調(diào)頻收音機(jī)課程設(shè)計(jì)報(bào)告基于MC1496的簡(jiǎn)易調(diào)幅發(fā)射機(jī)

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1、 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 學(xué)年學(xué)期 題 目 基于MC1496的簡(jiǎn)易調(diào)幅發(fā)射機(jī) 專業(yè)、學(xué)號(hào) 通信工程 授課班號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 目 錄 一、緒論………………………………………………………3 二、課設(shè)內(nèi)容…………………………………………………4 2.1、電路原理 、元器件

2、說(shuō)明……………………………4 2.1.1、模擬乘法器MC1496原理……………………4 2.1.2、基于MC1496調(diào)幅電路………………………7 2.1.3、基于MC1496同步解調(diào)……………………8 2.1.4、LM317/LM337正負(fù)穩(wěn)壓電源………………10 2.1.5、uA741運(yùn)放組成RC低頻振蕩………………11 2.1.6、石英晶體振蕩電路…………………………12 2.2、制作與焊接………………………………………13 2.3、實(shí)際電路調(diào)試……………………………………14

3、 2.4、小結(jié)………………………………………………14 三、附錄……………………………………………………15 3.1、元器件清單………………………………………15 3.2、工具及儀器……………………………………….17 3.3、參考文獻(xiàn)…………………………………………17 1、 緒論 高頻課程設(shè)計(jì)是通信專業(yè)課程實(shí)踐的重要組成部分，目的是使學(xué)生通過(guò)所學(xué)高頻知識(shí)，設(shè)計(jì)和調(diào)試實(shí)際電路，從而進(jìn)一步加深對(duì)模擬電路知識(shí)的理解，掌握對(duì)高頻電路的設(shè)計(jì)及調(diào)試方法，提高學(xué)生動(dòng)手能力以及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。 本次課設(shè)我們小組選擇的是基于模擬乘法器MC1496的調(diào)制解

4、調(diào)模塊，學(xué)習(xí)集成芯片的閱讀方法，并能根據(jù)芯片資料，正確搭建、調(diào)試外圍電路。同時(shí)，學(xué)習(xí)掌握幅度調(diào)制的原理。練習(xí)集成模擬乘法器的使用，掌握同步檢波的原理，制作出完整的調(diào)幅收發(fā)系統(tǒng)。 我們小組成員共同設(shè)計(jì)晶體振蕩器、低頻信號(hào)發(fā)生器、調(diào)幅模塊、解調(diào)模塊。 二、課設(shè)內(nèi)容 2.1 電路原理 2.1.1、模擬乘法器MC1496原理 這類器件用于輸出電壓是輸入電壓（信號(hào)）和轉(zhuǎn)換電壓（載波）乘積場(chǎng)合。典型應(yīng)用包括抑制載波調(diào)幅，同步檢波，F(xiàn)M檢波，鑒相器。更多的應(yīng)用信息請(qǐng)參照ON半導(dǎo)體公司AN531的應(yīng)用手冊(cè)。 特性: 極佳的載波抑制性能 增益和信號(hào)處理可調(diào)

5、 高共模抑制比 典型值為-85dB 器件內(nèi)部含有8個(gè)三極管 多種封裝形式 極限參數(shù) 產(chǎn)品型號(hào):MC1496 工作電壓Max(V):30 共模增益:-85dB 帶寬:80MHZ 封裝/溫度(℃):14SOIC/-40~125 描述:平衡調(diào)制/解調(diào)器 超過(guò)極限參數(shù)可能會(huì)造成器件永久性的損壞。 電氣特性 載波抑制 載波抑制是指每個(gè)邊帶的載波輸出與信號(hào)電壓的比值。 載波抑制與輸入的載波等級(jí)有很大關(guān)系，低等級(jí)的載波不能夠使上部開(kāi)關(guān)器件完全導(dǎo)通，致使信號(hào)增益降低，由此減少載波抑制。較最優(yōu)載波等級(jí)較高的載波信號(hào)會(huì)引起不必

