù)拿舾?，工作在整個調(diào)頻調(diào)幅接收機電路中工作頻 率最高而且信號最微弱的部位。作用是選擇出所需要接受的信號并且轉(zhuǎn)化頻率。所以是決定整機選擇性、靈敏度的關(guān)鍵部件。因此，對調(diào)頻頭電路的電路結(jié)構(gòu)、元器件質(zhì)量及工藝要都要認真對待，必須做到嚴(yán)格要求。才能符合設(shè)計的性能要求。 ： （ 1）要有良好的選擇性，調(diào)頻調(diào)幅接收機的最基本的最核心的功能就是接受到需要接受的信息，選擇性至關(guān)重要。調(diào)頻頭電路的作用一開始就是選擇出所要接聽的電臺的信號并把它區(qū)分出來。而且在選擇完成之后還需要能對其它電臺的信號及干擾西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 信號有效地加以抑制，這樣才能擁有更好地選擇性。 對于調(diào)頻調(diào)幅接收機來說最要注意的就是鏡頻干擾和中頻干擾，對于這種干擾必須靠調(diào)頻頭來抑制。因為干擾信號一旦進入中頻放大級以后，中頻濾波器是無能為力的，在放大有效信號的同時也放大了噪聲信號，輸出的聲音就不是很理想。 （ 2）噪聲系數(shù)要小，一個調(diào)頻調(diào)幅接收機或者說一個收音機好壞的標(biāo)準(zhǔn)往往音質(zhì)是一個關(guān)鍵的因素。調(diào)頻頭電路處在收音機的最前端，如果能在調(diào)頻頭電路處降低噪聲（采用低噪聲元件和降低線路本身噪聲等措施）這就會基本的消除噪聲的影響，如果在調(diào)頻頭處沒能抑制住噪聲，經(jīng)過后續(xù)的幾級放大電路噪聲信號會變得越來越大，音質(zhì) 會很難令人滿意，甚至全是噪音。所以在調(diào)頻頭出降噪使收音機的噪聲功率大大下降，噪聲系數(shù)大大減小，揚聲器可發(fā)出沒有任何雜音的“干凈”的聲音，使接收機的性能大大的提高。 （ 3）線性要好，動態(tài)范圍大，增益適當(dāng)，無線電波傳播的頻率范圍很大，雖然分配到收音廣播的頻率范圍只是很小一部分，但也是相當(dāng)大，并且收音廣播接收到的都是高頻信號。所以調(diào)頻頭電路要有很好的線性工作狀態(tài)才能在任何情況下穩(wěn)定工作，而且還要能夠承受大信號的較大的工作范圍才能滿足無線電波的較大頻率范圍，同時還要有適當(dāng)?shù)脑鲆媸剐盘柗糯蟮母逦m合處理。 （ 4）本振輻射要小，本振信號對于超外差式接收機是至關(guān)重要的，能和輸入信號一起在混頻器中轉(zhuǎn)化出中頻信號。但是也可視為一種干擾源，若控制不善就會向外輻射，發(fā)射的信號就成為了干擾信號對接收機造成干擾。為此，本機振蕩的參數(shù)要選擇適當(dāng)不要設(shè)置的過強，而且要減小波形的失真，現(xiàn)在一般比較好的做法就是對本振部分加屏蔽，接兩條屏蔽線就能完成。 選頻網(wǎng)絡(luò) 1. 電路設(shè)計 ： 選頻網(wǎng)絡(luò)是調(diào)頻調(diào)幅接收機的最前端電路，組成相當(dāng)簡單，僅僅是使用一個 LC振蕩回路。在選頻網(wǎng)絡(luò)上，調(diào)幅和調(diào)頻的區(qū)別就在于接受的頻率范圍不 一樣，所以只需要設(shè)置的參數(shù)不同。它的電路如圖 32 如下： 西南交通大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 LCf ?2 1? 圖 32 LC 并聯(lián)網(wǎng)絡(luò) LC 諧振回路雖然電路簡單但是卻是通信電路中使用的最多的無源網(wǎng)絡(luò)。 LC 諧振回路有許多特點，它的幅頻特性和相