调幅解调电路的设计
调
幅
解
调
电
路
的
设
计
——高频电子线路期末设计
小组成员：彭银虎 200740620134
宋伟男 200740620138
王海燕 200740620144
杨静 200740620156
一、调幅解调电路的设计
任务：
1）.明确系统的设计任务要求，合理选择设计方案及参数计算；
2）.利用Protel99SE进行仿真设计；；
3）.画出电路图、波形图、频率特性图。
1．基本原理
（1）振幅调制
调幅指的是用需要传送的信息（低频调制信号）去控制高频载波的振幅，使其随调制信号线性变化。
若设载波为u c(t)=Ucmcosωc t, 调制信号为单频信号，即uΩ(t)=UΩmcosΩt, 则普通调幅信号为：
u AM(t)= (U cm+kUΩm cos Ωt)cosωc t=U cm(1+M a cosΩt)cosωc t
其中M a=kaUΩm/Ucm为调幅指数（调幅度），ka为比例系数。普通调幅波的波形和频谱图如图（1）所示。
因为载波不包含信息，为了减小不必要的功率浪费，可以只发射上下边频，而不发射载波，称为抑制载波的双边带调幅信号，用DSB表示。
设载波为u c(t)=U cm cosωc t, 单频调制信号为uΩ(t)=Uωm cosΩt(Ω〈〈ωc), 则双边带调幅信号为:
u DSB(t)=kuΩ(t)u c(t)=kUΩm U cm cosΩtcosωc t
= 错误！未找到引用源。［cos (ωc+Ω)t+cos (ωc-Ω)t］
其中k为比例系数。
可见双边带调幅信号中仅包含两个边频, 无载频分量, 其频带宽度仍为调制信号带宽的两倍。图（2）显示了单频调制双边带调幅信号的有关波形与频谱图。
需要注意的是, 双边带调幅信号不仅其包络已不再反映调制信号波形的变化, 而且在调制信号波形过零点处的高频相位有180°的突变。可以看出, 在调制信号正半周, cosΩt为正值, 双边带调幅信号u DSB(t)与载波信号u c(t)同相；在调制信号负半周, cosΩt为负值, u DSB(t)与u c(t)反相。所以, 在正负半周交界处, u DSB(t)有180°相位突变。另外，双边带调幅波和普通调幅波所占有的频谱宽度是相同的，为2Fmax。
因为双边带信号不包含载波，所以发送的全部功率都载有信息，功率有效利用率高。因此在本设计中，调幅模块我们采用的是抑制载波的双边带调幅信号。
（2）调幅信号的解调
调幅信号的解调是振幅调制的相反过程，是从已调高频信号中恢复调制信号，通常将这种调制称为检波。完成这种解调的电路称为振幅检波器。检波电路有包络检波和同步检波。本设计采用同步检波方式。
双边带调幅波中不含载波分量，用相乘器进行检波时，需要在接收端产生一个载波。图（3）所示为双边带调幅波的相乘检波电路方框图。
设输入为单频调制的双边带信号
us(t)= U s cosΩtcosωc t (Ω〈〈ωc)
并假设本机载波信号与原载波信号同频不同相，即有相差φ，则
uL(t)=ULcos(ωc t+φ)
相乘器的输出信号
u’o(t)=KmUsU L cosΩt cosωc tcos(ωc t+φ)
=0.5KmUsU L cosΩt[cosφ+ cos(2ωc t+φ)]
有用分量为u’1(t)=0.5KmUsU L cosφcosΩt
无用分量为
u’ ’1(t)=0.5KmUsU L cosΩt cos(2ωc t+φ)
=0.5KmUsU L cos[（2ωc-Ω）t+φ]+ 0.5KmUsU L cos[（2ωc+Ω）t+φ] 由上式可知，相乘器输出的无用分量的频率为2ωc±Ω，故滤波器对有用频率分量的传输系数应尽可能大，对无用频率分量2ωc±Ω的传输系数应尽可能小。设滤波器对有用品频率分量Ω的传输系数为Kf,则整个检波器输出的有用信号为uo(t) =KFu’1(t)=0.5KfKmUsU L cosφcosΩt
uo(t)与us(t)的幅度之比，即为检波器传输系数Kd。且由以上公式可得
Kd＝0.5KfKmU L cosφ
由上式可以看出，为了增大检波器的传输系数，对恢复的载波，也称本机振荡电压的要求是：
①幅度U L应尽可能大，但不应超过相乘器的最大容许输入电压。
②本机振荡电压不但应与原载波电压同频，而且应同相。因为φ＝0时，
cosφ＝1，达最大值，相应地Kd也达到最大的可能值。故此种相乘检波又
称同步检波或相干检波。低通滤波器的上截至频率应低于2倍高频载波频率，而高于最高调制频率。 2．电路设计与仿真
1）芯片MC1596介绍
MC1596是单片集成模拟乘法器，以实现输出电压为两个输入电压的线性积。它以双差分电路为基础, 在Y 输入通道加入了反馈电阻, 故Y 通道输入电压动态范围较大, X 通道输入电压动态范围很小。如下图是MC1596内部电路图。
R9500
R10500
R11500
Q1
BJT_NP N_4T_VIRTUAL
Q22N6772
Q32N6772Q4
2N6772
Q5
2N6772
Q62N6772
Q7
2N6772
Q8
2N6772
D6
RGP 10A
11
8
4
3
2
6
9
8
74
13
2
5
10
10
7
VDD
6
12
5
9
1
Uy+Uy-
Ux+
Ux-
MC1596内部结构图
MC1596工作频率高, 常用作调制、 解调和混频, 通常X 通道作为载波或本振的输入端, 而调制信号或已调波信号从Y 通道输入。当X 通道输入是小信号(小
于26 mV)时, 输出信号是X、Y通道输入信号的线性乘积。
下表给出了MC1596的参数典型值。
参数MC1596
电源电压V+=12V,V- = -8V
输入电压动态范围-26mV≤ux≤26Mv -4V≤uy≤4V
输出电压动态范围±4V
3dB带宽300MHZ
MC1596平衡调幅电路
设载波信号Uc（t）＝Ucmcosw c t，Ucm≥2KT/q，是大信号输入。根据双曲线正切函数的特性，在大信号条件下具有开关函数的形式
当-π/2 当π/2 上式的傅立叶展开式为 th错误！未找到引用源。＝4/πcosw c t—4/3πcos3w c t+4/5πcos5w c t+... 因为在2与3端加了反馈电阻RY=1KΩ，对于输入调制信号U Ω＝U mcosΩt可扩大线性范围。输出电流i=i1-i2为 i=错误！未找到引用源。UΩ(t) th错误！未找到引用源。若在输出端加入一个中心频率为wc ，带宽为2Ω带通滤波器，则取出的差值电流为 Δi=错误！未找到引用源。UΩmcosΩt×cosw c t 从图可以看出,电路采用了单端输出方式。集电极电阻Rc对电流取样，可得 单端输出时的uoM为 uoM=0.5ΔiRc=错误！未找到引用源。UΩ(t) th错误！未找到引用源。 若带通滤波器带内电压传输系数为ABP,则经带通滤波器后输出电压 Uo=ABP错误！未找到引用源。UΩmcosΩt×cosw c t 这是一个抑制载波的双边带调幅波. 图中Rw是载波调零电位器,其作用是调节MC1596的4和1端的直流电位差为零,确保输出为抑制载波的双边带调幅波.如果4和1端的直流电位差不为零,则有载波分量输出,相当于输出为普通调幅波。 如下图为振幅调制部分的电路图，其中： 调制信号V2＝3cos(2π×20）V 载波信号V1= 6cos(2π×1000)V 2）。