6、要的器件與電流的載波饋通，并導(dǎo)致載波抑制降低。MC1496的最優(yōu)載波輸入信號(hào)是60mV有效值的正弦波，頻率在500KHz附近，在調(diào)制中推薦使用此載波信號(hào)。 載波饋通依賴于信號(hào)波的電壓等級(jí)。所以輸入電壓信號(hào)大的時(shí)候載波抑制可以最小化，但是在輸入三極管對(duì)前必須添加線性操作部分，否則在器件的調(diào)制信號(hào)輸出端會(huì)出現(xiàn)畸變，會(huì)與載波抑制混淆。此時(shí)需要在輸入信號(hào)幅值端加裝上拉限定。最優(yōu)的載波等級(jí)在圖22中給出，此時(shí)可以得到較好的載波抑制以及最小的虛假邊帶。 在高頻線路中，為了減小載波饋通，電路的布局分配就顯得極其重要了。為了抑制載波輸入和輸出通路的耦合電容，有必要添加屏蔽。 信號(hào)等級(jí) 上部的嵌入式差分

7、放大器可工作與線性區(qū)和飽和區(qū)，下部的差分放大器在大多數(shù)情況下都工作于線性區(qū)。 當(dāng)輸入信號(hào)都為較低等級(jí)的時(shí)候，輸出將包括輸入信號(hào)的共頻和差頻部分，輸出信號(hào)的幅度是輸入信號(hào)幅度績(jī)的函數(shù)。 當(dāng)輸入的載波信號(hào)是較高等級(jí)并且調(diào)制信號(hào)輸入端工作與線性區(qū)時(shí)，輸出信號(hào)將包括調(diào)制信號(hào)的差頻、共頻信號(hào)和載波的基波與其奇數(shù)倍的諧波信號(hào)。輸出信號(hào)幅度是輸入信號(hào)的常數(shù)倍，載波信號(hào)的幅度變動(dòng)一般不會(huì)在輸出信號(hào)中體現(xiàn)出來(lái)。 差分放大部分的線性信號(hào)處理能力已被很好地界定出來(lái)。在發(fā)射極不惡化的時(shí)候，輸入信號(hào)的線性操作范圍可達(dá)到25mV，由于上部差分放大器的發(fā)射極在芯片內(nèi)部連在一起，這使載波輸入在任何情況下都能滿足。 下

8、部的差分放大器需要外接發(fā)射極電阻，他的線性信號(hào)處理范圍可由用戶設(shè)定。最大的線性信號(hào)輸入范圍由下式?jīng)Q定 由此式可計(jì)算出在一定輸入電壓下的RE值。 2.1.2 基于MC1496的調(diào)幅電路本振部分原理圖 基于MC1496的調(diào)幅電路本振部分原PCB圖 2.1.3基于MC1496的調(diào)幅電路檢波部分原理圖 基于MC1496的調(diào)幅電路檢波部分PCB圖 接收及聯(lián)放大部分原理圖以及PCB圖 2.1.4 LM317/LM337構(gòu)成的可調(diào)正負(fù)穩(wěn)壓電源 本次課設(shè)所用芯片需要正負(fù)電源共同作用，所以我們制作了基于LM317/LM337

9、的可調(diào)正負(fù)穩(wěn)壓電源。其中變壓器3端輸出24V交流電壓，公共端接地可以實(shí)現(xiàn)正負(fù)電源，LM317和LM337兩端接二極管保護(hù)電路，通過(guò)調(diào)節(jié)電位器R2和R5實(shí)現(xiàn)可調(diào)電源。以317為例，輸出電壓U0=1.2+（1.2/R1+50uA）*R2. 以下是317和337引腳圖: 2.1.5 、uA741集成運(yùn)放組成低頻正弦信號(hào)發(fā)生器 此低頻信號(hào)發(fā)生器原理是文氏RC橋式電路原理，電阻R3、C1、R5、C2組成正反饋電路，當(dāng)電路頻率為1/RC時(shí)，反饋回路諧振，反饋系數(shù)F為1/3，放大倍數(shù)A=1+（R4+R6）/R1,若滿足振蕩，必須F*A>=1,且起振時(shí)F*A>1，諧振時(shí)

