实验2. 调频接收机

一. 实验目的和实验器材

1．设计制作一个基于MC3372的调频接收机，掌握无线语音（或者数据）接收技术。实验一与实验二联调，构成一个无线电语音（或者数据）收发系统。

2．实验器材

（1）常用电子装配工具。 （2）万用表。 （3）示波器。 （4）扫频仪。

（5）调频接收机的元器件如表2.1所示。

表2.1 调频接收机电路元器件

符号 U1 L1 L2 R1 R11 R2 R3 R4 R5 R7 R6 R8 R9 R10 R11 R12 VR1 VR2 C1 C2 C3，C6，C12，C13，C15 C4，C5 C7 C8 C9 C10 C11 C14 Y2 Y3 Y1 名称 调频接收机集成电路 电感 电感 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电阻器 电位器 电容器 电容器 电容器 电容器 电容器 电容器 电容器 电容器 电容器 电容器 3端陶瓷滤波器 2端陶瓷滤波器 晶振 型号 MC3372 6.8μH ± 6% 8.2μH ± 6% RTX-0.125W-51kΩ RTX-0.125W-10kΩ RTX-0.125W-100kΩ RTX-0.125W-1.0kΩ RTX-0.5W-4.7kΩ RTX-0.125W-560Ω RTX-0.125W-3.3kΩ RTX-0.125W-510kΩ RTX-0.125W-1.8kΩ RTX-0.125W-51kΩ RTX-0.125W-4.3kΩ 3296－10kΩ CL-0.01μF/100V CD11-4.7μF/25V CL-0.1μF/100V CL-0.001μF/100V CL-0.022μF/100V CL-0.22μF/100V CD11-10μF/25V CC-68pF/100V CC-220pF/100V CC-27pF/100V CFU455D2 CDB455C16 10.245 MHz 数量 1 1 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1 5 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 备注 TKANS9443HM muRata muRata

250

二. MC3372的主要特性

MC3372是MOTOROLA公司生产的单片窄带调频接收电路，最高的工作频率达100MHz，具有-3dB输入电压灵敏度，信号电平指示器具有60dB的动态范围，工作电压范围为2.0～9.0V，功耗在VCC=4.0V，静噪电路关闭时耗电仅为3.2mA。工作温度范围为–30～+70℃。

MC3372芯片内部包含有振荡电路、混频电路、限幅放大器、积分鉴频器、滤波器、静噪开关、仪表驱动等电路。MC3372类似MC3361和MC3359等接收电路，除了用信号仪表指示器代替MC3361的扫描驱动电路外，其余功能特性相同。MC3372则可使用455kHz陶瓷滤波器或LC谐振电路，主要应用于语音或数据通讯的无线接收机。

MC3372采用DIP-16、TSSOP-16或者SO-16三种封装形式，引脚封装形式如图2.1所示。

图2.1 MC3372引脚封装形式

MC3372引脚功能如下：

引脚端1（Crystal Osc 1），Colpitts振荡器的基极，使用高阻抗和低电容的探头，可观察到一个450mVpp交流波形。

引脚端2（Crystal Osc 2），Colpitts振荡器的发射极，典型的信号电平为200mVpp。注意，信号波形与引脚端1的波形相比较有些失真。

引脚端3（Mixer Output），混频器输出，射频载波成分是叠加在455 kHz信号上，典型值是60mVpp。

引脚端4（VCC），电源电压范围为–2.0～9.0V，VCC和地之间加退耦电容。

引脚端5（Limiter Input），IF放大器输入，混频器输出通过455kHz的陶瓷滤波器后输入到IF放大器，典型值是50mVpp。

引脚端6和7（Decoupling），IF放大器退耦，外接一个0.1μF的电容到VCC。

引脚端8（Quad Coil），积分调谐线圈，呈现一个455 kHz 的IF信号，典型值500mVpp。

引脚端9（Recovered Audio），恢复的音频信号输出，是FM解调输出信号，包含有载波成分，典型值是800mVpp。经过滤波后，恢复音频信号，典型值是500mVpp。

引脚端10（Filter Input），滤波放大器输入。

引脚端11（Filter Output），滤波放大器输出，典型值400mVpp。 引脚端12（Squelch Input），抑制输入。 引脚端13（RSSI），RSSI输出。 引脚端14（Mute），静音输出。 引脚端15（Gnd），地。

引脚端16（Mixer Input），混频器输入，串联输入阻抗：在10MHz时为309–j33，在45MHz时为200–j13。

251

三. 调频接收机电路结构

基于MC3372的调频接收机（10.7MHz）电路如图2.2所示。MC3372的内部振荡电路与引脚1和引脚2的外接元件组成第二本振级，第一中频IF输入信号10.7MHz从MC3372的引脚16输入，在内部第二混频级进行混频，其差频为：10.700－10.245＝0.455MHz，也即455kHz第二中频信号。第二中频信号由引脚3输出，由455kHz陶瓷滤波器选频，再经引脚5送入MC3372的限幅放大器进行高增益放大，限幅放大级是整个电路的主要增益级。引脚8的外接元件组成455kHz鉴频谐振回路，经放大后的第二中频信号在内部进行鉴频解调，并经一级音频电压放大后由引脚9输出音频信号，送往后级的功率放大电路。引脚12～引脚15为载频检测和电子开关电路，通过外接少量的元件即可构成载频检测电路，用于调频接收机的静噪控制。MC3372内部还置有一级滤波信号放大级，加上少量的外接元件可组成有源选频电路，为载频检测电路提供信号，该滤波器引脚10为输入端，引脚11为输出端。引脚6和引脚7连接第二中放级的退耦电容。

图2.2 MC3372的调频接收机电原理图

四. 调频接收机制作与调试

1．印制电路板制作

按印制电路板设计要求，设计MC3372的调频接收机电路的印制电路板图，一个参考设计[51]

252

如图2.3所示。印制电路板制作过程请参考“全国大学生电子设计竞赛技能训练”一书。注意：MC3372有DIP-16、TSSOP-16或者SO-16三种封装形式。

（a）元器件布局图

（b）印制电路板图

图2.3 MC3371 10.7MHz 应用电路印制电路板图

2．元件焊接

按图2.3（a）所示，将元器件逐个焊接在印制电路板上，元件引脚要尽量的短。U1最好采用

253

插座安装，插座的缺口标记与印制电路板相应标记对准，注意不要装反。集成电路插入插座时也要注意不要插反。元件焊接方法与要求请参考“全国大学生电子设计竞赛技能训练”一书有关章节。

3．调试

装配完毕后，检测引脚端3、7和9，应有图2.4所示波形。参数测量方法请参考“全国大学生电子设计竞赛技能训练”一书有关章节。

（a）引脚端3的波形 （b）引脚端7的波形

（c）引脚端9滤波前的波形 （d）引脚端9滤波后的波形

图2.4 引脚端3、7和9引脚端的波形图

五. 实验报告

1. 完成规定的实验内容。

2. 总结实验结果，完成实验报告。

六.说明

1. 接收机需要的音频和数字解码等外围电路需要学生自己设计。 2. 制作过程可以在实验室、创新实验室等地完成。

3. 实验一与实验二联调，构成一个无线电语音（或者数据）收发系统。 4. 如果器材采购困难，可以更换器件型号或者采用模块完成实验。

254