2017年大学生电子设计竞赛论文__模板

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1、....20017年全国大学生电子设计竞赛调幅信号处理实验电路（F题）【本科组】摘要本电路相当于一个接收机系统，各模块之间通过变压器耦合，以便实现阻抗配比。低噪声放大器模块将AM信号从噪声中提取出来并进行适当放大后送往后继电路。混频器将输入信号载频f0与本机振频fl进行频率变换，是输入信号的载频变成固定的中频信号10.7MHz，并保持其原有的规律不变。中频滤波器和中频放大器分别对混频器输出的信号进行过滤和放大，将中频信号所带的谐波成分去掉并使混频器输出信号的电压幅度满足后级包络检波器对信号幅度的要求。AM解调电路，即包络检波器。作为整个系统的核心模块，作用是从输入的调幅波

2、中还原调制信号。基带放大器由NE5532运算放大器构成，对包络检波器输出的信号进行幅度放大为Vorm=1V±0.1V。关键词：低噪声AM解调调制信号混频2017年8月11日学习参考....1系统方案本系统主要由低噪声放大模块、混频模块、中频滤波模块、中频放大模块、AM解调模块、基带放大模块组成，下面分别论证这几个模块的选择。1.1低噪声放大器模块的论证与选择方案一：采用RFMD公司的SPF5189运算放大器。采用运放SPF5189Z。SPF-5189Z是一款优秀的低噪声放大器，运放电路较为简单。方案二：采取晶体管构成的低噪声放大器。晶体管的反向传输系数，实际中微波场效应晶

3、体管和双极性晶体管都存在内部反馈，反馈量达到一定强度时，将会引起放大器稳定性变坏，甚至产生自激振荡。从电路实用性方面考虑，选择方案一。1.2混频模块的论证与选择方案一：二极管混频电路。具有动态范围大、线性好以及使用频率高的优点，但没有变频增益。方案二：晶体三极管混频电路。具有大于1的变频增益，互调失真较高。方案三：模拟乘法器混频电路。其输出电流频谱较纯净，所允许的输入信号线性动态范围更大，利于减少交调、互调失真，对本振电压大小无严格要求。从设计要求方面考虑，选择方案三。1.3中频滤波模块的论证与选择方案一：两级晶体滤波器级联。使用两个晶体滤波器形成一个带通滤波器，共有较好

4、的稳定性，选择性好。方案二：两级陶瓷滤波器级联。使用两个晶体滤波器形成一个带通滤波器，共有较差的稳定性，选择性较好从稳定性方面考虑，选择方案一。1.4中频放大模块的论证与选择方案一：采用MC1350单片中频放大器。集成功放电路成熟，低频性能好，内部设计具有复合保护电路，可以增加其工作的可靠性，尤其集成厚膜器件参数稳定，无须调整，信噪比较小，而且电路布局合理，外围电路简单，保护功能齐全。方案二：多级选频放大器。由分立元件组成的功放，如果电路选择得好，参数选择恰当，元件性能优良，设计和调试的好，则性能也很优良。但只要其中一个环节出现问题，则性能会低于一般集成功放。从电路稳定性

5、、成熟度方面考虑，选择方案一。1.5AM解调模块的论证与选择方案一：二极管检波电路。电路结构简单，若检波结果不理想时对RC电路进行调节即可很快得到结果。方案二：同步检波电路。同步检波电路很繁琐的，要载波提取，在用乘法器相乘后在低通滤波，才能实现解调。学习参考....两者都能实现题目要求，从简原则，选择方案一。1.6基带放大模块的论证与选择方案一：采用NE5532集成运放。集成运放电路较为成熟，性能与可靠性都较为稳定。方案二：采用多级低频放大器。电路复杂，实现难度较大。从电路稳定性、成熟度方面考虑，选择方案一。1.7程控增益模块的论证及选择方案一：利用采数控衰减器与单片机结

6、合进行控制。可以采数控衰减器与单片机结合控制，进过包络检波后变成直流信号，用单片机的AD去采样，然后控制数控衰减器调节中放的增益。方案二：采用三极管自身的特性，随着Ic的增大，增益下降，这样也比较简单，但是得要对模拟电路很熟练，加上实际的动手能力。这个两种方案都可以，第一种是数模结合的，难度稍弱。第二种是纯模拟的，是很考验学生的功底的，难度很大。综合考虑采用方案一。2系统理论分析与计算2.1低噪声放大器模块的分析射频LNA设计要求：低噪声放大器（LNA）作为射频信号传输链路的第一级，它的噪声系数特性决定了整个射频电路前端的噪声性能，因此作为高性能射频接收电路的第一级LNA

7、的设计必须满足：（1）较高的线性度以抑制干扰和防止灵敏度下降;（2）足够高的增益，使其可以抑制后续级模块的噪声;（3）与输入输出阻抗的匹配，通常为50Ω;（4）尽可能低的功耗，这是无线通信设备的发展趋势所要求的。ADS仿真学习参考....2.2混频模块的计算本地振荡频率f=10.7Mhz+fc，255MHz≤fc≤300MHz。故：f=265.7MHz~310.7MHz2.3中频滤波模块的计算由题知：中频频率fo=10.7MHz。采用两个中频为10.7MHz的晶体滤波器。调制信号为300Hz~5kHz。AM信号经过混频器以后，