数字式调频收音机设计
内容摘要：本文利用数字锁相频率合成技术构成收音机的电调谐部分，完成收音机的调台、选台、搜索与存储等功能。本文着重介绍了SONY公司生产的收音机集成芯片CXA1019S构成的FM调频电路、频率合成器芯片BU2614构成的锁相环电路和MCS-51系列单片机及其外围电路组成的键盘、显示和存储电路。
关键词：调频本振频率锁相环频率合成器单片机
The Design of Digital Frequency Modulation Tuner
Liu FuHua
(Class 9703, Automation Department)
Abstract:
According to the demand of my design, I utilized the digital frequency synthesizing technology to form the electric parts of the frequency modulation tuner. This tuner owns the functions of tuning and selecting channels, searching, storing and so on. In my paper, I emphasized on the FM frequency tuning circuit that consists of the ICs CXA1019S from Sony corp., the phase locking loop circuit formed by BU2614 PLL frequency synthesizer, MCS51 monolithic processor and the other circuits of keyboards, screen and storage. Keyword:
Frequency tuning, oscillating frequency by itself, phase locking loop, frequency synthesizer, monolithic processor.
第一章引言
收音机的发展经历了从分立元件到集成化的过程，但作为收音机的重要组成部分调谐电路和本振电路一直采用了传统的电容、电感手动调台方式。近些年来，随着无线电通信技术的迅速发展，锁相环和频率合成技术在各个领域得到了广泛的应用。由于锁相环具有跟踪特性、窄带滤波特性和琐定状态无剩余频差存在。因此在频率合成技术中采用锁相环路可以产生频率度和准确度很高的振荡信号源。现在利用这种振荡信号源产生的频率作为收音机电路的调谐频率和本振频率，则可以实现数字化收音。利用单片机控制锁相环路中的分频数就可以改变振荡信号源的输出频率，以达到调台的目的。本设计的要求主要包括以下几个方面：
1 接收FM信号频率范围88MHZ~108MHZ。
2 调制信号频率范围100HZ~15000HZ，最大频偏75KHZ。
3 最大不失真输出功率≥100mW（负载阻抗8Ω）。
4 接收机灵敏度≤1mW。
5 镜像抑制性能优于20Db。
6 能实现数字化的自动搜台、手动调台、存台和频率显示等功能。
第二章方案设计与论证
调频收音机一般包括：天线、前端输入回路、混频、本振、中放、解调、放大和输入等部分，本设计中高放、混频、中放、解调等电路采用SONY 公司生产的FM/AM收音机集成芯片CXA1019S；自动调谐、程控搜索、电台载频显示等功能由自动调谐、程控搜索、电台载频显示等功能由锁相频率合成器芯片BU2614、MCS-51系列单片机及相应的外围电路配合完成。采用专用的芯片可以使整个系统体积小、重量轻、可靠性好、灵敏度高、功耗低。
2.1 整机电路方案的设计
本设计是利用频率合成技术来完成收音机的电调谐，通过BU2614的串行口与单片机通信来改变分频比，用BU2614内部的分频器和鉴频鉴相器，与CXA1019S的本振VCO构成数控锁相环，通过改变分频比来改变接收的频点。选台和频率显示、存台等由单片机AT89C52和MAX7219、93C46
种芯片运用于便携式收音机及头盔式收音机，具有接收灵敏度高、镜像抑制性能好、外围元件少、输出功率大等优点。FM时VCC=5V，工作电流为5.3mA；在VCC=6伏、RL=8欧姆时，输出功率为500mW。
2）、锁相频率合成单元FM调频收音机的接收频率范围是88M~108MHZ,因此所选用的频率合成器芯片最高频率也必须能达到110MHZ才能满足要求。现在常见的频率合成器芯片有MC145151、MC145157、MC145158等，但它们工作的最高频率只能达到30MHZ，如果要用这些芯片来构成100MHZ左右的锁相频率合成器，则必须配合MC12009、MC12013分频器来完成，由于高频经过的线路越多越容易受到干扰。因此应尽量选用一个芯片来完成锁相频率合成功能，ROHM公司生产的锁相频率合成调谐集成芯片BU2614最高频率可达到130MHZ完全满
足要求，另外该芯片内带有高灵敏度RF放大器，支持IF计数功能。
3）、显示单元常用的显示接口电路多数由8155、8279等芯片构成，由于这些芯片与单片机连接时需要占用P0、P2口，另外采用动态扫描方式占用单片机内部系统资源比较大。为了简化单片机的外围电路，我们采用了MAXIM公司的串行8位数字静态显示芯片MAX7219构成一个6位静态显示模块，它只需占用AT89C52的三个口线，即可完成显示功能。
4）、键盘电路由于本设计中使用的按键较多，我们采用了功能键与数字键分开识别的方式，即功能键采用查询方式，数字键采用编码动态扫描方式，这样既可以减少扫描占用的时间，又可以简化程序。
5）关机数据存储单元根据本设计的要求，该机具有掉电后能够保存所存储电台的功能。目前市场上EEPROM类型很多如2764A、2864A等，都是并行EEPROM，体积大且不具有关电保存数据的功能。与并行EEPROM 相比，串行EEPROM体积小、价廉、电路连接简单，如串行EEPROM 93C46是电擦除可编程只读存储器，具有在线擦除和改写数据功能，能满足关电保存数据的要求。另外采用串行的形式，能够节省单片机的口资源。
6）、程序运行监视单元为了加强程序运行的可靠行，需要对程序的运行状况进行监视，以防止程序弹飞到一个临时构成的死循环中，导致整个系统完全瘫痪。因此有必要在电路中设置看门狗电路（WATCHDOG电路）监视系统的运行。现在常用的看门狗电路既有硬件构成的WATCHDOG，也有纯软件构成的WATCHDOG，但纯软件的WATCHDOG系统需要设置高级中断子程序占用较多的单片机内部资源，必将影响整机的运行速度。如果采用带有硬件构成的WA TCHDOG系统，它的硬件部分完全独立于CPU之外，将大大地提高它的可靠性。
