（一）基于Multisim的超外差接收系统：本地振荡器的设计

写在前面

1.本系列为基于Multisim的超外差接收系统，分为五篇，包括（一）本地振荡器的设计、（二）混频器的设计、（三）中频放大器的设计、（四）检波器的设计和（五）缓冲器的设计，使用的软件均为Multisim14。
2.上一个系列为基于Multisim的电台发射系统，分为五篇，包括（一）振荡器的设计、（二）振幅调制器的设计、（三）高频功率放大器的设计、（四）低频功率放大器的设计和（五）缓冲器的设计，使用的软件均为Multisim14，具体请翻看本人以前的文章！
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系统要求

1.载波信号频率 $535-1605kHz$
2.中频信号频率 $465kHz$
3.调制信号频率 $500Hz-10kHz$

基本原理

超外差接收系统的主要任务是从已调制AM波中解调出原始有用信号，原理框图如图所示，系统的具体运行过程如下。
1.输入电路将空中许多无线电广播电台发出的信号选择其中一个送给混频电路，混频器将输入信号的频率变为中频，但其幅值变化规律不改变。不管输入的高频信号的频率如何，混频后的频率是固定的，我国规定为465kHZ。
2.中频放大器将中频调幅信号放大到检波器所要求的大小。
3.由检波器将中频调幅信号所携带的音频信号取下来，送给低频放大器。
4.低频放大器将检波出来的音频信号进行电压放大，再由功率放大器将音频信号放大，放大到其功率能够推动扬声器或耳机的水平。
5.最终，由扬声器或耳机将音频电信号转变为声音。

本地振荡器的设计

西勒电路

本地振荡电路产生一个比接收信号高一个中频的自激正弦波振荡器。本系统采用西勒振荡器，西勒电路原理图如图所示。

西勒电路是在克拉泼电路基础上，在电感L两端并联一个电容$C_4$。电路条件仍是$C_3<<$$C_1$，$C_4<<$$C_1$，$C_3$与$C_4$同数量级。回路总电容为：

并联谐振回路中，可以计算出谐振频率的公式：

由以上分析可以看出，西勒振荡器具有晶体管与回路耦合弱的特点，频率稳定度高。输出振荡电压幅度基本保持平稳，可在宽频段工作，适用于产生载波。

Multisim电路及分析

如图所示，设载波频率为 $664.7kHz$，调制信号频率为 $1.65kHz$，已调AM信号的调幅度为 $m=42.86$%（请见之前的文章（二）基于Multisim的电台发射系统：振幅调制器的设计）。
本机振荡产生的角频率 $w_L$送入混频器与输入信号的各频率分量进行混频，由混频器的输出回路选出$w_I=w_L-w_e$的中频及上下边频分量，则本地振荡器的振荡频率:：
$f_L=664.7kHz+465kHZ=1.1297MHz$

1.$V_1$是电源电压，提供集电极较高的电压。为了能产生振荡，与其连接处应接入一开关，振荡前开关断开，振荡时开关闭合。
2. $R_2$与 $R_3$是偏置电阻，为基极提供偏置电压，$R_4$具有负反馈的作用。细调 $R_2$与 $R_3$，改变电路的品质因数 $Q$，使三极管工作在放大状态。
3.集电极添加高频扼流圈，防止载波影响集电极电流。
4. 电路参数计算过程如下。
首先设定 $C_2=1nF$、 $C_3=33nF$，因为已知 $C_4<<$$C_2$，先设定 $C_4=47pF$，$C_5$为可变电容，便于调节。
由下式，得： $L_2=0.255mH$， $C_5=25.192pF$。

仿真结果

仿真时，根据频率计显示的数字，适当调节可变电容和可变电阻，直至达到预计频率，仿真结果中频率及波形图如图所示。起振过后，频率逐渐趋于稳定，波形较为稳定时，频率稳定度计算为：

混频器的设计

请见下一篇（二）基于Multisim的超外差接收系统：混频器的设计。

中频放大器的设计

请见下一篇（三）基于Multisim的超外差接收系统：中频放大器的设计。

检波器的设计

请见下一篇（四）基于Multisim的超外差接收系统：检波器的设计。

缓冲器的设计

请见下一篇（五）基于Multisim的超外差接收系统：缓冲器的设计。