现代通信电路课程设计.docx

现代通信电路课程设计（论文）学院名称：*学院班 级：信息 学 号：*学生姓名：*指导教师： 年 月 目 录1课程设计任务书22.课程设计的要求33.课程设计的目的34.课程设计的步骤与内容44.1设计的内容44.2课程设计组织形式44.3课程设计的流程图54.4课程设计的内容与步骤64.4.1软件仿真64.4.1.1 信号产生模块64.4.1.2 二极管峰值包络检波84.4.2.硬件的调试104.4.2.1 ZH5006综合设计试验箱的介绍104.4.2.2 连线调试135.实验分析166.实际出现的问题以及解决方法187.心得体会191.课程设计（论文）任务书姓 名 学院 题 目AM传输系统的设计设计任务（1） 信号源产生模块（模拟语音信号）；（2） 载波信号产生模块（3） AM调制器：平衡调制器（4） AM解调器：解调AM信号时间进度（1） 第1天：布置任务，讲解设计方法，进行预设计；（2） 第2-3天：第一组进行电路安装、调试，第二组进行设计电路原理图、软件仿真。（3） 第3-4天：第二组进行电路安装、调试，第一组进行设计电路原理图、软件仿真。（4） 第5天：撰写设计报告。原 始 参资 考料 文和 献主要2.课程设计的要求：2.1巩固和加深对高频电子线路基本知识的理解，提高学生综合运用本课程所学知识的能力。2.2培养学生根据课题需要选学参考书籍，查阅手册和文献资料的自学能力。2.3通过独立思考，深入钻研有关问题，掌握分析问题的方法。2.4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，初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法。2.5掌握常用仪器设备的正确使用，学会简单电路的实验调试和整机指标测试方法，提高学生的动手能力。能在教师指导下完成课题任务。2.6了解与课题有关的电子线路以及元器件工程技术规范，能按课程设计任务书的要求完成，能正确反映设计和实验成果，能正确绘制电路图等。2.7培养严肃认真的工作作风和科学态度。通过课程设计实践，帮助学生逐步建立正确的生产观点，经济观点和全局观点。3.课程设计的目的：本次现在通信电路的课程设计所做的题目为设计“AM传输系统的设计”。在此次课程设计中，分别采用了软件的仿真（用软件EWB进行仿真）、在实验室进行实物操作，将进行仿真的接过在实际的电路板上实现出来。运用软硬件的结合，加强对本学期高频电路的内容的加深的了解。与此同时，此次的课程设计也是对，同学们的一次实际动手动脑的一次锻炼和考核。将学生专业知识（信号与系统、现代通信电路及通信原理）、专业技能（数电、模电、电工电子）以及常用的开发工具（EDA、DSP、单片机技术）相结合，在实际中进行综合运用。培养学生从零开始自己动手电路设计的能力，同时一般要求在进行综合设计的具有较高的成功率。这是学生们自己动手设计自己的作品，是今后毕业工作的起点、浓缩、简化版，同时增强学生的信心也是综合设计的一个重要任务。4.课程设计的步骤与内容 4.1设计内容l 信号源产生模块（模拟-语音信号）l 载频信号产生（模拟-载波）l AM调制器：平衡调制器l AM解调器：解调AM信号4.2课程设计组织形式组织：每六人为一组，单独进行。在每一组中选一个组长，（其中三三在分为一下组，分别作软件和硬件）专门负责协调工作。1.各模块之间互连得制定；2.模块接口指标的制定；3.进度安排；4.指导老师的联系、协调；5.设计工作检查； 4.3课程设计的流程图明确系统设计要求明确模块设计要求提出模块设计方案确定模块实现途径电路图的绘制、修改电路的焊接、装配元器件的采购、工具、仪器仪表的准备工作电路的调试模块的验收系统的联调系统验收开始结束4.4课程设计的内容与步骤本课程设计主要分为：软件的仿真和硬件的调试1.AM传输系统设计框图4.4.1软件的仿真4.4.1.1信号产生模块实现方法：RC振荡器振荡频率f=1/2RC，要求f=1kHz相关参数：RA01=158K RA02=158K RA03=4.99K RA04=10KCA01=1nf CA02=1nF CA03=10000NP CA04=10000NFU1=12V U2=12V 运算放大器LM324 原理图如下： 注意事项：1.正弦波振荡电路就是一个没有输入信号的带选频网络的正反馈放大电路。因此电路设计时要注意其振荡条件（振幅平衡条件和相位平衡条件）。2.此电路不可在通用模块上实现，次原理图是为了满足课程设计的要求来做的。在实际电路模板上映按照实际情况来选择RA01，RA02等，同时，RA03电阻在实际模板中时电位器。3.要求输入频率稳定，可调。（基带信号频率1kHZ，载频100Khz）。学会处理常见电路故障及各种波失真的方法。具体措施参见高频电子线路和电子技术基础。仿真产生的波形如下： 4.4.1.2二极管峰值包络检波原理图如图所用元件： D1 AM波发生器（1V/100KHz/1KHz） RA05=10K RA06=10KU03=12V U04=-12V CA05=10000Pf CA06=10000PF CA07=10000PF运算放大器LM324起产生的包络为：图一图二（注：上图是将图一的横轴时间扩大而生产的）检波的图形：说明：1. 