CN211742430U - 一种用于教学的通信电子线路实验系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于教学的通信电子线路实验系统，由直流电源模块、接收天线、高频调谐电路、振荡器电路、混频器电路、中频放大电路、大信号检波电路、音频功放电路、喇叭、本机振荡电路、推动级放大电路、末级功率放大电路、发射天线、乘法器调制解调电路、变容二极管调频电路、乘积相位鉴频电路和比例鉴频电路组成。本实用新型解决了通信电子线路实验教学与工程实际相脱节的问题，除了可以进行常规单元电路教学外，还可以根据通信系统进行项目式教学。

Description

一种用于教学的通信电子线路实验系统

技术领域

本实用新型涉及通信系统的技术领域，尤其是指一种用于教学的通信电子线路实验系统。

背景技术

通信技术是现今社会最热门的技术，也是与人们生活息息相关的技术，通信技术人才也是社会紧缺的，通信电子线路课程是培养通信技术人才的专业基础课程，其相关的实验课是人才培养的关键环节。目前市面上有一些通信电子线路实验箱的产品，但在技术参数与经典教材结合不紧密，技术指标也偏低，与工程实际有差距，未能形成实际的通信系统。本通信电子线路实验箱实验内容与经典教材结合紧密，能组成实际通信系统，是培养通信技术专业人才很好的实践平台。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决通信电子线路(高频)实验课程中，实验内容与经典教材紧密结合，并与工程实际相符合的问题，提出了一种用于教学的通信电子线路实验系统，除了可以进行常规单元电路教学外，还可以根据通信系统进行项目式教学。

为实现上述目的，本实用新型所提供的技术方案为：一种用于教学的通信电子线路实验系统，包括：

接收天线，用于接收短波调幅信号；

高频调谐电路，用于对接收天线的信号进行带通滤波，得到特定频段的调幅波；

振荡器电路，用于产生振荡信号；

混频器电路，用于把高频调谐电路输出的调幅波与振荡器电路的信号混频，得到中频信号；

中频放大电路，用于放大混频器电路输出的中频信号；

大信号检波电路，用于解调中频放大电路输出的中频信号；

音频功放电路，用于放大大信号检波电路解调的音频信号；

喇叭，用于放音频功放电路输出的音频信号；

本机振荡电路，用于产生振荡信号；

推动级放大电路，用于本机振荡电路输出信号的功率预放大；

末级功率放大电路，用于推动级放大电路输出信号的功率放大并进行集电极调制；

发射天线，用于发射末级功率放大电路输出的信号；

乘法器调制解调电路，用于产生普通调幅波和抑制载波调幅波并进行解调；

变容二极管调频电路，用于产生调频信号；

乘积相位鉴频电路，用于解调变容二极管调频电路输出的调频信号；

比例鉴频电路，用于解调变容二极管调频电路输出的调频信号；

直流电源模块，用于给上述所有电路提供稳定直流电压；

其中，所述接收天线连接高频调谐电路，所述混频器电路连接高频调谐电路和振荡器电路，所述中频放大电路连接混频器电路，所述大信号检波电路连接中频放大电路，所述音频功放电路连接大信号检波电路，所述喇叭连接音频功放电路，所述接收天线、高频调谐电路、振荡器电路、混频器电路、中频放大电路、大信号检波电路、音频功放电路和喇叭一起组成短波调幅收音机，该短波调幅收音机通过接收天线和高频调谐电路接收无线信号，与振荡器电路信号混频后，经中频放大电路放大，再进行大信号检波，得到音频信号，音频信号经音频功放推动喇叭发声，该短波调幅收音机能接收短波电台信号；所述本机振荡电路连接推动级放大电路，所述推动级放大电路连接末级功率放大电路，所述末级功率放大电路连接发射天线，所述本机振荡电路、推动级放大电路、末级功率放大电路和发射天线一起组成短波调幅发射机，该短波调幅发射机通过本机振荡电路获得振荡信号，经推动级放大电路放大给末级功率放大电路，并在末级功率放大电路进行音频信号的集电极调制，调制后的信号经发射天线发射出去，该信号能够被短波调幅收音机接收；所述乘法器调制解调电路为独立模块，所述变容二极管调频电路分别连接乘积相位鉴频电路和比例鉴频电路，构成调频解调模块，该变容二极管调频电路产生的调频信号能够用乘积相位鉴频电路和比例鉴频电路两种方式鉴频。

进一步，所述中频放大电路为两级调谐电路，第一级为单调谐，第二级为双调谐，该两级调谐电路的每一级均由中频变压器和微调电容组成。

进一步，所述短波调幅发射机采用集电极调幅的方式，其末级功率放大电路采用中功率管。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

1、解决了通信电子线路实验教学与工程实际相脱节的问题。

2、用能实际应用的高频无线收发-短波调幅收音机和短波调幅发射机，使系统性能指标上达到产品级，极大的提高学生的学习兴趣，在实验内容上能真正达到工程实践培养的要求。

3、收发加上调频鉴频、乘法器调制解调电路，使实验内容基本涵盖了通信电子线路需要学习的内容。

4、本系统基本采用分立元件设计，各实验部分的电路静态、动态工作参数可调，对电路技术参数的调试全面，各可调器件(电阻、电感和电容)全部开放，对学生的工程能力培养有很好的帮助。

