随着人们生活水平的不断提高和电子科技的飞速发展，特别是近年来物质生活水平的提高，人们相互之间交往所利用的通信手段也越来越多，人们不断追求生活方式的多样化和个性化；电子科学的发展尤其是无线通信的快速发展给人们工作和生活注入了新的色彩；人们可以随心所欲地享受着无线通信工具所带来的乐趣。调幅模拟通信最早的语音通信方式，广播电台就是它的一种形式，这种传统的通信方式在今天依然有着广泛的应用，并且也向着多样化和个性化和微型化的方向发展；随着时代的发展它的作用也在发生着变化，广播电台虽然现在已经不是人们获取信息的一种主要手段，但是它在很多方面依然发挥着主要的作用，它已经走进了我们的生活，在我们小集体范围内如：学生宿舍、宾馆等场所，由于其使用方便、价格低廉、技术成熟、可进行一对多的无线广播等诸多优点，所以将依然会发挥重要作用。不仅如此，随着人们追求生活的个性化它在家庭领域也将会给人们带来很大的乐趣，利用一个小型的无线广播台和一个微型的收音机就可实现在家庭的任何角落播放自己喜欢的音乐，会给人们带来无限的乐趣。
本课程设计是运用现有知识使用所给电器件，自己设计一个DSB（双边带）调幅接收机。
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２．设计任务及要求
2.1设计任务
设计一台DSB调幅接收机 2.2设计要求 2.2.1频率范围
接收机可以接受到的无线电波的频率范围称为接收机的工作频率范围或波段覆盖。接收机的工作频率必须与发射机的工作频率相对应。如调幅广播收音机的频率范围为535～1605KHZ，是因为调幅广播收音机的工作范围也为535～1605KHZ。 2.2.2灵敏度
接收机接收微弱信号的能力称为灵敏度，通常用输入信号电压的大小来表示，接收的输入信号越小，灵敏度越高。DSB调幅广播收音机的灵敏度为1mV。 2.2.3输出功率
接收机的负载输出的最大不失真（或非线性失真系数为给定值时）功率称为输出功率。本设计要求功率为大于等于0.25Mw。 2.2.4其他要求
直流电源（３Ｖ）；晶体三极管（3DG6）；晶体二极管（2AP9）；集成模拟乘法器（XCC，MC1496）；中周（10A型）；单片调幅接受集成电路（TA7641BP）
３．工作原理及方案论证
方案论证一:
普通的同步检波解调方法是在接收机电路中产生一个和本机振荡同频同相的高频载波和接收到的已调制的信号相乘后,再经过低通滤波器取出语音信号,从而达到解调的目的.但在实际的电路中,虽然晶体振荡电路的频率稳定度相当的高,
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但要做一个和发射机的本机振荡频率相同而且相位相同的振荡电路是非常困难的,固很难达到解调的效果。 方案论证二:
为了克服方案一的缺陷, 可以采用超外差式调幅接收机。超外差调幅接收机组成框图如图所示
图３－１ 超外差调幅接收机组成框图
从天线感应到的高频调幅信号，经输入回路的选择送入变频器。本振信号与接收到的高频调幅信号在变频器内经过混频作用，得到一个与接收信号调制规律相同的固定中频调幅信号。该中频调幅信号经中频放大后，送入检波器，把原音频信号解调出来，并滤除残余中频分量，再由低频功率放大后推动扬声器发出声音。AGC是自动增益控制电路，自动控制中频放大增益。
４．电路设计（一）
４.1电路形式的确定 ４.2设计原理
该调幅接收机是以TA7614BP硅单片集成电路（该芯片是日本东芝公司生产的单片AM收音集成电路，广泛用于各种低电压袖珍型收音机，收录机中。）为核心，该芯片采用１６脚双列直插塑料封装结构。该芯片适用于组装工作电压低、
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耗电省的袖珍式但波段调幅收音机。
该电路是以TA7641BP硅单片集成电路为核心的典型调幅接收机应用电路。 4.2.1芯片电路特点
（１）从变频器到功率放大器均集成在电路内部。 （２）静态电流低，在VCC=3V时,ICC=1.6mA。 （３）工作电源电压范围较宽：VCC=2～5V。
（４）效率高，与过去一般的六晶体管收音机相比，约提高２倍，因此，可以设计出以电池寿命长为特点的收音机，电池寿命大约延长３０％。
（５）外围元件少。
（６）输出功率P0=100mW（典型值）（ＴＨＤ＝１０％）。 下面给出该芯片的极限参数表：
表４－１ TA7641BP极限参数（Ta=25摄氏度）
参数 电源电压 功耗 符号与单位 ＶＣＣ（Ｖ） ＰＤ（ｍＷ） 额定值 ６ ７５０ ０．２ －１０～６０ －５５～１５０ 输出电流（峰值） ＩＯ（ｐｅａｋ）（Ａ） 工作温度 储存温度 ＴＯＰＲ（摄氏度） ＴＳＴＧ（摄氏度）
