调频收音机设计

吉林建筑大学电气与电子信息工程学院射频通信电路课程设计报告设计题目：调频收音机的设计专业班级：信工111学生姓名：周立永学号：10211129指导教师：杨佳迟耀丹设计时间：2013.12.30－2014.1.10教师评语：成绩评阅教师日期目录摘要................................................................................................................................1一、设计的作用、目的................................................................................................2二、设计任务及要求....................................................................................................2三、设计内容................................................................................................................2四、总体设计方案......................................................................................................24.1频率调制..........................................................................................................24.2收音机工作原理..............................................................................................5五、各单元电路设计..................................................................................................................65.1高频小信号放大电路.....................................................................................65.2本振电路.........................................................................................................75.3混频电路.........................................................................................................75.4中频放大电路.................................................................................................85.5低频放大电路..................................................................................................95.6鉴频电路.......................................................................................................105.7元件清单.......................................................................................................11六、Multisim仿真软件介绍......................................................................................126.1Multisim详细介绍.........................................................................................126.2Multisim特点.................................................................................................12七、仿真与分析..........................................................................................................147.1低频放大电路仿真分析...............................................................................147.2高频小信号电路仿真分析...........................................................................157.3混频器电路仿真分析...................................................................................167.4中频放大器电路仿真分析...........................................................................167.5本振电路仿真...............................................................................................177.6鉴频电路仿真...............................................................................................18八、心得体会..............................................................................................................19九、参考文献..............................................................................................................20附录..............................................................................................................................211摘要本次课程设计为调频收音机的设计。由于集成电路内部不便制作电感、电容和大电阻以及可调元件，故外围元件多以电感、电容和电阻及可调元件为主，组成各种控制、谐振、供电、滤波、耦合等电路。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，中频信号经过检波器检波后输出调制信号，调制信号经低频放大、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。调频部分实现88MHz~108MHz调频广播接收，调谐方式为手动步进调谐。关键词：混频，调谐回路，低频功放2一、设计的作用、目的课程设计是理论学习的延伸，是掌握所学知识的一种重要手段，对于贯彻理论联系实际、提高学习质量、塑造自身能力等于有特殊作用。本次课程设计一方面通过对射频通信系统的设计，使我们加深对理论知识的理解，同时增强其逻辑思维能力，另一方面对课堂所学理论知识作一个总结和补充。课程设计是培养学生综合运用所学知识发现提出分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程二、设计任务及要求通过课程设计各环节的实践，应使学生达到如下要求：1.掌握调频接收机的工作原理及具体实现方法；2.掌握Multisim的电路系统仿真。三、设计内容设计内容：设计一个简易调频收音机，具体要求如下：1、接收频率范围为88-108MHz；2、采用3V电池供电，使用扬声器放音；3、接收FM波段的无线广播；4、使用Multisim进行仿真。四、总体设计方案4.1频率调制调频（FM），就是高频载波的频率不是一个常数，是随调制信号而在一定范围内变化的调制方式，其幅值则是一个常数。与其对应的，调幅就是载频的频率是不变的，其幅值随调制信号而变。一般干扰信号总是叠加在信号上，改变其幅值。所以调频波虽然受到干扰后幅度上也会有变化，但在接收端可以用限幅器将信号幅度上的变化削去，所以调频波的抗干扰性极好，用收音机接收调频广播，基本上听不到杂音。使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。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3示。载波的瞬时频率按调制信号的变化而变，但振幅不变的调制方式。载波经调频后成为调频波。用调频波传送信号可避免幅度干扰的影响而提高通信质量。广泛应用在通信、调频立体声广播和电视中。我们习惯上用FM来指一般的调频广播（76-108MHz，在我国为87-108MHz、日本为76-90MHz），事实上FM也是一种调制方式，即使在短波范围内的27-30MHz之间，做为业余电台、太空、人造卫星通讯应用的波段，也有采用调频（FM）方式的。FMradio即为调频收音机。FM调频即收音机功能。作为MP3的一项附加功能。当然，如果你注重这个功能的话，也有做得不错的产品。而在具体机型上，针对FM，不同产品还有细分，是否可以保存选定的频道、可以保存多少个频道、立体声和普通声道可以自己设定还是由机器来设定。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：tUtUmcos载波信号为：tUtUccccos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）；tUKtfc为瞬时角频率相对于中心频率的频率偏移，简称频偏。4调频后载波瞬时相位也会产生变化，其瞬时相位为：ttdttUKtdtttctfct00式中，tc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：dttUKtUtUtfcFM0co