振幅調(diào)制電路的設(shè)計(jì)與制作

1、西南x(chóng)x大學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)課程名稱(chēng)：高頻電路課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)名稱(chēng)：振幅調(diào)制電路的設(shè)計(jì)與制作姓 名：學(xué) 號(hào)：班 級(jí)：指導(dǎo)教師：起止日期：西南XX大學(xué)信息工程學(xué)院制課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)學(xué)生班級(jí)： 學(xué)生姓名： 學(xué)號(hào)： 設(shè)計(jì)名稱(chēng)： 振幅調(diào)制電路的設(shè)計(jì)與制作起止日期： 指導(dǎo)教師：設(shè)計(jì)要求：載波信號(hào)為1MHz,低頻調(diào)制信號(hào)為 1kHz,兩個(gè)信號(hào)均為正弦波信號(hào)。這兩個(gè)輸入信號(hào)可以采用實(shí)驗(yàn)室的信號(hào)源產(chǎn)生，也可以自行設(shè)計(jì)產(chǎn)生，采用乘法器1496設(shè)計(jì)調(diào)幅電路。產(chǎn)生 DSB信號(hào)，輸岀信號(hào)幅度 >200mV。課程設(shè)計(jì)學(xué)生日志時(shí)間設(shè)計(jì)內(nèi)容查看教材以及上網(wǎng)查閱資料，確定方案確定方案之后，在multisim上做仿真測(cè)試到實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)取

2、課程設(shè)計(jì)所需要的元器件檢查元器件，測(cè)量電阻電容的大小，并解決沒(méi)有直接能獲得的元器件開(kāi)始焊接電路檢查電路的冋題，進(jìn)行修改到實(shí)驗(yàn)室調(diào)試電路板，交作業(yè)答辯振幅調(diào)制電路的設(shè)計(jì)與制作設(shè)計(jì)目的和意義1 加深理解幅度調(diào)制與檢波的原理。2 掌握用集成模擬乘法器構(gòu)成調(diào)幅與檢波電路的方法。3 掌握集成模擬乘法器的使用方法。4 能夠根據(jù)原理圖連接對(duì)應(yīng)的調(diào)制信號(hào)輸出與解調(diào)位置的信號(hào)輸入設(shè)計(jì)原理由集成模擬乘法器MC1496構(gòu)成的振幅調(diào)制電路，可以實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅、抑制載波的 雙邊帶調(diào)幅以及單邊帶調(diào)幅。本次實(shí)驗(yàn)采用MC1496模擬乘法器是對(duì)兩個(gè)模擬信號(hào)（電壓 或電流）實(shí)現(xiàn)相乘功能的有源非線性器件。主要功能是實(shí)現(xiàn)兩個(gè)互不相關(guān)信

3、號(hào)相乘即 輸出信號(hào)與兩輸入信號(hào)相乘輸出，總電路圖如圖1所示。.皿T 匚-E S 4 TR4圖i電路原理圖oaouno口口口振幅調(diào)制是由調(diào)制信號(hào)去控制載波的振幅，使之按調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化。我所做的 課題要求是產(chǎn)生DSB波即雙邊帶調(diào)幅信號(hào)，就是抑制載波的雙邊帶調(diào)幅。抑制載波，保 留上、下邊帶形成的，它可以用載波和調(diào)制信號(hào)直接相乘得到。由抑制載波雙邊帶調(diào)幅 信號(hào)的頻譜可知，如果將已調(diào)信號(hào)的頻譜搬回到原點(diǎn)位置，即可得到原始的調(diào)制信號(hào)頻譜，從而恢復(fù)出原始信號(hào)。載波相位在調(diào)制信號(hào)的 0交點(diǎn)處要突變180°如下圖2 DSB調(diào) 幅信號(hào)所示，在調(diào)制信號(hào)的負(fù)半周，已調(diào)波載波與原載波相位相反。因此嚴(yán)格地說(shuō)

4、，DSB 信號(hào)并非單純的振幅調(diào)制信號(hào)，而是既調(diào)幅又調(diào)相的信號(hào) 。調(diào)制信號(hào)載波信號(hào)設(shè)載波信號(hào)的表達(dá)式為：uc UcmC0S3ct調(diào)制信號(hào)的表達(dá)式為u (t) Vcm cos t以上兩個(gè)信號(hào)輸入之后則調(diào)制信號(hào)的表達(dá)式為：Uo Vcm (1 mcos t)cos ct公式i=VmC0Sct 12mcmcos(ct)t 12mcmcos(c)t1r1DS耳t tiii/r、綃* 圖2抑制載波雙邊帶調(diào)幅信號(hào)MC1496是雙平衡四象限模擬乘法器，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)電路如圖3所示。其中Q1、Q2與Q3、Q4組成雙差分放大器，集電極負(fù)載電阻 R5、R6。Q5、Q6組成的單差分放大器用于激勵(lì) Q1Q4。Q7、Q8及偏置

