高频AM波的调制与解调的课程设计报告解析Word格式文档下载.docx
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一．选题名称：
AM波的调制与解调
二．内容摘要：
在设计过程中，我们主要模拟的是信号的调制模块与解调模块。
调制就是在传送信号的一方将要传送的信号“附加”在高频振荡上，再由天线发射出去。
在接受信号的一方，经过解调的过程，把载波所携带的信号取出来，得到原有的信息，反调制的过程也叫检波。
而调幅（AM）：
就是用信号的变化来改变无线电波震荡的幅度，也就是让电波震荡幅度随信号变化而变化。
选择好电路后，利用软件Multisim进行仿真来验证结果。
三．系统框图
四．设计方案
1.集电极调幅
所谓的集电极调幅，就是用调幅信号来改变高频功率放大器的集电极直流电
源电压，以实现调幅。
2.集电极调幅实验的要求：
（1）三极管工作在丙类状态；
（2）采用三极管作为放大器；
（3）采用单调谐负；
（4）m较大时，调幅波非线性失真。
3.集电极调幅的基本原理图：
4.调幅波的形成
（1）调制信号与载波：
（2）调幅波形：
5.调幅电路的计算设计与仿真
（1）参数的计算：
载波信号为：
调制信号为：
普通调幅信号为：
其中调幅指数为：
实验的调幅信号为
为了让三极管处在过压状态
的取值不能过大，设为5v。
而选频网络参数为：
；
所以L=18uH，C=255nF，而设
（2）调幅电路图：
（3）载波信号：
实验所用载波信号的
=80kHz;
Vo=6V
（4）调制信号：
实验所用的调制信号
=3kHz；
=3V
（5）调幅波形（正弦调制）的输出与频谱：
由图可知：
=8V
=2V
=
=0.6
=80kHz
AM信号的调制效率总是小于1。
在不过调的情况下，AM的最大值等于
。
AM波最大情况下功率为50％，但所有不含直流分量的信号进行标准调幅（不过调），其效率都不会超过50％。
6.包络检波电路的计算设计与仿真
（1）包络检波：
AM调制波的解调电路称振幅检波电路，简称检波电路。
检波是从振幅调制波中不失真的检出调制信号的过程。
（2）检波实质：
频谱的搬移。
在频域上，将已调幅波的调制信号频谱不失真地搬到零频率附近。
（3）检波器的组成：
①高频已调源；
②非线性器件；
③RC低通滤波器。
可用下图表示：
注：
由于UAM经由非线性器件后输出电流中含有能线性反映输入信号包络变化规律的信号分量（即反映调制信号变化规律）。
所以包络检波仅适用于标准调制波的解调。
（4）串联型二极管峰值包络检波电路：
（5）检波器与下级电路连接时，一般采用阻容耦合电路：
（6）参数的计算：
在本实验中取
①电容C对载频信号近似短路，故应有RC>
>
取
②为避免惰性失真，有
=0.000336，所以可以取RC=0.000066，由于R1=（0.2~0.1）R2，R=R1+R2=19800
C=50nF
③由于R1=（0.2~0.1）R2，所以设R1/R2=0.2,则R1=283.3
R2=1416.7
④
的取值应使低频调制信号能有效地耦合到
上，即满足C<
<
，取C=4.7uF
（7）检波电路图：
（8）调制解调电路：
（9）输出检波波形与频谱
图片上面红色的波形为检波出来的信号的波形；
图片下面蓝色的波形为信号源的波形，用来进行对比。
=6.1v
=3.007kHz
7．元件清单
元器件
指标
交流信号源
6V80KHz；
3V3KHz
直流电压源
1V;
5V
三极管
2N2369
二极管
1N1200C
电感
L1=18Uh;
L2=53uH
电容
C1=225nF；
C2=50nF；
C3=4.7uF；
C4=53uF
电阻
R1=283.3Ω;
R21416.7Ω
五．设计方案的优缺点总结
优点：
在我们的设计方案中利用集电极调幅，调制过程中使用的元器件较少，调制和解调过程简单，电路容易实现，容易控制调制信号和解调信号从而方便的解决波形失真问题。
缺点：
载波信号频率不能很高，否则没有足够的功率推动；
检出来的解调信号有明显的锯齿波，后级电路对前级电路有影响。
六．问题与讨论
（1）为什么调制必须利用电子器件的非线性特性实现?
它和放大在本质上有什么别？
答：
由于调制产生了新的频率，或者说是原来的调制信号频率产生了频谱位移，因而必须利用利用电子器件的非线性特性才能实现。
放大则仅是对信号不失真地放大，不产生新频率，因而不但不需要电子器件的非线性特性，而且还应尽力避免，以免产生信号失真。
（2）高电平调幅中有基极调幅和集电极调幅，为什么常采用集电极调幅？
答：
对于基极调制电路，欲减小调制失真并增强调制效率，应使这种调制电路在调制信号动态范围内始终工作在丙类功率放大器的欠压状态下。
所以基极调制电路的缺点是能量转换效率比较低。
而集电极调幅电路的能量转换效率高，适用于较大发射功率的调幅发射机。
（3）集电极调幅有哪些显著的特点？
集电极调幅工作于过压状态；
需要大功率的调制信号源；
集电
调幅的集电极效率高，晶体管得到充分利用。
七．心得体会
通过做高频课程的设计，让我懂得了许多，对于所做的关于AM波的调制与解调，首先必须得认真分析每块电路的原理，讨论整个电路各个部分，各个器件的功能和作用，并且得认真分析哪些部分对电路的影响比较大，不然前后级会造成较大的影响。
经过本次实验，让我对高频知识有了更深刻的理解，也体会到了高频与低频电路的区别。
在设计好电路的时候，如若出了问题，应将电路分成几个部分来进行检验，一步一步地分析每一块电路，然后经过不断调试，找出问题加以解决。
通过设计，磨练了我的动手能力与细心，耐心程度，在进行电路调试时，尝试了一次又一次，进、经过不断地操作才能够成功。
通过设计，让我的思维，实践能力得到了提高，也学到了许多知识。
今后我也会不断地努力和提高自己。
八．.参考文献
《通信电子电路原理及仿真设计》叶建威电子工业出版社
《高频电子线路实验与仿真》胡宴如高等教育出版社2009年
《通信电子线路实验与课程设计》史丽娟清华大学出版社2013
《高频电子线路辅导》曾兴雯西安电子科技大学出版社2000
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