西南交通大学本科毕业设计
3.检波电路的设计要求
本次课题所采用的检波电路的电路并不复杂,是最简单的包络检波。但是它的作用确实整个接收机中最核心的地方,能把从上级中频放大器中输入的载波信号利用二极管的非线性特性从主波之中提取出声音信号,这样就能还原出原始的声音信号,也就是所说的调制的反过程解调[22]。调幅的解调和调频的解调又有所不同。调幅波可以利用检波二极管直接解调,但是因为原理上面的不同调频波就要再复杂一点,有多种解调方式,所采用的是通过鉴频电路对调频波进行频幅变换,转化为调幅波再来使用包络检波。
检波电路是还原声音信号的关键一部分,所以对它的性能有着严格的要求: (1)失真小,检波电路的作用是还原出原始信号,这就要求非线性失真小。在整个解调过程过都要保持波形不失真,这样解调后的波形失真较小,才能使原来的声音信号不失真地重现出来。
(2)灵敏度高,检波电路解调出声音信号之后,需要保证信号有较高的灵敏性,才能更好的从扬声器中呈现出来。电路在输入同样频偏的载波信号的情况下,要求检波电路解调出的信号幅值较大,灵敏度较高。灵敏度的大小为?u0/?f,灵敏度越高,输出电压越大。
(3) 通频带要适当的宽,为了能完全的解调出中频放大器中输入的载波信号,检波电路的通频带必须要设定的比中频放大器的高上一些。通常通频带定为中放通频带的1.5倍。在通信电路之中,带宽和灵敏度是非常重要的两个参数,在设计中想同时提高两个性能,但是带宽的大小和灵敏度又是相互联系的,带宽高灵敏度就低,无法做到同时满足要求。所以在设计中要协调两者的大小,选取适当的带宽以及较高的灵敏度,做到能完全解调中频放大器中信号的前提下,还要有较高的灵敏度。
3.4 功率放大电路
1. 功率放大器的电路
功率放大主要考的是三极管的放大作用,调幅收音机采用的功率放大电路如图3-10:
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图3-10 调幅收音机功率放大器
在上图电路中,当解调之后的信号输入之后,先使用一个三极管9014作为推动级,9014有着比较高的放大倍数,在静态工作点时,放大倍数能达到400,所以适合作为推动级。因为三极管的集电极电流较大,能输出一定的音频功率,这个功率可以用来推动后面的放大电路就行功率放大。所采用的放大用力是用两只三极管9013做乙类推挽功率放大。但是第一只三极管输出的信号不能满足该放大的条件,所以这里采用了输入变压器。作用是起阻抗匹配和倒相的作用。可以输出大小相等、相位相反的信号。
两只三极管串联成无输出变压器推挽功率放大电路。R7、R8、R9、R10四只电阻是偏置电阻,使串联的三极管在没信号输入时,也有一定的集电极电流,这个电流用来消除交越失真。由变压器提供的倒相信号使Q5和Q6交替导通,在Q6的集电极上输出放大了的完整的信号,通过隔直电容C9耦合到扬声器上。 2. 参数计算:
因为输入功率为: PD?UccIC0 (3-11) 输出功率为: P0?0.5Ic1mUcm (3-12)
P所以效率为: ? ? 0 ( 3-13 )
PD
因为使用的三级管是9013,在静态工作点时的放大倍数??36,所以根据电路的输入输出负载,可以算出功率的放大倍数为36 。
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在知道相位角的情况下也可以使用以下公式: ??0.5?g1(?) (3-14)
在设计之中最后达到的效果并不是很十分满意,所以在调频收音机设计中对该电路进行了改进,如图3-11:
图3-11 调频收音机功率放大器
3. 功率放大电路设计要求
功率放大器是调频调幅接收机接收机还原信号的最后一部分电路,作用是将还原出来的声音信号进行放大,使送入扬声器中的声音信号功率足够,让人们收听的声音音质更好[23]。作为最后一道把关电路,设计也有许多要求:
(1) 要有足够的放大能力,这点是功率放大器的基本要求,必须要把微弱信号放大到足够强,这样才能是信号有足够的灵敏度,通过扬声器发声之后才能让人们听到更清晰的声音。
(2) 失真要小,这是接收机中所有电路都所要求的一个性能,信号在变化过程中必须保证失真小,在功率放大电路中,如果信号产生了失真,最后在扬声器中发出的声音就不能还原出原始的情况,或者音质也比较不好。
(3) 噪声要小,噪声的影响和失真是差不多的,在功率放大器中能产生噪声的器件就是三极管,所以,要尽量选用低噪声晶体管,以减小低放级的噪声。
(4) 频率特性要好,这要求功率放大器中有较宽的通频带,因为还原出来的声音信号的频谱是比较宽的,如果放大器对低频和高频信号的放大效果不一样,还原出来的声音信号在扬声器中发出来的声音就会变得音质很差,让人听着很别捏。
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(5) 效率要高,考虑到成本问题,人们会使用较低的材料得到更好的效率,所以需要更高的效率。
3.5 调频调幅收音机总体电路
调幅收音机电路图如图3-12:
图3-12 调幅收音机电路图
调频收音机电路图如图3-13:
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图3-13调频收音机电路图