7）、电源单元由于BU2614、CXA1019S以及单片机系统需要5V 电源电压，而变容二极管需要9V以上的电压，若采用单电源+5V供电，则必须采用DC—DC模块升压得到+12V电压。
第三章硬件系统
3.1 接收机电路
采用了本课题提供的CXA1019S芯片及其外围典型应用电路。从天线输入的信号经88MHZ—108MHZ带通滤波器滤波送入CXA1019S进行高频放大、混频、中频放大、鉴频处理，解调出音频信号。此电路是在CXA1019S 典型应用电路的基础上去掉AM部分，如图-2所示：
图-2
由天线将高频信号经BPF滤波器送到CXA1019S芯片的13脚（FM高频输入），在芯片内部进行高频放大，放大后的信号由接在10脚的L1、C6、C5和VD1选频，通过改变变容二极管VD1的反向偏置电压，来改变变容二极管的电容量，以达到频率调谐的目的；接在8脚的L2、C7、C8和VD2组成FM本振选频网络，同样是通过调节变容二极管VD2的反向偏置电压来改变本振频率的；选频后的调频电台信号在芯片内部混频，混频后的10.7MHZ调谐信号在15脚输出，通过R1（330）电阻送到CF（10.7MHZ 陶瓷滤波器），经其选频后送到芯片的18脚进行FM中频放大。放大后的FM信号在其内部进行鉴频，鉴频网络接在3脚的DICF两端的陶瓷带通滤波器（10.7MHZ）上，鉴频后的音频信号由24脚输出，经电容E4直接耦合到25脚。通过内部的音频功率放大最后由28脚送出给扬声器。对于音量的控制是通过音量电位器的滑动来控制的，当电位器滑动端改变时，直流电压随之改变，从而达到控制音量的目的。相关的理论计算如下：（1）、波段覆盖系数的计算
1 收音机课程设计报告 一、课程设计目的： 1．培养学生动手能力和思维能力。 2．丰富自身知识，增加学生专业知识的了解。 3．训练学生用实验方法分析。研究电子学问题。 4．培养学生养成工作品德和严肃的实验态度。 5．引导和启发学生将模拟电路、数学逻辑电路与科学研究和实践相结合，为今后的学习、工作打下良好的基础。 二、收音机的发展： 广播方式从调幅(AM)广播时代开始，经历了调频(FM)广播、调频立体声(FM STEREO)广播、数字音频广播(DAB)等阶段。目前，科学家正研究短波段的数字广播(DRM)。民用广播所使用的频率，经历了长波(LW)、中波(MW)、短波(SW)、超短波调频(FM)、卫星调频广播等阶段；广播的传播距离和覆盖范围也从近距离到利用人造地球卫星进行全球转播等；收音机从矿石收音机、电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机，到使用微电脑处理器的数字调谐收音机；收音机的基本电路形式、也从直接放大式，到超外差式、多次变频式电路。收音机的体积也从笨重变小到微型，而音质却越来越好...... 20-60年代电子管电路/直放式，外差式长波/中波/短波 50-70年代晶体管电路/外差式，多次变频中波/短波/调频
70-80年代集成电路/外差式，多次变频，数字调谐中波/短波/调频90年代集成电路/外差式，多次变频，数字调谐中波/短波/调频/数字广播 三、超外差式收音机特点及工作原理： 最初的收音机属于直放式收音机，它的特点是：从天线上接收到的高频信号，在检波以前，一直不改变它原来的高频频率（即高频信号直接放大）。它的缺点是：在接收频段的高端和低段的放大不一样整个波段的灵敏度不均匀。如果是多波段收音机，这个矛盾更突出。其次，如果要提高灵敏度，必须增加高频放大的级数，由此带来各级之间的统一调谐的困难，而且高频放大器增益做不高，容易产生自激。 如果能够把收音机接收到的高频信号，都变换成固定的中频信号进行放大检波。由于中频频率比变换前的信号频率低，而且频率固定不变，所以任何电台的信号都能得到相等的放大量，同时总的放大量也可以较高。从而克服了上述矛盾。 振荡器产生一个始终比接收信号高一个中频频率的振荡信号，在混频器内利用晶体管的非线性将振荡信号与接收信号相减产生一个新的频率即中频，这就是"外差"。
通信原理课程设计 2010 级通信工程专业******* 班级 题目无线电调频对讲机设计 姓名****** 学号********** 指导教师胡娟闫利超 2012年12月23日
1任务书 设计并制作一个无线对讲机，要求采用调频方式工作，调频收音机的工作频率在88~108MHZ，供电电压4.5V(用三节5号干电池供电),至少10米以上通话距离。 2设计方案选择 方案一：发射用调频无线话筒，接收采用集成电路KC538，其具有中频放大，鉴频和音频功率放大等功能。KC538中频放大器采用三极管差分放大器，固有增益高和调配抑制比好的特点。 方案二：采用集成电路UTC1800，它作为收音机接收专业集成电路，功放部分则采用D2822集成功放芯片，其具有体积小，外围元件少灵敏度高，性能稳定等优点。 方案选择：通过两种方案的比较，方案二的接收频率和工作电流都在要求范围内，具有良好的抗干扰能力，且主要应用高频电子线路与模拟电子技术中的低频放大和集成运放等知识，根据无线电信号的传输原理，将涉及分为发射部分和接受部分。并通过研究分析两个部分的原理框图，以及对高频放大电路、低频放大电路，混频电路、鉴频电路、天线等的分析研究，其较方案一具有简洁性，电路布局比较简单，所以最后选用方案二。 3 电路分析及其原理 电路分析： 本实验大致分为两个模块，一是调频收音机，二是调频对讲机。下面分别介绍它们的原理。 （1）调频收音机 收音机的基本功能就是把空中的无线电波转换成高频信号，这一切是有接收天线及相关元件来实现。然后解调，即把调制在高频载波上的音频信号分出来，常称作鉴频实现这一功能的电路叫鉴频器（有芯片UTC1800实现）。最后鉴频出来的音频信号经放大来推动扬声器或耳机，既把声音恢复。 （2）调频对讲机 发射机由音频(话筒)放大器，调频调制器，高频载波振荡器，高频放大器，高频功率放大器，天线匹配回路，发射天线组成。音频放大器，将话简送来的声音电信号进行放大，
实验二. 调频接收机 一. 实验目的和实验器材 1．设计制作一个基于MC3372的调频接收机，掌握无线语音（或者数据）接收技术。实验一与实验二联调，构成一个无线电语音（或者数据）收发系统。 2．实验器材 （1）常用电子装配工具。 （2）万用表。 （3）示波器。 （4）扫频仪。 （5）调频接收机的元器件如表2.1所示。 表2.1 调频接收机电路元器件 250