电路设计部分 （1）幅度调制电路 调制信号：V2＝3cos(2Π×20）V 载波信号：V1= 6cos(2Π×1000)V C 10.1u F R 11k R 23.9k R 3 1k R 451 R 53.9k C 2 0.1u F C 3 0.1u F R 651 R 7 51 R 8 10k R 9500 R 10 500 R 11500 R 121k Q 1 B J T _N P N _4T _V I R T U A L 13 V 1 6 V 1000 H z 0D e g R 146.8k R 1510k R 13K e y = 0 47k 50% V 2 3 V 20 H z 0D e g 20 210 V C C 12V V C C V D D -8V V D D Q 2 2N 6772 Q 32N 6772Q 42N 6772Q 5 2N 6772 Q 62N 6772 Q 7 2N 6772 Q 8 2N 6772 3 6 19 109 54 12 7 11 8 C 410u F 22 D 6 R G P 10A 1715 X S C 2 A B G T X S C 1 A B G T 10 X S C 3 A B G T 14 2 R 9500 R 10 500 R 11500 Q 1 B J T _N P N _4T _V I R T U A L Q 2 2N 6772 Q 32N 6772Q 4 2N 6772Q 52N 6772 Q 6 2N 6772 Q 7 2N 6772 Q 8 2N 6772 32 28 2726 R 13k R 2 1k R 31k R 4 51k R 51k R 6 3k R 7 10k R 8 1k R 12100 R 13 3k R 14 20 C 11u F C 20.005u F C 3 0.1u F C 4 0.1u F C 5 0.1u F C 6 1u F C 70.005u F C 80.005u F 31 30 V C C 12V 2 51 4 25 00 V C C 7 X S C 1 A B G T 8 9 03D 6R G P 10A 610 C 10.1u F R 1 1k R 23.9k R 3 1k R 4 51 R 53.9k C 2 0.1u F C 30.1u F R 651 R 751 R 8 10k R 9500 R 10 500 R 11500 R 121k Q 1 B J T _N P N _4T _V I R T U A L V 16 V 1000 H z 0D e g R 146.8k R 1510k R 13K e y = S p a c e 51k 50% V 2 3 V 20 H z 0D e g V C C 12V V D D -8V Q 2 2N 6772 Q 3 2N 6772 Q 4 2N 6772 Q 5 2N 6772 Q 6 2N 6772 Q 7 2N 6772 Q 82N 6772 C 410u F 4 17 16 1514 13 18 12 11 109 V D D V C C 6 5 00 R 16500 R 17 500 R 18500 Q 9 B J T _N P N _4T _V I R T U A L Q 102N 6772 Q 11 2N 6772Q 122N 6772 Q 13 2N 6772 Q 142N 6772 Q 15 2N 6772 Q 162N 6772 R 193k R 20 1k R 211k R 22 51k R 231k R 24 3k R 25 10k R 26 1k R 27100 R 28 3k R 2920 C 5 1u F C 60.005u F C 70.1u F C 8 0.1u F C 9 0.1u F C 10 1u F C 110.005u F C 120.005u F V C C 12V 28 35 34 V C C 32 31 30 29 27 26 25 24 23 2221 X S C 1 A B G T 019 X S C 2 A B G T X S C 3 A B G T 36 18 D 6R G P 10A 7 2 D 1R G P 10A 33 20 X S C 4 A B G T 3 3）。相关仿真波形图 调制信号 载波信号 调幅波 解调波 参考资料： 《高频电子线路》胡宴如，耿苏燕主编高等教育出版社 二、心得体会 从3月8日到6月21日，我们进行了为期十五周的高频电子线路课程设计。通过这次课程设计，我们拓宽了知识面，锻炼了能力，综合素质得到较大提高。 这次设计以四人为小组完成，设计的目的是在于通过理论与实际的结合，提高观察、分析和解决问题的实际工作能力，以便培养成为能够主动适应社会主义现代化建设需要的高素质的复合型人才。 作为整个电子信息科学与技术学习体系的有机组成部分，课程设计虽然安排在每周一晚上进行，但并不具有绝对独立的意义。它的一个重要功能，在于运用学习成果，检验学习成果。运用学习成果，把课堂上学到的系统化的理论知识，尝试性地应用于实际设计工作，并从理论的高度对设计工作的现代化提出一些有针对性的建议和设想。检验学习成果，看一看课堂学习与实际工作到底有多大距离，并通过综合分析，找出学习中存在的不足，以便为完善学习计划，改变学习内容与方法提供实践依据。 对我们专业的本科生来说，实际能力的培养至关重要，而这种实际能力的培养单靠课堂教学是远远不够的，必须从课堂走向实践。这也是一次预演和准备毕业设计工作。通过课程设计，让我们找出自身状况与实际需要的差距，并在以后的学习期间及时补充相关知识，为求职与正式工作做好充分的知识、能力准备，从而缩短从校园走向社会的心理转型期。在两个星期的课程设计之后，我觉得不仅实际动手能力有所提高，更重要的是懂得设计流程，从开始设计思路，到实现，到纠正完善，再到最后设计论文的撰写，进一步激发了我们对专业知识的兴趣，并能够结合实际存在的问题在专业领域内进行更深入的学习。 在设计的过程中我遇到很多困难，例如multisim软件的学习，资料的查找，后来从它的性能开始了解，4个设计各个击破，到最后终于完成了这次的期末课程设计。 总而言之，通过这次课程设计，我们获得了很多，但学海无涯，我们还得一如既往的努力踏实的学习，只有这样才能成为合格的人才。 调制信号原理 AM、DSB、SSB信号的调制 班级：信息工程（实验班）班号：05911101 姓名：张俭伟学号：1120111524 一、为什么要调制信号 由讯号源所产生的讯号不一定适合直接在传输介质中传送，为了达到目的，不直接将讯号发射出去，而依原讯号产生一个不同波形的讯号，再将此讯号传送于通讯介质中。将原始讯号转换成更适合传输介质的发射讯号，藉以提高传输效率的程序，即所谓调制 （Modulation ）。换句话说调变是将一较低频的调制讯号（Modulating Signal），和一高频的载波（Carrier）做某种方式的结合，再将其传送。调变的技术通常应用在通讯用途上。 为何要调制呢？ （I）调制可使讯号易于传送 无线电传输中，信号波长和天线长度成正比。通常天线大小是波长的十分之一或更大，一般低频讯号的波长对合理的天线长度来说太大了（波长＝光速/频率）。以人声为例，人声频率大多为100Hz~3000Hz，对应的波长则是100km~3000km，这种天线不可能制造。而1MHz的波，波长300m，这样一来天线长度为30m，是合理的天线长度。于是我们将低频讯号来调制高频载波，使讯号频谱转移至载波频率，使其有较小波长。 （II）调制可增加通信效率 若广播电台讯号完全没处理过就传出来，所有的讯号将会挤在一起互相干扰，因为大家的频率范围都差不多，若一次只传送一个电台的讯号，又相当浪费，因为整个可利用的频率范围远远超过一个电台的讯号带宽。我们可用不同频率的载波来调制，使各广播电台讯号不互相干扰，在接收端使用滤波器选择要收听的电台。 （III）调制可避免噪声和干扰 通信理论的一个主要重点是：减低噪声的影响。因为通信距离都有相当长度，所以接收 到的讯号和发射端的讯号比起来，经过衰减的接收讯号将小得多；若讯号完全没处理过，接收讯号大小和杂音比起来差不多，而使欲传递的讯息很难了解。 一般最常见的调变方式，有调幅AM（Amplitude Modulation）和调频FM（Frequency Modulation）。 