高频电子课程设计

此次课程设计主要目的是通过b123 am收音机组装和调试来了解电子产品的装配的全过程，训练动手能力，掌握元器件的识别，简易测试，及整机调试工艺。

在组装b123 am收音机前我们需要扎实的掌握变频管、中放管、检波管、低频前置放大管、低频功放管的相应的电子电路知识。我们还需要有扎实的焊接和调试技术，这是组装b123 am收音机前必须掌握的理论和实践基础。

组装过程中切记细心谨慎，元器件切勿焊接错误和时间过长，焊接前需要检测元器件性能指标。组装好后，需要检测几个断点的电流，电流达到相应范围才能把断点焊接起来。达不到电流范围要求一定要按照电路图仔细检查电路，电路是否存在虚焊或者元器件焊接错误。

b123八管收音机首先把接收到不同频率的电台信号，都变成固定的中频信号(我国规定中频信号是465khz)，由中频放大器进行放大，然后进行检波，这样就克服了直放式收音机在接收不同频率的时候灵敏度不均匀的缺点。而且固定频率的中频信号既便于放大又便于调谐因此超外差式收音机具有灵敏度高、选择性好的特点。

如今在无线电技术中，混频器广泛应用于无线电广播、电视、通信接收机及各种仪器设备中。所谓混频就是将两个不同频率的信号（其中一个称为本机振荡信号，另一个是高频已调波信号）加到非线性器件进行频率变换，然后由选频回路取出中频（差频或和频）分量。

图2-1为混频器的组成框图。它由非线性器件和带通滤波器组成。当输入信号为某一高频信号us(t)时，它与等幅的本振信号ul（t）进行混频，输出则为两者的差频或和频信号，从而实现频率变换。

如果混频器和本地振荡器共用一个器件，即非线性器件即产生本振信号又实现频率变换，则称之为变频器。

图2-11.1.1混频器的主要性能指标。

混频增益。混频器输出的中频电压振幅与输入高频信号电压振幅混频增益。常用分贝表示，即。

为使接受设备的中频信号比无用信号大的多，以提高其接受灵敏度，希望混频增益越大越好。

选择性。由于非线性器件的作用，混频器的输出电流中包含许多频率分量，但其中只有一个频率分量是需要的，因此，要求选频网络的选择性要好，即回路应具有较为理想的谐振曲线（矩形系数接近于1）。

失真和干扰。

如果混频器输出中频信号的频谱结构与输入信号的频谱结构不同，则表示产生了失真。此外，混频器还会产生大量不需要的组合频率分量，这些频率分量将会带来一系列的干扰，从而影响接收机的正常工作。因此希望失真与干扰越小越好。

由于b123 am收音机三极管v1处为共发射极混频电路，所以本文只讲共发射极三极管混频器。

三极管混频器是利用和的非线性特性来进行频率变换的。如下图2-2所示为收音机使用变频器电路的最基本的共发射极混频电路，信号电压和均从基极注入。

图2-2若输入信号us（t）=usmcosωct，本振信号ul（t）=cosωlt，由1.1节混频器基本原理可知，三极管的集电极电流ic中，将包含无限多的组合频率，这其中也包含差频（fl-fc）及和频（fl+fc）成分。利用集电极电极lc选频回路（谐调在中频f1上）的选频作用，即可从无限多的组合频率中选出所需的中频信号。

b123 ａｍ收音机变频级电路中的振荡器为变压器反馈式基极谐调型正弦波振荡器。

变压器反馈式正弦波振荡器又称为互感耦合振荡器，如图2-3所示为典型的变压器反馈式正弦波振荡器电路图。由图可知，在lc回路的调谐频率上，与相反，又根据反馈线圈lf的同名端可知，反馈电压又与输出电压相反，因此该振荡器电路实际上司一个含有正反馈的谐振放大器，也就是说，吃电路满足振荡的相位条件。电路要能振荡，还必须满足起振的振幅条件，即。

af>1

图2-3由于基极和发射极之间的输入阻抗比较低，为了不至于过多的影响回路的q值，收音机中采用的是如图2-4所示为变压器反馈式基极调谐型正弦波振荡器。晶体管与谐振回路都采用部分耦合。

图2-4本电路用一只晶体管同时完成振荡与混频工作，基本电路如图2-5所示。电台信号ca、l1谐振于要接收的频率，再经过l1和l2的互感送至变频管v1基极，l4、cb组成振荡回路信号通过c3送到v1发射极。b3是谐振于465kc的中频变压器，电路中c1a、c1b微调电容（在双联顶部）是为了统调与调整频率范围的。

r1、r2组成变频管v1的偏置电路，为v1建立工作点。c2为旁路电容。为了保证变频管工作的稳定性，并有足够大的增益和较高的信噪比，一般将v1的工作电流ic选在0.

