高频电子线路课程设计.doc

振幅调制与解调电路的设计 学号 : 310608030317 姓名 : 王俊珂 年级、专业 : 电信06-3班 指导老师 : 胡松华 2009年06月21日目录一、选题意义.2二、总体方案.22.1系统方框图22.2系统总电路图3三、各部分设计与原理分析43.1信号部分43.2调制部分.53.3解调部分.6四、参数选择.74.1所用器件.74.2电阻的参数.74.3电容的参数.84.4三极管的参数.84.5其它器件.9五、实验结果.95.1正弦波仿真结果95.2锯齿波仿真结果115.3方波仿真结果12六、结论14七、参考文献14一、选题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，从古代的烽火到近代的旗语，都是人们寻求快速远距离通信的手段，直到19世纪电磁学的理论与实践已有坚定的基础后，人们开始寻求用电磁能量传送的方法，1837年莫尔斯发明了电报，创造了莫尔斯电码，开创了通信的新纪元。1876年贝尔发明了电话，能够直接将语言信号变为电能沿导线传送。电报、电话的发明，为迅速准确地传送信息提供了新手段，是通信技术的重大突破。电报、电话都是烟导线传送信号的。能否不用导线，在空间传送信号呢？答案是肯定的，这就是无线电通信。利用无线电技术进行的信息的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、遥控遥测等等，都是利用无线电技术传输各种不同信息的方式。无线电通信传送语言、电码或者其他信号；无线电广播传送语言、音乐等；电视传送图像、语言、音乐；导航时利用一定的无线电信号指引飞机或者船舶安全航行，以保证他们能平安到达目的地；雷达是利用无线电信号的反射来测定某些目标（如飞机、船舶等）的方位；遥测遥控则是利用无线电技术来测量远处或运动体上的某些物理量，控制远处机件的运行等。在以上这些信息传递的过程中，都是用到调制与解调。所谓的调制，就是在传送信号的一方（发送端）将所传送的信号（它的频率一般都是较低的）“附加”在高频振荡上，再由天线发射出去。这里，高频震荡波就是携带信号的“运载工具”，所以也叫载波。在接受信号的一方（接受端）经过解调（反调制）的过程，把载波所携带的信号取出来，得到原有的信号。反调制的过程也叫检波。调制与解调都是频谱变换的过程必须用非线性元件完成。连续波调制可以有三种方式：调幅、调频、调相。本设计所采用的调制方式是调幅，所采用的电路为模拟乘法器调幅。解调的方式有包络检波和同步检波，本设计才用的是包络检波。二、 总体方案2.1 系统方框图该调制与解调电路主要由三大部分组成，即放大电路，调制电路，解调电路。本电路对应的方框图如下图2-1：系统方框图 2-1其中调制电路时采用差分式乘法器的模拟乘法器调制电路，解调部分用包络检波电路。2.2 系统总电路图 图2-2三、各部分设计与原理分析3.1 信号部分 信号部分的电路如下图3-1所示 图3-1 原理说明：V4高频信号源为载波，频率高达100KHz，XFG1为函数信号发生器，可以产生正弦波、锯齿波、方波。并且和一个直流电源叠加，图中的接地让两个信号相对独立，进入电容C2的为载波独立成分，箭头方向，进入三极管放大的信号中是由函数信号发生器和一个交流信号源与一个直流信号源的适量和。叠加后的信号如下图所示1、 函数信号发生器为正弦波时，如图3-2 Y X 图3-22、函数信号发生器为锯齿波时，如图3-3 Y X 图3-3 3、函数信号发生器为方波时，如图3-4 Y X 图3-43.2 调制部分集成电路应用于调制电路，通常是采用模拟乘法器的形式，其原理图如下图3-5所示 图3-5图3-5其原理是当其两个输入电压与很小时，其输出电压与两个信号电压和之间的关系式为： （3.2.1）上式说明，当或时，输出电压都等于零；只有当和同时存在时，才有。令 ，代入式（3.1.9）即得（3.1.2）式（3.1.2）说明，模拟乘法器的输出为载波被抑制的条幅波，亦即实现了振幅调制。3.3 解调部分 如下图3-6所示 图3-6 已调信号由箭头方向进入耦合器T1，经过耦合取出交流分量，这种检波主要是利用二极管的单向导电性和检波负载RC的充放电过程。原始波形检出后，经过运算放大器U2的放大作用，把检波信号放大，最后进入示波器检验波形。整个原理图如3-6所示。四、参数选择4.1 所用器件如表4-1 名称数量电阻电容二极管信号源电源运放耦合器示波器三极管 1952231128 表4-14.2 电阻的参数如下表4-2所示名称 规格阻值()R1 普通电阻51R2普通电阻500R3普通电阻500R4普通电阻1KR5普通电阻1KR6普通电阻1KR7普通电阻3.9KR8普通电阻3.9KR9普通电阻500R10普通电阻1KR11普通电阻6.8KR12普通电阻6.8KR13普通电阻51R14普通电阻10KR15普通电阻10KR16普通电阻47KR19普通电阻1.5KR24普通电阻4KR25普通电阻40MR26普通电阻4K4.2 电容的参数 如表4-3名称 规格容值(F)C1 普通电容100nC2普通电容10nC3普通电容10uC6普通电容8nC9普通电容50n4.3 二极管的参数 如表4-4 名称 规格D1 1BH62D31JH624.4 三极管的参数 图中8个三极管全部为FCX649型号4.5 其它器件 如表4-5所示 名称 规格数值载波信号源 200mV信号发生器XFG1200mV运算放大器OPAMP_3T耦合器NLT_PQ双踪示波器XSC*2直流电源1普通电源-8V直流电源2普通电源12V五、实验结果5.1 正弦波仿真结果 原始波形如下图5-1： 图5-1调制波形如下图5-2：图5-2解调波形如下图5-3： 图5-35.2 锯齿波仿真结果 原始波形如下图5-4：图5-4 调制波形如下图5-5： 图5-5 解调波形如下图5-6： 图5-6 5.3 方波仿真结果 原始波形如下图5-7： 图5-7 调制波形如下图5-8： 图5-8 解调波形如下图5-9： 图5-9六、 结论 通过实验仿真，我们可以知道调幅的真正含义，即把调制信号加载在高频信号上，然后对已调信号进行解调，可以恢复出原始信号。对于调制过程，只要让高频晶体管工作在非线性（甲乙类、乙类或丙类）状态下，就可构成调幅电路。一般总是把高频载波信号和调制信号分别加在谐振功率放大器的晶体管的某个电极上，利用晶体管的发射结进行频率变换，并通过选频放大，从而达到调幅的目的。对于解调过程，主要是利用二极管的单向导电线和RC电路的重放电特性。解调出原始信号后，再对原始信号进行放大即可。最后得到的是放大过的原始信号，例如AM收音机，最终得到是放大的声音信号。 课程设计是培养学生综合运用所学知识,发现,提出,分析和解决实际问题,锻炼实践能力的重要环节,是对学生实际工作能力的具体训练和考察过程。通过课程设计，让我懂得要想更快更好的做好设计，课本知识的学习是非常重