二、调制原理 1、基本理论 由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。 所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这个参数随调制信号的变 化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相(PM) 三种。解调是与调制相反的过程，即从接收到的已调波信号中恢复原调制信息的过程。与调幅、调频、调相相对应，有检波、鉴频和鉴相。 振幅调制方式是用传递的低频信号去控制作为传送载体的高频振荡波（称为载波）的幅度，是已调波的幅度随调制信号的大小线性变化，而保持载波的角频率不变。在振幅调制中， 根据所输出已调波信号频谱分量的不同，分为普通调幅（AM）、抑制载波的双边带调幅（DSB）、抑制载波的单边带调幅（SSB）等。AM的载波振幅随调制信号大小线性变化。DSB是在普通调幅的基础上抑制掉不携带有用信息的载波，保留携带有用信息的两个边带。SSB是在双边带调幅的基础上，去掉一个边带，只传输一个边带的调制方式。它们的主要区别是产生的方法和频谱的结构不同。 2、数学表达 2-1、AM信号的数学表达式 AM信号是载波信号振幅在Vm0上下按输入调制信号规律变化的一种调幅信号，表达式如下： vo(t)Vm0kau(t)coswct（1） 由表达式（1）可知，在数学上，调幅电路的组成模型可由一个相加器和一个相乘器组成，如图1所示。图中，AM为相乘器的乘积常数，A为相加器的加权系数，且A k,AMAVcm ka 图1 普通调幅（AM）电路的组成模型 设调制信号为： u(t)=Ec U Mcos t 载波电压为： uc(t)UcMcoswct 上两式相乘为普通振幅调制信号： us(t)K(EC UcMcos t）UcMcoswct =KUcM(EC+U Mcos t)coswct =KUcMEc(1Macos t)coswct =US(1Macos t)coswct（2） 式中,Ma U MC称为调幅系数(或调制指数) ，其中0＜Ma≤1。而当Ma＞1时，在t 附近，uc(t)变为负值，它的包uc (t)络已不能反映调制信号的变化而造成失真，通常将这种失真成为过调幅失真，此种现象是要尽量避免的。 2-2、DSB信号的数学表达 抑制掉调幅信号频谱结构中无用的载频分量，仅传输两个边频的调制方式成为抑制载波的双边带调制，简称双边带调制，并表示为： u0(t)kau(t)coswct 显然，它与调幅信号的区别就在于其载波电压振幅不是在 这样，当调制信号u(t)进入负半周时，Vm0上下按调制信号规律变化。uo(t)就变为负值。表明载波电压产生1800相移。 0u(t)180因而当自正值或负值通过零值变化时，双边带调制信号波形均将出现的相移突变。双边带调制信号的包络已不再反映u(t)的变化，但它仍保持频谱搬移的特性，因而仍是振幅调制波的一种，并可用相乘器作为双边带调制电路的组成模型，如图中AMVcm ka。 图9双边带调制信号组成模型 2-3、SSB的数学表达 单边带调制（SSB）信号是由DSB信号经边带滤波器滤除一个边带或在调制过程中，直接将 一个边带抵消而成的。单频调制时， SSB信号的表达式为： 取上边带： 取下边带：uDSB(t)ku uc uSSB(t)Ucos(C)t uSSB(t)Ucos(C)t U U UC 三、调制方法 1、AM信号的调制电路 在Multisim仿真电路窗口中创建如图3.1.2所示的由乘法器(K=1)组成的普通调幅(AM)电路，在该电路中，直流电压源Ec(图中V4)和低频调制信号U(t) (图中V2)分别加到乘法Uc(t) (图中器A1的X输入端口，高频载波信号电压V1)加到乘法器的Y输入端口。将示波 器的A、B通道分别加到乘法器的X输入端口、模拟加法器的输出端口，其构成如下图所示： 2、DSB信号的调制 在Multisim仿真电路窗口中创建如下图所示的电路，其中由高频载波信号 低频调制信号u(t) (uc(t) (V13)、V9)及乘法器(K=0.1)A3组成抑制载波双边带调幅电路；由模拟乘法器 uc(t)(V14)和乘法器(K=0.1)A4组成抑制载波双边带解调电A1输出电压u(t)、本机载波信号 路,其目的是从抑制载波双边带调幅波中检出调制信号u(t)。 3、SSB信号的调制 采用移向法产生SSB信号。 3-1、移向法原理 移相法是利用移项网络，对载波和调制信号进行适当的相移，以便在相加过程中将其中的一个边带抵消而获得SSB信号，图1为SSB调制信号的原理框图，图中，两个调制器相同，但输入信号不同。调制器B的输入信号是移项90度的载频和调制信号；调制信号的输入没有相移。两个分量 相加时为下边带信号，两个分量相减时为上边带信号。 3-2、电路示意图 在Multisim仿真电路窗口中创建如下图16所示的电路，其中由高频载波信号 (uc(t) V13)、低频调制信号u(t) (V9)及乘法器(K=0.1)A3 组成抑制载波双边带调幅电路 ˆ(t)sin(t)f(t)cos(ct)；由模拟积分器和乘法器(K=0.2)A2组成相移90.度fc。两者通过模拟加法器相加后，模拟出单边带调幅（SSB）信号。 调 幅 解 调 电 路 的 设 计 ——高频电子线路期末设计 小组成员：彭银虎 200740620134 宋伟男 200740620138 王海燕 200740620144 杨静 200740620156 一、调幅解调电路的设计 任务： 1）.明确系统的设计任务要求，合理选择设计方案及参数计算； 2）.利用Protel99SE进行仿真设计；； 3）.画出电路图、波形图、频率特性图。 1．基本原理 （1）振幅调制 调幅指的是用需要传送的信息（低频调制信号）去控制高频载波的振幅，使其随调制信号线性变化。 若设载波为u c(t)=Ucmcosωc t, 调制信号为单频信号，即uΩ(t)=UΩmcosΩt, 则普通调幅信号为： u AM(t)= (U cm+kUΩm cos Ωt)cosωc t=U cm(1+M a cosΩt)cosωc t 其中M a=kaUΩm/Ucm为调幅指数（调幅度），ka为比例系数。普通调幅波的波形和频谱图如图（1）所示。 因为载波不包含信息，为了减小不必要的功率浪费，可以只发射上下边频，而不发射载波，称为抑制载波的双边带调幅信号，用DSB表示。 设载波为u c(t)=U cm cosωc t, 单频调制信号为uΩ(t)=Uωm cosΩt(Ω〈〈ωc), 则双边带调幅信号为: u DSB(t)=kuΩ(t)u c(t)=kUΩm U cm cosΩtcosωc t = 错误！未找到引用源。［cos (ωc+Ω)t+cos (ωc-Ω)t］ 其中k为比例系数。 可见双边带调幅信号中仅包含两个边频, 无载频分量, 其频带宽度仍为调制信号带宽的两倍。图（2）显示了单频调制双边带调幅信号的有关波形与频谱图。 需要注意的是, 双边带调幅信号不仅其包络已不再反映调制信号波形的变化, 而且在调制信号波形过零点处的高频相位有180°的突变。可以看出, 在调制信号正半周, cosΩt为正值, 双边带调幅信号u DSB(t)与载波信号u c(t)同相；在调制信号负半周, cosΩt为负值, u DSB(t)与u c(t)反相。所以, 在正负半周交界处, u DSB(t)有180°相位突变。另外，双边带调幅波和普通调幅波所占有的频谱宽度是相同的，为2Fmax。 因为双边带信号不包含载波，所以发送的全部功率都载有信息，功率有效利用率高。因此在本设计中，调幅模块我们采用的是抑制载波的双边带调幅信号。 （2）调幅信号的解调 调幅信号的解调是振幅调制的相反过程，是从已调高频信号中恢复调制信号，通常将这种调制称为检波。完成这种解调的电路称为振幅检波器。