【正文】 老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度以及淵博的專業(yè)知識，都讓我受益匪淺，除此之外，更是讓我學(xué)到了做人的道理。 致謝 39 致謝 本次畢業(yè)設(shè)計中使我和同學(xué)關(guān)系更進(jìn)了一步，有什么不懂的大家都一起商量，同學(xué)之間的相互胡幫助，使我對課題研究中有了更好了解。于是通過查閱相關(guān)的書籍資料，了解了 使用Multisim 軟件的 基本方法 。 對中頻放大器電路的設(shè)計以及仿真中，對中頻放大器的類型以及性能指標(biāo)的要求都作了詳細(xì)介紹。之后就對混頻器以及中頻放大器進(jìn)行了全面的設(shè)計。之后對接收機(jī)系統(tǒng)的各類性能指標(biāo)也進(jìn)行了一定的解釋。在介紹了中頻放大器的一些性能及 指標(biāo)要求后，根據(jù)課題給出的要求，設(shè)計符合課題的中頻放大器電路。 通過 接入 的波特圖示 儀，觀察增益平坦度為 1dB 時的頻率變化，如圖 49 所示 。 改變電阻 R4=100 千歐，得到仿真波形如圖 49 所示 . 第四章 中頻放大器 35 圖 49 仿真波形 此時 對 低頻頻率沒有放大作用。 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 32 圖 45 2N2222A 晶體管特性曲線 （ 1） 中頻放大器電路原理圖設(shè)計及其仿真 圖 46 中頻放大器電路原理圖 及仿真 電路圖中三級放大管 選用 2N2222A 晶體管，其中 R R R3 組 成的是直流第四章 中頻放 大器 33 偏置電路， C3 為耦合電容， 波特圖示儀可以用來觀察中頻放大器的通頻帶，通過調(diào)節(jié)電容電阻的大小可以調(diào)節(jié)通頻帶。 （ 1） 通過 Multisim 軟件分析 2N2222A 晶體管的特性曲線在 Multisim 軟件上添加2N2222A 晶體管模塊，同時接入 IV 分析儀，確定其特性曲線。 中頻放大器電路 的設(shè)計 參數(shù)要求 （ 1） 中頻頻率 ： 1MHz~10MHz （ 2） 增益： 20~30dB （ 3） 增益平坦度： 1dB 第四章 中頻放大器 31 設(shè)計步驟 （ 1）提出具體的設(shè)計方案 （ 2）搭建設(shè)計的電路原理圖 （ 3）對電路模塊中各個參數(shù)進(jìn)行仿真。為了解 決這個問題，這就需要中頻放大器要有足夠的通頻帶帶寬。 LC 諧振回路通常包括單調(diào)諧和雙調(diào)諧兩種。 多級中頻放大器同樣包括多級單調(diào)諧中頻放大器和多級雙調(diào)諧中頻放大兩種。雙調(diào)諧中頻放大器具有 較 好的選擇性，當(dāng)接收機(jī)對選擇性或者通頻帶的要求比較高時，雙調(diào)諧中頻放大器就能夠很大程度上的滿足接收機(jī)系統(tǒng)對選擇性的高要求。 系統(tǒng)的選擇性表達(dá)式可以這樣表示： A= KuKuo () 如果用分貝表示，則為： A（ dB） = 10 l g [1+(QLfif?2)2] () 中頻放大器的分類 單調(diào)諧中頻放大器 當(dāng) 中頻放大器的晶體管集電極端口接入單調(diào)諧回路 時 ，這樣的中頻放大器我們就稱之為單調(diào)諧中頻放大器，它具有電路簡單以及 調(diào)試方便 等優(yōu)點(diǎn)。它的主要任務(wù)就是放大經(jīng)過混頻 之 后的中頻頻率信號， 從而 達(dá)到 滿足 檢波器正常 穩(wěn)定 工作所需要的頻率信號。并對混頻器的各項(xiàng)參數(shù)性能進(jìn)行了分析介紹。 圖 38 輸出信號頻譜 通過觀察，我們發(fā)現(xiàn)帶通濾波器的輸出信號幅值比乘法器 A2 的輸出信號幅值要大 一些，這是由電路中的變壓器造成的。 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 22 圖 34 模擬乘法器混頻器仿真電路完成電路的搭建工作之后，單擊運(yùn)行按鈕，同時雙擊示波器 XSC1，就得到了混頻器的各輸出波形。由模擬乘法混頻器構(gòu)成的混頻器可以很大程度的 降低 輸出信號形成的 干擾。 混頻器用于實(shí)現(xiàn)頻率的轉(zhuǎn) 換，混頻器的基本 工作 原理如圖 32 所示， fL為本振信號的輸入端 口 ，主要接收本地振蕩器 所 產(chǎn)生的信號。 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 20 圖 31 混頻器結(jié)構(gòu) 根據(jù)進(jìn)入混頻器中信號大小，混頻器可以分為兩類，一是大信號變頻，二是小信號變頻。在一般的接收機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，為了得到中頻信號，通常都在非線性器 件的輸出端接入中頻濾波器。就后者 的應(yīng)用 角度 來看，利用混頻器能夠?qū)⒁颜{(diào)信號轉(zhuǎn)變 為 和輸入信號無關(guān)的 載波信號 ， 并在 同 一 時 間 完成信號的選頻放大 功能 ，最后 由 檢波器 來 完成超外差式 的 接收 與 解調(diào)?