调幅和检波电路的设计仿真.docx

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调幅和检波电路的设计仿真

浦江学院

电子线路课程设计报告

（2010—2011学年第二学期）

班级：

电子0903

学号：

姓名：

指导教师：

朱晓梅

2011年6月

课程设计题目：

调幅和检波电路的设计与仿真分析

内容和要求：

任务一

普通调幅电路的设计与仿真分析

1.用模拟乘法器实现单频调幅。

2.用模拟乘法器实现多频调幅（要求调制信号含有三个频率）。

注：

载波、调制信号的幅值及频率自定。

任务二

检波电路的设计与仿真分析

利用任务一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。

设计内容（原理图以及相关说明、调试过程、结果）

由于此课程设计要用到模拟乘法器MC1496,而multisim中，又没有MC1496，所以要定义一个模拟乘法器1496。

下图为MC1496的内部电路

MC1496是一个四象限的模拟乘法器。

电路采用了两组差动对由V1—V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源由V5和V6组成一级差分电路，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。

D、V7、V8为差动式放大器V5和V6的恒流源。

进行调幅时，载波信号加在V1和V4的输入端，即引脚⑧、⑩之间；调制信号加在差动式放大器V5、V6的输入端，即引脚①、④之间；②、③脚外接1KΩ电阻，以扩大调制信号动态范围；已调制信号由双差动放大器的两集电极（即引脚⑹、⑿之间）输出。

此图为MC1496引脚图。

在菜单栏Place→Newsubcircut→输入“MC1496”，在弹出的新空白页中将MC1496内部电路图即可。

任务一

普通调幅电路的设计与仿真分析

1.用模拟乘法器实现单频调幅。

下图是由MC1496组成的普通条幅电路。

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。

本次试验采用的载波信号为12mV，2MHz，采用的调制信号为5mV，40KHz。

波形图：

波形顺序从上到下依次为：

输出信号，调制信号，载波

频谱分析：

2.用模拟乘法器实现多频调幅（要求调制信号含有三个频率）。

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。

下图为加法器电路：

本实验所采用的三个调制信号分别为：

（5mV，50kHz），（6mV，60kHz），（7mV，70kHz）

所采用的载波信号为：

12mv，2MHz

实验电路如下图所示：

调制信号波形图为：

波形从上到下依次为：

（5mV，50kHz），（6mV，60kHz），（7mV，70kHz）

前两个波形叠加后的波形：

总叠加波形图为：

输出波形为：

频谱分析：

任务二

检波电路的设计与仿真分析

利用任务一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。

调幅波的解调过程（不失真地还原信息）通常称之为检波，实现该功能的电路也称为振幅检波器，它仍然是一种频谱搬移过程。

从原理上讲，要将包含调制波信息的已调波中还原出调制波信息，必须要有非线性器件，使之产生新的频率分量，并把高频载波的高频分量滤除。

同步检波：

同步检波必须采用一个与发射载波同频同相的本地载波，成为同步信号。

同步检波要求接收端必须有一个与输入载波同频同相的本地载波信号Ur（t），此信息与输入已调波相乘产生一个含有原调制信号成分和其他频率成分的组合信号，经低通滤波后，检出原调制信号。

低通滤波器的原理：

一个可以作为低通滤波器的简单电路包括与一个负载串联的电阻以及与负载并联的一个电容。

电容有电抗作用阻止低频信号通过，低频信号经过负载。

在较高频率电抗作用减

弱，电容起到短路作用。

这个区分频率由所选择的电阻和电容所确定。

MC1496组成的同步检波电路如下图所示：

整个电路为：

输入的调幅波为任务一中输出的调幅波：

同步信号为任务一中的载波：

输出信号：

思考问题：

1.单频调幅电路中改变直流电源的值，观测其对输出调幅波的影响

不改变电压，图像为：

改变电压为3.5V，图像为：

调节电压为40V，图像为：

2.同步检波电路中改变低通电路的参数，观测其对输出波形的影响。

改变低通电路的参数其实就是改变电阻R和电容C，而改变电阻R和电容C其实就是改变低通滤波器的截止频率。

改变电容为100nF,图为：

改变电容为100pF,图为：

改变电阻为10Ω，图为：

改变电阻为10KΩ,图为：

实验小结：

通过一周的课程设计，使我对于模拟乘法器有了更进一步的了解。

在实验过程中也遇到了一些的困难，由于在实验过程中Ma大于1导致输出过调制，通过几次的调试终于使输出波形呈现在正常范围内。

由于线路太多，在连接电路数，多次由于电路连错使得实验不成功，以后在做实验时要更加的有耐心。