(完整版)高频电子线路课程设计指导书

《高频电子线路》 课程设计指导书

陈劲松 编 黄晓林 审

湖北汽车工业学院电子信息科学系

二〇〇七年四月

目 录

一、课程设计目的 ......................................... 1 二、课程设计内容与要求 ................................... 1 三、课程设计报告的基本格式 ............................... 1 四、课程设计考核 ......................................... 2 五、课程设计参考题目 ..................................... 3 课题一 小型调幅发射机的设计与制作 .................... 3 课题二 小型调幅接收机的设计与制作 .................... 6 课题三 超外差式AM接收机的设计与制作 ................. 9 课题四 FM接收机的设计与制作 ......................... 12 附录一：六管超外差式接收机原理图 ........................ 15 附录二：MC1496调幅检波典型应用电路 ...................... 15 附录三:MC3361结构框图................................... 16 附录四:MC3361典型应用电路 ............................... 17

一、课程设计目的

本课程设计是作为高频电子线路课程的重要组成部分，目的是使学生进一步理解课程内容，基本掌握高频电子线路设计和调试的方法，增加模拟电路应用知识，培养学生实际动手能力以及分析、解决问题的能力。

按照本学科教学培养计划要求，在学完专业基础课电路与电子技术后，应安排课程设计教学实践项目，其目的是使学生更好地巩固和加深对专业基础知识的理解，学会设计中、小型电子线路的方法，完成调试过程，增强学生理论联系实际的能力，提高学生电路分析和设计能力。通过实践教学引导学生在理论指导下有所创新，为专业课的学习和日后工程实践奠定基础。

二、课程设计内容与要求

1．教学基本要求

要求学生完成选题设计，掌握高频电子小系统的设计方法；完成系统的组装及调试工作；在课程设计中要注重培养工程质量意识，并写出课程设计报告。

教师应事先准备好课程设计题目和指导计划，指导学生查阅有关资料，安排适当的时间进行课题讲解、答疑，帮助学生解决课程设计过程中的问题。

2．能力培养要求

2.1通过查阅手册和有关文献资料培养学生分析和解决实际问题的能力。

2.2 通过实际电路方案的分析比较、设计计算、元件选取、安装调试等环节，掌握基本高频电路的分析方法和工程设计方法。

2.3 掌握高频测试仪器设备的使用方法，学会简单的实验调试，提高动手能力。

2.4 综合应用课程中学到的理论知识去完成一个设计任务。 2.5 培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。

三、课程设计报告的基本格式

课程设计报告是反映学生设计思想、参数计算、原理说明、制作过程和调试结果的文书材料。在报告中要求给出电路结构框图，对总体设计思想进行阐述，对方案进行比较，给出每个单元电路且论述其工作原理和参数计算。文字说明部

1

分要求内容完整，言简意赅，书写工整。电路图部分要求绘图规范，元件符号符合国标、参数标注清楚。课程设计基本内容与要求如下：

1 设计目的。

2 设计要求和设计指标。

3 总体框图设计，有目标、状态分析、模块组成，并配有分析和原理说明。 4 功能模块设计，可以有多个方案，包括单独测试的原理图，并有详细原理说明。

5 总电路图设计，有原理说明(可用框图形式，关键的控制连线需详细画出)。 6 实验仪器、工具。 7 使用元器件。

8 总结：遇到的问题和解决办法、体会、意见、建议等。

9 附录：原理图，表格（用尺子画，或打印），主要元器件型号、名称、参数、引脚。

10 参考文献。

四、课程设计考核

1．每位学生进行电路设计，在画出基本电路原理图、列出所需器件清单、并经指导教师初审后方可进入实验室完成电路元器件的安装、调试工作。每位学生在做完课程设计后，上交一份课程设计报告。

2．在检验设计作品时对学生所设计的内容和相关知识进行质疑和答辩。 3．根据电路设计、电路制作、调试结果以及课程设计报告和课程设计过程表现，由指导教师按优、良、中、及格、不及格评定成绩。