检波电路有包络检波和同步检波。本设计采用同步检波方式。 摘要 目前，随着电子信息技术的快速发展，为了将低频信号有效地辐射出去为了使发射与接收效率碌在发射机与接收机方面部必须采用天线和谐振回路。但语言、音乐图像信号等的频率变化范围如果直接发射音频信号财发射机将工作于同一频率范围。这样接收机将同时收到许多不同电台的节目无法加以选择。克服以上的困难必须利用高频振荡将低频信号“附加”在高频振荡人这样就使天线的辐射效率提高尺寸缩小同时每个电台都工作于不同的载波颠串接收机可以调谐选择不同脉电台这就解除了上述的种种困难。 所谓将信号“附加”在高频振荡上就是利用信号来控制高频振荡的其一参数使这个参数随信号而变化。达就是调制绪论中已指出调制的方式可分为连续波调制与脉冲波调制两大类。连续波调制是用信号来控制载波的振荡频率或相比因而分为调幅调频和调相三种方法。 所谓调幅，就是用调制信号电压来改变高频功率放大器的偏压，以实现条幅。其基本原理是，低频调制信号电压与直流偏压相串联。放大器的有效偏压等于这两个电压之和，它随着调制信号波形而变化。使三极管工作在欠压状态下，集电极电流的基波分量随着基极电压成正比变化。因此，集电极的回路输出高频电压振幅将随着调制信号的波形而变化，于是得到调幅波输出。 关键词：偏压；条幅；信号； 调幅电路设计 目录 1、方案选择 (1) 1.1 调幅电路的应用意义 (1) 1.2 调幅电路设计的论证 (1) 2、工作原理与参数计算 (1) 2.1设计电路 (2) 2.2基本电路框图 (2) 3、电路调试与排故 (2) 4、结论 (4) 参考文献 (4) 主要元器件参数 (5) 1、方案选择 1.1 调幅电路的应用意义 传输信息是人类生活的重要内容之一。传输信息的手段很多。利用无线电技术进行信息传输在这些手段中占有极重要的地位。无线电通信、广播、电视、导航、雷达、遥控遥测等，都是利用无线电技术传输各种不同信息的方式。在以上这些信息传递的过程中，都要用到调制。所谓调制，就是在传送信号的一方将所要传送的信号“附加”在高频振荡上，再由天线发射出去。调制的方式可分为连续波调制和脉冲波调制两大类。连续波调制分为调幅、调频、调相三种方法。调幅方法又可分为低电平调幅、高电平调幅两种方法。而高电平调幅又分为集电极调幅和基极调幅。基极调幅所需调制功率很小，对整机的小型化有利。因此，基极调幅电路在现实中的应用是非常重要的。 1.2 调幅电路设计的论证 根据要求，该电路首先加如高频输入信号和低频调制信号，在这里直接用信号源提供，中间是放大电路，根据要求采用三极管放大器，让三极管工作在丙类状态，以使电路的效率提高。最后是输出电路，根据要求采用单调谐回路做为负载，同样使电路的效率高。 2、工作原理与参数计算 所谓调幅，就是用调幅信号电压来改变高频功率放大器的基极偏压，以实现调幅。它的基本电路如图，由图可知，低频调制信号电压VΩcosΩt与直流偏压VBB相串联。放大器的有效偏压等于这两个电压之和，它随调制信号波形而变化。由于在欠压状态下，集电极电流的基波分量Icm1随基极电压成正比。因此，集电极的回路输出高频电压振幅将随调制信号的波形而变化，于是得到调幅波输出。 调幅过程是非线性变换的过程，将产生多种频率分量，所以调幅电路应LC带滤波器，用来滤除不需要的频率分量。为了获得有效的调幅，调幅电路必须总是工作于欠压状态。 高频电子线路课程设计实验报告 《振幅调制与解调电路设计》 信息学院 09电子B班吴志平 0915212020 一、设计目的： 1、通过实验掌握调幅与检波的工作原理。 2、掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制波双边带调幅的方法和过程，并研究已调波与二输入信号的关系。 3、进一步了解调幅波的原理，掌握调幅波的解调方法。 4、掌握用集成电路实现同步检波的的方法。 5、掌握调幅系数测量与计算的方法。 二、设计内容： 1．调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。 2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 3．实现抑止载波的双边带调幅波。 4．完成普通调幅波的解调 5．观察抑制载波的双边带调幅波的解调 三、设计原理： 幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号，低频信号为调制信号，调幅器即为产生调幅信号的装置。 调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程，通常称之为检波。调幅波解调方法有二极管包络检波器和同步检波器，在此，我们主要研究同步检波器。 同步检波器：利用一个和调幅信号的载波同频同相的载波信号与调幅波相乘，再通过低通滤波器滤除高频分量而获得调制信号。 本设计采用集成模拟器1496来构成调幅器和解调器。 图4－1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，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又组成一对差分电路，即V5与V6，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为差动放大器 V5与 V6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在 V1—V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接 1KΩ电位器，以扩大调制信号动态范围，己调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚（6）、（12）之间）输出。 四、设计电路： 用MC1496集成电路构成的调幅器原理图： 基于Multisim10的振幅调制与解调电路设计与仿真 摘要：信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且使频谱资源得到充分利用。调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致互相干扰。这也是在同一信道中实现多路复用的基础。而要还原出被调制的信号就需要解调电路。所以现在调制与解调在高频通信领域有着更为广泛的应用。 关键词：振幅调制与解调，检波失真，参数选取 一、振幅调制电路原理及工作过程 首先将语音（调制）信号叠加直流后再与载波相乘，本电路采用乘法调幅进行调制 语音信号频谱为300错误！未找到引用源。到3400错误！未找到引用源。,这里选择频率为1000错误！未找到引用源。的信号模拟语音信号。选择2M错误！未找到引用源。作为载波信号。让模拟语音信号（调制信号）与载波信号经过乘法器产生调制系数错误！未找到引用源。=0.2的普通调幅波。如图： 图1（调制电路电路图） 图2（调制信号与调幅波仿真图） 二、解调电路工作原理及说明 普通调幅波的包络反映了调制信号的变化规律，其中大信号检波电路利用了二极管的整流工作原理。 解调电路输入信号为载波为2M错误！未找到引用源。，调制信号为1000错误！未找到引用 源。，调制系数错误！未找到引用源。=0.2的普通调幅波，电路如图: 图3（解调电路图） 图4（调幅波波形） 图5：（电路输出解调端波形） 我们可以看到输出波形周期为1.002ms,输出信号频率为1000错误！未找到引用源。说明解调电路成功解调出调制信号。 三、解调(检波)电路元件参数的选取 电路元件参数主要是基于检波效率、滤波效果来选取的。其中滤波效果中的检波失真是决定解调电路元件参数的主要方面。 （一）、大信号检波器存在的两种失真对参数选取的影响 课程设计任务书 学生：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: 振幅调制与解调 初始条件： 振幅调制与解调原理，Multisim软件 要求完成的主要任务: 〔1〕设计任务 根据振幅调制与解调的原理，设计电路图，并在multisim软件仿真出波形结果。〔2〕设计要求 ①惰性失真测试； ②负峰切割失真的测试； ③检波器电压系数的测试； 时间安排： 1、2014 年11月17 日集中，作课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2014 年11月17 日，查阅相关资料，学习根本原理。 3、2014 年11月18 日至2014 年11月20日，方案选择和电路设计。 4、2014 年11月20 日至2014 年11月21日，电路仿真和设计说明书撰写。 5、2014 年11月23 日上交课程设计报告，同时进展辩论。 课设答疑地点：鉴主13楼电子科学与技术实验室。 指导教师签名：年月日 系主任〔或责任教师〕签名：年月日 摘要 本文是振幅调制与解调的原理分析与multisim仿真实现，其中包括其调制与解调的根本原理、数学定义、电路框图、仿真原理、仿真波形与其在现代通信领域的重要性，其中详细讲述了电压调制系数的定义、计算、与其对调制与解调结果的影响，最后对解调的两种失真，惰性失真和负峰切割失真，进展了深入的分析并给出了减小这种失真的方法。 关键字：振幅调制，AM信号解调，multisim仿真。 Abstract This paper is the principle of amplitude modulation and demodulation analysis and multisim simulation implementation, including its basic principle of modulation and demodulation, mathematical definition, circuit diagram and simulation principle and simulation waveform and its importance in the field of modern munications, the definition and calculation of voltage modulation coefficient is described in detail, and its effect on the result of the modulation and demodulation, the last of demodulation of the two kinds of distortion, inert distortion and negative peak cutting distortion, carried on the thorough analysis and the way to minimize this distortion is given. Key words: amplitude modulation, AM signal demodulation, multisim simulation. 目录 1振幅调制的原理3 1.1调制在通信系统中的作用3 1.2调制的根本方式4 1.3振幅调制原理与实现方式4 1.4全载波调幅电路模型与工作原理4 1.5电压调制系数5 2振幅调制的仿真6 2.1 multisim软件简介6 2.2振幅调制的时域分析6 2.3振幅调制的频域分析7 辽宁工业大学高频电子线路课程设计（论文） 题目：乘法器常规调幅电路设计 院（系）：工程学院 专业班级： 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间： 课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院教研室：通信工程教研室学号学生姓名专业班级 课程设计 题目 乘法器常规调幅电路设计 课程设计（论文）任务设计内容： 1．采用乘法器常规调幅，并对已调波进行放大10倍 2．用EWB仿真，能够观察输入输出波形。 设计参数： 输入信号频率15000HZ，电压500mV左右，调幅系数为0.5，输入信号载波频率10000HZ，载波电压为100mV，放大倍数10左右。 设计要求： 1．分析设计要求，明确性能指标。必须仔细分析课题要求、性能、指标及应用环境等，广开思路，构思出各种总体方案，绘制结构框图。 2 ．确定合理的总体方案。以电路的先进性、结构的繁简、成本的高低及制作的难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 3 ．设计各单元电路。总体方案化整为零，分解成若干子系统或单元电路，逐个设计。 4．组成系统。在一定幅面的图纸上合理布局，通常是按信号的流向，采用左进右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 指导 教师评语及成绩平时成绩（20%）： 答辩成绩（30%）： 论文成绩（50%）： 总成绩：指导教师签字： 年月日 摘要 随着电子技术的发展，集成模拟乘法器应用也越来越广泛，它不仅应用于模拟量的运算，还广泛应用于通信、测量仪表、自动控制等科学技术领域。集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。 关键词：集成模拟乘法器；二极管；三极管；滑动变阻器 ASK调制与解调电路设计 调制与解调电路是无线通信中的重要组成部分，用于将信息信号转换为适合传输的高频信号，并在接收端将高频信号还原为原始信息信号。接下来将详细介绍调制与解调电路的设计。 一、调制电路设计： 调制电路主要用于将低频信息信号调制到高频载波上进行传输，常见的调制方式有幅度调制（AM）、频率调制（FM）和相位调制（PM）。 1.AM调制电路设计： AM调制主要包括信号放大、频率变换、调幅和输出滤波等环节。具体设计步骤如下： (1)信号放大：将输入的低频信号经过放大电路进行放大，一般使用运放进行放大。 (2)频率变换：将放大后的信号通过频率变换电路转换为所需的高频信号，常见的频率变换方式有上、下变频和乘法变频等。 (3)调幅：将频率变换后的高频信号经过调幅电路进行调幅，常用的调幅电路有晶体二极管调制器和集成电路调制器等。 (4)输出滤波：将调幅后的信号通过低通滤波器进行滤波，去除高频噪声和杂波。 2.FM调制电路设计： FM调制是将信息信号的频率变化转换为载波频率的变化，并将其用于传输。FM调制电路的设计步骤如下： (1)信号放大：将输入的低频信号经过放大电路进行放大，使用运放或差动放大电路进行放大。 (2)频率变换：将放大后的信号通过频率变换电路转换为所需的高频信号，常见的频率变换方式有上、下变频和乘法变频等。 (3)调频：将频率变换后的高频信号进行调频，一般采用三角调制电路进行调频。 (4)输出滤波：将调频后的信号经过低通滤波器进行滤波，去除高频噪声和杂波。 3.PM调制电路设计： PM调制是将信息信号的相位变化转换为载波相位的变化，并将其用于传输。PM调制电路的设计步骤如下： (1)信号放大：将输入的低频信号经过放大电路进行放大，使用运放或差动放大电路进行放大。 (2)频率变换：将放大后的信号通过频率变换电路转换为所需的高频信号，常见的频率变换方式有上、下变频和乘法变频等。 (3)调相：将频率变换后的高频信号进行调相，一般采用集成电路调相器进行调相。 (4)输出滤波：将调相后的信号经过低通滤波器进行滤波，去除高频噪声和杂波。 