二. MC3372的主要特性 MC3372是MOTOROLA公司生产的单片窄带调频接收电路，最高的工作频率达100MHz，具有-3dB输入电压灵敏度，信号电平指示器具有60dB的动态范围，工作电压范围为2.0～9.0V，功耗在V CC=4.0V，静噪电路关闭时耗电仅为3.2mA。工作温度范围为–30～+70℃。 MC3372芯片内部包含有振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、滤波器、静噪开关、仪表驱动等电路。MC3372类似MC3361和MC3359等接收电路，除了用信号仪表指示器代替MC3361的扫描驱动电路外，其余功能特性相同。MC3372则可使用455kHz陶瓷滤波器或LC谐振电路，主要应用于语音或数据通讯的无线接收机。 MC3372采用DIP-16、TSSOP-16或者SO-16三种封装形式，引脚封装形式如图2.1所示。 图2.1 MC3372引脚封装形式 MC3372引脚功能如下： 引脚端1（Crystal Osc 1），Colpitts振荡器的基极，使用高阻抗和低电容的探头，可观察到一个450mVpp交流波形。 引脚端2（Crystal Osc 2），Colpitts振荡器的发射极，典型的信号电平为200mVpp。注意，信号波形与引脚端1的波形相比较有些失真。 引脚端3（Mixer Output），混频器输出，射频载波成分是叠加在455 kHz信号上，典型值是60mVpp。 引脚端4（VCC），电源电压范围为–2.0～9.0V，VCC和地之间加退耦电容。 引脚端5（Limiter Input），IF放大器输入，混频器输出通过455kHz的陶瓷滤波器后输入到IF 放大器，典型值是50mVpp。 引脚端6和7（Decoupling），IF放大器退耦，外接一个0.1μF的电容到VCC。 引脚端8（Quad Coil），积分调谐线圈，呈现一个455 kHz 的IF信号，典型值500mVpp。 引脚端9（Recovered Audio），恢复的音频信号输出，是FM解调输出信号，包含有载波成分，典型值是800mVpp。经过滤波后，恢复音频信号，典型值是500mVpp。 引脚端10（Filter Input），滤波放大器输入。 引脚端11（Filter Output），滤波放大器输出，典型值400mVpp。 引脚端12（Squelch Input），抑制输入。 引脚端13（RSSI），RSSI输出。 引脚端14（Mute），静音输出。 引脚端15（Gnd），地。 引脚端16（Mixer Input），混频器输入，串联输入阻抗：在10MHz时为309–j33，在45MHz时为200–j13。 251
╳╳╳╳学院 课程设计说明书题目FM收音机的制作与设计 姓名╳╳╳ 学号╳╳╳ 专业年级08级广播电视工程 指导教师╳╳╳ 2011年 6 月 10 日 目录
前言 (1) 一设计目的 (1) 二收音机的工作原理 (1) 1 概述 (3) 2 工作原理分析 (3) 三元件列表及HX108-2型收音机装配原理图 (4) 四性能指标 (5) １收音机的灵敏度 (5) 2 选择性 (6) 3象频干扰衰减 (6) ４第二象频干扰 (7) 5失真度 (7) 6 输出功率 (7) 7 接收信号的频率范围 (7) 8 工作稳定度 (7) 9 波段覆盖范围 (7) 五安装与调试 (7) 1 清点材料 (7) 2 二极管、电容、电阻的区分认识 (8) 3 焊接与安装 (8) 3.1 焊接步骤 (8) 3.2 安装步骤 (8) 3.3 操作要点（注意事项） (8) 六故障分析与处理 (9) 1 检查顺序 (9) 2 检测方法 (9) 3用万用表检查的方法 (10) 七设计总结与心得 (10) 参考文献 (12)
前言 随着科学技术的不断发展，新颖的调频收音机的不断出现，技术不断的提高，设计出来的收音机外型精致小巧。从分离元件到集成电路，这标志着收音机的内部电路简单。用一个集成块就能完成所有的工作。从早期的调幅收音机到现在的调频收音机，我们可以想象收音机的不断改进和不断创新，使收音机的发展空间越来越大。现在，出现了新一代高科技产品—数字调频收音机，功能强大，性能优良，设计精巧耐用。 调频收音机电路设计，主要采用两块集成块，这两块集成块分别是IC1 TA7335P 和IC2 FS2204。IC1集成块具有对调频广播信号进行放大、与本振信号差拍混频的功能；IC2集成块具有对调频中频信号进行放大、鉴频，对调幅信号进行高频放大、与本振信号差拍混频，对调幅中频信号进行放大、检波、低频放大的功能。两块集成块和一些分离元件组成了调频收音机。该电路即可以实现调幅也可以实现调频，具有两项功能。可以说这是高科技的产物。 一设计目的 （1）熟悉HX108-2七管半导体收音机的组成、工作原理；熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理； （2）基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊接。（3）能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字万用表； （4）掌握接收系统的调试，做到学以至用，逐步培养独立完成课题的动手能力。 二收音机的工作原理 HX108-2 型七管半导体收音机收音机的工作原理图如下所示：
收音机课程设计报告 姓名：学号：班级: 一、课程设计目的 1．培养学生动手能力和思维能力。 2．丰富自身知识，增加学生专业知识的了解。 3．训练学生用实验方法分析。研究电子学问题。 4．培养学生养成工作品德和严肃的实验态度。 5．引导和启发学生将模拟电路、数学逻辑电路与科学研究和实践相结合，为今后的学习、工作打下良好的基础。 二、收音机的发展 广播方式从调幅(AM)广播时代开始，经历了调频(FM)广播、调频立体声(FM STEREO)广播、数字音频广播(DAB)等阶段。目前，科学家正研究短波段的数字广播(DRM)。民用广播所使用的频率，经历了长波(LW)、中波(MW)、短波(SW)、超短波调频(FM)、卫星调频广播等阶段；广播的传播距离和覆盖范围也从近距离到利用人造地球卫星进行全球转播等；收音机从矿石收音机、电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机，到使用微电脑处理器的数字调谐收音机；收音机的基本电路形式、也从直接放大式，到超外差式、多次变频式电路。收音机的体积也从笨重变小到微型，而音质却越来越好...... 