cd4011設計簡易收音機

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1、成績信息工程學院本科生課程設計報告課程名稱:電子綜合設計設計題目:CD4011制作簡易收音機設計系別:計算機與電子工程系專業(yè)(方向):電子信息工程年級、班:學生姓名:學號:指導教師:2015年12月20日第13頁共13頁目錄一、【設計目的】2二、【指標要求】3三、【設計的原理】31、系統(tǒng)模塊框圖32、電路工作原理分析43、各模塊工作原理的分析與介紹5(1)調諧回路模塊5(2)高頻放大和倍壓檢波模塊6(3)低頻放大模塊7(4)電源放大模塊7四、【仿真與仿真結果分析】8五、【元器件清單】12六、【總結及改進思路】121、總結122、改進思路13

2、第13頁共13頁CD4011制作簡易收音機設計一、【設計目的】1、知道電子元器件的名稱并了解他們的特性;2、學習并掌握簡單的電子線路;3、學習并了解收音機的工作原理;4、根據電路以及所了解的收音機工作原理掌握其調試方法;二、【指標要求】1、通過改變電感和電容的大小來接收中段550kHz到1600kHz內的簡易收音機。2、收音機音頻輸出基本達到人耳能夠聽出的程度。三、【設計的原理】1、系統(tǒng)模塊框圖調諧回路高頻放大倍壓檢波低頻放大電源放大圖1系統(tǒng)結構設計框圖第13頁共13頁收音機的基本工作原理可以簡單歸納為:第一步要接收到相應頻率的無線電波,第

3、二步是從無線電波上取出調制在其上的聲音信息,第三步為把聲音信息還原成人耳能聽到的聲音。如圖1所示,簡易的收音機的系統(tǒng)由五大模塊組成。調電臺信號有調諧回路選擇接收后,接收到的無線電信號是非常微弱的,再通過調諧電路后,還需要經過高頻放大電路進行高頻放大到一定幅度后,才能送往二極管和濾波電容構成的倍壓檢波電路進行檢波,將調幅信號包絡解調下來,得到調制前面的音頻信號,將音頻信號進行低頻放大,聲音信息此時還是一種幅度很低的電信號,我們人耳是聽不到的,在經過晶體管電流放大后,送到揚聲器,還原成可聞得聲波信號。根據上述基本工作原理用芯片CD4011設計出

4、了如圖2所示的簡易收音機的工作原理電路圖。圖2電路原理圖第13頁共13頁2、電路工作原理分析電路圖如圖2所示,通常情況下,這類與非門電路都作在開、關兩種狀態(tài),即輸出高電平和低電平上。事實上,在高低電平的轉換過程中,存在一個過渡區(qū),過渡區(qū)的中間部分基本上呈線性狀態(tài)。因此,可以利用反饋電路選擇適當的工作狀態(tài),使得各與非門都處于放大狀態(tài)。電路及工作原理如圖2所示,分別將每個與非門的輸入端并接在一起作反相器用,轉換高低電平。L1,C1為接收諧振回路,R1為直流反饋電阻,C2為交流旁路作用,接收到信號經U1A高頻放大后,通過C3耦合,送到由D1、D2

5、、R2、C4構成的倍壓檢波電路進行檢波,再經門U1B、U1C、U1D進一步放大后送到耳機輸出。途中的C1可選單串可變電容,線圈L可在50MM的磁棒上繞80~100T,耳機應該選用高阻耳機,也可增加一級集成音頻放大電路如LM386,或用三極管作阻抗變換,通過增加和減少磁棒上線圈的匝數,以保證收音機處于合適的頻率接收范圍之內。注意:(1)CD4011:4-2輸入端與非門數字集成電路。(2)可變電容選用型號為CBM-233P,電容量在5~141p之間變化。電感線圈L用直徑0.18mm的漆包線5*3*55mm的磁棒上繞100匝。三極管用9012.電

6、源用4節(jié)5號電池。耳機用32歐姆的立體聲耳機。3、各模塊工作原理的分析與介紹(1)調諧回路模塊第13頁共13頁圖3調諧回路電路圖如圖3所示,線圈L1和電容VC1構成調諧回路,從天線接收到許多廣播電臺的高頻信號,通過調諧回路選出其中所需要的電臺信號。簡單的說就是調整諧振回路頻率,通過改變電感、電容來實現頻率的改變。(2)高頻放大和倍壓檢波模塊圖4高頻放大和倍壓檢波電路圖圖4高頻放大檢波電路圖圖4高頻放大檢波電路圖第13頁共13頁如圖4所示,有與非門CD4011進行高頻放大,然后又二極管D1、D2及電容C3、電阻R2等組成的倍壓檢波電路進行檢波

7、。當信號電壓正半周時,信號電壓進過D1對C3進行充電,C3上的電壓為左正右負。當信號電壓為負半周時,信號電壓與C3串聯后流經二極管D2和電阻R2,檢波負載電阻R2上即可得到約2倍于信號電壓的輸出電壓,電容C4的作用是濾除檢波輸出信號中的高頻成分,得到音頻信號。(3)低頻放大模塊圖5低頻放大電路圖圖5低頻放大電路圖圖5低頻放大電路圖如圖5所示中,CMOS模擬放大電路給CMOS門電路加上適當的偏置電壓,可以使其工作于線性放大狀態(tài)。在與非門CD4011的輸出端與輸入端之間并接一個反饋電阻R4,將非門的工作點偏置于轉移特性曲線的中間,,即構成了一個

8、線性模擬放大器,放大倍數等于反饋電阻R4與輸入電阻R3之比。(4)電源放大模塊如圖6所示,由于CMOS電路輸出電流很小,為使收音機有足夠的音量,電路中由晶體管VT構一級電流放大器

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