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五、课程设计参考题目

课题一 小型调幅发射机的设计与制作

一、设计任务

完成一个调幅发射机的理论设计、装配与调试：完成发射机的各个单元电路的方案选择；主振级、激励级、输出级、调制级、输出匹配网络及音频放大器的参数设计、元器件选择、电路的焊装与调试；完成调幅发生机关键点的波形的测量并与设计值进行比较，分析设计值和实测值误差的来源，并给出解决办法。初步掌握小型调幅波发射机的调整及测试方法。

二、课题要求

调幅波发射机设计参数：

1、载波频率： f0=2.6MHz

f0=10.7MHz (方案二)

2、峰包功率：POmax≥0．25W 3、调制系数：Ma=50％±5％ 4、包络失真系数：γ≤1％ 5、负载电阻：RA=50Ω

f6、频率稳定度：f0≤5×10—4；

7、电源电压：Ec=12V。

此外,还要适当考虑发射机的效率,输出波形失真以及波段内输出功率的均匀度等.

三、电路设计参考结构

分析以上设计任务可知，该设计可以有多种实现方案，下面给出二种电路结构供参考。

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参考方案一：

主振级 缓冲级 激励级 功放及调幅 输出网络 话筒 音频放大 图1.1：调幅发射机方案一

上面是调幅波发射机的框图。若输出功率要求不高，可去掉其中的激励级。

各级电路的作用：

主振级：是正弦波自激振荡器，用来产生频率为2.6MHz的高频振荡信号，由于整个发射机的频率稳定度由它决定，因此要求主振级有较高的频率稳定度，同时也有一定的振荡功率(或电压)，其输出波形失真要小。

缓冲级：其作用主要是将主振级与激励级进行隔离，以减轻后面各级工作状态变化(如负载变化)对振荡频率稳定度的影响以及减小振荡波形的失真。 激励级：若输出功率要求较高时，插入激励级来放大信号功率。

功放(调幅)级：将从激励级送来的信号进行高效率功率放大以输出足够大的功率供给负载(天线)，若是调幅波发射机，还应在该级实现调幅，应选用合适的调幅方式。

输出网络：由于功放级往往工作于效率高的丙类工作状态，其输出波形不可避免产生了失真，为滤除谐波，输出网络应有滤波性能。另外，输出网络还应在负载(天线)与功放级之间实现阻抗匹配。

方案二：

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J11(ZD.OUT)ZD.IN J21J24(TF.OUT)FD.INJ31(FD.OUT)JF.IN前置放大器J29J29J13(JF.OUT)BF.IN甲类功放J6J14(BF.OUT)晶振（10MHz）J1(ZXB.OUT)平衡调幅器MC1496ZXB.INJ36丙类功放音频信号图2：调幅发射机方案二

上面是调幅发射机的另一个方案。采用MC1496完成信号的调制，MC1496可完成普通AM波调幅或DSB调幅。

四、报告要求

1、课题的任务和要求。

2、课题的不同方案设计和比较，说明所选方案的理由。 3、电路各部分原理分析和参数计算。 4、测试结果及分析：

（1）实测各关键点的电压、电流参数，分析设计值和实测值误差的来源。 （2）画出示波器观测到的各级输出波形，并进行分析；若波行有失真，讨论失真产生的原因和消除的方法。

5、课题总结 6、参考文献

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课题二 小型调幅接收机的设计与制作

一、设计任务

完成一个调幅接收机的理论设计、装配与调试：完成接收机的各个单元电路的方案选择；高频放大级、主振级、中放级、检波级、及音频放大器的参数设计、元器件选择、电路的焊装与调试；完成调幅发射机关键点的波形的测量并与设计值进行比较，分析设计值和实测值误差的来源，并给出解决办法。初步掌握小型调幅波接收机的调整及测试方法。

