调幅接收机电路设计(2)

第二章 局部电路的设计

2.1 天线回路的设计

天线在无线电通信技术中是起到发射或接收电磁波的作用，天线性能的优良与否，往往在无线通信中起到事半功倍的作用。从原理上讲，发射天线和接收天线是互易的，但在实际应用中还是有差别的。一副在某一段频率上发射性能优良的天线，一定也是在该段频率上接收性能优良的接收天线，但随便一条能接收的天线，却不一定也是优良的发射天线。一般来说（除了发射和接收共用的天线），发射天线为了突出和强调发射效果，往往采用谐振天线（窄带天线），而接收天线却往往采用非谐振天线（宽带天线），即使接收天线回路在某些频率上存在谐振，但天线回路衡量谐振程度的品质因数（Q值）还是比较低的，这样的天线基本上可以看成是非谐振天线。如果用想同一条天线来完成全波段接收，包括 V/U 波段，甚至到 1G 以上频率的接收，最好是选择一些厂家经过专门设计的宽带天线，有些宽带天线可以工作在 500kHz-1500MHz的频率范围内，但宽带天线（非谐振天线）接收弱信号的效果总是不如窄带天线（谐振天线）。

本次课程设计中采用的是谐振天线回路。具体的电路设计如下图:

天线回路的电路设计

图为单调谐输入回路。根据接收信号的中心频率 f0 和接收信号的带宽 B，确定表示输入回路谐振特性的品质因数Q = f0/ B。根据中心频率 f =1/(2? LC)，确定回路电感 L和电容C 的值。其中，电容值不能太小，否则，分布电容会影响回路的稳定性，一般取 C>>Cie(Cie 表示下级高频放大电路中晶体管的输入电容)。为便于调整，实际电路中电容C 常用固定电容和可变电容并联的形式。在设计输入回路时，还要考虑它与天线之间，以及它与下一级放大电路之间的阻抗匹配。所以，要事先确定天线的等效阻抗，以及放大电路的等效输入阻抗。输入回路可以采用部分接入的方法，改善下一级电路对输入回路选频

3

性能的影响。

2.2 高频放大部分电路的设计

高频小信号放大电路的稳定性是一项重要的指标，单管共发射极放大电路用作高频放大器时，晶体管反相传输导纳对放大器输入导纳的作用，会引起放大器工作不稳定。当放大器采用下面所示的共射-共基级联放大器时，共基电路的特点是输入阻抗很低输出阻抗很高，当它和共射电路连接时相当于放大器的负载导纳很大，此时放大器的输入导纳晶体管内部的反馈影响相应减小，甚至可以不考虑内部反馈的影响。

在对电路进行定量分析时，可以把两个级联晶体管看做一个复合管。这个复合管的导纳参数由（y参数）由两个晶体管的电压，电流和y参数决定。一般选用同型号的晶体管作为复合管，那么他们的导纳参数可以认为是相同的，只要知道这个复合管的等效导纳参数，就可以把这类放大器看成一般的共射级放大器。经过y参数的理论计算分析知，级联放大器的增益计算方法和单管共射电路的增益计算方法相同，但是稳定性却大大提高。 具体的设计电路图如下：

高频放大部分电路设计

4

2.3 本机振荡电路的设计

本机振荡即正弦波振荡器，产生频率为f的等幅振荡信号。其振荡信号与输入信号载波同频。振荡信号要输入解调器。 具体的本振电路设计如下图:

高频振荡部分电路设计

2.4 解调电路的设计

检波即调幅波的解调，从输入的调幅波中还原调制信号。可见，检波器是调幅接收机的核心电路，衡量它性能的指标主要有检波效率、检波失真、等效输入电阻等。为了了解解调，我们首先来看调制的过过程。调幅就是用低频调制信号去控制高频振荡（载波）的幅度，使高频振荡的振幅按调制信号的规律变化。把调制信号和载波同时加到一个非线性元件上(例如晶体二极管或晶体三体管)，经过非线性变换电路，就可以产生新的频率成分，再利用一定带宽的谐振回路选出所需的频率成分就可实现调幅。幅度调制信号按其不同频谱结构分为普通调幅（AM）信号，抑制载波的双边带（DSB）信号，抑制载波和一个边带的单边带（SSB）信号。

5

解调时可以用同步检波或者包络检波。

利用模拟乘法器的相乘原理，实现同步检波是很方便的，其工作原理如下：在乘法器的一个输入端输入抑制载波的双边带信号vs(t)?Vsmcos?ctcos?t，另一输入端输入同步信号（即载波信号）vc(t)?Vcmcos?ct，经乘法器相乘，可得到输出信号：

vo(t)?KEvs(t)vc(t)??1214KEVcmVsmcos?t?14

KEVcmVsmcos(2?c??)tKEVcmVsmcos(2?c??)t（条件：Vx?Vc?26mV,vy?vs为大信号）

上式中第一项是所需要的低频调制信号分量，后两项是高频分量，可用滤波器滤掉，从而实现了双边带信号的解调。

v(t)?1Vcos(???)tssmc若输入信号为单边带振幅调制信号，即 ，则乘法器输出的输2出：

vo(t)??1412KEvsm(t)vcm(t)cos(?c??)tcos?ct

KEVcmVsmcos?t?14KEVcmVsmcos(2?c??)t上式中第一项是所需要的低频调制信号分量，后两项是高频分量，也可用滤波器滤掉。 如果输入信号vs(t)为有载波振幅调制信号，同步信号为载波信号vc(t),利用乘法器的相乘原理同样能够实现解调。设vs(t)?Vsm(1?mcos?t)cos?ct，vc(t)?Vcmcos?ct，则输出电压：

vo(t)?KEvs(t)vc(t)??1214

KEV V?cmsm

14KEmVcmVsmcos?t?1412KEVcmVsmcos2?ctKEmVcmVsmcos(2?c??)t?

KEmVcmVsmcos(2?c??)t（条件：Vx?Vc?26mV,vy?vs为大信号）

6

上式中第一项是直流分量；第二项是所需要的低频调制信号分量，后面三项是高频分量，用隔直电容及滤波器可滤掉直流分量和高频分量，从而实现有载波振幅调制信号的解调。同步检波的电路如下：

同步解调部分电路设计

因Multisim元件库中没有MC1496乘法器模块，故电路原理图中用Q1~Q9及三个500?电阻构建MC1496内部电路。

Q1、Q2与Q3、Q4组成双差分放大器，Q5、Q6组成的单差分放大器用以激励Q1~Q4。Q7、Q8及其偏置电路组成差分放大器Q5、Q6的恒流源。引脚8与10接入输入电压U1，1与4接另一输入电压U2，输出电压从引脚6与12输出。引脚2与3外接电阻RE，对差分放大器Q5、Q6产生串联电流负反馈，以扩展输入电压U2的线性动态范围。引脚14为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电时），引脚5外接电阻R5，用来调节偏置电流I5及镜像电流I0的值。 二极管包络检波的电路如下

7

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库调幅接收机电路设计(2)在线全文阅读。