高頻課程設計--幅度調制電路的設計

1、<p><b>　　《移動通信》</b></p><p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　題 目：幅度調制電路的設計 </p><p>　　專 業(yè)：通信工程 </p><p>　　年 級：2011級

2、 </p><p>　　學 號： </p><p>　　學生姓名： </p><p>　　聯(lián)系電話： </p><p>　　指導老師： &

3、lt;/p><p>　　1 設計要求及方案選擇</p><p>　　1.1課程設計性質 </p><p>　　綜合設計性試驗，本課程設計涉及的主要學科分支為通信電子線路。</p><p>　　1.1.2課程設計目的</p><p>　　掌握用集成模擬乘法器實現(xiàn)全載波 調幅、抑止載波雙邊帶調幅的方法。研究已調波與調制信號以及

4、載波信號的關系。</p><p>　　掌握調幅系數(shù)的測量與計算方法。</p><p>　　通過實驗對比全載波調幅、抑止載波雙邊帶調幅波形。</p><p>　　了解并掌握模擬乘法器（MC1496）的工作原理，掌握調整與測量其特性參數(shù)的方法</p><p>　　熟悉并鞏固Protel軟件畫原理圖，以及Multisum仿真軟件進行仿真，獨立完整地

5、設計一定功能的電子電路，以及仿真和調試等的綜合能力。</p><p>　　1.1.3課程設計內容及要求</p><p>　　內容：主要利用MC1496設計幅度調制器</p><p>　　要求：在已知電源電壓為 +12V和-12V下，工作頻率，設計幅度調制器，要求輸出功率：，效率</p><p>　　1.2課程設計基本原理</p>

6、<p>　　1.2.1基本原理：</p><p>　　幅度調制就是載波的振幅（包絡）隨調制信號的參數(shù)變化而變化。本實驗中載波是由實驗箱的高頻信號源產生的10MHz高頻信號，利用DDS信號發(fā)生器輸出1KHz的低頻信號為調制信號。振幅調制器即為產生調幅信號的裝置。</p><p>　　1.2.2集成模擬乘法器MC1496</p><p>　　(1)內部結構以

7、及圖形</p><p>　　(2)靜態(tài)工作點設置</p><p>　　靜態(tài)偏置電壓的設置應保證各個晶體管工作在放大狀態(tài)，即晶體管的集-基極間的電壓應大于或等于2V，小于或等于最大允許工作電壓。根據(jù)MC1496的特性參數(shù)，對于圖1-1所示的內部電路，在應用時，靜態(tài)偏置電壓應滿足下列關系：</p><p>　　V8 = V10 V1 = V4

8、 V6 = V12</p><p>　　15V ≥ （V6- V8） ≥ 2V （1-3）</p><p>　　15V ≥ (V8- V1 ) ≥ 2.7V （1-4）</p><p>　　15V

9、 ≥ （V1- V4） ≥ 2.7V （1-5）</p><p><b>　　幅度調制</b></p><p>　　振幅調制就是使載波信號的振幅隨信號的變化規(guī)律而變化的技術。通常載波信號為高頻信號，調制信號為低頻信號。幅度調制也是是正弦波或脈沖序列的幅度隨調制信號線形變化的過程。調幅信號的表達

10、式為：</p><p><b>　　(1-6)</b></p><p>　　其中為外加直流，表示調制信號</p><p>　　第二章：設計方案以及電路圖</p><p><b>　　2.1課程設計方案</b></p><p>　　2.1.1整體方案分析</p>

11、<p>　　本課題涉及的原理框圖（2—1）如下：</p><p><b>　　圖2-1 原理框圖</b></p><p>　　載波由高頻信號源直接產生即可，然后經(jīng)過高頻功率放大器進行放大，作為調幅波的載波，調制信號由低頻信號源直接產生，二者經(jīng)過乘法器后即可產生雙邊帶的調幅波，工作原理如圖2-2。</p><p>　　圖2-2 雙邊帶調

12、幅波產生原理框圖</p><p>　　若在輸出端添加一個相加器，將雙邊帶調幅波和一個幅度適當?shù)妮d波相加，便可得到標準調幅波，如圖2-3。</p><p>　　圖2-3 普通調幅波的產生原理框圖</p><p>　　2.1.2部分電路方案分析</p><p>　　（1）放大部分方案分析</p><p>　　根據(jù)設計要求，

13、放大部分需要由丙類放大器才能滿足其技術指標，原理框圖如圖2-4。第一級由甲類放大器進行輸入信號的第一級放大，第二級采用丙類放大，其最大優(yōu)點是效率比較高。</p><p>　　圖2-4 功率放大器的原理框圖</p><p>　?。?）調幅電路的方案分析</p><p>　　2.2MC1496構成的調幅電路分析</p><p>　　2.2幅度調制

