同步检波器.docx

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同步检波器

同步检波器

学号

年级14级

河海大学

物联网工程学院

高频电子线路课程设计

基于1496同步检波器的设计

专业:

通信工程

姓名:

指导教师:

HighFrequencyElectronicCircuits

CourseDesign

DesignoftheSynchronousdetectorbasedonthechipofMC1496

Specialty:

Communicationengineering

Name:

DaiZishu

Tutor:

Gaoyuan,Yaocheng

2016,10

CHANGZHOUCHINA

摘要调制与解调电路是现代通信设备中重要组成部分。

为了实现信号的无线传输,在通信设备中必须采用调制与解调电路。

调制是把待传输信号置入载波的过程,它在发送设备中进行。

本电路主要是由西勒振荡器，同步检波电路以及低通滤波电路构成，选用了ADI公司的MC1496，实现了利用与已调幅波的载波（同频，同向）与已调幅波相乘，再利用低通滤波器滤除高频分量，从而得到调制信号。

振荡器可产生载波频率大约5.4MHz，调幅波由信号发生器产生，最后通过同步检波器可以得到1KHz左右的调制信号。

关键词MC1496同步检波Multisim西勒振荡器

Abstract:

ThecircuitforModulationandDemodulationisoneofthemostimportantpartsofmoderncommunicationequipment.InordertorealizethewirelessTransmissionofsignal,wemustadoptmodulationanddemodulationcircuit.Modulationistheprocesswhichwilltransmitasignaltothecarrier.Thisprocesshappensatsendingequipment.ThiscircuitisdesignedforsynchronousdetectorbasedonthechipofMC1496.Itconsistsseileroscillator,synchronousdetectorcircuitandlow-passfilter.Thiscircuitcanmultiplythecarrierandthemodulatedwaveandmakeuseoflow-passfiltertofiltratehighfrequencycomponent,achievingModulationsignal.Andthe

Keywords:

MC1496;Synchronnism;Multisim;Seileroscillator

1.课程设计任务------------------------------------------------------------------------------5

1.1课程设计题目-----------------------------------------------------------------------5

1.2课程设计要求-----------------------------------------------------------------------5

2.课程总体方案选择------------------------------------------------------------------------5

2.1方案一--------------------------------------------------------------------------------5

2.2方案二--------------------------------------------------------------------------------6

3.单元模块设计-------------------------------------------------------------------------------7

3.1载波发生部分-----------------------------------------------------------------------7

3.2同步检波部分-----------------------------------------------------------------------10

3.3低通滤波部分-----------------------------------------------------------------------12

4.系统电路图设计---------------------------------------------------------------------------12

4.1整体电路图--------------------------------------------------------------------------12

4.2元件清单-----------------------------------------------------------------------------13

5.系统使用操作说明------------------------------------------------------------------------14

6.总结------------------------------------------------------------------------------------------14

参考文献--------------------------------------------------------------------------------------14

附录--------------------------------------------------------------------------------------------15

1.课程设计任务

1.1课程设计题目

同步检波器设计：

以MC1496为核心设计一个同步检波电路，产生1KHz左右的调制信号。

1.2设计的要求

（1）工作频率3MHz—10MHz；

（2）载波频率稳定度优于10-5/分钟；

（3）调制信号频率1KHz左右；

2．设计总体方案选择

2.1方案一

叠加型同步检波器：

将输入信号与同步信号叠加后，合成包络反映调制信号变化的普通调幅信号，再利用包络检波器实现解调。

设

为单边带信号

，

为本振电压

。

则合成的输出信号为

会有很大的干扰。

输出信号也会产生伏性衰减，从而影响解调质量。

2.2方案二

乘积型同步检波器：

将外加载波信号电压接收信号在检波器重相乘，再经过低通滤波器，最后检出原调制信号。

图1：

乘积型同步检波器

设输入的已调波为载波分量被抑制的DSB信号

为：

本地载波电压：

其中：

，即本地载波的角频率等于输入信号的角频率，它们的相位不一定相同

。

通过低通滤波器之后，

周围的的频率表分量被滤除。

得到频率为

的低频信号：

。

由此可见，低频信号的cos

成正比。

对于双边带或单边带调幅信号来说，无法直接从双边带或单边带调幅信号中提取参考信号。

为了产生同频同相的本地同步载频信号，往往在发射机发射双边带或单边带调幅信号的同时，附带发射一个载频信号，其功率远低于双边带或单边带调幅信号的功率，通常称为导频信号。

