高頻課程設計

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　振幅調制信號的解調過程稱為檢波。抑制載波的雙邊帶或單邊帶振幅調制信號的包絡不能直接反映調制信號的變換規(guī)律，無法用包絡檢波進行解調，所以要采用同步檢波方法。</p><p>　　同步檢波器主要是用于對DSB信號進行解調（當然也可以用于AM）。它的特點是必須加一個與載波同頻同相的恢復載波信號。外加載波信號電壓

2、加入同步檢波器的方法有兩種。利用模擬乘法器的相乘原理，實現同步檢波是很簡單的，利用抑制載波的雙邊帶信號Vs（t）,和輸入的同步信號（即載波信號）Vc（t），經過乘法器相乘，可得輸出信號，實現了雙邊帶信號解調。</p><p>　　通過設計，一方面可以加深我們的理論知識，另一方面也可以提高我們考慮問題的全面性，將理論知識上升到一個實踐的階段。</p><p>　　關鍵字：模擬乘法器，Mult

3、isim，相干解調。目錄</p><p>　　1．MC1496內部結構及原理1</p><p>　　2．AM和DSB調制和相干解調原理1</p><p>　　2.1 AM調制和相干解調原理1</p><p>　　2.1.1 AM調制原理1</p><p>　　2.1.2 AM相干解調原理2</p>

4、<p>　　2.2 DSB調制、相干解調原理3</p><p>　　2.2.1 DSB調制原理3</p><p>　　2.2.2 DSB相干解調原理3</p><p>　　3 電路設計及仿真4</p><p>　　3.1 AM電路設計及仿真結果4</p><p>　　3.1.1 AM調制4&l

5、t;/p><p>　　3.2.2 AM解調5</p><p>　　3.3 DSB電路設計及仿真結果6</p><p>　　3.3.1 DSB調制6</p><p>　　3.3.2 DSB解調8</p><p><b>　　4 心得體會9</b></p><p>　　1

6、 MC1496內部結構及原理</p><p>　　MC1496中包含了由帶雙電流源的標準差動放大器驅動的四個高位放大器，輸出集電極交叉耦合，故產生了兩輸入電壓的全波平衡調制乘積現象。其中載波輸入輸入至4個三極管組成的雙差分放大器，信號輸入輸入至2個三極管組成的單差分放大器用以激勵載波。其中Q1、Q2與VQ5、Q6組成兩對差分放大器，Q3、Q7組成的單差分放大器，用以激勵Q1、Q2、Q5、Q6及其偏置電路；Q4、Q

7、8組成差分放大器的恒流源。引腳8與10接輸入電壓,1與4接另一輸入電壓，輸出電壓從引腳6與12輸出。引腳2與3外接電阻，對差分放大器Q3、Q7產生電流負反饋，以擴展輸入電壓的線性動態(tài)范圍。采用雙電源供電時，引腳14接負電源,正電源由6腳和12腳引集電極電阻接入。引腳5外接電阻，用來調節(jié)偏置電流及鏡像電流的值。</p><p>　　圖1-1單片集成模擬相乘器MC1496內部結構圖</p><p&

8、gt;　　2 AM和DSB調制和相干解調原理</p><p>　　2.1 AM調制和相干解調原理</p><p>　　2.1.1 AM調制原理</p><p>　　設載波信號是單頻正弦波,調制器輸出已調信號的包絡與輸入調制信號為線性關系,則稱這種調制為常規(guī)調幅,或簡稱調幅。在AM調幅中,輸出已調信號的包絡與輸入調制信號成正比,其時域表達式為：</p>

9、<p>　　式中:為外加的直流分量，為基帶調制信號, 為載波信號的角頻率。根據已調信號的時域表達式, 可以得出AM調制的一般模型如圖2-1。</p><p>　　圖2-1 AM調制模型</p><p>　　2.1.2 AM相干解調原理</p><p>　　相干解調也叫同步檢波。解調是調制的反過程，把在載頻位置的已調信號的頻譜搬回到原始基帶位置，因此可以

10、用相乘器與載波相乘實現。AM系統相干解調的一般模型如圖2-2。</p><p>　　圖2-2 相干解調的一般模型</p><p>　　設輸入的已調波為AM信號為</p><p>　　另一輸入端輸入載波信號： </p><p>　　經乘法器相乘 ,可得為</p><p>　　用低通濾波器濾除2附近的頻率分量后，