20-60年代电子管电路/直放式，外差式长波/中波/短波 50-70年代晶体管电路/外差式，多次变频中波/短波/调频 70-80年代集成电路/外差式，多次变频，数字调谐中波/短波/调频 90年代集成电路/外差式，多次变频，数字调谐中波/短波/调频/数字广播 三、超外差式收音机特点及工作原理 1、特点 最初的收音机属于直放式收音机，它的特点是：从天线上接收到的高频信号，在检波以前，一直不改变它原来的高频频率（即高频信号直接放大）。它的缺点是：在接收频段的高端和低段的放大不一样整个波段的灵敏度不均匀。如果是多波段收音机，这个矛盾更突出。其次，如果要提高灵敏度，必须增加高频放大的级数，由此带来各级之间的统一调谐的困难，而且高频放大器增益做不高，容易产生自激。 如果能够把收音机接收到的高频信号，都变换成固定的中频信号进行放大检波。由于中频频率比变换前的信号频率低，而且频率固定不变，所以任何电台的信号都能得到相等的放大量，同时总的放大量也可以较高。从而克服了上述矛盾。 振荡器产生一个始终比接收信号高一个中频频率的振荡信号，在混频器内利用晶体管的非线性将振荡信号与接收信号相减产生一个新的频率即中频，这就是"外差"。
高频电子线路课 程设计实验报告 华北水利水电大学 院系: 信息工程学院 专业： 班级： ： 学号：
目录 摘要 (1) 一、绪论 (2) 二、收音机的工作原理 (3) 2.1调频收音机的基本工作原理 (3) 2.2 ZX3005型调频收音机工作原理的具体分析 (4) 2.2.1输入调谐回路 (4) 2.2.2中频放大与检波 (5) 2.2.3低频放大与功率放大 (6) 2.2.4电源及其他电路 (6) 2.2.5天线接收部分 (6) 三、收音机电路板的装配 (8) 3.1装配前的准备及装配原则 (8) 3.1.1焊接前需要的材料及工具 (8) 3.1.2元件装配顺序 (9) 3.1.3碳膜电阻大小的识别 (10) 3.1.4焊接电路板的要求 (10) 3.2焊接电路板遵循的原则 (11) 四、收音机的调试 (12) 4.1收音机电路板的调整原理 (12) 课程设计总结与心得体会 (14) 参考文献 (14)
摘要 ZX3005型调频收音机电路主要由大规模集成电路CXA1691组成。由于集成电路部不便制作电感、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（低频信号），调制信号（低频信号）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87MHz ~ 108MHz调频广播接收，调谐方式为手动步进调谐。本机外围电路元件较少，灵敏度高，质量稳定，适合自己动手焊接装配，以达到学习的目的。 关键词：调频收音机广播混频高频调谐
题目：基于单片机的数字FM收音机设计Title：Digital FM radio Designing based on MCU 姓名： X X X 学号：XXXXXXXX 学院：机械与电子工程学院 指导老师：X X X
摘要 现在人们常使用的收音机为手动调频收台，使用较为麻烦，而且由于接收灵敏度不高，所接收的频段较窄。TEA5767具有高性能的RF AGC电路，其接收灵敏度高、参考频率选择灵活、可实现自动搜台。本课题采用STC89C52单片机和TEA5767为核心器件，用I2C通信方式联接单片机与TEA5767，实现数字FM 收音机系统。通过编写软件利用单片机控制TEA5767实现手动活自动调频，收到的信号通过TAD2822功放器件放大后，再用扬声器输出信号。在调频的过程中可以通过LCD1602液晶显示屏来随时查看信号的频率。 关键词：数字调频； STC89C52； TEA5767； TDA2030
ABSTRACT Nowadays people usually use the radio for manual FM accept , it is much trouble, and because the rx sensitivity is not high, the frequency band received is very narrow。TEA5767 has high-performance RF AGC circuit, high sensitivity receiving, reference frequency selection flexible and it can be the realization of automatic search platform。So in this designing I will use the STC89C52 single-chip microcomputer and TEA5767 as the core components of digital FM radio system and Use the I2C communication to connect between STC89C52 and TEA5767 chip。Through the software written and using single chip computer control TEA5767 achieve manually live to be automatic FM, received signal through the TAD2030 amplifier amplification device, then use the speaker output the signal。In the process of FM the frequency of the signal can be checked by LCD1602 。 Key words：Digital FM；STC89C52；TEA5767；TAD2030 现在人们常使用的收音机为手动调频收台，使用较为麻烦，而且由于接收灵敏度不高，所接
湖南工程学院课程设计任务书 课程名称通信电子线路课程设计 题目调频接收机设计 专业班级电科0801 班 学生姓名 学号 指导老师浣喜明老师 审批 任务书下达日期：2011年05月30日星期一设计完成日期：2011年06月12日星期天
目录 1、任务书 (1) 2、说明书目录 (2) 3、设计总体思路 (3) 4、单元电路设计 (4) 5、总电路设计 (9) 6、设计调试体会与总结 (10) 7、附录(总电路原理图，PCB图) (11) 8、参考文献 (12)