二、课题要求

调幅波接收机设计参数：

1、载波频率： f0=10.7MHz 2、输出功率：POmax≥0．25W 3、检波效率：ηd>80％±5％ 4、包络失真系数：γ≤1％ 5、负载电阻：RL=8Ω

f 6、频率稳定度：f0≤5×10—4；

7、电源电压：Ec=12V。

此外,还要适当考虑接收机的效率,输出波形失真等。

三、电路设计参考结构

分析以上设计任务可知，该设计可以有多种实现方案，下面给出一种电路结构供参考。

参考方案：

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J31(XXH.OUT)J36(J.H.OUT)J38(Z.P.OUT)J55(ZF.OUT)J52(J.B.OUT)J30(XXH.IN)高频小信号放大器晶体管混频器J331 2 J292 1二次混频 J40中放J46检波1 2 J4216.455MHz晶体振荡器J43(B2.OUT)低放3 2平衡混频器J48 J29J44(D.F.OUT)

图2.1：调幅接收机方案

此设计主要是为了配合10.7MHz发射机的设计，若不考虑发射机，此电路可进一步简化。

各级电路的作用：

高频小信号放大级：其作用主要是将10.7MHz的AM或DSB调制信号进行放大，以达到混频级对输入信号的电平要求。

主振级：是正弦波自激振荡器，用来产生频率为16.455MHz的高频振荡信号，由于整个接收机的频率稳定度由它决定，因此要求主振级有较高的频率稳定度，同时也有一定的振荡功率(或电压)，其输出波形失真要小。

混频级：其作用主要是将10MHz电台信号与16.455MHz本振信号混频，输出6.455MHz一次中频信号。

二次混频级：其作用主要是将混频级输出的6.455MHz信号进一步降频到455 kHz，此级需要6MHz的正弦波信号输入作为二次本振信号。

中放级：对455kHz的中频信号进行放大和选频，滤除干扰和得到检波级所需要电压幅度。

检波级：将调制信号从AM或DSB信号中解调出来，此处采用包络检波；若设计为同步检波，必须设计同步信号提取电路从中频信号中提取载波。 低频放大级：完成音频调制信号的功率放大，满足扬声器对音频信号的功率要求。

四、报告要求

1、课题的任务和要求。

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2、课题的不同方案设计和比较，说明所选方案的理由。 3、电路各部分原理分析和参数计算。 4、测试结果及分析：

（1）实测各关键点的电压、电流参数，分析设计值和实测值误差的来源。 （2）画出示波器观测到的各级输出波形，并进行分析；若波行有失真，讨论失真产生的原因和消除的方法。

5、课题总结 6、参考文献

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课题三 超外差式AM接收机的设计与制作

一、设计任务

完成一个调幅接收机的理论设计、装配与调试：完成接收机的各个单元电路的方案选择；输入网络、变频级、中放级、检波级及音频放大器的参数设计、元器件选择、电路的焊装与调试；完成调幅发射机关键点的波形的测量并与设计值进行比较，分析设计值和实测值误差的来源，并给出解决办法。初步掌握小型调幅波接收机的调整及测试方法。

二、课题要求

超外差式AM接收机设计参数：

1) 接收AM 信号频率范围535kHz～1605kHz ; 2) 调制信号频率范围100Hz～15kHz; 3) 最大不失真功率≥100mW; 4) 镜像抑制比优于20dB ; 5) 接收机灵敏度≤1mV ; 6）电源：3V 单电源供电

此外,还要适当考虑接收机的效率,输出波形失真等。

三、电路设计参考结构

分析以上设计任务可知，该设计可以有多种实现方案，下面给出一种电路结构供参考。

参考方案：

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图3.1：调幅接收机方案

各级电路的作用：

变频级：是正弦波自激振荡器，用来产生频率比电台频率高455kHz的高频振荡信号，由于整个接收机的频率稳定度由它决定，因此要求主振级有较高的频率稳定度，同时也有一定的振荡功率(或电压)，其输出波形失真要小。变频级的另一个任务是将前级谐振回路接收的电台信号与本级振荡信号混频，产生二者的差频455kHz的中频调幅信号，供下一级中放电路使用。