11、得到頻率為的低頻信號和直流分量</p><p>　　再去掉直流分量, 就可恢復原調制信號。</p><p>　　2.2 DSB調制、相干解調原理</p><p>　　2.2.1 DSB調制原理</p><p>　　在AM信號中，載波分量并不攜帶信息，信息完全由邊帶傳送。如果在AM調制模型中將直流分量去掉，即可得到一種高調制效率的調制方式——雙

12、邊帶信號。其時域表達式為：</p><p>　　式中: 為基帶調制信號, 為載波的角頻率。根據已調信號的時域表達式, 可以得出DSB調制的一般模型如圖2-3。</p><p>　　圖2-3 DSB調制模型</p><p>　　2.2.2 DSB相干解調原理</p><p>　　將外加載波信號電壓與接收信號在檢波器中相乘，再經過低通濾波器，最

13、后檢出原調制信號，如圖2-4。</p><p>　　圖2-4 DSB解調模型</p><p>　　設輸入的已調波為抑制載波的DSB信號為：</p><p>　　另一輸入端輸入載波信號： </p><p>　　即本地載波的角頻率等于輸入信號的角頻率，它們的相位不一定相同,經乘法器相乘 ,可得為</p><p>

14、;　　= </p><p>　　低通濾波器濾除2附近的頻率分量后，得到頻率為的低頻信號：</p><p><b>　　3 電路設計及仿真</b></p><p>　　3.1 AM電路設計及仿真結果</p><p>　　3.1.1 AM調制</p><p>　　

15、在Multisim集成仿真環(huán)境中繪制下圖3-1：</p><p>　　圖3-1 AM調制電路圖</p><p>　　電路參數：VCC為+12V，VEE為-8V，調零滑變?yōu)檎虚g50%。輸入基帶信號為50mv Vp-p,1KHz的正弦信號，外加100mv的直流電壓；載波為50mv Vp-p,500KHz的正弦信號。仿真結果如下圖3-2：</p><p>　　圖3-2

16、 AM調制波形</p><p>　　仿真分析：仿真出的波形與理論波形相符。</p><p>　　3.2.2 AM解調</p><p>　　在調制的基礎上，在Multisim集成仿真環(huán)境中繪制下圖3-3：</p><p>　　圖3-3 AM解調電路圖</p><p>　　仿真結果如下圖3-4： </p>

17、<p>　　圖3-4 AM解調波形</p><p>　　仿真分析：電路能很好的解調出原始信號。</p><p>　　3.3 DSB電路設計及仿真結果</p><p>　　3.3.1 DSB調制</p><p>　　在Multisim集成仿真環(huán)境中繪制下圖3-5：</p><p>　　圖3-5 DSB調制

18、電路圖</p><p>　　電路參數：VCC為+12V，VEE為-1V，調零滑變?yōu)?0%。輸入基帶信號為100mv Vp-p,1KHz的正弦信號，沒有外加直流電壓；載波為100mv Vp-p,500KHz的正弦信號。仿真結果如下圖3-6(a)、3-6(b)： </p><p>　　圖3-6(a) DSB調制波形</p><p>　　圖3-6(b) DSB調

19、制波形</p><p>　　仿真分析：由于載波頻率較高，所以波形密集，顯然仿真出的波形與理論波形相符。</p><p>　　3.3.2 DSB解調</p><p>　　在調制的基礎上，在Multisim集成仿真環(huán)境中繪制下圖圖3-7：</p><p>　　圖3-7 DSB解調電路圖</p><p>　　仿真結果如下圖

20、3-8： </p><p>　　圖3-8 DSB解調波形</p><p><b>　　4 心得體會</b></p><p>　　本次課程設計，我了解了Multisim的基本操作。同時加強了我對高平電子線路以及通信原理理論知識的學習。讓我更深入的了解了AM以及DSB調制與解調的基本原理。</p><p>　　在本次課程設

21、計中遇到很多困難，首先就是軟件安裝問題。軟件原來是全英文的。以前從未接觸過著種軟件，對他很是陌生。最后在同學以及百度的幫助下，最終安裝成功了。然后由于理論知識掌握的不是非常的好，所以老是遇到阻礙。通過翻資料，問百度，問同組同學，我最終完成了本次課程設計。</p><p>　　通過本次課程設計，我認識到了自我的不足。我也知道學習理論知識和動手操作是同樣重要的。</p><p><b&g