4.2.2芯片电路方框图及参数
方框图如下图所示：
图４－1 芯片内电路方框图
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表４－２ 内电路参数表如下所示：
参 数 静态电流 最大灵敏度 输出功率 最大输出功率 谐波失真 信噪比 输出噪声电压 １６脚输入阻抗 １脚输出阻抗 ３脚输入阻抗 ５脚输入阻抗 Rip 16(KΩ) Cip 16(pF) Rop 1(KΩ) Cip 1(pF) rip 3(KΩ) Cip 3(pF) rop 5(KΩ) Cop 5(pF) f=500kHz f=500kHz f=1MHz f=1MHz __ __ __ __ __ __ __ __ ５００ ２．５ ５００ ３．９ ６０ ２．２ １００ ３．０ __ __ __ __ __ __ __ __ THD(%) S/N(dB) VNOlse(mVrms) VIN=42dBuV,Vo=200mVrms VIN=0,VR=max __ __ __ ２ ４４ ３．５ ６ __ __ __ 符号与单位 ICCQ(mA) GSM(mVrms) Po(mW) POM(mW) 测试条件 最小值 VIN=0 VIN=20dBuV, VR=max VIN=42dBuV,VR=max,RL=8Ω 只测功率放大器 ０．７ ２００ ８０ __ 典型值 １．６ __ １００ １５０ 最大值 ３．０ __ __ 根据本课题设计要求与所提供的相应器件，可设计相应电路图如下：
图４－2 DSB调幅接收机电路图
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4.3电路中相关线圈及中周绕制数据
表４－３ 中周绕制数据
表4-3 电路中相关线圈放大图
５．电路设计（二）
所需器件：电源3V，锰锌铁氧体磁棒：MX－400；465KHZ中周一套；0.25W扬声器，音频放大器芯片型号为LA4101。 ５.1电路形式的确定 ５.２设计原理
输入电路由C1，C2和L1组成，外来高频调幅信号通过磁性天线送至输入回
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路，将所需信号通过L1的次级耦合到变频器。T1为变频管，R1,R2为偏置电阻，L2,C5,C7和C8组成本振回路，变频后产生的465KHZ中频调幅信号，通过中频变压器B1和C6选频耦合送到中频放大器回路。
中频放大电路由两级中放组成。其中T1,T2为中放管，B1,B2,B3为中频变压器，C6,C11,C15为谐振电容，C10,C14为中和电容。为保证变频和中放电路工作稳定，偏置电路要用两只硅二极管D3,D4稳压，其值约为1.4V。经过两级中放的中频调幅信号，经耦合到检波电路。
检波电路由二极管D2,C16,C17,R9组成，检波后的音频电压通过音量电位器R10和耦合电容C18送至音频放大器。
音频放大器采用L4101集成电路。电源由14脚接入，3脚接地，10脚与大地之间接入退耦电容C20，12脚与地之间接有源滤波退耦电容C21。信号由第9脚输入，经放大后，由1脚经输出电容C26送至扬声器。6脚到地之间接入C9和Rf组成的负反馈电路，决定放大倍数的大小。Rf越小，电路增益越高；反之，Rf越大，增益越小。13脚和14脚之间接入自举电容C24,C22和C23，以防治产生寄生振荡。 ５.3单元电路设计 ５.3.1变频级
变频电路由输入调谐回路，变频管，本机振荡回路和选频回路等组成。
（１）输入调谐回路：如图所示：
图5-1 输入调谐回路
它由磁性天线L1和L2绕在磁棒上，电容等组成。超外差调幅接受机的输入调谐电路利用等效串联谐振原理来选择所需要的信号，它是由初级调谐线圈L1
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和可变电容器 C1串联构成，如图。磁性天线具有方向性，垂直于电磁波方向时信号最强，线圈在磁棒边缘时，Q值最大。C1,C2和L1组成输入调谐回路，当空间各个不同频率的无线电波通过调谐线圈时，都会在线圈中产生感应电动势，调节可变电容的容量大小使其固有振荡频率与某一外信号频率相同，则产生谐振。根据串联谐振特性，电路对具有谐振频率的信号，由最大信号电压输出，经L2耦合送到变频管，其他频率的信号都被有效加以抑制，该调谐原理如图 所示。调节L1C1组成的输入回路，使它对欲接受的信号发生谐振的过程叫调谐，也就是选台。调节C1的容量大小，可使谐振频率在中频波段535～1605KHZ范围内连续变化。
