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毕业设计（论文）

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超外差式收音机的设计

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超外差式收音机的设计

摘要：本文针对超外差式收音机的设计进行了深入研究。首先介绍了超外差式收音机的基本原理和设计要求，然后详细阐述了超外差式收音机的电路设计，包括本振电路、混频电路、中频放大电路、检波电路和低频放大电路等。接着对超外差式收音机的调试方法进行了探讨，并对实际应用中可能遇到的问题进行了分析和解决。最后，通过实验验证了设计方案的可行性和有效性。本文的研究成果对超外差式收音机的设计和应用具有一定的参考价值。

前言：随着无线电通信技术的不断发展，收音机作为人们获取信息的重要工具，其设计质量和性能越来越受到人们的关注。超外差式收音机因其优异的性能和广泛的适用性，成为当前收音机设计的主流。本文旨在对超外差式收音机的设计进行深入研究，以提高其性能和稳定性，满足人们对高质量收音机的需求。

第一章超外差式收音机概述

1.1超外差式收音机的基本原理

超外差式收音机的基本原理基于超外差技术，这是一种将接收到的射频信号与一个本振信号进行混频，产生一个固定频率的中频信号，再通过中频放大、检波、低频放大等过程，最终输出音频信号的技术。这种设计使得收音机能够有效地选择所需的广播频率，同时抑制干扰信号。

在超外差式收音机中，本振信号通常是一个高于接收信号频率的稳定信号。例如，如果一个广播电台的频率是1000kHz，而本振信号的频率是1010kHz，那么通过混频产生的中频信号将是10kHz。这种固定的中频信号便于后续的中频放大和检波处理。在实际应用中，本振信号通常由一个石英晶体振荡器产生，以保证其频率的稳定性和准确性。

混频过程是通过一个混频器实现的，混频器将接收到的射频信号与本振信号混合，产生包含中频信号和本振信号频率差的新信号。这个过程可以用以下公式表示：\(f_{IF}=f_{RF}-f_{LO}\)，其中\(f_{IF}\)是中频信号频率，\(f_{RF}\)是射频信号频率，\(f_{LO}\)是本振信号频率。例如，如果射频信号频率是1000kHz，本振信号频率是1010kHz，那么中频信号频率将是10kHz。混频器通常使用二极管混频器，它具有结构简单、成本低廉等优点。

中频信号经过混频后，需要通过中频放大电路进行放大，以确保后续的检波和低频放大过程能够正常进行。中频放大电路通常使用晶体管或运算放大器组成，要求具有足够的带宽和增益。例如，一个典型的中频放大电路可能具有10kHz的带宽和100dB的增益。中频放大电路的设计需要考虑温度稳定性、噪声系数等因素，以确保收音机的整体性能。

在实际应用中，中频信号经过放大后，会通过一个选频网络（如LC谐振电路）选择所需的中频信号。选频网络的选择性决定了收音机能够接收到的信号质量。之后，中频信号进入检波电路，将中频信号中的音频信息提取出来。检波电路通常使用二极管检波器，它将中频信号中的高频分量去除，只保留音频信号。

最后，音频信号经过低频放大电路放大后，通过扬声器或耳机输出。低频放大电路的设计需要考虑音频信号的频率范围和功率需求。例如，一个典型的低频放大电路可能需要能够放大20Hz到20kHz的音频信号，并且输出功率达到1W。

总之，超外差式收音机的基本原理是通过本振、混频、中频放大、检波和低频放大等过程，将接收到的射频信号转换为音频信号，从而实现广播信号的接收。这种设计具有较好的选择性和稳定性，是现代收音机设计中广泛采用的技术。

1.2超外差式收音机的特点

(1)超外差式收音机的一个显著特点是具有极高的选择性。选择性是指收音机能从众多信号中选择出所需的广播频率，并抑制其他频率的干扰。这一特点通过本振信号的稳定频率和中频放大电路的窄带滤波实现。例如，一个中频放大电路的带宽可能只有10kHz，这意味着只有在这个带宽内的信号能够被有效放大，从而提高了对所需信号的接收质量。在实际情况中，这一特性使得超外差式收音机能够从密集的频率中准确捕捉到特定的广播电台。

(2)另一个显著特点是超外差式收音机的稳定性。由于本振信号通常由高稳定性的石英晶体振荡器提供，这使得本振频率的变化非常微小，从而保证了收音机在整个工作过程中的频率稳定性。例如，一个高品质的石英晶体振荡器的频率稳定度可以达到10^-7，即每天频率变化不超过几赫兹。这种稳定性对于确保收音机能够连续稳定地接收信号至关重要。

(3)超外差式收音机的第三个特点是它能够有效地抑制干扰信号。在传统的直接调幅（AM）或调频（FM）收音机中，干扰信号可能会直接影响到接收到的信号质量。但在超外差式收音机中，干扰信号会被混频到中频范围内，通过中频放大