一、调频接收机德工作原理 一般调频接收机的组成框图如图一所示。其工作原理是：天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡器输出的另一高频 f2亦进入混频级，则混频级的输出为含有f1、f2、（f1+f2）、（f2-f1）等频率分量的信号。混频级的输出接调频回路选出中频信号（f2-f1），再经中频放大器放大，获得足够高增益，然后鉴频器解调出低频调制信号，由低频功放级放大。由于天线接收到的高频信号经过混频成为固定的中频，再加以放大，因此接收机的灵敏度较高，选择性较好，性能也比较稳定。
二、单元模块设计 1.高频功率放大电路 高频小信号调谐放大器的主要特点是晶体管的集电极负载不是纯电阻，而是由LC组成的并联谐振回路。由于LC并联谐振回路的阻抗是随频率而变的，在谐振频率?=1/LC π2其电阻是纯电阻，达到最大最。因此，用并联谐振回路作为集电极负载的调谐放大器在回路的谐振频率上有最大的放大增益。稍微偏离此频率，电压增益迅速减小。用这类放大器可以放大所需的某一频率范围的信号，而抑制不需要的信号或外界干扰信号。 晶体管采用B107，起到电流控制和放大的作用。 从端口1、2输入信号，3、4输出信号 图二高频小信号谐振放大器
超外差式收音机课程设计报告 姓名：xx 学号：xx 人类自从发现能利用电波传递信息以来，就不断去研究出不同的方法来增加通信的可靠 性﹑通信的距离﹑设备的微型化、省电化、轻巧化等。接受信息所用的接收机，俗称为收音机。 一、课程设计目的 1．培养学生动手能力和思维能力。 2．丰富自身知识，增加学生专业知识的了解。 3．训练学生用实验方法分析。研究电子学问题。 4．培养学生养成工作品德和严肃的实验态度。 5．引导和启发学生将模拟电路、数学逻辑电路与科学研究和实践相结合，为今后的学习、工作打下良好的基础。 二、收音机的发展 广播方式从调幅(AM)广播时代开始，经历了调频(FM)广播、调频立体声(FM STEREO)广播、数字音频广播(DAB)等阶段。目前，科学家正研究短波段的数字广播(DRM)。 民用广播所使用的频率，经历了长波(LW)、中波(MW)、短波(SW)、超短波调频(FM)、卫星调频广播等阶段；广播的传播距离和覆盖范围也从近距离到利用人造地球卫星进行全球转播等；收音机从矿石收音机、电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机，到使用微电脑处理器的数字调谐收音机；收音机的基本电路形式、也从直接放大式，到超外差式、多次变频式电路。收音机的体积也从笨重变小到微型，而音质却越来越好...... 20-60年代 电子管电路/直放式，外差式 长波/中波/短波 50-70年代 晶体管电路/外差式，多次变频 中波/短波/调频 70-80年代 集成电路/外差式，多次变频，数字调谐 中波/短波/调频 90年代 集成电路/外差式，多次变频，数字调谐 中波/短波/调频/数字广播 三、电磁波频率、周期与波长 在气温是15摄氏度的时候，声音在空气中传播的速度约是340米/秒，而电磁波的传播速度约为300,000,000米/秒。电磁波的频率、波长和周期是三个表达一个电磁波内在性质的重要单位： （1）频率（f ） 指的是电磁波在一秒钟内电磁波振动方向改变的次数； （2）波长（λ） 则是电磁波的另一个表达单位，指的是电磁波每个周期的相对距离，它可以通过电磁波的传输速度除以频率算出。低频率的电磁波有着较长的波长，较高频率的电磁波有着较短的波长。 （3）周期（T ） 与频率和波长之间的关系为T f /λ=。 四、超外差式收音机特点及工作原理 1、特点 最初的收音机属于直放式收音机，它的特点是：从天线上接收到的高频信号，在检波以前，一直不改变它原来的高频频率（即高频信号直接放大）。它的缺点是：在接收频段的高端和低段的放大不一样整个波段的灵敏度不均匀。如果是多波段收音机，这个矛盾更突出。其次，如果要提高灵敏度，必须增加高频放大的级数，由此带来各级之间的统一调谐的困难，而且高频放大器增益做不高，容易产生自激。 如果能够把收音机接收到的高频信号，都变换成固定的中频信号进行放大检波。由于中频频率比变换前的信号频率低，而且频率固定不变，所以任何电台的信号都能得到相等的放
摘要 随着现在社会的快速发展，人们都电子产品的要求越来越高，因而电子产品无论从制作上还是从销售上都要求很高。要制作一个应用性比较好的电子产品就离不开高频电路，大到超级计算机、小到袖珍计算器，很多电子设备都有高频电路。高频电路大部分应用于通信领域，信号的发射、传输、接收都离不开高频电路。通信技术在我们的生活中广泛应用，而我所学的是电子信息工程，有一部分涉及的是通信技术，所以对于这次设计，我选择了超外差式调频接收机。在以前应用最广泛的是调频接收机，随着科学技术的发展，出现了超外差式调频接收机。所谓超外差，是指将所要接收的电台在调谐电路里调好以后，经过电路本身的作用，就变成另外一个预先确定好的频率，然后再进行放大和检波。这个固定的频率，是由差频的作用产生的。如果我们在收音机内制造 - 个振荡电波 ( 通常称为本机振荡 ) ，使它和外来高频调幅信号同时送到一个晶体管内混合，这种工作叫混频。由于晶体管的非线性作用导致混频的结果就会产生一个新的频率，这就是外差作用。采用了这种电路的接收机叫外差式收音机，混频和振荡的工作，合称变频。 在本次设计中，其目的是得到一个调频接收机机。在超外差式调频接收机的设计过程中，应将其分为高频放大、混频、本振、中放、限幅、鉴频、低频放大七个部分。整个电路的设计必须注意几个方面。选择性好的级，应尽可能靠近前面，因在干扰及信号都不大的地方把干扰抑制下去，效果最好。如干扰及信号很大，则由于晶体管的非线性，将产生严重的组合频率及其他非线性失真，这时滤除杂波比较困难。为此，在高级接收机中，输入电路常采用复杂的高选择电路。为了使混频和本振分别调到最佳状态，要采用单独的本振。总的来说，设计一部接收机时必须全面考虑，妥善处理一些相互牵制的矛盾，特别要抓住主要矛盾（稳定性、选择性、失真等），才能使得接收机有较好的指标。 关键词：超外差，调频，本振，混频
通信电子线路课程设计报告 FM收音机的制作 FM无线麦克风设计 姓名：尹仲勋，曾方圆，林培达 班级：07通信1 学号：200730590128 200730590129 200731010318 指导老师：陆健强，蔡坤，俞龙，黄双萍 日期：2010.6.7～2010.6.15 华南农业大学工程学院
