调幅和检波电路的设计资料.docx

调幅和检波电路的设计资料.docx

《调幅和检波电路的设计资料.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《调幅和检波电路的设计资料.docx（17页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

调幅和检波电路的设计资料

等级:

课程设计

课程名称

调幅和检波电路的设计

课题名称

高频电子线路

专业

电子信息工程

班级

电信1401

学号

21

姓名

曾举正

指导老师

周细凤

2016年6月24日

湖南工程学院

课程设计任务书

湖南工程学院课程设计任务书

课程名称高频电子线路题目调幅和检波电路的设计与仿真分析

学生姓名曾举正专业班级电信1401学号21

指导老师周细凤课题审批下达日期2016年06月07日

一、设计内容

1、普通调幅电路的设计与仿真分析

2、检波电路的设计与仿真分析

二．设计要求

1、给出用模拟乘法器实现单频调幅的具体设计思路和实现电路。

2、给出用模拟乘法器实现多频调幅（要求调制信号含有三个频率）的具体设计思路和实现电路。

3、利用上一步中实现的单频调幅电路输出作为输入，用模拟乘法器和低通滤波电路实现同步检波。

4、自定义载波、调制信号的幅值及频率。

采用EWB或者ORCAD等专业软件仿真，能够观察输入输出波形。

5、编写课程设计说明书；

6、课程设计说明书和所有图纸要求用计算机打印（A4纸）。

三、进度安排

第1天：

下达设计任务书，介绍课题内容与要求；

第2、3天：

查找资料，确定系统组成；

第4～7天：

单元电路分析、设计、仿真；

第8～9天：

课程设计说明书撰写；

第10天：

整理资料，答辩。

（共两周）

四、参考文献

1.张肃文主编.，《高频电子线路》，高等教育出版社.。

2.谢自美主编，《电子线路设计、实验、测试》，华中理工大学出版社。

3.沈伟慈主编，《通信电路》，西安电子科技大学出版社。

五、说明书基本格式

1）课程设计封面；2）设计任务书；3）目录；

4）设计思路，系统基本原理和框图；5）单元电路设计分析；

6）设计总结；7）附录；8）参考文献；

9）电路原理图；10）评分表

目录

...........................................................................................

1、课程设计的任务要求.....................................................5

2、设计思路设计步骤........................................................6

3、电路图的设计与绘制..............................................9

4、仿真调试及结果..........................................................14

5、总结...........................................................................17

6、评分表........................................................................18

1、课程设计的任务要求

1、给出用模拟乘法器实现单频调幅的具体设计思路和实现电路。

2、给出用模拟乘法器实现多频调幅（要求调制信号含有三个频率）的具体设计思路和实现电路。

3、利用上一步中实现的单频调幅电路输出作为输入，用模拟乘法器和低通滤波电路实现同步检波。

4、自定义载波、调制信号的幅值及频率。

采用EWB或者ORCAD等专业软件仿真，能够观察输入输出波形。

5、编写课程设计说明书；

6、课程设计说明书和所有图纸要求用计算机打印（A4纸）。

2、设计思路设计步骤

1、调幅的概念

调幅（AM）：

使载波振幅按照调制信号改变的调制方式叫调幅。

经过调幅的电波叫调幅波。

它保持着高频载波的频率特性，但包络线的形状则和信号波形相似。

调幅波的振幅大小，由调制信号的强度决定。

调幅波用英文字母AM表示。

2、检波的概念与检波的分类

将音频信号或视频信号从高频信号（无线电波）中分离出来叫解调，也叫检波。

幅度调制的解调简称检波，其作用是从幅度调制波中不失真的检出调制信号来。

根据是否需要同步信号，检波可分为同步检波和包络检波。

3、集成模拟乘法器1496的内部结构

集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。

在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。

采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越。

所以目前在无线通信、广播电视等方面应用较多。

集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。

下面介绍MC1496集成模拟乘法器。

（1）MC1496的内部结构

MC1496是目前常用的平衡调制/解调器。

它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频、动态增益控制等。

MC1496的和内部电路与外部引脚图如图1（a）（b）所示。

（a）（b）

（a）1496内部电路（b）1496引脚图

图1MC1496的内部电路及引脚图

网络上能查到两种它的引脚图一种是10管脚的，一种是14管脚的，两者功能没有区别，其中10管脚的相比14管脚的少了7、9、11、13四个N/C管脚，N/C管脚只是为了方便接插和焊接用的它内部电路含有8个有源晶体管，引脚8与10接输入电压VX、1与4接另一输入电压VY，6与12接输出电压VO。

一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：

VO=K（VX+VXOS）（VY+VYOS）+VZOX。

为了得到好的精度，必须消除VXOS、VYOS与VZOX三项失调电压。

引脚2与3之间需外接电阻，对差分放大器T5与T6产生交流负反馈，可调节乘法器的信号增益，扩展输入电压的线性动态范围。

各引脚功能如下：

1：

SIG+信号输入正端2:

GADJ增益调节端

3：

GADJ增益调节端4:

SIG-信号输入负端

5：

BIAS偏置端6:

OUT+正电流输出端

7:

NC空脚8:

CAR+载波信号正端

9:

NC空脚10:

CAR-载波信号输入负端

11:

NC空脚12:

OUT-负电流输出端

13:

NC空脚14:

