AM同步检波器的设计与仿真

2017届课程设计

《AM同步检波器的设计与仿真》

课程设计说明书

学生姓名黄亚鸿

学号**********

所属学院信息工程学院

专业通信工程

班级通信17-1

指导教师石鲁珍

教师职称讲师

塔里木大学教务处制

目录

1、前言 (1)

2、设计任务 (2)

2.1课程设计的目的 (2)

2.2课程设计的基本要求 (2)

2.3课程设计的题目和该题目的要求 (2)

3、设计方法和内容 (3)

3.1 模拟乘法器工作原理 (3)

3.2 AM调制原理 (3)

3.3 AM相干解调原理 (4)

4、仿真结果 (4)

4.1仿真电路 (4)

4.1.1 AM调制电路 (4)

4.1.2 同步检波电路 (5)

4.2结果分析 (6)

4.2.1 AM调制电路结果（图+仿真分析） (6)

4.2.2 同步检波电路结果（图+仿真分析） (7)

4.2.3 整体分析 (7)

5、整体电路图及元件清单 (8)

5.1 整体电路图 (8)

5.2 元件清单 (8)

6、结论 (9)

致谢 (11)

参考文献 (11)

1、前言

检波器，是检出波动信号中某种有用信息的装置。用于识别波、振荡或信号存在变化的器件。检波器通常用来提取所携带的信息。检波器分为包络检波器和同步检波器。前者的输出信号与输入信号包络成对应关系，主要用于标准调幅信号的解调。后者实际上是一个模拟相乘器，为了得到解调作用，需要加入另外一个与输入信号的载波完全一致的振荡信号。同步检波器主要用于单边带调幅信号的解调或者残留边带调幅信号的解调。本次课程设计主要涉及AM同步检波器的设计与仿真。

2、设计任务

2.1课程设计的目的

本次课程设计主要是要让学生加强对高频电子线路课程的理解，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；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。

2.2课程设计的基本要求

培养学生根据需要选学参考书，查阅资料、手册、图表和文献的自学能力，通过独立思考、深入钻研有关问题，学会自己分析解决问题的方法。

通过实际电路方案的分析比较，设计计算、元件选取、安装调试等环节，初步掌握简单实用的电路分析方法和课程设计方法。

掌握常用仪表的正确使用方法，学会简单电路的实验调试和整体指标测试方法，提高动手能力。

了解与课程相关的电子电路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的要求，编写设计说明，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图。

培养严谨的工作作风和科学态度，使学生逐步建立正确的设计观念和生产观点，经济观点和全局观点。

2.3课程设计的题目和该题目的要求

课程设计的题目：AM信号同步检波器的设计与仿真

设计要求：用模拟乘法器（如MC1496双平衡四象限模拟乘法器）设计一个AM信号同步检波器。

主要指标：输入AM信号：载波频率为15MHZ的正弦波，调制信号：1KHZ的正弦波，幅度大于1V，调制度为60%

输出信号：无明显失真，幅度大于5V。

3、设计方法和内容

3.1 模拟乘法器工作原理

MC1496的内部结构及原理：MC1496是双平衡四象限模拟乘法器，是平衡调制器的核心器件，是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，其内部电路如下图

MC1496中包含了由带双电流源的标准差动放大器的驱动和四个高位放大器，输出集电极交叉耦合，所以产生了两输入电压的全波平衡调制乘积现象。其中载波输入输入至4个三极管组成的双差分放大器，信号输入输入至2个三极管组成的单差分放大器用以激励载波，其他的引脚分别接入输入电压和外接电阻以及输出电压。

3.2 AM 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。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：

0()[()]cos AM S t A m t χ=+ωτ式中：0A 为外加的直流分量，()m t 为基带调制信号，χω为载波信号的角频率。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：

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MC14964来实现调制器的设计。

3.3 AM相干解调原理

相干解调也叫做同步检波。解调是调制的反过程，把载频位置的已调信号的频谱搬回到原始基带位置，因此可以用相乘器与载波相乘来实现。AM系统相干解调的一般模型如图：

设输入的已调波为AM信号为

()

m

S t，经过模拟乘法器叠加以后获得()

x t，之后用低通滤波

器滤除附近的频率分量后，得到频率为低频信号和直流分量。再去掉直流分量，就可以恢复原调制信号。本系统中采用的是MC1496来实现解调器的设计。

4、仿真结果

4.1仿真电路

4.1.1 AM调制电路

在Multisim集成仿真环境中绘制下图，电路参数为：VCC=+12V，VEE=-8V，调零滑变为正中间50%。输入基带信号为50mV、VPP 1KHZ的正弦信号，外加50mV的直流电压；载波为100mV VPP 500KHZ的正弦信号。