摘要 随着科学技术的发展，调频收音机的应用十分广泛，尤其消费类占有相当的市场。从分离元件组成的收音机到由集成电路组成的收音机，调频收音机技术已达到十分成熟的地步。在众多种收音机中，调频收音机以较高的技术含量和较高的音质得到了广泛的欢迎。调频发射机也以其良好的发射效果而被广泛应用。FM收音机和FM无线麦克风组成了性能较好的发射接收系统。 本论文主要介绍了利用分立元件组成的FM收音机和FM无线麦克风的设计全过程，包括电路各个模块参数的计算，电路各个模块的分析，电路板的焊接过程、调试过程，讨论了在设计过程中遇到的问题以及如何解决问题。 本次课程设计成果，基本上满足要求，性能指标符合。FM无线麦克风能够很好发射频率，而FM收音机电路的缺点是伴有音质噪声，需进一步改进。 关键词： FM收音机、FM无线麦克风、焊接、调试
目录 1.前言 (3) 2 电路设计 (4) 2.1 FM收音机设计 (4) 2.2 FM无线麦克风设计 (10) 3．电路焊接、调试 (12) 3.1 电路板焊接 (12) 3.2 电路板调试 (12) 4. 讨论及进一步研究建议 (17) 5.课程设计心得 (18) Abstract (19) 参考文献 (20) 附录 (21)
1.前言 调频收音机（FM Radio）一直在人们的生活娱乐中占有非常重要的地位。从老式的晶体管收音机到今天的网络收音机，说明通过广播享受生活一直是人们喜欢的生活方式 目前调频式或调幅式收音机，一般都采用超外差式，它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。FM无线发射机FM麦克风一样，是人们生活中常用的，具有重要应用。因此，高音质的FM收音机和高质量的FM无线麦克风的制作具有重要意义。
摘要 在这里以超外差式调幅收音机为例，现在的S66E将原来的插座改为立体声耳机插座，电路原理图未变，步线有所调整。更改后的收音机灵敏度更高、声音更洪亮、用途更广泛，适合MP3、单放机等机型所使用的耳机。散件为3V 低压金硅管六管超外差式收音机，具有安装调试方便、工作稳定、声音洪亮、耗电省等优点。 关键词 S66E 超外差统调 设计的目的 1.收音机是最常用的家用电器之一，通过这次实习，我们应该在了解其基本工作原理的基 础上学会安装、调试、使用，并学会排除一些常见故障。 2.锡焊技术是电工、电子工艺的基本操作技能之一，通过实习要求大家在初步掌握这一技 术的同时，注意培养自己在工作中耐心细致，一丝不苟的工作作风。 用到的仪器和器件 三极管（9018、9014、9013H）、发光管、磁棒线圈、中周、输入变压器、扬声器、电阻器（100Ω、120Ω、330Ω、1.8k、30k、100k、120k、200k）、电位器、电解电容（0.47uF、10uF、100uF）、瓷片电容（682、103、223）、双联电容、拨盘、电池正负极片、耳机插座、电路板等。 电路基本原理 1.输入调谐电路 由双连可调电容器的CA和T1的初级线圈Lab组成，是一并联谐振电路，T1是磁性天线线圈，从天线接进来的高频信号，通过输入调谐的谐振选出需要的电台信号，电台信号频率以是f=1/2πLabCA，当改变CA时，就能收到不同电台信号。 2.变频电路 本机振荡和混合起来称为变频电路。变频电路是以VT1为中心，它的作用是通过输入调谐电路收到的不同频率电台（高频信号）变换固定的465KHZ中频信号。 3.混频回路 混频电路的负载是中频变压器，T3的初级线圈和内部电容级成的并联谐振电路，电的
一、绪论 调频收音机（FM Radio）无论过去还是现在一直在人们的生活娱乐中占有非常重要的地位。从老式的晶体管收音机到今天的网络收音机，说明通过广播享受生活一直是人们喜欢的生活方式。听收音机和看电视一样，可以增长很多知识，而且像有声小说这样的读物在电视里是听不到的，并且现在广播的发展速度也很快，曲艺、歌曲、体育、文艺、评论等等，可以说包罗万象。 目前调频式或调幅式收音机，一般都采用超外差式，因为它有如下优点： 1.由于变频后为固定的中频，频率比较低，容易获得比较大的放大量，因此收音机的灵敏度可以做得很高。 2. 由于外来高频信号都变成了一种固定的中频，这样就容易解决不同电台信号放大不均匀的问题。 3. 由于采用"差频"作用，外来信号必须和振荡信号相差为预定的中频才能进入电路，而且选频回路、中频放大谐振回路又是一个良好的滤波器，其他干扰信号就被抑制了，从而提高了选择性。 但是超外差式电路也有不足之处，会出现镜频干扰和中频干扰，这二个干扰是超外差式收音机所特有的干扰。这在设计电路和调试时应该设法减少这些影响。 本次课程设计的任务是设计并制作一个调频收音机，使收音机的调频部分实现88MHz ~ 108MHz调频广播接收；并且完成电路设计，相关参数计算；完成各模块仿真，并提供仿真报告；完成印刷电路板设计、制作及安装调试。 本次设计采用的是“高频放大、本振电路、混频、中频放大、鉴频及低频放大电路”的电路单元，其整机具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小、噪声小等优点；且外围电路元件较少，适合自己动手焊接装配，以达到学习和实践相结合的目的。 二、设计方案 1. 主要技术指标 （1）工作频率范围：收音机接收到的无线电波的频率范围成为收音机的工作频率，在整个接收的范围内满足主要的性能指标，工作频率必须和发射机的频率相对应。调频广播收音机的频率范围为88-108MHz，因为调频广播发射机的频率一般为88-108MHz。中频频率为465kHz。 （2）灵敏度：收音机接收微弱信号的能力称为灵敏度，一般用输入电压来表示。可以接受的信号越小，灵敏度就越高。一般生活中调频收音机的灵敏度为5-30uV。 （3）选择性：收音机从各种干扰信号中选出所需要的信号或衰减不要的信号的能力称为选择性，单位用dB表示。dB数越高选择性越好。调频收音机的中频干扰大于50dB。 （4）通频带：收音机的频率响应范围称为通频带。调频收音机的通频带一般为200kHz。 （5）输出功率：收音机的负载输出最大不失真功率称为不失真功率。输出功率应该不小于100mW。
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