附图说明

图1为本实用新型所述通信电子线路实验系统的结构简图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实施例所提供的用于教学的通信电子线路实验系统，包括：

直流电源模块1，用于提供稳定直流电压。

接收天线2，用于接收短波调幅信号；

高频调谐电路3，用于对接收天线2的信号进行带通滤波，得到特定频段的调幅波；

振荡器电路4，用于产生振荡信号；

混频器电路5，用于把高频调谐电路3输出的调幅波与振荡器电路4的信号混频，得到中频信号；

中频放大电路6，用于放大混频器电路5输出的中频信号；

大信号检波电路7，用于解调中频放大电路6输出的中频信号；

音频功放电路8，用于放大大信号检波电路7解调的音频信号；

喇叭9，用于放音频功放电路8输出的音频信号；

本机振荡电路10，用于产生振荡信号；

推动级放大电路11，用于本机振荡电路10输出信号的功率预放大；

末级功率放大电路12，用于推动级放大电路11输出信号的功率放大并进行集电极调制；

发射天线13，用于发射末级功率放大电路12输出的信号；

乘法器调制解调电路14，用于产生普通调幅波和抑制载波调幅波并进行解调；

变容二极管调频电路15，用于产生调频信号；

乘积相位鉴频电路16，用于解调变容二极管调频电路15输出的调频信号；

比例鉴频电路17，用于解调变容二极管调频电路15输出的调频信号。

其中，所述接收天线2连接高频调谐电路3，所述混频器电路5连接高频调谐电路3和振荡器电路4，所述中频放大电路6连接混频器电路5，所述大信号检波电路7连接中频放大电路6，所述音频功放电路8连接大信号检波电路7，所述喇叭9连接音频功放电路8，所述接收天线2、高频调谐电路3、振荡器电路4、混频器电路5、中频放大电路6、大信号检波电路7、音频功放电路8和喇叭9一起组成短波调幅收音机，该短波调幅收音机通过接收天线2和高频调谐电路3接收无线信号，与振荡器电路4信号混频后，经中频放大电路6放大，再进行大信号检波，得到音频信号，音频信号经音频功放推动喇叭9发声，该短波调幅收音机可以接收短波电台信号；所述本机振荡电路10连接推动级放大电路11，所述推动级放大电路11连接末级功率放大电路12，所述末级功率放大电路12连接发射天线13，所述本机振荡电路10、推动级放大电路11、末级功率放大电路12和发射天线13一起组成短波调幅发射机，该短波调幅发射机通过本机振荡电路10获得振荡信号，经推动级放大电路11放大给末级功率放大电路12，并在末级功率放大电路12进行音频信号的集电极调制，调制后的信号经发射天线13发射出去，该信号可以被短波调幅收音机接收；所述乘法器调制解调电路14为独立模块，所述变容二极管调频电路15分别连接乘积相位鉴频电路16和比例鉴频电路17，构成调频解调模块，该变容二极管调频电路15产生的调频信号能够用乘积相位鉴频电路16和比例鉴频电路17两种方式鉴频；以上所有电路均由直流电源模块1进行供电。

所述直流电源模块1通过开关分出直流稳压电源提供的+12V和-12V电源，并利用-12V电源，加上7908稳压芯片，得到-8V电源。为防止正负电源接反，在直流稳压电源接入处，加了2个IN4007二极管，并用10μ和0.1μ电容进行滤波。

所述接收天线2接收无线信号，采用收音机的单鞭拉杆天线。

所述高频调谐电路3由带抽头的变压器、微调电容、双联调电容组成，其中双联调电容中的一个连接到振荡器电路4，起到调台选频的作用，接收信号频率范围为7.5MHz～12.5MHz。

所述振荡器电路4为西勒振荡器，频率可调节范围为14MHz～19MHz，通过可调精密电阻，可调整三极管的静态工作电流。利用电容的组合，可测试反馈系数对振荡器的影响，利用负载电阻的组合，可测试负载轻重对振荡器的影响。

所述混频器电路5利用三极管的非线性特性对高频调谐电路3输出信号和振荡器电路4信号混频，得到固定中频6.5MHz。通过可调精密电阻，可调整三极管的静态工作电流，并利用带抽头的中频变压器和电容组成的选频网络做选频和阻抗匹配。

所述中频放大电路6放大混频器电路5输出的中频调幅波信号，由两级调谐电路组成，第一级为单调谐，第二级为双调谐，谐振频率在6.5MHz，级联增益大于55dB，可测谐振频率、增益、通频带和矩形系数。其中单调谐可以观测回路损耗对放大器幅频特性的影响，双调谐调谐回路耦合强弱变化对放大器幅频特性的影响。

