c方框圖及性能指標


原標題:超外差收音機方框圖及性能指標
一、超外差收音機方框圖
超外差收音機通過變頻將高頻信號轉換為中頻信號,便于放大與解調,其核心方框圖如下:
模塊名稱 | 功能說明 | 信號流向 |
---|---|---|
天線與輸入回路 | 接收空間電磁波,通過LC諧振電路選擇特定頻率信號,抑制其他頻率干擾 | 空間電磁波→天線→輸入回路(輸出選定頻率信號) |
高頻放大器(可選) | 提升微弱信號幅度,改善信噪比(部分收音機省略此模塊) | 輸入回路→高頻放大器(輸出放大信號) |
混頻器 | 將高頻信號與本振信號混合,生成中頻信號(通常為465kHz) | 高頻信號+本振信號→混頻器→中頻信號 |
本機振蕩器 | 產生穩定高頻信號,與輸入信號頻率差為中頻 | 振蕩信號→混頻器(與高頻信號混合) |
中頻放大器 | 多級放大中頻信號,提升增益與選擇性 | 中頻信號→中放1→中放2(輸出高幅度中頻信號) |
檢波器 | 提取中頻信號中的音頻信號(半波/同步檢波) | 中頻信號→檢波器→音頻信號 |
音頻放大器 | 多級放大音頻信號,驅動揚聲器發聲 | 音頻信號→前級放大→功率放大(輸出足夠功率) |
揚聲器 | 將電信號轉換為機械振動,發出聲音 | 音頻信號→揚聲器→聲波 |
信號處理邏輯:
輸入回路選擇目標頻率信號,經高頻放大(可選)后進入混頻器。
混頻器將信號與本振信號混合,生成固定中頻(465kHz),便于后續統一處理。
中頻信號經多級放大后,通過檢波器提取音頻信號,再經音頻放大驅動揚聲器。
二、超外差收音機性能指標
1. 靈敏度
定義:接收微弱信號的能力,以最小可檢測輸入信號電平(μV或dBμ)衡量。
影響因素:
高頻放大器增益與噪聲系數(噪聲系數越小,靈敏度越高)。
中頻放大器帶寬(帶寬過寬會導致噪聲增加)。
示例:靈敏度為10μV時,表示輸入信號達到10μV即可被有效接收。
2. 選擇性
定義:區分相鄰頻率信號的能力,以中頻帶寬(kHz)或鏡像抑制比(dB)衡量。
關鍵指標:
中頻帶寬:帶寬越窄,選擇性越好(但可能影響音質)。
鏡像抑制比:抑制鏡像頻率干擾的能力(如接收1000kHz時,抑制1930kHz鏡像信號)。
示例:選擇性為±10kHz時,表示僅對目標頻率±10kHz內的信號敏感。
3. 頻率響應
定義:音頻放大器對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,增益波動≤±3dB。
低頻響應不足會導致聲音單薄,高頻不足則失真。
示例:頻率響應為30Hz~15kHz(±3dB)時,表示在此范圍內音質穩定。
4. 失真度
定義:輸出信號與輸入信號的波形差異,以總諧波失真(THD)百分比衡量。
影響:
音頻放大器非線性會導致諧波失真(如二次、三次諧波)。
失真度≤5%時,人耳難以察覺;>10%時聲音刺耳。
示例:失真度為3%時,表示輸出信號中諧波成分占比3%。
5. 信噪比(SNR)
定義:信號功率與噪聲功率之比,以dB衡量。
計算:
要求:
信噪比≥40dB時,背景噪聲可忽略;<30dB時噪聲明顯。
示例:信噪比為50dB時,表示信號比噪聲強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。
示例:鏡像抑制比為60dB時,表示鏡像信號被抑制1000倍。
7. 自動增益控制(AGC)
定義:根據輸入信號強度自動調整放大器增益,保持輸出穩定。
作用:
強信號時降低增益,避免過載;弱信號時提升增益,提高靈敏度。
示例:AGC響應時間≤100ms時,可快速適應信號變化。
三、總結
超外差收音機通過中頻固定化設計,實現了高靈敏度與選擇性。其核心性能指標(靈敏度、選擇性、頻率響應等)直接影響收聽體驗,設計時需在增益、帶寬、失真之間權衡。例如,追求高靈敏度可能犧牲選
責任編輯:David
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