18-0.3ma的范围。电流大则v1增益反而下降，电流偏大则噪声也大。

在图2-6a中可以看出变频级电流与噪声的关系。变频管增益kp、噪声系数n1和晶体管工作电流的关系。图2-b为本振电压与变频增益关系曲线，从图中可以看出本振电压与变频增益有一个最佳点。

图2-5图2-6

中频放大器电路原理为两级小信号谐振放大电路。

放大器的谐振增益是指放大器在谐振频率上的电压增益，记为au0，其值可用分贝（db）表示。

通频带是指放大器的电压增益下降到谐振电压增益au0的时所对应的频率范围，一般用bw0.7（或2f0.7）表示。

小信号谐振放大器的谐振曲线如图3-1所示。图中f0表示放大器的中心谐振频率，au/au0表示电压增益。

图3-1选择性是指放大器从不同频率的信号中选出有用信号而抑制干扰信号的能力，称为选择性。通常有两个技术指标。

1 抑制比。抑制比可定义为谐振电压增益au0与通频带以外某一特定频率上的电压增益au之比值，用d(db)表示，记为：

2 矩形系数。理想的小信号谐振放大器的谐振曲线应为矩形（见图2.1所示的理想矩形），即对通频带内的各频率信号有同样的放大作用，而对通频带外的各频率信号完全抑制。定义为：

稳定性是指当组成放大器的元件参数变化时，放大器的主要性能——增益、通频带、矩形系数（选择性）的稳定程度。

噪声对信号的影响程度用信噪比来表示，电路中某处信号功率与噪声功率之比称为信噪比。

噪声系数的定义是输入信号的信噪比与输出信号的信噪比的比值。

设两级单谐调放大器的相互级联，且各级的电压增益相同，即。

au1=au2

则级联后放大器的总电压增益为：

au=au1au2=(au1)

级联后的总通频带要比单级放大器的通频带窄。两级相同的单谐调放大器几年后的总通频带为：

bw0.7=≈0.64

放大器级联的级数越多，曲线的形状越接近矩形，选择性越好。对于两级单谐调放大器级联后的矩形系数可以求得。

中频放大器的工作频率为465khz，由于它的工作频率较低，所以它的增益可以做的很高而不易产生自激振荡，从而可以大大提高整机灵敏度。一级中放的增益约为25-35db左右。

在如图所示图3-2中，经过变频级变换成465khz中频信号，输入由l1、cl1组成谐振回路，通过互感器由l2送至v2基极进行放大，由cl3、l3组成谐振回路，进一步对信号加以选择，然后由l4耦合送至下级。电路中r5、r6、r8、r9组成v2、v3的直流偏置电路c4、c5、c6构成交流旁路电路。

图3-2b123 am收音机中检波管为大信号包络检波。从高频调幅波中取出原调制信号的过程称为检波。从频谱上看，检波就是讲调幅信号中的边带信号不失真地从载波频率附近搬移到零频率附近。

大信号包络检波器电路图如图4-1所示。在分析工作原理时，可暂不考虑和。假设检波器输入高频调幅波为，此时，由于负载电容的高频阻抗很小，因此，高频输入电压绝大部分驾到二极管vd上。

当高频已调为正半周时，二极管导通，并对电容充电。由于二极管导通时的内阻很小，即充电时间常数很小，因而充电电流较大，电容上的电压，即检波器输出电压很快就接近高频输入电压的最大值。通过信号源电路，反向施加到二极管vd的两端，形成对二极管的反偏压。

这是二极管的导通与否，由电容器上的电压与输入电压共同决定。当高频输入电压的幅度下降到小于时，二极管处于截止状态，电容器则通过负载放电，由于放电时间常数＞＞，故放电速度很慢。当下降不多时，输入信号的下一个正峰值又到来，且当＞时，二极管又导通，重复上述充、放电过程。

检波电路中各波形如图4-2所示。从图中可以看到，虽然电容两端有些起伏，但由于充电快，放电慢，实际上起伏很小，可以近似的认为与高频已调波的包络一致，故称为包络检波。

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