所述大信号检波电路7对中频放大电路6输出的中频调幅波进行解调，得到音频信号，其由二极管包络检波电路组成，可观察惰性失真和负峰切割失真。

所述音频功放电路8对大信号检波电路7输出的音频信号进行功率放大，驱动喇叭9发声，其由典型的音频功放IC386电路构成。

所述喇叭9播放音频功放电路8的输出信号，纸盆式扬声器，阻抗为8欧。

所述本机振荡电路10为短波调幅发射机的振荡器，振荡频率8MHz，信号输出到推动级放大电路11，这个电路还能观察相位条件对三端式振荡器起振的影响。

所述推动级放大电路11放大本机振荡电路10信号，信号输出到末级功率放大电路12，其为甲类调谐放大器，采用小功率三极管。

所述末级功率放大电路12放大推动级放大电路11信号，并在这一级实现集电极调幅，调幅信号经发射天线13发射出去。其为丙类调谐放大器，采用中功率三极管，发射功率能达到0.5W，效率50％以上。可以观察放大器过压、临界、欠压的工作状态。

所述发射天线13发射末级功率放大电路12的信号，采用收音机的单鞭拉杆天线。

所述乘法器调制解调电路14由典型的2片乘法器IC1496构成，其中1片IC1496实现10KHz调制信号对100KHz载波信号振幅调制，可以实现普通调幅波和抑制载波调幅波的产生，另外1片IC1496能实现2种调幅波的同步解调。调幅信号还可以送到大信号检波电路7进行解调，与同步解调进行对比。

所述变容二极管调频电路15把受调制信号控制的变容二极管接入载波振荡器的振荡回路，产生中心频率为6.5MHz的调频信号。

所述乘积相位鉴频电路16由典型的乘法器IC1496构成，对变容二极管调频电路15输出的中心频率为6.5MHz的调频信号进行鉴频。

所述比例鉴频电路17对变容二极管调频电路15输出的中心频率为6.5MHz的调频信号进行鉴频。

以上所述实施例只为本实用新型之较佳实施例，并非以此限制本实用新型的实施范围，故凡依本实用新型之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本实用新型的保护范围内。

Claims (3)

1.一种用于教学的通信电子线路实验系统，其特征在于，包括：

接收天线，用于接收短波调幅信号；

高频调谐电路，用于对接收天线的信号进行带通滤波，得到特定频段的调幅波；

振荡器电路，用于产生振荡信号；

混频器电路，用于把高频调谐电路输出的调幅波与振荡器电路的信号混频，得到中频信号；

中频放大电路，用于放大混频器电路输出的中频信号；

大信号检波电路，用于解调中频放大电路输出的中频信号；

音频功放电路，用于放大大信号检波电路解调的音频信号；

喇叭，用于放音频功放电路输出的音频信号；

本机振荡电路，用于产生振荡信号；

推动级放大电路，用于本机振荡电路输出信号的功率预放大；

末级功率放大电路，用于推动级放大电路输出信号的功率放大并进行集电极调制；

发射天线，用于发射末级功率放大电路输出的信号；

乘法器调制解调电路，用于产生普通调幅波和抑制载波调幅波并进行解调；

变容二极管调频电路，用于产生调频信号；

乘积相位鉴频电路，用于解调变容二极管调频电路输出的调频信号；

比例鉴频电路，用于解调变容二极管调频电路输出的调频信号；

直流电源模块，用于给上述所有电路提供稳定直流电压；

其中，所述接收天线连接高频调谐电路，所述混频器电路连接高频调谐电路和振荡器电路，所述中频放大电路连接混频器电路，所述大信号检波电路连接中频放大电路，所述音频功放电路连接大信号检波电路，所述喇叭连接音频功放电路，所述接收天线、高频调谐电路、振荡器电路、混频器电路、中频放大电路、大信号检波电路、音频功放电路和喇叭一起组成短波调幅收音机，该短波调幅收音机通过接收天线和高频调谐电路接收无线信号，与振荡器电路信号混频后，经中频放大电路放大，再进行大信号检波，得到音频信号，音频信号经音频功放推动喇叭发声，该短波调幅收音机能接收短波电台信号；所述本机振荡电路连接推动级放大电路，所述推动级放大电路连接末级功率放大电路，所述末级功率放大电路连接发射天线，所述本机振荡电路、推动级放大电路、末级功率放大电路和发射天线一起组成短波调幅发射机，该短波调幅发射机通过本机振荡电路获得振荡信号，经推动级放大电路放大给末级功率放大电路，并在末级功率放大电路进行音频信号的集电极调制，调制后的信号经发射天线发射出去，该信号能够被短波调幅收音机接收；所述乘法器调制解调电路为独立模块，所述变容二极管调频电路分别连接乘积相位鉴频电路和比例鉴频电路，构成调频解调模块，该变容二极管调频电路产生的调频信号能够用乘积相位鉴频电路和比例鉴频电路两种方式鉴频。

2.根据权利要求1所述的一种用于教学的通信电子线路实验系统，其特征在于：所述中频放大电路为两级调谐电路，第一级为单调谐，第二级为双调谐，该两级调谐电路的每一级均由中频变压器和微调电容组成。

3.根据权利要求1所述的一种用于教学的通信电子线路实验系统，其特征在于：所述短波调幅发射机采用集电极调幅的方式，其末级功率放大电路采用中功率管。

Images