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 (2) 4.1 频率调制 (2) 4.2 收音机工作原理 (5) 五、各单元电路设计 (6) 5.1 高频小信号放大电路 (6) 5.2 本振电路 (7) 5.3 混频电路 (7) 5.4 中频放大电路 (8) 5.5 低频放大电路 (9) 5.6 鉴频电路 (10) 5.7 元件清单 (11) 六、Multisim仿真软件介绍 (12) 6.1Multisim详细介绍 (12) 6.2Multisim特点 (12) 七、仿真与分析 (14) 7.1 低频放大电路仿真分析 (14) 7.2 高频小信号电路仿真分析 (15) 7.3 混频器电路仿真分析 (16) 7.4 中频放大器电路仿真分析 (16) 7.5 本振电路仿真 (17) 7.6 鉴频电路仿真 (18) 八、心得体会 (19) 九、参考文献 (20) 附录 (21)
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
一. 设计目的： 通过本课程设计与调试，提高动手能力，巩固已学的理论知识，能建立无线电调频接收机的整机概念，了解调频接收机整机各单元电路之间的关系及相互影响，从而能正确设计、计算调频接收机的单各元电路：输入回路、高频放大、混频、中频放大、鉴频及低频功放级。初步掌握调频接收机的调整及测试方法。 二．调频接收机的主要技术指标 调频接收机的主要技术指标有： 1．工作频率范围 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。如调频广播收音机的频率范围为88～108MH，是因为调频广播收音机的工作范围也为88～108MHz 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。调频广播收音机的灵敏度一般为5～30uV。 3．选择性 接收机从各种信号和干扰中选出所需信号（或衰减不需要的信号）的能力称为选择性，单位用dB（分贝）表示dB数越高，选择性越好。调频收音机的中频干扰应大于50dB。 4．频率特性 接收机的频率响应范围称为频率特性或通频带。调频机的通频带一般为200KHz。 5．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。 三.调频接收机组成 图3-1 频接收机的组成 一般调频接收机的组成框图如图3-1所示。其工作原理是：天线接受到的高频信号，经输入调谐回路选频为f1，再经高频放大级放大进入混频级。本机振荡
二极管环形混频电路 图 4-2 二极管环形混频电路 （ a ）原理电路（ b ）等效电路 A 、原理电路及其等效电路：如图4-2 （ a ）、（ b ）所示。 对于图4-2（ a ）所示电路，通常将信号输入端口称之为 R 端口，本振电压输入端口称之为 L 端口，中频输出信号端口称之为 I 端口。 需要说明的是：二极管双平衡组件用作双边带调制电路时，由于变压器的低频响应差，调制信号一般必须加到 I 端口，载波信号加到 R 端口，所需双边带信号从 L 端取出。 二极管环形混频器产品已形成完整的系列，它用保证二极管开关工作所需本振功率电平的高低进行分类，其中常用的是 L evel 7 ， L evel 17 ， L evel 23 三种系列，它们所需的本振功率分别为 7dBm(5mW) ， 17dBm(50mW) 和 23dBm(200mW) ，显然，本振功率电平越高，相应的 1dB 压缩电平也就越高，混频器的动态范围也就越大。对应于上述三种系列， 1dB 压缩电平所对应的最大输入信号功率分别为 1dBm(1.25mW) 、 10dBm(10mW) 、 15dBm(32mW) 。 二极管环形混频器具有工作频带宽（从几十千赫到几千兆赫）、噪声系数低（约 6dB ）、混频失真小、动态范围大等优点。 二极管环形混频器的主要缺点是没有混频增益，端口之间的隔离度较低，其中 L 端口到 R 端口的隔离度一般小于 40dB ，且随着工作频率的提高而下降。实验表明，工作频率提高一倍，隔离度下降 5dB 。 B 、原理分析
------------------------------装---------------- 订 ----------------- 线---------------------------------- 摘要 收音机从它的诞生至今，不仅方便了媒体信息的传播，也推进了现代电子技术和更先进的电信设备的发展。目前调频式或调幅式收音机，一般都采用超外差式，它具有灵敏度高、工作稳定、选择性好及失真度小等优点。了解收音机的工作原理并通过画原理图、焊接电路板、调试作品等电子电工实训对我们学习电子技术类的大学生有很多意义。本实训报告简单分析了超外差式收音机电路的工作原理及其组装和调试等。 【关键词】：收音机、组装、调试 Abstract The radio from its birth until now, went to the lavatory not only media dissemination of information, but also promote the modern electronic technology and more advanced telecommunications equipment development. Currently FM type or amplitude type radio, typically use the specialized superheterodyne type, it has a high sensitivity, stable and good selectivity and the distortion degree of small advantages. Understand the radio principle and through painting principle diagram, welding circuit board, commissioning works etc electronic electrician training for our learning of college students have many electro-mechanical significance. This training report a simple analysis the superheterodyne electric circuit principle of work and assembling and commissioning etc. [key words] : the radio, assembling, commissioning
. . 大学物理与电子学院 课程设计报告 基于TEA5767的数字调频收音机 报告人：王世威 专业：通信工程 设计小组成员：王世威、何康. . .