10、F*A=1。調(diào)節(jié)R4使初始時(shí)R4=2R1，起振時(shí),R4+R6>2R1起振后二極管對(duì)R6短路，R4+R6=R4=2R1。 2.1.6、石英晶體振蕩電路 原理和三點(diǎn)式正弦波振蕩器中西勒振蕩器類似，只不過(guò)晶振此時(shí)充當(dāng)電感用，并且晶振的Q值非常高，所以振蕩器穩(wěn)定性比西勒振蕩器要高得多。下圖是晶振實(shí)物圖及仿真電路: 其中三極管Q2組成射級(jí)跟隨器，防止輸出級(jí)對(duì)振蕩器的影響，電位器R8用來(lái)調(diào)節(jié)輸出電壓。 2.2、制作與焊接 首先我們按照元件清單拿到所需元件，然后測(cè)量或查詢?cè)?shù)并標(biāo)注（測(cè)量的有電阻阻值、二極管正負(fù)、發(fā)光二極管是否正常等，查詢LM317/LM337以及MC1

11、496、UA741引腳功能圖）。 我們先按照原理圖焊接穩(wěn)壓電源，焊接穩(wěn)壓電源時(shí)注意電容極性，還要注意電容的耐壓，因?yàn)槲覀冞x用的是輸出24V的變壓器，濾波后電壓略大于24V，所以選用50V耐壓的電容比較安全，另外我們的電源是正負(fù)輸出，變壓器中間抽頭要接公共地，電位器的大小如果沒(méi)有原理圖上的標(biāo)稱，選用稍大的也行，但不能太大，否則調(diào)節(jié)電壓時(shí)變化太快，另外我們還注意到LM317和LM337的引腳不一樣，焊接時(shí)要小心；然后焊接低頻信號(hào)發(fā)生器和石英晶體振蕩器，焊接時(shí)需要注意三極管極性不要搞錯(cuò)，還有石英晶體振蕩器的三極管選用高頻三極管9018。調(diào)幅和解調(diào)電路是我們組另外成員焊接的，檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)有的電容沒(méi)有接

12、地，所以調(diào)不出波形，還要注意引腳焊接的正確性，多引腳的芯片容易焊接錯(cuò)誤。 總體而言，焊接過(guò)程中也學(xué)習(xí)到很多，比如焊接要注意元器件之間的影響，電感焊接要注意遠(yuǎn)離其他電感，最好做到屏蔽，這次我們沒(méi)有畫(huà)PCB，用面包板焊接的，用面包板焊接時(shí)最好照著原理圖焊，少些跳線，這樣檢查時(shí)比較容易，調(diào)幅電路我們就焊接的很復(fù)雜很亂，吸取經(jīng)驗(yàn)后我們?cè)诮庹{(diào)部分焊接做了改進(jìn)，電路實(shí)物就顯得清晰多了，并且給調(diào)試帶來(lái)極大的方便。 2.3、電路調(diào)試 仿真比較容易，調(diào)試起來(lái)就沒(méi)想象之中那么簡(jiǎn)單了。首先是調(diào)幅，通過(guò)信號(hào)發(fā)生器加入信號(hào)時(shí)比較理想，但加入我們自己制作的信號(hào)后就失真嚴(yán)重了，后來(lái)我們發(fā)現(xiàn)電路匹配存在很大問(wèn)題

13、，各個(gè)分電路之間有比較明顯的影響，之后我們加入了射極跟隨器，失真減少了，但調(diào)幅電路加入本地震蕩后出現(xiàn)了90度相位差的失真，好像很多組做出來(lái)的都會(huì)有這種情況，究其原因可能是載波信號(hào)幅度過(guò)小，因?yàn)樵诜抡鏁r(shí)如果把載波信號(hào)幅度調(diào)小的確會(huì)出現(xiàn)這種情況，但那時(shí)載波信號(hào)才幾個(gè)毫伏，而我們做出來(lái)的石英晶體振蕩電路幅度已經(jīng)能達(dá)到1V左右，理論上載波應(yīng)該在60mV才理想，這讓我們百思不得其解；解調(diào)電路剛開(kāi)始不用加入載波就可以出來(lái)解調(diào)信號(hào)，但有些失真，且不太穩(wěn)定，后來(lái)檢查出電路有焊接問(wèn)題，比如虛焊、虛地，還有個(gè)別原件接錯(cuò)，在改進(jìn)焊接技術(shù)和電路后，已經(jīng)能出來(lái)稍穩(wěn)定的解調(diào)信號(hào)，且和調(diào)制信號(hào)相差不多。手工焊接的電路本身存