二、解调电路设计： 调制电路与解调电路 一、调幅电路 调幅电路是把调制信号和载波信号同时加在一个非线性元件上（例如晶体二极管或三极管）经非线性变换成新的频率分量，再利用谐振回路选出所需的频率成分。 调幅电路分为二极管调幅电路和晶体管基极调幅、发射极调幅及集电极调幅电路等。 通常，多采用三极管调幅电路，被调放大器如果使用小功率小信号调谐放大器，称为低电平调幅；反之，如果使用大功率大信号调谐放大器，称为高电平调幅。 在实际中，多采用高电平调幅，对它的要求是：（1）要求调制特性（调制电压与输出幅度的关系特性）的线性良好；（2）集电极效率高；（3）要求低放级电路简单。 1、基极调幅电路 图1是晶体管基极调幅电路，载波信号经过高频变压器T1加到BG的基极上，低频调制信号通过一个电感线圈L与高频载波串联，C2为高频旁路电容器，C1为低频旁路电容器，R1与R2为偏置的分压器，由于晶体管的ic=f(ube)关系曲线的非线性作用，集电极电流ic含有各种谐波分量，通过集电极调谐回路把其中调幅波选取出来，基极调幅电路的优点是要求低频调制信号功率小，因而低频放大器比较简单。其缺点是工作于欠压状态，集电极效率较低，不能充分利用直流电源的能量。 2、发射极调幅电路 图2是发射极调幅电路，其原理与基极调幅类似，因为加到基极和发射极之间的电压为1伏左右，而集电极电源电压有十几伏至几十伏，调制电压对集电极电路的影响可忽略不计，因此射极调幅与基极调幅的工作原理和特性相似。 3、集电极调幅电路 图3是集电极调幅电路，低频调制信号从集电极引入，由于它工作于过压状态下，故效率较高但调制特性的非线性失真较严重，为了改善调制特性，可在电路中引入非线性补尝措施，使输入端激励电压随集电极电源电压而变化，例如当集电极电源电压降低时，激励电压幅度随之减小，不会进入强压状态；反之，当集电极电源电压提高时，它又随之增加，不会进入欠压区，因此，调幅器始终工作在弱过压或临界状态，既可以改善调制特性，又可以有较高的效率，实现这一措施的电路称为双重集电极调幅电路。 采用图4的集电极、发射极双重调幅电路也可以改善调制特性。注意变压器的同名端，在调制信号正半波时，虽然集电极电源电压提高，但同时基极偏压也随之变正，这就防止了进入欠压工作状态；在调制信号负半波时，虽然集电极电压降低，但基极度偏压也随之变负，不致进入强过压区，从而保持在临界、弱过压状态下工作。 图一、基极调幅电路 图二、发射极调幅电路 目录 摘要 (2) 方案论证 (3) 单元电路设计 (3) 问题及解决方案 (13) 元器件清单 (13) 心得体会 (13) 参考文献 (15) 摘要： 本次课程设计，我组以AM波调制解调电路设计为课题，借助Multisim仿真软件，运用调幅方式达到信号的调制、解调的要求。设计思路即运用电容三端式反馈振荡器产生高频交流电信号作为载波，通过基极调幅电路将调制信号附加在高频载波上调制，得到已调信号发送出去，然后经过包络检波电路解调和LC式集中选择性滤波器滤波，输出低频调制信号，最后通过三极管放大，输出最终信号。每个通信系统都必须有发送设备，传输媒质，接收设备，本次设计主要完成其中主要的调制解调过程。 一、方案论证 1、高频振荡器 方案一：采用互感耦合振荡器产生高频振荡，互感耦合振荡器有三种形式，调集电路，调基电路和调发电路，这是根据振荡回路在集电极电路、基极电路和发射极电路来区分的。优点是在调整反馈时，基本上不影响振荡频率。但是，它们的工作频率不宜过高，一般用于中、短波波段。 方案二：采用电感反馈式三端振荡器产生高频振荡，优点容易起振，改变回路电容时，基本不影响电路的反馈系数。工作频率较高时，波形失真较大。 方案三：采用电容反馈式三端振荡器产生高频振荡，优点是输出波形较好，适用于较高的工作频率。 由于设计指标采用1MHz的载波，属于高频范围，因此经过比较，振荡器部分选用方案三。 2、调幅电路 方案一：采用平方律调幅，主要利用电子器件的非线性特性进行调制，这种方法得到的调幅度不大。 方案二：采用残留边带调幅，优点是节约频带和发射功率，但是调制与解调都比较复杂。方案三：采用基极调幅，就是用调制信号电压来改变高频功率放大器的基极偏压，以实现调幅。优点是所需的调制功率很小，但平均集电极效率不高。 综合实用性、实现难易程度等多方面因素，调幅电路选择方案三。 3、解调电路 方案一：采用同步检波，它的特点是必须加一个频率和相位都与被拟制的载波相同的电压。过程比较复杂。 方案二：采用包络检波，主要采用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程。使用的器材简单，电路也简单易懂，对于比较适合用于AM检波。 因此，经过比较，选择方案二。 4、滤波器 方案一：采用石英晶体滤波器，优点是Q 值极高，但滤波器的通带宽度不大。 q 方案二:采用LC集中式选择性滤波器，电路简单易懂，比较适合用于简单的滤波。 因此，经过比较，选择方案二。 5、低频放大 经过比较选择，最后选择用三极管的放射电路，输出频带较窄，常用于低频电压放大电路的单元电路。 二、单元电路设计： （一）整体概念和总框图 a)调制是在发送端将所要传送的信号（频率较低）“附加”在高频振荡上，再由天线发射 出去。其中高频振荡波上携带信号的“运载工具”，即载波。本次设计采用高电平基极调幅电路。 b)检波是在接收端经过解调，把载波所携带的信号取出来，得到原有信号的过程。包络 检波器即还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致。 调幅信号处理实验电路 摘要:本系统以STM32F407ZGT6单片机为控制核心，串行控制集成PLL（ADF4351）生成频率和步进可控的本振信号，用AD831混频器把通过低噪声放大器放大的 AM信号源混频，产生一个10.7MHz的中频信号，通过中频滤波器和中频放大器 整理信号，再用包络检波电路解调，经过基带放大器得到解调信号。本系统实现 了250MHz到300MHz载波带宽，幅度有效值10uV-1mV，调制频率为300Hz- 5KHz。 关键词：载波，AM解调，本振信号，中频信号 一：设计要求： （一）基本要求 设计并制作一个调幅信号处理实验电路。输入信号为调幅度50% 的AM信号。其载波频率为250MHz～300MHz，幅度有效值Virms为10uV～1mV,调制频率为300Hz～5Khz。 低噪声放大器的输入阻抗为50欧，中频放大器输出阻抗为50欧，中频滤 波器中心频率为10.7MHz，基带放大器输出阻抗为600欧，负载电阻为600欧， 本振信号自制。 二：方案论证与比较 （一）方案比较与选择 1.本振信号方案选择 方案一：采用LMX2531锁相环。LMX2531是芯片级的锁相环，因采用小 数分频模式，鉴相频率较高，相对整数分频的器件带内相噪较好，弥补了内部集 成VCO性能一般的劣势，同时因环路滤波器环路带宽相对较宽，对参考信号的信 号质量更敏感。 方案二：采用ADF4351锁相环。ADF4351采用的是三态鉴频鉴相器，鉴相 线性范围-2π-2π，捕获范围大，电路结构简单，锁定时间短，但对噪声敏感不适 合用于从数据中恢复时钟的高噪声应用场合。 方案三：采用DDS芯片AD9959合成数字频率。AD9959的最大采样频率 可达500MSPS，有良好的通道间隔离(>65dB)，每个通道具有32bit的频率分辨率、15bit的相位分辨率以及10bit的幅度分辨率。 考虑本题需要本振信号自动追踪，ADF4351的锁定时间相比较短，故选用 方 案二。 2. 混频器方案选择 方案一：采用AD831集成混频器。AD831采用双差分模拟乘法器混频电路,本振和射频输入频率可达到500MHz，中频输出方式有两种差分电流输出和单端 电压输出，本题采用单端电压输出时,输出频率大于200MHz。 方案二：采用BF998双栅mos管混频器。BF998价格便宜，容易获得，且 不易损坏，但适合用在中波段，在低频噪声较大，硬件电路略显繁琐。 