. . 目录 前言 (3) 一、主要器材介绍 (4) 1.1 STC89C52单片机 (4) 1.2 TEA5767收音模块儿 (4) 1.3 1602LCD显示屏......................................................... (5) 1.4 LM386音频功率放大器......................................................... (6) 二、系统原理及功能介绍 (7) 2.1数字FM收音机基本原理 (7) 2.2系统功能介绍 (7) 三、元件清单......................................................... (9) 四、制作过程 (10) 4.1 前期准备 (10) 4.2 实物图 (10) 4.3焊接过程中遇到的问题和注意事项 (12) 五、程序......................................................... .. (13) 六、结论 (23) . . .
. . 前言 十九世纪无线电通讯技术的发明，使通信摆脱了依赖导线的传统方式，是通信技术上的一次飞跃，也是人类科技史上的一个重要成就。作为无线电通信的的杰出成果，收音机的发明极改变了人们的生活方式，给人们的生活带来了无穷的乐趣。随着科技的发展，技术不断地更新换代，收音机也沿着矿石收音机、电子管收音机、晶体管收音机、集成电路收音机的轨道不断进步着。近年来，随着DSP技术的发展，采用DSP技术研发的收音机芯片的出现，“硬件无线电”由“软件无线电”代替，大大降低了收音机制造业的门槛。2006年凯隆电子与美国芯科实验室合作，开发出世界上第一台数字收音机。数字技术收音机的问世，标志着传统模拟收音机将逐渐退出历史舞台。收音机的数字时代已经到来。数字调频收音机就是无线电模拟信号由天线感应后接收后，在同一块儿芯片里放大，然后转化为数字信号，再对数字信号进行处理，然后还原成模拟音频信号输出。数字调频收音机体积小、重量轻、寿命长、频率稳定、操作简便等优点，使其在市场上越来越受欢迎。 本次项目设计，我们对数字调频收音机的原理在理论上进行了充分的了解，基于其基本理论，我们制作了一台数字调频收音机。 . . .
一、设计方案及电路基本原理 1.设计目的 （1）了解调频接收机的工作原理及组成。 （2）按照给定的技术指标成对调频接收机的设计。 （2）掌握调频接收机的仿真方法。 2.设计思想及工作原理 电路的开始部分是由高频放大电路和本振信号混频，输出一个中频信号。因为这是超外差调频接收机，所以混频电路和调幅接收机有着明显的不同，在调频电路中，本振电路是独立的。在放大电路部分，采用场效应管共源极放大电路。本振电路才用LC 振荡电路，两个信号分别输入混频器，得到一个中频信号。为了得到高的增益，而整个电路的增益取决于中放，同时也抑制了邻近干扰。在中频放大电路的输出端，接一个限幅器，其目的是如果直接接鉴频器，很可能得到很多不需要的波形，用滤波器很难滤除，所以在鉴频器的输入端加一级限幅器，去除不需要的波，使输出更为纯净。鉴频器是将原调制信号解调出来，在本次设计中采用比例鉴频器。为了能够得到我们所需要的效果，在电路的最后采用低频放大电路。调频接收机的原理框图如图1所示。 图1 调频接收机原理框图 二、设计方案 1.单元电路设计 (1) 高频功率放大电路 输入回路 高频放大 混频 中频放大 鉴频 低频功放 本机震荡 控制器
如图2所示为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2RA ,3RA , 4RA 及6RA 决定，其计算方法与低频单管放大器相同。 其工作原理为：从天线1ANTA 接收到的高频信号经过1CA 、1CCA 、1LA 组成的选频回路，选取信号为10.7s f MHz =的有用信号，经晶体管21/d B f f f QL =-=进行放大，由3CA 、1TA 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1CB 耦合进入3361MC 。 ANTA1 KA1 RA11K +VCC RA25.1K RA318K RA410K RA61.5K RA51K LA122uh LEDA1 CA50.1uF CA3120p CA133p CA40.01u F CA2103 CCA1 R 50K QA13DG12C TA1 JB1 TTA2 TTA1 JA1 图2 高频功率放大电路原理图 （2）混频器及本机震荡 混频器的作用是将高频调制信号变换为中频调制信号，所改变的只是被调信号的载频，而信号的调制规律是不能改变的。混频器有不同类型，混频增益约为-10Db~30dB 左右。混频器的输出应和中放输入级匹配，混频电路可以采用如图3的二极管混频电路。 对本机振荡器的要求是：频率可调，并和输入回路及高放负载回路同步调整（统