高頻課程設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　振幅調(diào)制信號(hào)的解調(diào)過(guò)程稱為檢波。抑制載波的雙邊帶或單邊帶振幅調(diào)制信號(hào)的包絡(luò)不能直接反映調(diào)制信號(hào)的變換規(guī)律，無(wú)法用包絡(luò)檢波進(jìn)行解調(diào)，所以要采用同步檢波方法。</p><p>　　同步檢波器主要是用于對(duì)DSB信號(hào)進(jìn)行解調(diào)（當(dāng)然也可以用于AM）。它的特點(diǎn)是必須加一個(gè)與載波同頻同相的恢復(fù)載波信號(hào)。外加載波信號(hào)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(shí)現(xiàn)同步檢波是很簡(jiǎn)單的，利用抑制載波的雙邊帶信號(hào)Vs（t）,和輸入的同步信號(hào)（即載波信號(hào)）Vc（t），經(jīng)過(guò)乘法器相乘，可得輸出信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了雙邊帶信號(hào)解調(diào)。</p><p>　　通過(guò)設(shè)計(jì)，一方面可以加深我們的理論知識(shí)，另一方面也可以提高我們考慮問(wèn)題的全面性，將理論知識(shí)上升到一個(gè)實(shí)踐的階段。</p><p>　　關(guān)鍵字：模擬乘法器，Mult

3、isim，相干解調(diào)。目錄</p><p>　　1．MC1496內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理1</p><p>　　2．AM和DSB調(diào)制和相干解調(diào)原理1</p><p>　　2.1 AM調(diào)制和相干解調(diào)原理1</p><p>　　2.1.1 AM調(diào)制原理1</p><p>　　2.1.2 AM相干解調(diào)原理2</p>

4、<p>　　2.2 DSB調(diào)制、相干解調(diào)原理3</p><p>　　2.2.1 DSB調(diào)制原理3</p><p>　　2.2.2 DSB相干解調(diào)原理3</p><p>　　3 電路設(shè)計(jì)及仿真4</p><p>　　3.1 AM電路設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果4</p><p>　　3.1.1 AM調(diào)制4&l

5、t;/p><p>　　3.2.2 AM解調(diào)5</p><p>　　3.3 DSB電路設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果6</p><p>　　3.3.1 DSB調(diào)制6</p><p>　　3.3.2 DSB解調(diào)8</p><p><b>　　4 心得體會(huì)9</b></p><p>　　1

6、 MC1496內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理</p><p>　　MC1496中包含了由帶雙電流源的標(biāo)準(zhǔn)差動(dòng)放大器驅(qū)動(dòng)的四個(gè)高位放大器，輸出集電極交叉耦合，故產(chǎn)生了兩輸入電壓的全波平衡調(diào)制乘積現(xiàn)象。其中載波輸入輸入至4個(gè)三極管組成的雙差分放大器，信號(hào)輸入輸入至2個(gè)三極管組成的單差分放大器用以激勵(lì)載波。其中Q1、Q2與VQ5、Q6組成兩對(duì)差分放大器，Q3、Q7組成的單差分放大器，用以激勵(lì)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(duì)差分放大器Q3、Q7產(chǎn)生電流負(fù)反饋，以擴(kuò)展輸入電壓的線性動(dòng)態(tài)范圍。采用雙電源供電時(shí)，引腳14接負(fù)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(lái)調(diào)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(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p&

8、gt;　　2 AM和DSB調(diào)制和相干解調(diào)原理</p><p>　　2.1 AM調(diào)制和相干解調(diào)原理</p><p>　　2.1.1 AM調(diào)制原理</p><p>　　設(shè)載波信號(hào)是單頻正弦波,調(diào)制器輸出已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)與輸入調(diào)制信號(hào)為線性關(guān)系,則稱這種調(diào)制為常規(guī)調(diào)幅,或簡(jiǎn)稱調(diào)幅。在AM調(diào)幅中,輸出已調(diào)信號(hào)的包絡(luò)與輸入調(diào)制信號(hào)成正比,其時(shí)域表達(dá)式為：</p>

