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电子与信息工程学院
信息与通信工程系
目录
目录...........................................................2
摘要...........................................................3
关键词.........................................................3
第一章引言.................................................3
1.1课程设计背景..........................................3
1.2课程设计目的..........................................3
1.3课程设计内容..........................................3
第二章AM和DSB调制原理.....................................4
2.1AM调制原理...........................................4
2.2DSB调制原理..........................................4
2.3MC1496内部结构及原理.................................5
第三章电路设计及仿真结果....................................6
3.1外围电路设计..........................................6
3.2AM电路设计及仿真结果.................................7
3.3DSB电路设计及仿真结果................................8
3.4仿真过程中出现的问题..................................9
第四章课程设计心得体会.....................................10
第五章参考文献.............................................11
摘要：
本论文介绍了集成模拟乘法器MC1496的内部结构及原理，画出了用MC1496设计AM和DSB模拟调制器的具体方案及设计电路，用Multisim进行仿真并给出了输入波形的参数和调制输出的波形，分析了电路设计过程中出现的一些问题现象及其解决方法。
关键词：
MC1496；
AM调制；
DSB调制；
Multisim仿真
1．引言
1.1课程设计背景
在通信系统中，从消息变换过来的信号是频率很低的电信号,例如电话信号的频率范围是300～3000Hz,称为基带信号。
这种基带信号在很多信道中是不能直接传播的。
为了使基带信号适宜在信道中传输,就需要采用调制解调技术。
在本次研究中,基带信号和载波信号都为连续的正弦波,采用集成模拟乘法器MC1496实现AM和DSB模拟调制。
1.2课程设计目的
1.掌握集成模拟乘法器MC1496的内部结构、基本工作原理以及用MC1496实现AM调幅和DSB调幅的设计方法。
2.学习Multisim仿真软件的使用方法。
3.学会设计电路图，理论联系实际，加深对理论知识的理解，提高分析和解决问题的能力。
1.3课程设计内容
在Multisim仿真软件的集成环境中绘出自己设计的AM模拟调制电路图和DSB模拟调制电路图，加入基带信号和载波信号，用示波器观察调制波形，分析波形的特点，如输出调制波形产生失真则调整电路参数并分析，直到得到理论的正确结果为止。
2．AM和DSB调制原理
2.1AM调制原理
如果载波信号是单频正弦波,调制器输出已调信号的包络与输入调制信号为线性关系,则称这种调制为常规调幅,或简称调幅（AM:
AmplitudeModulation）。
在AM调幅中,输出已调信号的包络与输入调制信号成正比,其时域表达式为：
（2-1）
式中:
为外加的直流分量，
为基带调制信号,
为载波信号的角频率，
为载波的初始相位。
根据已调信号的时域表达式,可以得出AM调制的一般模型如图1:
图1AM调制模型
该模型中的核心器件是模拟乘法器,它实现了对基带信号的调制，本系统中采用的是MC1496来实现调制器的设计。
2.2DSB调制原理
