c方框图及性能指标


原标题:超外差收音机方框图及性能指标
一、超外差收音机方框图
超外差收音机通过变频将高频信号转换为中频信号,便于放大与解调,其核心方框图如下:
模块名称 | 功能说明 | 信号流向 |
---|---|---|
天线与输入回路 | 接收空间电磁波,通过LC谐振电路选择特定频率信号,抑制其他频率干扰 | 空间电磁波→天线→输入回路(输出选定频率信号) |
高频放大器(可选) | 提升微弱信号幅度,改善信噪比(部分收音机省略此模块) | 输入回路→高频放大器(输出放大信号) |
混频器 | 将高频信号与本振信号混合,生成中频信号(通常为465kHz) | 高频信号+本振信号→混频器→中频信号 |
本机振荡器 | 产生稳定高频信号,与输入信号频率差为中频 | 振荡信号→混频器(与高频信号混合) |
中频放大器 | 多级放大中频信号,提升增益与选择性 | 中频信号→中放1→中放2(输出高幅度中频信号) |
检波器 | 提取中频信号中的音频信号(半波/同步检波) | 中频信号→检波器→音频信号 |
音频放大器 | 多级放大音频信号,驱动扬声器发声 | 音频信号→前级放大→功率放大(输出足够功率) |
扬声器 | 将电信号转换为机械振动,发出声音 | 音频信号→扬声器→声波 |
信号处理逻辑:
输入回路选择目标频率信号,经高频放大(可选)后进入混频器。
混频器将信号与本振信号混合,生成固定中频(465kHz),便于后续统一处理。
中频信号经多级放大后,通过检波器提取音频信号,再经音频放大驱动扬声器。
二、超外差收音机性能指标
1. 灵敏度
定义:接收微弱信号的能力,以最小可检测输入信号电平(μV或dBμ)衡量。
影响因素:
高频放大器增益与噪声系数(噪声系数越小,灵敏度越高)。
中频放大器带宽(带宽过宽会导致噪声增加)。
示例:灵敏度为10μV时,表示输入信号达到10μV即可被有效接收。
2. 选择性
定义:区分相邻频率信号的能力,以中频带宽(kHz)或镜像抑制比(dB)衡量。
关键指标:
中频带宽:带宽越窄,选择性越好(但可能影响音质)。
镜像抑制比:抑制镜像频率干扰的能力(如接收1000kHz时,抑制1930kHz镜像信号)。
示例:选择性为±10kHz时,表示仅对目标频率±10kHz内的信号敏感。
3. 频率响应
定义:音频放大器对不同频率的放大能力,以平坦度(dB)或频带宽度(Hz)衡量。
要求:
音频范围20Hz~20kHz内,增益波动≤±3dB。
低频响应不足会导致声音单薄,高频不足则失真。
示例:频率响应为30Hz~15kHz(±3dB)时,表示在此范围内音质稳定。
4. 失真度
定义:输出信号与输入信号的波形差异,以总谐波失真(THD)百分比衡量。
影响:
音频放大器非线性会导致谐波失真(如二次、三次谐波)。
失真度≤5%时,人耳难以察觉;>10%时声音刺耳。
示例:失真度为3%时,表示输出信号中谐波成分占比3%。
5. 信噪比(SNR)
定义:信号功率与噪声功率之比,以dB衡量。
计算:
要求:
信噪比≥40dB时,背景噪声可忽略;<30dB时噪声明显。
示例:信噪比为50dB时,表示信号比噪声强100倍。
6. 镜像抑制比
定义:抑制镜像频率干扰的能力,以dB衡量。
原理:
镜像频率为本振频率±2倍中频(如本振1465kHz,镜像频率1930kHz)。
抑制比越高,抗干扰能力越强。
示例:镜像抑制比为60dB时,表示镜像信号被抑制1000倍。
7. 自动增益控制(AGC)
定义:根据输入信号强度自动调整放大器增益,保持输出稳定。
作用:
强信号时降低增益,避免过载;弱信号时提升增益,提高灵敏度。
示例:AGC响应时间≤100ms时,可快速适应信号变化。
三、总结
超外差收音机通过中频固定化设计,实现了高灵敏度与选择性。其核心性能指标(灵敏度、选择性、频率响应等)直接影响收听体验,设计时需在增益、带宽、失真之间权衡。例如,追求高灵敏度可能牺牲选
责任编辑:David
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