超外差式调频(FM)收音机(硬件部分)

（二〇一六年一月课程设计报告学校代码：10128学号：201310203045题目：超外差式调频（FM）收音机（硬件部分）学生姓名：学院：信息工程学院系别：电子系班级：电子13-1指导教师：杨玉兰目录第一部分调频收音机原理及电路组成.........................................................................................1一、调频收音机原理...............................................................................................................11频率调制........................................................................................................................12调频收音机原理...........................................................................................................2二、调频收音机电路组成.......................................................................................................2三、调频收音机主要芯片.......................................................................................................3（一）调频高频/混频电路TA7358AP.........................................................................3（二）中频放大器MC1350..........................................................................................4（三）运算放大器TL082.............................................................................................7（四）乘法器MC1496..................................................................................................8（五）音频功放LM386................................................................................................9第二部分调频收音机的个单元电路设计与电路功能验证.......................................................11一、高频及混频电路设计与电路功能验证.......................................................................11（一）高频及混频电路...............................................................................................11（二）混频数据及数据结果分析...............................................................................12二、中频放大电路设计与电路功能验证.............................................................................13（一）中频放大电路...................................................................................................13（二）中放数据及数据结果分析...............................................................................14三、鉴频及低频放大电路设计与电路功能验证.................................................................14（一）鉴频及低频放大电路设计...............................................................................14（二）鉴频及低放数据及数据结果分析...................................................................15第三部分单元电路级联与收音机效果验收...............................................................................16一、收音机效果验收.............................................................................................................16三、课程设计体会及建议.....................................................................................................161第一部分调频收音机原理及电路组成一、调频收音机原理1频率调制调频（FM）是用音频信号去调制高频载波的频率，使高频载波的瞬时频率随调制信号而有规律的变化，载波的幅度保持不变。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。设调制信号为：tcosU)t(Um载波信号为：tCCCcosU)t(U调频时，载波电压振幅度Ucm不变，而载波瞬时间频率则随调制信号规律变化，即为：）（ttUKtCCCC)()(f式中C为载波角频率，又称为调频波中心频率；fK为比例常数表示载波频率变化随调制信号变化的程度大小。其值由调频电路决定，单位是弧度/秒·伏（rad/s·v）；)()(ftUKtC为瞬时角频率相对于中心频率的频率偏移，简称频偏。调频后载波瞬时相位也会产生变化，其瞬时相位为)()()(00ttdttUktdtttcttfc式中，ωct为未调频时载波相位；dttUKttf)(0为调频后，瞬时相位相对于tc的相位偏移。调频波的数字表示式为])(cos[0dttUKtUtUtfcFM根据上式可画出调频波的波形图，如图一所示。图一调频从调频波形可见，调频波振幅保持不变。调频波的频率跟随信号的变化规律而改变。即当调制信号幅度最大时，调频波最密，频率最大；而当调制信号负的绝对值最大2时，调频波最稀疏，频率最低。调频制无线电广播多用超短波(甚高频)无线电波传送信号，使用频率约为87MHz-108MHz，主要靠空间波传送信号。2调频收音机原理收音机的原理是把从天线接受到的高频信号，经检波还原成音频信号，送到扬声器变成音波。是把接收到的电台高频信号，用一个变频级电路将它转化为频率固定的中频信号，然后再对这个中频信号进行多级放大，再检波，低放。由于不同频率的无线电波用途较广、接受的电波较多，所以音频信号就会互相干扰，导致音响效果不好，所以当要选择所需的电台并把不要的信号“滤掉”，以免产生干扰，所以在我们收听广播时，使用选台按钮。由于中频固定，且频率比高频已调信号低，中放的增益可以做的较大，工作较稳定，通频带特性也可做的理想、这样可以使检波器获得足够大的信号，从而使整机输出音质较好的音频信号,所以中频调谐放大电路可以做到选择性好、增益高又不易自激。这样灵敏度和选择性都可大幅度改善，而且可使整个波段接受灵敏度均匀。二、调频收音机电路组成超外差式FM收音机原理框图如图二所示：收音机通过调谐回路选出所需的电台，送到变频器与本机振荡电路送出的本振信号进行混频，然后选出差频作为中频输出（我国规定的FM中频为10.7MHZ），中频信号经过检波器检波后输出调制信号（低频信号），调制信号（低频信号）经低频放大、功率放大后获得足够的电流和电压，即功率，再推动喇叭发出响的声音。天线调谐回路高放本振98.7—118.7M10.7M中放鉴频音频功放耳机FM广播：88—108M混频中频滤波器调节电压图二FM收音机原理框图要求：阐述调频收音机的工作过程，画出各阶段信号的波形及频谱图。（高频、中频、低频）3三、调频收音机主要芯片（一）调频高频/混频电路TA7358AP1.TA7358芯片简介TA7358在超外差式调频（FM）收音机中做调频段高放/混频电路。其性能、参数如下：单列直插9脚封装;工作电压=1.6～6V,最大值=8V;电源电流=5.2mA,静态电流=5.2mA;允许功耗=500mW;本停振电压=0.9V;本振电压=150～350mV;限幅灵敏度=3～7dBu;变频增益=31dB,工作温度=-20～70℃,贮存温度=-55～125℃。2.TA7358内部电路分析1)内部框图（英文）图1.3.1TA7358内部框图（英文）2)内部框图（中文）图1.3.2TA7358内部框图（中文）43)内部电路图a图b图c4)管脚用途分析①为射频输入、②外接旁路电容接地、③为射频输出、④为混频输入、⑤接地、⑥为混频输出、⑦和⑧外接本地振荡，使得图c构成电容三点式、⑨接VCC（二）中频放大器MC13501.MC1350芯片简介TheMC1350isanintegratedcircuitfeaturingwiderangeAGCforuseasanIFamplifierinradioandTVoveranoperatingtemperaturerangeof0to+75C.PowerGain:50dBTypat45MHZ50dBTypat58MHZAGCRange:60dBMin,DCto45MHzNearlyConstantInput&OutputAdmittanceovertheEntireAGCRangeY21Constant(±3.0dB)to90MHzLowReverseTransferAdmittance:1.0mhoTyp12VOperation,Single±PolarityPowerSupply5mc1350是集成电路具有宽范围AGC作为中频放大器在广播和电视在0度范围为±75C.•功率增益：在45兆赫，50分贝典型在58兆赫，50分贝典型增益范围：60分贝时，直流到45MHz几乎恒定的输入和输出在整个AGC范围导纳Y21常数（±3分贝）90兆赫低的反向转移导纳：112伏操作，单电源供电2.MC1350内部电路分析1)内部电路图1.3.3MC1350内部电路2)管脚分析①接电源VCC、②接电源VCC、④和⑥为信号输入、⑤为增益输入、⑦接地、⑧做输出Q1、Q2管是为Q3、Q4、Q5、Q6提供静态工作点，并且静