，F(xiàn)階段，各種類型的接收機(jī)大多都采用二極管平衡混頻器或者模擬乘法混頻器?；祛l器的基本作用就是對頻率進(jìn)行變換，當(dāng)然，在不同的電子器件中，混頻器的作用也是各不相同。 計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 17 圖 211 低頻功率放大電路及其仿真 本章小結(jié) 本章主要介紹了超外差、零中頻、低（近零）中頻、寬帶數(shù)字中頻 接收機(jī)的結(jié)構(gòu)和 原理， 并 對各種結(jié)構(gòu)接收機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)也作了比較分析，同時還介紹了接收機(jī)的一些第二章 接收機(jī) 18 重要 參數(shù)，比如：增益、接收機(jī)的選擇性和線性度、噪聲系數(shù)和靈敏度、動態(tài)范圍等。而檢波器是用于識別信號的 裝置，檢波器通常用 于提取 有用的信號。 圖 29 混頻電路及其仿真 與一般放大式接收機(jī)相比 較 ，超外差接收機(jī)不僅 可以對 高頻率信號 進(jìn)行 放大，同時還 可以完成 載波頻率的轉(zhuǎn)換以及中頻放大。具有高靈敏度、低噪聲等優(yōu)點(diǎn)。而混頻器的另 一端輸入時接收機(jī)本身產(chǎn)生的一個正弦電壓，我們稱之為本地振蕩信號 fL。所以這就要求我們根據(jù)實(shí)際的電路結(jié)構(gòu)，使電路產(chǎn)生穩(wěn)定的正弦波輸出信號，方便分 析。 Multisim 還可以允許在仿真電路圖中添加文本框，這樣就方便了我們對電路各個部 分的詳細(xì)研究。從 Multisim 7 到現(xiàn)在的 Multisim 10，軟件基本上都保留了最初版本的操作界面，相 比 以前的老版本 ， Multisim 10 新增 了 1200 多個元器件、 500 多個 SPICE模塊 以及 100 多個開關(guān)電源模塊，因此增加了仿真電路的規(guī)模以及仿真速度。 主要包括了 PCB 設(shè)計和自動布線功能 ， 用于 電路板設(shè)計和 仿真 測試。而在端口網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，則使用噪聲系數(shù)作為這一特性的參數(shù)。良好的選擇性和 接收機(jī)的 線性度 可以提高 接收信號的質(zhì)量，保證接收機(jī)持續(xù)穩(wěn)定的工作。 接收機(jī)的選擇性和線性度 通常情況下，在接收機(jī)工作中都存在一定的外界干擾，在這種情況下，接收機(jī)仍能夠選擇所需要的信號，我們稱之為接收機(jī)的選擇性。 接收機(jī)的技術(shù)指標(biāo) 增益 一般情況下，射頻系統(tǒng)中的增益指的是功率增益 ，很容易和電壓增益混淆。 圖 27 中頻寬帶數(shù)字接收機(jī)結(jié)構(gòu)框圖 這類接收機(jī)采用寬帶中頻數(shù)字化的工作方式，很大程度上簡化了電路模塊的設(shè)計，計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 9 降低了成本。在低中頻接收機(jī)中， 因?yàn)?鏡頻信號比第二章 接收機(jī) 8 較大，因此必須 像超外差接收機(jī) 那樣 ， 考慮 其 鏡像頻率的抑制的問題 。 低中頻（近零中頻）接收機(jī) 中頻濾波器在低中頻接收機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中要求較低。 圖 25 零中頻接收機(jī)結(jié)構(gòu)框圖 如圖所示，接收機(jī)在接收到信號后，首先經(jīng)過 放大器進(jìn)行放大處理，之后分別進(jìn)入兩條支路和本振信號進(jìn)行混 合 ，以便產(chǎn)生所需要的基帶信號，相互交叉的本振信號便于信號的有效傳輸。在 以 前的接收機(jī)中，大多都采用 高頻放大級，而 性能優(yōu)良的超外差接收機(jī)系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。 中頻信號除中心頻率由 FC網(wǎng)絡(luò)變換，頻譜結(jié)構(gòu)和輸入信號基本上是相同的， 中頻信號 實(shí)現(xiàn)了線性 搬移 過程 。超外差接收機(jī) 的性能優(yōu)于一般放大式的接收 機(jī) ，所以直到現(xiàn)在 仍 然廣泛應(yīng)用 在 遠(yuǎn)程信號的接收 中 ，并且廣泛應(yīng)用到技術(shù)測量、工業(yè)控制、儀器儀表、計算機(jī)通信等領(lǐng)域，同樣也可以應(yīng)用到復(fù)雜環(huán)境下要求較高的系統(tǒng)中去。 因?yàn)?天線接收的高頻信號 全部 都是通過 混頻電路轉(zhuǎn)變 成恒定不變的 中頻頻率，然后再 進(jìn)行 放大， 所以接收機(jī)系統(tǒng)的靈敏度以及選擇性都比 較好，性能 也更 加 穩(wěn)定。