考虑到AD831有集成模块，性能和制作难易度都比BF998好，故选用方案一。 3. 检波电路方案选择 方案一：大信号峰值包络检波器。选用大信号峰值包络检波器，输入信号 超外差式调幅接收机电路的新设计 【超外差式调幅接收机电路的新设计】 引言： 超外差式调幅接收机电路在无线通信领域中具有重要的应用，其设计对于实现高效、稳定的信号接收至关重要。为了满足日益增长的通信需求，我们需要不断创新和改良超外差式调幅接收机电路。本文将介绍一种新的设计方案，旨在提供更高的性能和稳定性。 一、超外差式调幅接收机电路的基本原理 超外差式调幅接收机电路是通过将收到的调幅信号与本地振荡信号进行混频，然后进行解调和滤波，最终恢复原始信号。具体而言，它包括一个前置放大器、混频器、中频放大器、解调器和音频放大器等几个关键模块。 二、传统超外差式调幅接收机电路的问题 传统的超外差式调幅接收机电路存在一些问题，例如： 1. 线路复杂度高：传统电路设计较为复杂，需要大量的元器件和调整来保证性能。 2. 抗干扰性差：传统电路对噪声和干扰信号的抑制能力较弱，易受到外界环境的影响。 3. 信号失真：传统电路在信号处理过程中可能引入非线性失真，影响解调效果。 三、新设计方案的核心特点 为了解决上述问题，我们提出了一种新的超外差式调幅接收机电路设计方案，具有以下核心特点： 1. 简化电路结构：通过巧妙的电路设计和元器件选择，我们将电路结构简化为几个关键模块，降低了线路复杂度。 2. 强大的抗干扰能力：新设计方案加入了一些滤波电路和信号处理算法，有效地抑制了外界噪声和干扰信号。 3. 优化非线性处理：通过引入非线性补偿电路和调整解调算法，我们减小了信号处理过程中的非线性失真，提高了解调效果。 四、性能评估与测试结果 为了评估新设计方案的性能，我们进行了一系列的实验和测试。以下是一些重要的结果总结： 1. 信号传输质量：与传统电路相比，新设计方案在传输质量方面表现更为出色，能够有效降低噪声和失真。 2. 抗干扰性能：新设计方案的抗干扰能力得到明显提升，在复杂的电磁环境下仍能保持较为稳定的信号接收。 3. 能效比提高：新设计方案在降低功耗的同时保持良好的性能，相比传统电路具有更高的能效比。 实验五调幅信号同步解调电路 一、 实验目的 1． 加深对同步解调相关理论的理解。 2． 理解同步检波器能解调普通调幅波（AM ）和抑制载波双边带调幅波（AM SC DSB -/） 的概念。 3． 掌握用MC1496模拟乘法器组成的同步检波器来实现普通调幅波（AM ）和抑制载波双边 带调幅波（AM SC DSB -/）的解调的方法与电路。了解输出端的低通滤波器对 解调的影响。 二、实验使用仪器 1．集成乘法调幅实验板、调幅信号同步解调电路实验板 2．高频信号源、100MHz 双踪示波器、万用表 三、实验基本原理与电路 1. 同步解调分析 同步检波，又称相干检波。它利用与已调幅波的载波同步（同频、同相）的恢复载波（又称基准信号）与已调幅波相乘，再用低通滤波器滤除高频分量，从而解调得调制信号。它适应一切调幅波。 它与普通包络检波器的区别就在于接收端必须提供一个本地载波信号r u ，而且要求它是与发送端的载波信号同频、同相的同步信号。利用这个外加的本地载波信号r u 与接收端输入的调幅信号i u 两者相乘，可以产生原调制信号分量和其它谐波组合分量，经低通滤波器后，就可解调出原调制信号。 以抑制载波双边带调幅（AM SC DSB -/）为例，设输入的DSB 信号及同步信号分别为t t U u c im i ωcos cos Ω=，t U u c rm r ωcos =,则乘法器的输出电压为： t t U AU t U AU u Au u c rm im rm im r i o ω2cos cos 2 1 cos 21Ω+Ω= = 显然，上式右边第一项是所需要的调制信号，而第二项为高频分量，可被低通滤波器滤除。 同理，设普通调幅波（AM ）的表达式为： AM u =t t U c AM ωcos )()cos 1(t m U a cm Ω+=t c ωcos 电路课程设计报告 姓名吴营 课程设计题目用MC1496集成模拟 乘法器设计调幅电路 二〇一〇年六月 目录 第1章乘法器常规调幅设计方案论证 (3) 乘法器常规调幅的应用意义 (3) 乘法器常规调幅设计的要求及技术指标 (3) 整体设计方案框图 (4) 第2章MC1496乘法器常规调幅电路设计 (4) 乘法器常规调幅电路设计原理 (4) 实验电路 (7) 电路仿真实现 (8) 心得体会 (9) 参考文献 (10) 第1章乘法器常规调幅设计方案论证 1.1乘法器常规调幅的应用意义 随着电子技术的进展，集成模拟乘法器应用也愈来愈普遍，它不仅应用于模拟量的运算，还普遍应用于通信、测量仪表、自动操纵等科学技术领域。用集成模拟乘法器能够组成性能优良的调幅和解调电路，，其电路元件参数通常采纳器件典型应用参数值。作调幅时，高频信号加到IN1输入端，低频信号加到IN2输入端；作解调时，同步信号加到IN1输入端，已调信号加到IN2输入端。调试时，第一检查器件各管脚直流电位应符合要求，第二调剂调零电路，使电路达到平稳。集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它普遍用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也普遍用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益操纵电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。 1.2乘法器常规调幅设计的要求及技术指标 设计内容：采纳MC1496模拟乘法器常规调幅， 设计参数：调剂Rp1使UAB=，调频率f=100kHz,VΩm=100mv峰-峰值， 信号加入调制器的IN1端，调频率f=1khz，Vcm=30mv峰-峰值，信 号加入调制器IN2端。 设计要求： 1 、分析设计要求，明确性能指标。必需认真分析课题要求、性能、指标及应用 环境等，广开思路，构思出各类整体方案，绘制结构框图。 2 、确信合理的整体方案。以电路的先进性、结构的繁简、本钱的高低及制作的 难易等方面作综合比较，并考虑器件的来源，敲定可行方案。 3、.设计各单元电路。整体方案化整为零，分解成假设干子系统或单元电路，逐 个设计。 4、组成系统。在必然幅面的图纸上合理布局，一般是按信号的流向，采纳左进 右出的规律摆放各电路，并标出必要的说明。 整体设计方案框图 AM 调制与解调电路设计 一．设计要求：设计AM 调制和解调电路 调制信号为：()1S 3cos 272103cos164t V tV ππ=⨯+=⎡⎤⎣⎦ 载波信号：()2S 6 cos 2107210 6 cos1640t V tV ππ=⨯⨯+=⎡⎤⎣⎦ 二．设计内容：本题采用普通调幅方式，解调电路采用包络检波方法； 调幅电路采用丙类功放电路，集电极调制； 检波电路采用改进后的二极管峰值包络检波器。 1．AM 调幅电路设计： (1).参数计算： ()6cos1640c u t tV π=载波为， ()3cos164t tV πΩ=调制信号为u 则普通调幅信号为am cm U U [1cos164]cos1640a M t t ππ=+ 其中调幅指数 0.5a M = 最终调幅信号为 am U 6[10.5cos164]cos1640t t ππ=+ 为了让三极管处在过压状态cc U 的取值不能过大，本题设为6v 其中选频网络参数为 21 LC c ω= c 1640ωπ= L 200H,C 188F 1BB V μμ===另U (2).调幅电路如下图所示： 调幅波形如下： 可知调幅信号与包络线基本匹配 2.