简易调频接收机的设计

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五、各部分性能分析

5.1、高频放大电路

高频放大器是用来放大高频信号的器件，在接收机中，高频放大器放所放大的对象是已调信号，它除载频信号外还有边频分量）。根据高放的对象是载频信号这一情况，一般采用管子做放大器件，而且并联谐振回路作为负载，让信号谐振在信号载频（若有边频分量，便要设计回路的通频带能通过边频，使已调信号不失真）。这样做的好处是：1）回路谐振能抑制干扰；2）并联回路谐振时，其阻抗很大，从而可输出很大的信号。

对高放的主要要求是:(1) 工作稳定：放大器可能会产生正反馈，它影响放大器的稳定工作，严重时，会引起振荡，使放大器变成振荡器，从而完全破坏了放大器的正常工作。因此，在正常工作中要保证放大器远离振荡状态而稳定的工作。（2）选择性好，有一定的通频带。（3）失真小，增益高，并且工作频率变化时增益变动不应过大，工作频率越高，晶体管的放大能力越小，增益越低。增益变化太大时，则灵敏度相差将很悬殊。共射级接法的晶体管高频小信号放大器。他不仅要放大高频信号，而且还要有一定的选频作用，因此晶体管的负载为LC并联谐振回路。在高频情况下，晶体管本身的极间电容及连接导线的分布参数等会影响的频率和相位。晶体管的静态工作点由电阻RA2,RA3,RA4及RA6决定，其计算方法与低频单管放大器相同。

从天线ANTA1接收到的高频信号经过CA1、CCA1、LA1组成的选频回路，选取信号为fs=10.7MHZ的有用信号，经晶体管QA1进行放大，由CA3、TA1初级组成的调谐回路，进一步滤除无用信号，将有用信号经变压器和CB1耦合进入MC3361。

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图5-1 高频放大电路

5.2、混频电路

本次设计的高频放大电路运用的核心器件是场效应管。场效应管放大器有以下优点：

k场效应管栅流小，输入阻抗高， p大。

放大时工作在ids几乎不随uds改变的区域，输出阻抗高。

因输入输出阻抗高，故回路可直接与管子相连，而不一定要经过阻抗变换器。当然，在频率相当高时，因输入输出阻抗急剧下降，并且为了匹配，场效应管亦应通过阻抗变换网络与回路相连。

内部反馈比晶体管小。这是因为反馈导纳比普通晶体管的小。在频率很高时，CC

通过dg的反馈较大，这时可用中和法消除dg的影响。

场效应管的转移特性为平方曲线，不产生包络失真、交叉调制、三阶互调，阻塞电平可达3-4V。当然，实际特性不可能是理想平方曲线，因而总会有些失真，不过他比一般的晶体管要小的多。

噪声系数小。

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5.3、 本振电路

在本次设计中，采用改进型电容三点式振荡电路。因为本振电路的输出频率要与高频放大电路的输出信号进行混频，得到一个中频信号。所以要求本振电路的输出频率必须很稳定，所以采用了改进型电容三点式。如果本振电路的输出不稳定，将引起变频器输出信号的大小改变，振荡频率的漂移将使中频改变。振荡器的振幅与振荡管的特性以及反馈电路的特性有关，当温度及其它管子与反馈电路的特性改变时，振幅也就会改变。为了稳定振幅，可在各波段振荡器的反馈线圈上并联不同的电阻以平滑电抗元件的频率特性，还可用自动增益控制稳定振幅。本次设计的电容改进型电路图如下所示:

图5-2 电容反馈改进振荡电路

图5-3 等效电路

上面第一个图是一个电容反馈改进振荡器电路，其交流等效电路电路如上面第二个图所示。等效电路中C为

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C?C3?C4C5C4?C5

由等效电路知此电路中是基极接地，CE之间为C1，BE之间为C2，CB之间为L与C串联的等效电抗；在振荡频率处，选择，即L与C串联后等效为一个电感Le，因此此电路是电容反馈振荡器。因为振频等于谐振频率w0，w0决定于

式中

f0?2?w0L?w0L?11,w0L??w0Lew0Cw0CC?1111??C1C2C1L1w0C由上式可得 （5-1） 1

111??C1C2C若选择C1>>C，C2>> C，则f0与C1及C2近似无关，这样，与C1,C2并联的分布电容如C11及C22对频率的影响很小了，频率稳定得以提高。

对于提高振荡电路的稳定度有以下几种方法：

（1）提高回路的Q值。Q值高，可使频率稳定。回路Q值主要由电感的Q

值决定，故要提高电感的Q值。为此应尽量减小损耗而加大特性电阻??L/C。不过，?的提高有一定限制，L太大时，损耗也大，而且C太小时并联在回路中的杂散电容可与C相比拟，杂散电容将显著影响频率的稳定。为了减小线圈的损

耗，可用高频损耗小的线圈固架。

（2）减小负载的影响。减小振荡回路和负载间的耦合程度可减弱负载的影响，不过这时传送到负载上的振荡信号也小了，故振荡要求更强。在振荡器和负载之间加一级射极输出器可改善负载对振荡器的影响，因射极输出器之输入阻抗较高，隔离作用较好，同时不增加振荡功率的要求。

5.4 、混频器

混频器是一个变频电路，一般用相乘器，高频放大电路和本地振荡电路的输出信号加到混频器的输入端，得到一个差频。调谐回路的输出，进入混频级的是高频调制信号，即载波与其携带的调制信号。经过混频，输出载波的波形

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