中頻放大器 則 放大頻率 信號的幅度 ，直到滿足 檢波器 中 所要求的 頻率 大小 為止 。原理框圖如圖 21 所示。 第四章為中頻放大電路的 仿真設(shè)計 ， 根據(jù)課題 的參數(shù)要求 ，設(shè)計出符合課題的中頻放大器電路。 論文結(jié)構(gòu)為： 第一章為緒論部分， 著重 介紹的是課題的背景意義 以及課題目 前的研究現(xiàn)狀。近年來，各種 不同類型的 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的射頻接收電路相繼被研究出來，其中包括超外差式接收機(jī)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、低中頻接收機(jī) 的 電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)字中頻接計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書 2 收機(jī)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)等等。 然而這樣也提高了對接收機(jī)性能較高的 要求，同樣也加大了設(shè)計難度。 在課題設(shè)計初期，通過查閱書籍文獻(xiàn)，在研究無線通信技術(shù)領(lǐng)域中，由于頻譜資源有限，各類接收機(jī)設(shè)備的頻譜接收都有其固定的頻段。在研究接收機(jī)過程中，我們對接收機(jī)的要求也越來越高，比如接收機(jī)的價格，電路集成度以及工作頻率等等。 在 1919 年，科學(xué)家們利用 這種 超外差原理制作 出 超外差 式 接收機(jī)， 超外差接收機(jī) 的性能 比 一般放大式的接收 機(jī) 要好的多 ，所以直到現(xiàn)在 仍 然廣泛應(yīng)用 在 遠(yuǎn)程信號的接收 中 ，并且廣泛應(yīng)用到技術(shù)測量、工業(yè)控制、儀器儀表、計算機(jī)通信等領(lǐng)域，同樣也可以應(yīng)用到復(fù)雜環(huán)境下要求較高的系統(tǒng)中去。 superheterodyne receiver。第五章為本課題的結(jié)論。首先對混頻器的工作原理和現(xiàn)有的混頻器結(jié)構(gòu)都做了詳細(xì)描述，通過分析，采用平衡混頻器（模擬乘法混頻器），同時對其中的一些參數(shù)進(jìn)行仿真。 之后介紹了本課題設(shè)計中所運(yùn)用到的 Multisim 軟件。 在1919 年，科學(xué)家們利用超外差原理制作 出了 超外差接收機(jī)。 摘要 超外差接收機(jī)中頻放大器電路設(shè)計 摘 要 本課 題研究超外差接收機(jī)中頻放大器電路。本文就對接收機(jī)的結(jié)構(gòu)以及超外差接收機(jī)中頻放大器電路做了詳細(xì)的討論，對其中一些主要模塊的原理、性能參數(shù)以及設(shè)計仿真等操作都做了相關(guān)的解釋。 最后綜合分析其性能指標(biāo)并結(jié)合本課題的需求，確定使用超外差式接收結(jié)構(gòu)。第四章為中頻放大器電路的 設(shè)計和仿真。 本文主要通過對中頻放大器電路的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)，來 確保 接收機(jī) 系統(tǒng) 良好的靈敏度、選擇性以及頻率響應(yīng)特性。 frequency mixer。 如今，通信技術(shù)正在飛速發(fā)展， 21世紀(jì) 更 是 電子通信技術(shù)的 世紀(jì)， 因此對于通信技術(shù)方面的研究也變得更加重要?，F(xiàn)階段常見接收機(jī) 類型包括 有超外差、低中頻 (近零中頻 )、零中頻、寬帶數(shù)字中頻 接收機(jī)等，其中超外差式接收機(jī)是 使用最廣泛的 。在實(shí)際通信技術(shù)的應(yīng)用中，無形中幫助了我們更好的研究。在無線通信技術(shù) 飛 速發(fā)展的時代， 在這一階段， 主要研究 低成本、低功耗的接收機(jī)。 這些不同類型的 拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都有 著自身的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn) 。 第二章就現(xiàn)階段各類具有代表性的接收機(jī)都做了比較詳細(xì)的介紹，并對他們的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 、工作原理以及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行全面分析。同時利用 Multisim 軟件對其進(jìn)行仿真 操作 。 圖 21 一般接收機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 輸入電路 將 很 多無線電臺發(fā)出的信號 進(jìn)行 選 取 ， 然