检波电路设计： 参数计算： 取10L R k =Ω 1.电容 C 对载频信号近似短路，故应有1 c RC ω,取 ()510/10/0.00194c c RC ωω== 2．为避免惰性失真，有max 1/0.00336a a RC M M -Ω=,取 0.0022,1RC R k C F μ==Ω=，则 3．设1 12 12 2 5 0.2,,330, 1.65 66 R R R R R R R k R ====Ω=Ω 则。因此， 4． c C的取值应使低频调制信号能有效地耦合到 L R上，即满足 min 1 c L C RΩ ，取 4.7 c C F μ = 3.调制解调电路如下图所示： o am U U 与波形为： o L U U 与解调信号的波形为： ******************* 实践教学 ******************* 2010年秋季学期 高频电子线路课程设计 题目：常规调幅电路的设计 专业班级：通信工程 姓名： 学号： 指导教师： 成绩： 摘要 随着电子技术的发展，集成模拟乘法器应用也越来越广泛，它不仅应用于模拟量的运算，还广泛应用于通信、测量仪表、自动控制等科学技术领域。 在本次课程设计实验中，通过对高频电子线路的振幅调制与解调，模拟乘法器的学习设计出由双差分对乘法器为主构成的乘法器常规调幅电路，通过对电路的设计，参数的确定，设计出了适合本课题的方案，按照设计的电路图在Multisim10中画出具体的仿真电路图并进行了调试，观察实验结果并与课题要求的性能指标做了对比，最后对实验结果经行了分析总结，本实验采用Multisim10软件，由自己单机安装并仿真 关键字：双差分对乘法器调制Multisim10 目录 第1章乘法器常规调幅设计方案及意义 1.1 乘法器常规调幅的设计意义 1.2 乘法器常规调幅设计的总体方案 1.3 总体设计方案框图及分析 第2章乘法器常规调幅电路设计 2.1乘法器常规调幅电路设计思路及各部分结构原理 2.2 乘法器常规调幅电路参数选择计算 2.3 乘法器常规调幅电路设计 2.4 设计电路仿真实现 2.5设计电路仿真结果分析 2.6仿真电路设计失真分析 第3章设计总结 参考文献 第1章乘法器常规调幅设计方案及意义 1.1 乘法器常规调幅的设计意义 随着电子技术的发展，集成模拟乘法器应用也越来越广泛，它不仅应用于模拟 量的运算，还广泛应用于通信、测量仪表、自动控制等科学技术领域。用集成模拟乘法器可以构成性能优良的调幅和解调电路，，其电路元件参数通常采用器件典型应用参数值。作调幅时，高频信号加到输入端，低频信号加到Y 输入端；作解调时，同步信号加到X 输入端，已调信号加到Y 输入端。调试时，首先检查器件各管脚直流电位应符合要求，其次调节调零电路，使电路达到平衡。集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。 1.2 乘法器常规调幅设计的总体方案 调制就是指携带有用信息的调制信号去控制高频载波信号解调是调制的逆过程，将有用的低频信号从高频载波中还原出来。调幅过程是非线性变换的过程 普通调幅(全载波调制) 普通调幅是用需传送的信息(调制信号))(t u Ω去控制高频载波)(t u c 的振幅，使其随调制信号)(t u Ω的规律而变化。 调幅时，载波的频率和相位不变，而振幅将随调制信号线性变化。若载波信号为t U t u c cm c ωcos )(=，调制信号为)(t u Ω。则普通调幅波的振幅为： )()(t u k U t U a cm cm Ω+= (1) 式中，a k 是一个与调幅电路有关的比例常数。)(t U cm 称为包络函数，它反映了)(t u Ω的变化规律。因此，调幅波的数学表达式为 t t u k U t t U t u c a cm c cm AM ωωcos )]([cos )()(Ω+== 目录 1.引言及课程题目的分析................................... 2课程题目的框图·····························3.课程设计的目的·····························4课程设计的内容………………………5课程设计的原理………………………6课程设计的步骤或计算……………… 7课程设计的结果与结论………………8参考文献……………………………… 一、引言 在高频电子线路中的振幅调制、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[1]。目前在无线电通信、广播电视等方面得到广泛应用。本文利用Multisim11 软件仿真平台，对MC1496 构成的调幅电路进行软件仿真和实际电路测试，并分析比较测试结果。 二、题目分析 调幅调制和解调在理论上包括了信号处理，模拟电子，高频电子和通信原理等知识，涉及比较广泛。在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理，是大多数设备发射与接收的基本部分，所以我们做的这个课题是有很大的意义的。 本设计报告总体分为两大问题：信号的解调和调制。在调制部分省略了载波信号的放大、功放部分，要调制的信号也同样省略了放大部分，所以在调制中保留了调制器中的主要部分—乘法器，在解调部分也只是保留了检波器部分，即二极管检波器。 在确定电路后，利用了EDA 软件Multisim进行仿真来验证结果。 二、电路的总框图 三、课程设计的目的 目的：通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型 高频电子线路课程设计报告 摘要 目前电子设备的性能在很大程度上与干扰和噪声有关。例如，接收机的理论灵敏度可以非常高,但是考虑了噪声以后,实际灵敏度就不可能做到很高。在通信系统中，提高接收机的灵敏度比增加发射机烦的成功率更为有效。在其他电子仪器，它们的准确性。灵敏度等也与噪声有很大的关系。另外,由于各种干扰的存在,大大影响了接收机的工作,因此,研究各种干扰和噪声的特性，以及降低干扰和噪声的方法十分必要。这时,便需要将高频小信号放大器中的知识运用到通信之中。随着科技技术的发展，以及人类对通信领域越来越深刻的研究，《高频电子线路》的知识成为了无线通信领域中不可或缺的一部分知识，只有在掌握好了这门课程的知识，才能将里面的要点融会贯通到无线通信的应用之中,《高频电子线路》是无线电技术类各专业的一门主要技术的基础课,他的任务是研究高频电子线路的基本原理和基本分析方法，以单元电路的分析和设计为主。只要在熟练掌握了这门知识，以后才有可能在无线通信理论中有所造诣。 关键词:高频电子线路,接收,调制,解调 目录 引言 (3) SSB信号 (3) SSB通信 (3) SSB通信优势 (4) 应用方向 (4) 课题相关 (4) 课题要求 (4) 主要性能指标 (4) 设计要求 (4) 基本原理 (4) SSB调制 (4) 定义 (4) 种类 (5) 信号产生方法 (6) SSB解调 (7) 方案设计 (8) 调制方案 (8) 解调方案 (9) 元器件及参数 (9) 仿真 (13) 仿真说明 (13) 仿真图 (13) 总原理图 (14) 其他仿真图 (14) 参考文献 (18) 附录 (19)调幅解调电路的设计
调幅电路设计
振幅调制与解调设计报告
基于Multisim10的振幅调制与解调电路设计与仿真
振幅调制与解调multisim仿真
乘法器常规调幅电路设计
ASK调制与解调电路设计
调制电路与解调电路
AM波调制解调电路设计
调幅信号处理实验电路
超外差式调幅接收机电路的新设计
实验五 调幅信号同步解调电路
电子线路课程设计用MC1496集成模拟乘法器设计调幅电路
AM调制与解调电路设计
乘法器调幅电路
AM调幅波设计电路高频电路课程设计
SSB调制-解调电路的设计