包络检波是指解调器输出电压与输入已调波的包络成正比的检波方检测过程就是信号源通过二极管给电容充电与电容对电阻放电的交替重复过程。（注：在检波中产生的波形其波形不是光滑的，可以再中断加上滤波装置即可）。2. 在仿真中，用的基波是1khz,载波是100khz,幅值为1V3. 检波电路满足RC=3得RA03=5K,取RA03进行反复试验，当RA03=4.99 k时波形质量最好，于此同时的说明，在产生波形时，Af越接近3，产生的波形越好。如果大于三很多则会造成波形失真，如下图：（RA03=4.5K时）5.2压控振荡器调试压控振荡器的输出为矩形波，其中一路输出频率为347.5KHz，另一路输出频率为137.9 KHz。取频率为137.9 KHz的输出作为载波5.3乘法器模块调试载波送入乘法器，调节输出幅度使其大于调制信号，即UUc。将调制信号送入乘法器，若输出波形为矩形波，调节频率。若波形为即出现过调状态，则调节乘法器模块的电阻值使其输出为5.4二极管包络检波仿真及调试在仿真过程中用到AM波，改变参使载波频率为100KHz，调制信号为1KHz，幅度为1V，m=0.5，AM波形如图所示检波电路满足RC=1-m/m可以防止惰性失真。检波器输出端为正弦波和少量的高频纹波，在输出端加一低通滤波器可以将高频纹波滤掉。然而得到的输出仍含有少量的高频分量，为此，在RC回路后加一滤波器滤除高频分量，输出波形中不再含有高频纹波。将调幅波送入检波电路检波，用示波器观察输出波形质量较差需送入滤波模块进行滤波，得到理想波形。在检波电路的输出端加上一RC低通滤波电路，滤除高频成分。经仿真后知道当R=10K,C=0.01uF时为最佳。如下图所示：6.实际出现的问题以及解决方法6.1在做软件仿真的时，由于起初对EWB软件不是很熟练时，出现了很多的错误如，在连线时，线头没有按照设计的原理出接，地线忘记连接，以至于无法出现相应的波形。6.2在做RC震荡电路时，由于对模电知识记忆不清楚，起初一时不知道如何下手，对很简单的电路图如何设计都感到茫然。不知道原理图的要求是什么？为了解决此事，便将模电上面相关的知识有进行了细致的回顾。最终顺利的做出了原理图。6.3在做1KHz的正弦震荡波形时，在选择电阻和电容方面，没有仔细的进行计算，粗略的进行了大致的估计便开始进行仿真，造成波形没有达到预期的目的。最后，通过fc=1/2RC=1KHz这个公式算的所需的电阻式159K，电容为1nF。6.4在进行二极管峰值包络检波时，输出的波形一直有高频信号的成分。如何进行修改电路无法解决，最后寻问了其他同学，在输出端加滤波器，终于出现了完美的解调波。6.5在进行硬件调试时，在起初做基波信号时，由于连线不当造成了线路的短路以至于将LM324片子烧坏。同时试验台发生短路报警。这是因为操作时，自己的不认真造成的。6.6在进行乘法器模块产生AM包络时，出现了矩形波，而非正常的包络。经过小组仔细的讨论，最终是电位器没有调到正确的位置造成的。6.7在用示波器，显示波形的时候，因为对示波器操作的不熟练，以至于产生的波形出现了很多的瑕疵，例如：波形的光束不模糊、产上的波形失真度大等等。请教了高老师的帮助，最终次问题成功的解决。7.实验心得体会本次的现代通信电路的课程设计是基于我们的基础专业课程高频电路。课堂基础知识的学习和实验课的独立操作，使我对AM传输系统的原理有一定的认识，为课程设计打下了基础。在本次的课程设计中，我是本组的小组长，在硬件调试和软件调试中，我都积极的进行了参与，协调小组成员的配合，最终在大家的积极努力下，我们顺利的完成了此次的课程设计的实际的操作部分，并且顺利的的通过了老师的验收。虽然，在本次过程中，我们遇到了这样或那样的麻烦，出现了这样或者那样的错误。但是，靠着我们小组成员的共同努力，大家最终还是将其一一叫克服，圆满完成本次的课程设计的任务。本次的课程设计总体来说不是很难，一是指导书上的内容和电路图给的比较详细，二是老师补充讲解的也比较透彻。我们组一共六名成员，大家各自分工。大家先是一起商量把各个模块所使用的方法确定下来，然后再分为两个小组，一组负责用EWB仿真振荡器和检波部分，另一小组负责用硬件的调试，最后两小组进行交流，在做硬件调试的时候，出现了一些问题，有我们自己的问题，还有一些客观原因，例如硬件本身的问题等。但是，最后在老师的帮助下以及大家的共同努力终于解决。在此次的课程设计反映出我本人的一些问题。例如，对已经学过得一些知识，没有记忆清楚，当时没有完全的理解，并消化吸收。在实际运用中便出现这么那样的麻烦，造成不必要的错误。再者，在实际硬件操作时，由于自己的操作失误电路出现短路以至于元件报废。这问题本来可以避免的，但是自己的粗心大意犯了低级错误。在以后的实际操作中，自己一定要在仔细认真，在送电之前一定要将电路仔细检查。子电路修改之前一定要切断电源。这是常识，不能大意，否则后果不堪设想。现在是简简单单的课程设计，出现了问题并不可怕，课程设计的其中一项目的就是发现问题解决问题，现在出现问题是为了以后少出现问题或者是不出现问题。这对以后走上工作岗位是有很大的帮助的。课程设计不仅是对学生的一次实际的动手动脑的练习，同时还是对理论知识的加深与了解，是一种可以把理论与实践完美结