通信电子线路课程设计公共

高频电子线路设计通信电子线路课程设计AM波的调制与解调 学 院 ：信 息 学 院 班 级 : 通 信 一 班学 号 ： 姓 名 ： 指导老师 ：组 员 ： 日 期 ：2010.11. 05目录1、实验目的22、内容摘要23、设计指标24、系统框图25、各单元电路设计26、工作原理67、总电路图68、各元件清单79、仿真图710、思考题811、心得体会912、参考文献9一、 实验目的：1.了解电子产品设计与制作的一般过程。2.掌握电子电路设计的基本方法和一般过程。3.能用仿真软件对电子线路进行仿真设计并掌握调试方法。4.能独立解决设计与调试中的问题。二、内容摘要：本实验主要是进行AM波的调制与解调。有发送设备发送一AM波信号，经调制后通过传输通道，再由接受设备接收，并进行解调还原成原始信号。三、 设计指标：由发送设备发送一AM信号，在最后经过解调后能看到调制前的原始信号。四、 系统框图：电容三端振荡器模拟乘法器调制器MC1596乘积型同步检波器低通滤波器低频调制信号扬声器五、 各单元电路设计，参数计算和元器件选择：1、电容三点式振荡器：电容三点式振荡器电路图：三点式电容振荡器是自激振荡器的一种，由串联电容与电感回路及正反馈放大器组成。因振荡回路两串连电容的三个端点与振荡管的三管脚相连而得名。其优点是：反馈电压取自电容C2，而电容对晶体管非线性特性产生的高次谐波呈现低阻抗，所有反馈电压中，高次谐波分量很小，因而输出波形很好。其缺点是：反馈系数因与回路电容有关，如果用改变电容的方法来调整振荡频率，必将改变反馈系数，从而影响起振。振荡器谐振频率计算公式： LC振荡器有基本放大器、选频网络和正反馈网络三部分组成。为了维持振荡，放大器的环路增益应等于1，即AF=1，因为在谐振频率上振荡器的反馈系数为：=1所以维持振荡所需的电压增益应该是：=1电容振荡器的谐振频率为：=10.3MHz在实验中可通过测量周期T来测定谐振频率，即：=10.3MHz放大器的电压增益可通过测量峰值输出电压和输入电压来确定，即：所以得出：=当知道输入电压和A时，就可求出输出电压。2、模拟乘法器：模拟乘法器电路图：模拟乘法器是一种能实现模拟量相乘的集成电路，设和、分别为输出和两路输入：=K，其中K为比例因子，具有的量纲。对于差动放大电路，电压放大倍数：如果用去控制，即，于是：3、MC1496乘积型同步检波电路：原理分析：同步检波电路与包络检波不同，检波时需要同时加入域载波信号同频率同相位的的同步信号，因而称之为同步检波器。他可以对任何调幅波进行解调，分为两类，而在此，我们选择由MC1596模拟乘法器构成的乘积型同步检波器，检出来的为DSB波。4、低通滤波电路：原理分析：在检波器末尾加上一个低通滤波器可滤除其他不需要的高频成分，使输出波形更接近调制信号，从而观察到清晰的输出波形。六、 工作原理：从发送端发送一AM波，通过电容三点式振荡器自激，使原始信号附加在一高频信号产生一个已调幅信号，所谓附加在高频信号上，就是利用信号来控制高频振荡的某一参数，使这个信号隋参数变化。这里，高频信号就是携带信号的运载工具,即为载波。之后信号到达接收部分，中频调幅接收机电路是指已调高频信号通过时，在接收端获得所需的中频调制信号的这样一个电路。将天线上接收的各种频率不同的信号通过选频网络，选出所需的调幅波，再将它进行放大后检波；经过检波器得到的是一个低频调制信号，将它与本地振荡信号进行混频后得到某一所需的中频调制信号，再进行放大和滤波后，便可在接收端观察到一合适的中频调制信号波形。七、 总电路图：八、 元件清单:直流电源：500mV、6V、8V、9V、12V各一个电阻：100、510、650、1.5K、2K、5K、5.05K、6.8K、10K、12K各一个，51、3.9K各两个，500三个， 1K五个电容：100F一个，1F三个，124PF两个，100nF四个电感线圈：10mH、3.9H各一个晶体管：NPN管十个二极管：普通二极管一个电压源：200mV电压源一个九、 各个单元电路输入输出仿真图及频谱图对照：1、低频调制信号仿真图：低频信号频谱图：分析：低频调制信号的 V=200mv;f=2M;通过观察其频谱，可知中心频率为47.305KHZ.2、高频载波仿真图：高频载波频谱图： 分析可知：高频载波的 V=3.07v;f=10.3MHZ;通过观察其频谱可知：其中心频率为56.650KHZ。3、调幅波（鱼尾波）仿真图形：调幅波频谱图：“鱼尾波”的频率f=10.2MHZ,基本等于载波频率；而观察其频谱可知，由于存在其他杂频干扰，图形不为规则的冲击谱，且该调幅波的带宽B=4M4、解调波仿真图：解调波频谱图：分析：经检波后得到的包络波形与低频调制信号波形变化一致，其频谱的中心频率为f=47.798KHZ。十、思考题：1、电容反馈式三端振荡器电路的优点是什么？答：输出波形较好，这是因为集电极和基极电流可通过对谐波为低阻抗的电容支路回到发射极，所以高次谐波的反馈减弱，输出地谐波分量减小，波形更加接近于正弦波。其次，该电路中的不稳定电容（分布电容、器件的结电容等）都是与该电路并联的，因此适当加大回路电容量，就可以减弱不稳定因素对振荡频率的影响，从而提高了频率稳定度。最后，当工作频率较高时，甚至可以利用器件的输入和输出电容作为回路电容。因而本电路适用于较高的工作频率。2、电容反馈式三端振荡器的等效电阻式什么？对起振的有什么影响？答：等效电阻Rp=L/CR。当FyfeRp1时起振，所以Rp适当增大有利于起振。3、调幅波有什么特点？答：调幅波的特点是载波的振幅受调制信号的控制作周期性的变化。调幅波是载波振幅按照调制信号的大小成线性变化的高频振荡。它的载波频率维持不变，也就是说，每一个高频波的周期是相等的，因而波形的疏密程度均匀一致，与未调制时的载波波形疏密程度相同。十一、心得体会： 通过这次实验设计，增强了对调制解调的理解，学会了理论分析与实际动手相结合，以理论指导实践，以实践验证理论，更加强了自己的动手能力，提高了分析问题的能力，更加全面地掌握了知识。 十二、参考文献：高频电子线路（第四版）张肃文著 高等教育出版社高频电子技术 张建国著 北京理工大学出版社模拟电子技术基础（第四版）童诗白，华成英著 高等教育出版社Multisim&Labview虚拟仪器设计技术周润景，郝晓霞著 北京航天航空出版社Multisim 10 计算机仿真在电子电路实际中的应用 聂典，丁伟著电子工业出版社模拟乘法器的相关知识 百度文库： 振幅调变（AM）与其解调 豆丁网： 电容三点式振荡器 百度百科：- 14 -