c方框圖及性能指標(biāo)


原標(biāo)題:超外差收音機(jī)方框圖及性能指標(biāo)
一、超外差收音機(jī)方框圖
超外差收音機(jī)通過(guò)變頻將高頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為中頻信號(hào),便于放大與解調(diào),其核心方框圖如下:
模塊名稱(chēng) | 功能說(shuō)明 | 信號(hào)流向 |
---|---|---|
天線(xiàn)與輸入回路 | 接收空間電磁波,通過(guò)LC諧振電路選擇特定頻率信號(hào),抑制其他頻率干擾 | 空間電磁波→天線(xiàn)→輸入回路(輸出選定頻率信號(hào)) |
高頻放大器(可選) | 提升微弱信號(hào)幅度,改善信噪比(部分收音機(jī)省略此模塊) | 輸入回路→高頻放大器(輸出放大信號(hào)) |
混頻器 | 將高頻信號(hào)與本振信號(hào)混合,生成中頻信號(hào)(通常為465kHz) | 高頻信號(hào)+本振信號(hào)→混頻器→中頻信號(hào) |
本機(jī)振蕩器 | 產(chǎn)生穩(wěn)定高頻信號(hào),與輸入信號(hào)頻率差為中頻 | 振蕩信號(hào)→混頻器(與高頻信號(hào)混合) |
中頻放大器 | 多級(jí)放大中頻信號(hào),提升增益與選擇性 | 中頻信號(hào)→中放1→中放2(輸出高幅度中頻信號(hào)) |
檢波器 | 提取中頻信號(hào)中的音頻信號(hào)(半波/同步檢波) | 中頻信號(hào)→檢波器→音頻信號(hào) |
音頻放大器 | 多級(jí)放大音頻信號(hào),驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)聲 | 音頻信號(hào)→前級(jí)放大→功率放大(輸出足夠功率) |
揚(yáng)聲器 | 將電信號(hào)轉(zhuǎn)換為機(jī)械振動(dòng),發(fā)出聲音 | 音頻信號(hào)→揚(yáng)聲器→聲波 |
信號(hào)處理邏輯:
輸入回路選擇目標(biāo)頻率信號(hào),經(jīng)高頻放大(可選)后進(jìn)入混頻器。
混頻器將信號(hào)與本振信號(hào)混合,生成固定中頻(465kHz),便于后續(xù)統(tǒng)一處理。
中頻信號(hào)經(jīng)多級(jí)放大后,通過(guò)檢波器提取音頻信號(hào),再經(jīng)音頻放大驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器。
二、超外差收音機(jī)性能指標(biāo)
1. 靈敏度
定義:接收微弱信號(hào)的能力,以最小可檢測(cè)輸入信號(hào)電平(μV或dBμ)衡量。
影響因素:
高頻放大器增益與噪聲系數(shù)(噪聲系數(shù)越小,靈敏度越高)。
中頻放大器帶寬(帶寬過(guò)寬會(huì)導(dǎo)致噪聲增加)。
示例:靈敏度為10μV時(shí),表示輸入信號(hào)達(dá)到10μV即可被有效接收。
2. 選擇性
定義:區(qū)分相鄰頻率信號(hào)的能力,以中頻帶寬(kHz)或鏡像抑制比(dB)衡量。
關(guān)鍵指標(biāo):
中頻帶寬:帶寬越窄,選擇性越好(但可能影響音質(zhì))。
鏡像抑制比:抑制鏡像頻率干擾的能力(如接收1000kHz時(shí),抑制1930kHz鏡像信號(hào))。
示例:選擇性為±10kHz時(shí),表示僅對(duì)目標(biāo)頻率±10kHz內(nèi)的信號(hào)敏感。
3. 頻率響應(yīng)
定義:音頻放大器對(duì)不同頻率的放大能力,以平坦度(dB)或頻帶寬度(Hz)衡量。
要求:
音頻范圍20Hz~20kHz內(nèi),增益波動(dòng)≤±3dB。
低頻響應(yīng)不足會(huì)導(dǎo)致聲音單薄,高頻不足則失真。
示例:頻率響應(yīng)為30Hz~15kHz(±3dB)時(shí),表示在此范圍內(nèi)音質(zhì)穩(wěn)定。
4. 失真度
定義:輸出信號(hào)與輸入信號(hào)的波形差異,以總諧波失真(THD)百分比衡量。
影響:
音頻放大器非線(xiàn)性會(huì)導(dǎo)致諧波失真(如二次、三次諧波)。
失真度≤5%時(shí),人耳難以察覺(jué);>10%時(shí)聲音刺耳。
示例:失真度為3%時(shí),表示輸出信號(hào)中諧波成分占比3%。
5. 信噪比(SNR)
定義:信號(hào)功率與噪聲功率之比,以dB衡量。
計(jì)算:
要求:
信噪比≥40dB時(shí),背景噪聲可忽略;<30dB時(shí)噪聲明顯。
示例:信噪比為50dB時(shí),表示信號(hào)比噪聲強(qiáng)100倍。
6. 鏡像抑制比
定義:抑制鏡像頻率干擾的能力,以dB衡量。
原理:
鏡像頻率為本振頻率±2倍中頻(如本振1465kHz,鏡像頻率1930kHz)。
抑制比越高,抗干擾能力越強(qiáng)。
示例:鏡像抑制比為60dB時(shí),表示鏡像信號(hào)被抑制1000倍。
7. 自動(dòng)增益控制(AGC)
定義:根據(jù)輸入信號(hào)強(qiáng)度自動(dòng)調(diào)整放大器增益,保持輸出穩(wěn)定。
作用:
強(qiáng)信號(hào)時(shí)降低增益,避免過(guò)載;弱信號(hào)時(shí)提升增益,提高靈敏度。
示例:AGC響應(yīng)時(shí)間≤100ms時(shí),可快速適應(yīng)信號(hào)變化。
三、總結(jié)
超外差收音機(jī)通過(guò)中頻固定化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)了高靈敏度與選擇性。其核心性能指標(biāo)(靈敏度、選擇性、頻率響應(yīng)等)直接影響收聽(tīng)體驗(yàn),設(shè)計(jì)時(shí)需在增益、帶寬、失真之間權(quán)衡。例如,追求高靈敏度可能犧牲選
責(zé)任編輯:David
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