9、<p>　　式中:為外加的直流分量，為基帶調(diào)制信號(hào), 為載波信號(hào)的角頻率。根據(jù)已調(diào)信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式, 可以得出AM調(diào)制的一般模型如圖2-1。</p><p>　　圖2-1 AM調(diào)制模型</p><p>　　2.1.2 AM相干解調(diào)原理</p><p>　　相干解調(diào)也叫同步檢波。解調(diào)是調(diào)制的反過(guò)程，把在載頻位置的已調(diào)信號(hào)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(shí)現(xiàn)。AM系統(tǒng)相干解調(diào)的一般模型如圖2-2。</p><p>　　圖2-2 相干解調(diào)的一般模型</p><p>　　設(shè)輸入的已調(diào)波為AM信號(hào)為</p><p>　　另一輸入端輸入載波信號(hào)： </p><p>　　經(jīng)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(hào)和直流分量</p><p>　　再去掉直流分量, 就可恢復(fù)原調(diào)制信號(hào)。</p><p>　　2.2 DSB調(diào)制、相干解調(diào)原理</p><p>　　2.2.1 DSB調(diào)制原理</p><p>　　在AM信號(hào)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(diào)制模型中將直流分量去掉，即可得到一種高調(diào)制效率的調(diào)制方式——雙

12、邊帶信號(hào)。其時(shí)域表達(dá)式為：</p><p>　　式中: 為基帶調(diào)制信號(hào), 為載波的角頻率。根據(jù)已調(diào)信號(hào)的時(shí)域表達(dá)式, 可以得出DSB調(diào)制的一般模型如圖2-3。</p><p>　　圖2-3 DSB調(diào)制模型</p><p>　　2.2.2 DSB相干解調(diào)原理</p><p>　　將外加載波信號(hào)電壓與接收信號(hào)在檢波器中相乘，再經(jīng)過(guò)低通濾波器，最

13、后檢出原調(diào)制信號(hào)，如圖2-4。</p><p>　　圖2-4 DSB解調(diào)模型</p><p>　　設(shè)輸入的已調(diào)波為抑制載波的DSB信號(hào)為：</p><p>　　另一輸入端輸入載波信號(hào)： </p><p>　　即本地載波的角頻率等于輸入信號(hào)的角頻率，它們的相位不一定相同,經(jīng)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(hào)：</p><p><b>　　3 電路設(shè)計(jì)及仿真</b></p><p>　　3.1 AM電路設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果</p><p>　　3.1.1 AM調(diào)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(diào)制電路圖</p><p>　　電路參數(shù)：VCC為+12V，VEE為-8V，調(diào)零滑變?yōu)檎虚g50%。輸入基帶信號(hào)為50mv Vp-p,1KHz的正弦信號(hào)，外加100mv的直流電壓；載波為50mv Vp-p,500KHz的正弦信號(hào)。仿真結(jié)果如下圖3-2：</p><p>　　圖3-2

16、 AM調(diào)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(diào)</p><p>　　在調(diào)制的基礎(chǔ)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(diào)電路圖</p><p>　　仿真結(jié)果如下圖3-4： </p>

17、<p>　　圖3-4 AM解調(diào)波形</p><p>　　仿真分析：電路能很好的解調(diào)出原始信號(hào)。</p><p>　　3.3 DSB電路設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果</p><p>　　3.3.1 DSB調(diào)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(diào)制

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

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(diào)</p><p>　　在調(diào)制的基礎(chǔ)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(diào)電路圖</p><p>　　仿真結(jié)果如下圖

20、3-8： </p><p>　　圖3-8 DSB解調(diào)波形</p><p><b>　　4 心得體會(huì)</b></p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)，我了解了Multisim的基本操作。同時(shí)加強(qiáng)了我對(duì)高平電子線路以及通信原理理論知識(shí)的學(xué)習(xí)。讓我更深入的了解了AM以及DSB調(diào)制與解調(diào)的基本原理。</p><p>　　在本次課程設(shè)

21、計(jì)中遇到很多困難，首先就是軟件安裝問(wèn)題。軟件原來(lái)是全英文的。以前從未接觸過(guò)著種軟件，對(duì)他很是陌生。最后在同學(xué)以及百度的幫助下，最終安裝成功了。然后由于理論知識(shí)掌握的不是非常的好，所以老是遇到阻礙。通過(guò)翻資料，問(wèn)百度，問(wèn)同組同學(xué)，我最終完成了本次課程設(shè)計(jì)。</p><p>　　通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)，我認(rèn)識(shí)到了自我的不足。我也知道學(xué)習(xí)理論知識(shí)和動(dòng)手操作是同樣重要的。</p><p><b&g