V-负电源

（2）MC1496电路实现原理

工作原理如下：

在乘法器的一个输入端输入载波信号

另一输入端输入调制信号

，则经乘法器相乘，可得输出抑制载波的双边带调幅信号的表达为：

若要输出普通调幅信号，只要调节外部电路的平衡电位器，使输出信号中有载波即可。

输出信号表达式为：

普通振幅调制电路的原理框图与抑制载波双边带振幅调制电路的原理框图如图2所示

图2

（3）Multisim建立MC1496电路模块

启动multisim14程序，Ctrl+N新建电路图文件，按照MC1496内部结构图，将元器件放到电子工作平台的电路窗口上，按住鼠标左键拖动，全部选中。

被选择的电路部分由周围的方框标示，表示完成子电路的选择。

为了能对子电路进行外部连接，需要对子电路添加输入/输出。

单击Place/HB/SBConnecter命令或使用Ctrl+I快捷操作，屏幕上出现输入/输出符号，将其与子电路的输入/输出信号端进行连接。

带有输入/输出符号的子电路才能与外电路连接。

单击Place/ReplacebySubcircuit命令，屏幕上出现SubcircuitName对话框，在对话框中输入MC1496，单击OK，完成子电路的创建选择电路复制到用户器件库，同时给出子电路图标。

双击子电路模块，在出现的对话框中单击EditSubcircuit命令，屏幕显示子电路的电路图，可直接修改该电路图。

MC1496内部结构multisim电路图和电路模块如图1所示。

3、电路图的设计与绘制

1、普通调幅电路的设计

图3是由MC1496组成的普通调幅电路。

由图可知，X通道两输入端⑧、⑩脚直流电位均为6V，可作为载波输入通道；Y通道两输入端①、④脚之间外接有调节电路，可以通过调节50KΩ电位器使①脚电位比④脚高Uy，调制信号UΩ（t）与直流电压Uy相加后输入到Y通道。

调节电位器可改变调制指数Ma。

输出端⑹、⑿脚外应接调谐于载频的带通滤波器。

②、③之间外接Y通道负反馈电阻。

图3

2、多频调幅电路的设计

实现了单频调幅以后，多频调幅就能较简单的进行了。

首先使用一个加法器对两个信号进行相加，然后再用一个加法器使前一个以合成的信号和第三个信号相合成，最后将输出地合成信号加入到模拟乘法器条幅电路中。

本实验将要用到加法器。

图4为加法器电路：

图4

实验电路图如图5所示：

图5

3检波电路的设计

振幅调制信号的解调过程称为检波。

常用方法有包络检波和同步检波两种。

由于普通调幅波（AM）信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调。

而双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，所以无法用包络检波进行解调，必须采用同步检波方法。

MC1496模拟乘法器构成的同步检波解调器电路原理框图6所示。

其中y端输入同步载波信号UC，x端输入已调波信号US。

解调器输出信号经低通后输出解调信号。

其1496构成的同步检波电路与外接元件参数与AM调制电路无异，仅需接一低通滤波器实际设计电路如图7所示，图8为单独的检波电路：

图6图7

图8

输入任务一中输出的调幅波如图9所示：

图9

同步信号设置为任务一中的载波如图10：

图10

4、仿真调试及结果

1、普通调幅电路的仿真

本次试验采用的载波信号为y=0.012*sin2*10^6t，采用的调制信号为y=0.005*sin4*10^4t。

波形图如图11所示：

波形顺序从上到下依次为：

输出信号，载波，调制信号：

图11

2、多频调幅电路的仿真

叠加总波形图如图12所示：

输出波形如13图：

图13

3、检波电路的仿真分析

输出波形如图14所示

：

图14

4、仿真过程中出现的问题和解决方法

①电路图检查好是接对的，但是示波器中没有波形出现如图15

图15

这是因为刚刚接触Multisim仿真，不熟悉示波器的运用，导致调不出波形，这种情况是因为标度和刻度太大，导致波形又小出现的又慢，可以调小标度和刻度来解决，如图16

图16

②大部分调制不出波形的不是因为不熟悉示波器的运用就是因为电路图没接对，如果发现第一种方法无论怎么用都不出波形，就检查一下电路图吧，一，看芯片内部电路图是否正确，二，检查外部电路，如电源的大小，电阻的大小，电路中有没有线接错了，该接地的都接了地没有等。

③在画图过程中我有个元器件总是不能连接得像参考原理图一样，后来发现是因为用错了一个滑动变阻器，我用的只有两个管脚，而要用三个管脚的。

最后想说的是，不懂的不要觉得是自己实力太差，要有积极的态度，可以去XX，实在XX不到可以问老师，主要还是自己要积极解决问题。

5、总结

通过此次的课程设计，我了解并熟悉了用MC1496设计调幅电路，在学习设计的过程当中接触了一些软件如Orcad,Multisim,了解并掌握了Multisim的一部分功能，熟悉了Multisim中各种示波器的使用，能够用Multisim进行一些常规电路的仿真分析。

在这次实验中，我利用XX等一些搜索引擎来搜索一些相关的设计的资料，也正是因为有这些资料，我的课设才能得以顺利地完成，这使得我又进一步熟悉了利用XX等搜索引擎来查阅资料，突破难关，得到前面做过的人的一些经验，使自己少走弯路。

XX找不到的我与老师交流，向老师提问，老师给的建议也给了我很大的帮助。

还有，和同学交流也是比不可少的，这样不仅能交流做课设的经验，还能促进同学之间的友谊。

最后，还得要自己努力去做，不动手，不努力，就很难做出来。

电气信息学院课程设计评分标准

环节

项目

评价

优

良

中

及格

不及格

实践环节（60%）

1、设计方案合理性与创造性

2、软件编程完成情况

3、软件仿真调试情况

4、答辩汇报的条理性和独特见解

5、答辩中对所提问题的回答情况

6、纪律和出勤情况

设计报告（40%）

1设计报告内容完整、规范

2设计步骤规范、正确

3仿真调试结果正确、波形清楚

4硬件测试过程规范、结果正确

综合评价

课程设计成绩评定为：

□优□良□中□及格□不及格

指导老师签名：

________________

日期：

________________