14、器原理圖(由集成模擬模擬乘法器構成的幅度調制器的原理圖)</p><p><b>　　如圖2-8所示：</b></p><p><b>　　第三章：電路仿真</b></p><p>　　Multisum仿真電路</p><p>　　用Multisum軟件繪制的仿真電路圖如下：</p>

15、<p>　　圖3-1 Multisum仿真電路</p><p>　　輸入載波信號及調制信號</p><p>　　將兩個函數(shù)信號發(fā)生器的輸出頻率分別調至10MHZ和1KHZ,輸出波形圖如下：</p><p>　　圖3-2 輸入載波信號頻率為10MHZ</p><p>　　圖3-3 輸入調制信號頻率為1KHZ

16、 </p><p>　　最后從MC1496的14引腳接示波器，可得輸出調幅波如下：</p><p>　　圖3-4 輸出調幅波</p><p>　　第四章 實物制作及其調制</p><p><b>　　實物制作</b></p><p>　　將元器件按照圖2-8所示原理圖接線焊接，期間應

17、但注意焊接點的牢固性，防止虛焊，接觸不良等現(xiàn)象。</p><p><b>　?。?）焊接工藝</b></p><p>　　焊接是制造電子產品的重要環(huán)節(jié)之一，如果沒有相應的工藝質量保證，任何一個優(yōu)良的電子產品都難以達到設計要求。焊接技術在電子工業(yè)中的應用非常廣泛，在電子產品制造過程中，幾乎各種焊接方法都要用到，但使用最普遍、最有代表性的是錫焊方法。錫焊是焊接的一種，它是

18、將焊件和熔點比焊件低的焊料共同加熱到錫焊溫度，在焊件不熔化的情況下，焊料熔化并浸潤焊接面，依靠二者原子的擴散形成焊件的連接。其主要特征有以下三點：</p><p>　?、?焊料熔點低于焊件；</p><p>　?、?焊接時將焊料與焊件共同加熱到錫焊溫度，焊料熔化而焊件不熔化；</p><p>　?、?焊接的形成依靠熔化狀態(tài)的焊料浸潤焊接面，由毛細作用使焊料進入焊件的

19、間隙，形成一個合金層，從而實現(xiàn)焊件的結合。</p><p>　　這里我們主要運用的是手工焊接。</p><p><b>　　（2）制板過程</b></p><p><b>　　●元器件的排布</b></p><p>　　首先用萬用表將各元器件的參數(shù)確定出來，然后按照原理圖將元器件按要求放置在電路板上

20、，盡量保持整潔和美觀。</p><p><b>　　●焊接</b></p><p>　　用導線將各元器件按要求連接并焊接固定在板子上，焊接過程應注意元件的正負極性，以免焊接錯誤。</p><p><b>　　●檢測</b></p><p>　　用萬用表測試各相關焊點之間的連通性，接觸不良的重新焊接。

21、</p><p><b>　　實物調試</b></p><p>　　可變電阻RP可抑制載波信號,若要得到雙邊帶調幅波,在調制信號為0的基礎上，調節(jié)RP，使輸出端的載波信號電壓值為0V，然后再加上調制信號，此時輸出的則是抑制載波的雙邊帶調幅。已調波的相位在波谷處會發(fā)生180°的突變。</p><p>　　圖4-1抑制載波的雙邊帶調幅&l

22、t;/p><p>　　而標準調幅波的工作原理是調節(jié)R 調制信號為0的基礎上，調節(jié)RP，使輸出端有載波信號電壓輸出，其幅值可根據(jù)需要而自行調節(jié)，而本電路中，將輸出端的載波信號幅度調成為6V。然后再加上調制信號，經(jīng)乘法器后，輸出有載波的標準調幅波。</p><p>　　當調制波從0逐漸增大時，會有以下幾種情況出現(xiàn)：</p><p>　　圖4-2 單頻調幅的波形圖<

23、/p><p>　　測調制器電路靜態(tài)工作點時應使本振信號V0=0.先測MC1496五角的電壓Vs，調整R5的值，是V5∕R5=I0；然后測量各點靜態(tài)工作電壓，其值應與設計值大致相同。加本振電壓v0=100mV，使調制電壓vΩ=0，調節(jié)RP3使mc1496輸出信號為最小值，再使vΩ=100mV，這時測得的輸出波形應為載波被抑制的雙邊帶信號波形，再調節(jié)RP3使輸出波形為ma=50%的調幅波，如圖所示：</p>

24、<p>　　圖4-3 調幅波</p><p>　　此外，還可根據(jù)調試得到的時域特性分析得到它的頻域特性如下：</p><p><b>　?。?-1）</b></p><p>　　圖4-4 頻域特性分析圖</p><p><b>　　總 結</b></p><

25、p><b>　　參考文獻</b></p><p><b>　　附錄</b></p><p><b>　　附錄1：元件清單</b></p><p><b>　　附錄2：調試儀器</b></p><p>　　附錄3：幅度調制電路原理圖</p>