（２）本机振荡电路：本机振荡电路由和输入谐振回路的可调电容C1同轴的可变电容，电感线圈等组成,如图所示：
图5-2 本机振荡电路
（２）调节可变电容，可使振荡频率在1000～2070KHZ内变化，由于该可调电容和C1同轴调节，因此，本机振荡回路和输入回路同一协调，满足差频后的535～1605KHZ的外来信号能被接受。
（３）选频回路：由中频变压器的谐振回路组成，该回路的谐振频率为465KHZ。变频后的多种频率信号中，只有f振－f外＝465KHZ的信号能通过选频回路，其他的信号都被滤掉。被选择的中频465KHZ信号送到中频放大器放大。
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５.3.2中频放大级
中频放大级电路时指变频输出至检波之间的电路，其性能的优劣直接影响到收音机的灵敏度，选择性和频率特性等指标。一般的收银机都采用两级中频放大和三个中频变压器，中频放大电路的作用时选频，放大中频信号和耦合传送信号对中频放大电路的要求是：
（１）增益大。一般收音机的中频增益在60dB左右。
（２）选择性好。中频放大电路的选择性是指从变频输入的信号中选出有用信号而抑制干扰信号的能力。三个中频变压器的谐振点均调准在465KHZ，调整变压器的磁心位置，即可改变谐振频率。 （３）由一定宽度的中频带。 （４）放大电路的稳定性要好。 ５.3.3检波和自动控制电路
在调幅广播中，幅度调制是使载波信号电压的振幅随音频调制信号而变化。从振幅受到调制的载波信号中取出原来的音频调制信号的过程叫检波。超外差式收音机中频放大电路的输出信号，是载波频率为465KHZ的调幅波，经过检波，从中频调幅信号中取出原来的音频信号。一般检波器由非线性器件和低通滤波器两部分组成，非线性器件通常采用晶体二极管和三机管，它们工作于非线性状态，利用非线性畸变，产生包括音频信号在内的许多新频率。低通滤波器通常用RC电路，它可取出原音频调制信号，滤除中频分量。
自动增益控制电路简称AGC电路，它的作用是当输入信号强弱变化时收音机的功率基本不变。为了实现自动增益控制，通常从检波器得到控制电压检波器的输出电压除有音频信号外，还含有直流分量，其直流分量的幅值与检波器的输入信号载波振幅成正比，也就是与所接受的外来信号场强成正比。在检波器的输出端接了RC低通滤波器，就可获得其直流分量，即所需的控制电压。在超外差收音机中，整机增益主要由中频放大电路承担，中频放大电路选作为自动增益控制电压的受控级，形成负反馈控制过程，使中频放大级的增益稳定，达到控制整机输出功率的目的。 ５.3.4低频放大电路
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超外差式接收机低频放大电路是指从检波以后到扬声器这一部分电路，它包括低频小信号前置放大电路和低频功率放大电路。低频放大电路的任务是把检波器输出的音频信号放大，以足够的功率去推动扬声器。通常使用的低频功率放大电路有变压器耦合低频放大短路，输入变压器倒相OTL电路，互补对称OTL电路，复合互补对称低频放大电路,OCL 低频放大电路。 5.4电路原理图
可选调幅接收机原理电路，如图：
图5-3 调幅接收机原理电路
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６ 总结与心得
通过这次对数字钟的设计与制作，让我了解了设计电路的程序，也让我了解了调幅接收机的原理与设计理念，要设计一个电路总要先用仿真仿真成功之后才实际接线的。但是最后的成品却不一定与仿真时完全一样，因为，再实际接线中有着各种各样的条件制约着。而且，在仿真中无法成功的电路接法，在实际中因为芯片本身的特性而能够成功。所以，在设计时应考虑两者的差异，从中找出最适合的设计方法。
通过这次学习，让我对各种电路都有了大概的了解，所以说，坐而言不如立而行，对于这些电路还是应该自己动手实际操作才会有深刻理解。
虽然这次是第一次参加课程设计，做出来的东西自己感觉并不良好，但我觉得重要的是在设计的过程中自己收获了很多。通过这么多天在图书馆的日子让自己从来没感觉那么充实过。以前看着那些异常厚实的专业书总觉得离自己非常遥远，但通过这几天近距离的接触，感觉也并不是那么遥不可及。
希望通过这次的尝试，自己能在以后的课程设计中做得更好。
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参考文献
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