14、在很多不穩(wěn)定因素，匹配問(wèn)題我們?cè)谠O(shè)計(jì)電路之初注意的很少，包括原件缺失，我們只能用數(shù)值相近的代替，難免出現(xiàn)一些不和諧因素。 2.4、小結(jié) 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)高頻電子線路方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過(guò)親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。 過(guò)而能改，善莫大焉。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。最終的檢測(cè)調(diào)試環(huán)節(jié)，本身就是在踐行“過(guò)而能改，善莫大焉”的知行觀。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成

15、了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中，一定要不懈努力，不能遇到問(wèn)題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功，收獲喜悅，也永遠(yuǎn)不可能得到社會(huì)及他人對(duì)你的認(rèn)可！ 課程設(shè)計(jì)給我很多專業(yè)知識(shí)以及專業(yè)技能上的提升，同時(shí)又是一門講道課，一門辯思課，給了我許多道，給了我很多思，給了我莫大的空間。同時(shí)，設(shè)計(jì)讓我感觸很深。使我對(duì)抽象的理論有了具體的認(rèn)識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我掌握了常用元件的識(shí)別和測(cè)試；熟悉了常用儀器、儀表；了解了電路

16、的連線方法；以及如何提高電路的性能等等，掌握了焊接的方法和技術(shù)，通過(guò)查詢資料，也了解了接收機(jī)的構(gòu)造及原理。 我認(rèn)為，在這學(xué)期的實(shí)驗(yàn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重要的是，在實(shí)驗(yàn)課上，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。要面對(duì)社會(huì)的挑戰(zhàn)，只有不斷的學(xué)習(xí)、實(shí)踐，再學(xué)習(xí)、再實(shí)踐。這對(duì)于我們的將來(lái)也有很大的幫助。以后，不管有多苦，我想我們都能變苦為樂(lè)，找尋有趣的事情，發(fā)現(xiàn)其中珍貴的事情。就像中國(guó)提倡的艱苦奮斗一樣，我們都可以在實(shí)驗(yàn)結(jié)束之后變的更加成熟，會(huì)面對(duì)需要面對(duì)的事情。 回顧起此課程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段

17、日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書(shū)本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，也對(duì)團(tuán)隊(duì)精神的進(jìn)行了考察，讓我們?cè)诤献髌饋?lái)更加默契，在成功后一起體會(huì)喜悅的心情。果然是團(tuán)結(jié)就是力量，只有互相之間默契融洽的配合才能換來(lái)最終完美的結(jié)果。 此次設(shè)計(jì)也讓我明白了思

18、路即出路，有什么不懂不明白的地方要及時(shí)請(qǐng)教或上網(wǎng)查詢，只要認(rèn)真鉆研，動(dòng)腦思考，動(dòng)手實(shí)踐，就沒(méi)有弄不懂的知識(shí)，收獲頗豐。 三、附錄 3.1、元件清單 元件 參數(shù) 數(shù)量 電阻 1.6k 2 電阻 2k 4 電阻 200 2 電阻 510 6 電阻 1k 10 電阻 2.4k 2 電阻 10k 2 電阻 6.2k 4 電解電容 2200u 4 電解電容 220u 4 電解電容 0.1u 4 電容 0.001u 6 電容 0.1u 6 電容 0.01u 6 二極管 4001 10 發(fā)光二極管

19、 紅色 2 電位器 10k 4 電位器 1k 4 電位器 50k 4 MC1496 2 14引腳底座 2 uA741 2 晶振 4MHz 1 LM317 1 LM337 1 變壓器 220V轉(zhuǎn)24V三輸出 1 三極管 9018 10 導(dǎo)線若干 漆包線20cm 3.2、工具及儀器 電烙鐵、焊錫、信號(hào)發(fā)生器、示波器、鑷子、斜口鉗、鉗子等等。 3.3、參考文獻(xiàn) 《通信電子電路》—于洪珍； 《電子線路設(shè)計(jì)實(shí)踐》---謝自美； 《電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分》--康華光； 19