在AM信号中，载波分量并不携带信息，信息完全由边带传送。
如果在AM调制模型中将直流分量m0去掉，即可得到一种高调制效率的调制方式——抑制载波双边带信号（DSB－SC），简称双边带信号（DSB）。
其时域表达式为：
（2-2）
为载波的角频率。
根据已调信号的时域表达式,可以得出DSB调制的一般模型如图2:
图2DSB调制模型
该模型中的核心器件也是模拟乘法器MC1496。
2.3MC1496内部结构及原理
MC1496是平衡调制器的核心器件,是Motorola公司出品的一种具有多种用途的集成模拟乘法器，输出电压为输入信号和载波信号的乘积，可以应用于抑制载波、调幅（振幅调制）、同步检测、调频检测和相位检测等功能，在网上找到其官方技术手册，可知其内部结构原理图如下图图3：
图3MC1496内部电路原理图
MC1496中包含了由带双电流源的标准差动放大器驱动的四个高位放大器，输出集电极交叉耦合，故产生了两输入电压的全波平衡调制乘积现象。
其中载波输入（CarrierInput）输入至4个三极管组成的双差分放大器，信号输入（SignalInput）输入至2个三极管组成的单差分放大器用以激励载波。
最上的四个三极管构成两对差动放大器；
中间两个三极管也构成一对差动放大器，用于激励上述两对差动放大器及相关的偏置电路；
下面两个三极管构成恒流源电路。
引脚8与1O接载波输入电压Vc，引脚1与4接信号输入电压Vs；
输出电压Vo从引脚6与12输出。
引脚2和3外接电阻Re对中间一对差分放大器产生电流负反馈，以扩展输入电压的线性动态范围。
采用双电源供电时，引脚14接负电源,正电源由6脚和12脚引集电极电阻接入。
3．电路设计及仿真结果
3.1外围电路设计
参考官方的技术文档上给出的典型应用电路中的AM调制电路，即可设计出MC1496的外围电路，电路如下图图4：
图4AM调制外围电路
接在1端的是基带信号Vs,接在2端和3端的1KΩ电阻起到负反馈作用,以扩大Vs的线性动态范围。
接在5端的6.8KΩ电阻用来控制横流源电路的横流值I0；
接在6端和12端的3.9KΩ电阻为两对差动管的集电极负载电阻；
从+12V电源到10端和8端的电阻为高位差动放大器提供基极偏置电压；
10端输入载波电压Vc；
电位器为载波调零电位器,其作用是将Vs移去,只加载波电压Vc时,调节电位器使输出载波电流i=0。
3.2AM电路设计及仿真结果
在Multisim集成仿真环境中绘制下图图5：
图5AM调制电路图
电路参数：
VCC为+12V，VEE为-8V，调零滑变为正中间50%。
输入基带信号为50MvVp-p,1KHz的正弦信号，外加50Mv的直流电压；
载波为100MvVp-p,500KHz的正弦信号。
仿真结果如下图图6：
图6AM调制波形
仿真分析：
由于载波频率较高，所以波形密集，显然仿真出的波形与理论波形相符。
3.3DSB电路设计及仿真结果
在Multisim集成仿真环境中绘制下图图7：
图7DSB调制电路图
电路参数：
VCC为+12V，VEE为-1V，调零滑变为100%。
输入基带信号为150MvVp-p,1KHz的正弦信号，没有外加直流电压；
仿真结果如下图图8：
图8DSB调制波形
仿真分析：
3.4仿真过程中出现的问题
DSB调制就是AM中调制去掉直流分量，如果直接用AM电路的设计参
数，则会产生一些问题，如负电压直接用AM电路中的VEE为-8V，就会导致调制波形一个大一个小，出现了失真，如下图图9：
图9失真波形
产生失真的原因是直流偏置电路参数未调好。
4．课程设计心得体会
通过本次课程设计，我自己学会了如何处理一个系统问题，知道
了在实际解决问题之前，可以先对系统进行软件仿真，这样可以节省物力财力的同时还能得到较好的认知效果。
在面对一个之前没有使用过的芯片的时候，首先要在网上找到其技术手册或者看书本中的详细介绍。
本次使用的芯片是MC1496，书本中已有MC1596的详细介绍和电路设计，我在查阅书本的同时也上网查阅了MC1496的官方DataSheet，参考官方给出的电路图进行电路设计。
在上网查阅资料的时候也加深了对书本知识的理解，提高了查阅资料的能力。
本次课程设计我的一大收获就是通过反复画电路图学会了Multisim仿真软件的使用，了解到了其功能的强大和给电路设计带来的便利，为今后的学习奠定了基础。
5．参考文献
【1】张义芳，高频电子线路，哈尔滨工业大学出版社，2009
【2】樊昌信，曹丽娜，通信原理，国防工业出版社，2008
【3】MC1496技术手册
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