接收机在接收双边带或单边带调幅信号的同时也接收导频信号，由晶体滤波器从输人信号中取出该导频信号，经放大后作为本地载频信号。

如果发射机不发射导频信号，那么在接收端可采用与发射机相同的高稳定度的石英晶体振荡器或频率合成器来产生本地载频信号。

当频率、相位不同步时，检出的低频信号将产生频率失真和相位失真。

若用模拟乘法器构成的乘积榆波电路懈调单仂带调幅信号．则经低通滤波器取出。

可见，当频率、相位不同步时，检出的低频信号将产生频率失真和相位失真。

在进行语言通信时，人耳对相位失真不敏感，但频率失真听上去会感到严重声音失真。

实验证明，当频率偏移值为20Hz时，开始觉察声音不自然，而当频率偏移值为200Hz时，语言可懂度就会下降。

在进行图像通信时，频率和相位偏移都会影响图像的质量。

3.单元模块设计

3.1载波发生部分：

电容三点式振荡器，输出波形好，频率稳定度高的特点，其中电容三点式可以分为三种：

考毕兹振荡器、克拉泼振荡器、西勒振荡器。

【1】考毕兹振荡电路

由其波形看出其振荡很不稳定，利用C1与C2改变频率时，反馈系数也改变。

由于极间电容对反馈振荡器的回路电抗均有影响，所以对振荡器频率也会有影响。

而极间电容受环境温度、电源电压等因素的影响较大。

【2】串联型改进电容三端式振荡器（克拉泼振荡电路）

功用主要是以增加回路总电容和减小管子与回路间的耦合来提高振荡回路的标准性。

使振荡频率的稳定度得以提高。

但当通过C3调节振荡频率时，负载电阻RL将随之变化，导致放大器的增益变化，因此，调节频率时有可能因为环路增益不足而停顿，故主要用于拱顶频率或窄带的场合。

【3】西勒振荡电路

电路特点是在克拉泼振荡器的基础上，用一电容并联于电感L两端。

保持了晶体管与振荡回路弱藕合，振荡频率的稳定度高，调整范围大。

电路的振荡频率为：

特点：

1.振荡幅度比较稳定；2.振荡频率可以比较高，如可达千兆赫；频率覆盖率比较大，可达1.6-1.8；所以在一些短波、超短波通信机，电视接收机中用的比较多。

因而选择西勒振荡器为载波发生器。

图2：

西勒振荡器原理图

参数计算：

设静态工作点

设

，

，VCEQ=6V，

则

，

取

，则

，

，

，

，

最终根据实际情况，

取75k,

取30k，产生本地载波频率为

，实际产生约5.4MHz左右。

3.2同步检波部分：

图3：

同步检波部分

参数：

静态偏置电压要保证各个晶体管能够进入放大状态，即晶体管的集-基极间的电压应大于或等于2V，小于或等于最大允许工作电压。

由MC1496的特性参数可以让静态偏置电压（输入电压为0时）满足下列关系，即

ν8=ν10,ν1=ν4,ν6=ν12

12V≥ν6　（ν12）－ν8　（ν10）>2V

12V≥ν8　（ν10）－ν1　（ν4）>2.7V

12V≥ν1　（ν4）－ν5>2.7V

静态偏置电流主要由恒流源

来确定。

器件为单电源时，引脚14接地，5脚通过一电阻VR接正电源+VCC由于I0是I5的镜像电流，所以改变VR可以调节

的大小，即

双电源工作时，引脚14接负电源-VEE，5脚通过一电阻VR接地，因而改变VR可以调节I0的大小

根据MC1496的性能参数，器件的静态电流应小于4mA，一般取

。

两输入端8和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和4脚之间有外接调零电路；输出端6和12脚外可接调谐于载频的带通滤波器；2和3脚