中放级：对455kHz的中频信号进行放大和选频，滤除干扰和得到检波级所需要电压幅度。

检波级：将调制信号从AM或DSB信号中解调出来，此处采用包络检波；若设计为同步检波，必须设计同步信号提取电路从中频信号中提取载波。 低频放大级：完成音频调制信号的功率放大，满足扬声器对音频信号的功率要求。

四、报告要求

1、课题的任务和要求。

2、课题的不同方案设计和比较，说明所选方案的理由。 3、电路各部分原理分析和参数计算。 4、测试结果及分析：

（1）实测各关键点的电压、电流参数，分析设计值和实测值误差的来源。 （2）画出示波器观测到的各级输出波形，并进行分析；若波行有失真，讨论失真产生的原因和消除的方法。

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5、课题总结 6、参考文献

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课题四 FM接收机的设计与制作

一、设计任务

完成一个调频接收机的理论设计、装配与调试：完成接收机的各个单元电路的方案选择；输入网络、变频级、中放级、鉴频级及音频放大器的参数设计、元器件选择、电路的焊装与调试；完成调幅发射机关键点的波形的测量并与设计值进行比较，分析设计值和实测值误差的来源，并给出解决办法。初步掌握小型调幅波接收机的调整及测试方法。

二、课题要求

调频收音机设计要求:

1) 接收FM 信号频率范围88MHz～108MHz ; 2) 调制信号频率范围100Hz～15kHz; 3) 最大不失真功率≥100mW; 4) 镜像抑制比优于20dB ; 5) 接收机灵敏度≤1mV ; 6）电源：3V 单电源供电

三、电路设计参考结构

分析以上设计任务可知，该设计可以有多种实现方案，下面给出一种电路结构供参考。

参考方案：

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预选器高频放大带通滤波混频中放鉴频低放本振图4.1：调频接收机方案

各级电路的作用：

预选器：为一LC谐振回路，用于谐振于所选电台频率上，从而将所需电台选出，将其它电台及干扰信号抑制掉。

高频放大级：其作用主要是将FM信号进行放大，以达到混频级对输入信号的电平要求。

带通滤波器：将88~108MHz以外的信号和干扰抑制掉，以防止其对混频级产生干扰。

本振：是正弦波自激振荡器，用来产生频率比电台频率高10.7MHz的高频振荡信号，由于整个接收机的频率稳定度由它决定，因此要求主振级有较高的频率稳定度，同时也有一定的振荡功率(或电压)，其输出波形失真要小。

混频级：任务是将前级谐振回路接收的电台信号与本机振荡信号混频，产生二者的差频10.7MHz的中频调幅信号，供下一级中放电路使用。

中放级：对10.7MHz的中频信号进行放大和选频，滤除干扰和得到鉴频级所需要电压幅度。

鉴频级：将调制信号从FM信号中解调出来，通常是可采用斜率鉴频器或相位鉴频器来完成。目前基本都采用集成器件完成此项工作。

低频放大级：完成音频调制信号的功率放大，满足扬声器对音频信号的功率要求。

四、报告要求

1、课题的任务和要求。

2、课题的不同方案设计和比较，说明所选方案的理由。

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3、电路各部分原理分析和参数计算。 4、测试结果及分析：

（1）实测各关键点的电压、电流参数，分析设计值和实测值误差的来源。 （2）画出示波器观测到的各级输出波形，并进行分析；若波行有失真，讨论失真产生的原因和消除的方法。

5、课题总结 6、参考文献

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附录一：六管超外差式接收机原理图

附录二：MC1496调幅检波典型应用电路

15

附录三:MC3361结构框图

16

附录四:MC3361典型应用电路

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