5、電路構(gòu)成恒流源電路。A通道由& 10腳接交流電壓V,可作為 載波輸入通道，B通道1、4腳有外接調(diào)零電路；輸出端 6腳外接調(diào)諧于載頻的帶通濾 波器；2、3引腳之間外接負(fù)反饋電阻。若實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅，可通過(guò)調(diào)節(jié)14電位器的滑動(dòng)變阻器使1腳電位比4腳電位高，調(diào)制信號(hào)與直流電壓疊加后輸入 B通道，調(diào)節(jié)電位器 可實(shí)現(xiàn)抑制載波的振幅調(diào)制或又載波的振幅調(diào)制。若實(shí)現(xiàn)DSB調(diào)制，通過(guò)調(diào)節(jié)14電位器的滑動(dòng)變阻器使1腳電位比4腳等電位，即B通道輸入信號(hào)僅為交流調(diào)制信號(hào)。MC1496線性區(qū)和飽和區(qū)的臨界點(diǎn)在 1520mA左右，僅當(dāng)輸入信號(hào)均小于 26m v時(shí)，器材才有理想的相乘作用，否側(cè)輸出電壓中會(huì)出現(xiàn)較大的非線

6、性誤差。故，輸入線性動(dòng)態(tài)范圍的上限值太小，不適應(yīng)實(shí)際需要。為此，可在發(fā)射極引出端口2腳和3腳 之間根據(jù)需要接入反饋電阻，從而調(diào)整（擴(kuò)大）調(diào)制信號(hào)的輸入線性動(dòng)態(tài)范圍，該反饋 電阻同時(shí)也影響調(diào)制器增益。增大反饋電阻，會(huì)使器件增益下降，但能改善調(diào)制信號(hào)輸 入的動(dòng)態(tài)范圍。SIG+GADJGADJSIGBIASOUT +NC34141312111098V-NCOUT -NCCAR-NCCAR +圖3MC1496內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)步驟1、了解設(shè)計(jì)原理拿到題目之后首先在高頻電子線路教材第五章中，回顧振幅調(diào)制的原理以及其輸出 雙邊帶調(diào)幅信號(hào)的波形和頻譜。了解其原理之后，在我們做過(guò)的高頻實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)的第五 個(gè)實(shí)

7、驗(yàn) 幅度調(diào)制與解調(diào)電路，了解集成電路 MC1496的電路原理圖。2、Multisim上進(jìn)行設(shè)計(jì)仿真然后借鑒實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)原理圖開(kāi)始設(shè)計(jì)振幅調(diào)制電路。圖4為初步設(shè)計(jì)做出來(lái)的原理電路圖，在Multisim中測(cè)試其輸入的載波信號(hào)和調(diào)制信號(hào)波形。結(jié)果如圖5«$pViAClkOR- cj :士 WhE：:R14WW:佃-11NIPH VIRTUALBJT NPN VIRTUALBJ1 WFN VIHrUflL ft8匚 ；lkD ；:BJT"HI VI bi I UALm g:1WZ02CFM5 6 SkQHJT NPM VIRTUAL圖4電路原理圖HJFT HPU VIRTLUM-

8、J-SIcQ不狂A$C：0 U 0 0 0Ihkfruflllh 圖5 上圖為調(diào)制波輸入下圖為載波輸入3、修改與實(shí)際動(dòng)手在實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)取元器件之后，根據(jù)我所領(lǐng)取到的元器件的規(guī)格、大小以及種類(lèi)對(duì)原理 圖進(jìn)行一定的修改，并重新仿真，觀察結(jié)果。以確定最終焊接電路時(shí)候的原理圖。在實(shí) 驗(yàn)室開(kāi)始實(shí)際焊接電路。并完成實(shí)際測(cè)試。設(shè)計(jì)結(jié)果及分析當(dāng)輸入上圖5所示的兩個(gè)輸入波形之后，檢測(cè)到的輸出波形為下圖6所示噪 SitT-xsciTkinMiix:uon畑泌N "OOkI*dfui；叔 UbAUTG3CT i i r rial r m f aUH.： 2tfCtr?UTWAQMIRE-AaFFTII'

9、;IFtI«N FieCH： IftlrV匕a®_ TFMCTMo匿蠱逵®-.1! Uftto'AwLlO*3-<35 知曽常陽(yáng);駟 AUTOTI I l! I I i I I I I fi I I r i i/wlj占獨(dú)1KLfelrf? # 1畫(huà)昭畐VOlLTSyDLIRCBI席 =H1CHI4冊(cè)DVOLT$/OtV圖6 輸岀的DSB波形可以直觀的觀察到輸出的波形，可以看到講調(diào)幅波中的載波分量被抑制掉，雙邊帶調(diào)幅信號(hào)不僅其包絡(luò)已不再反映調(diào)制信號(hào)波形的變化，而且在調(diào)制信號(hào)波形過(guò)零點(diǎn)處的 高頻相位有180°的突變。單頻調(diào)制的 DSB波只有c

10、+Q和3 c-Q兩個(gè)頻率分量，被稱(chēng) 為上邊帶和下邊帶，他的頻譜相當(dāng)于從 AM波的頻譜中去掉了載波分量。計(jì)算公式如實(shí) 驗(yàn)原理中的公式1。體會(huì)經(jīng)過(guò)了這次的高頻電子線路課程設(shè)計(jì)之后，讓我對(duì)我所學(xué)習(xí)的這門(mén)課以及我們電 子信息工程這個(gè)專(zhuān)業(yè)有了更深一步的認(rèn)識(shí)，實(shí)際把我們課堂上，實(shí)驗(yàn)中所學(xué)所用到的電 路，自己來(lái)動(dòng)手設(shè)計(jì)并把它做成實(shí)物，在這段時(shí)間里，不管是在看原理，在 Multisim 上 進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，以及動(dòng)手焊接都激發(fā)了我極大的興趣，讓我在動(dòng)手做的過(guò)程中體會(huì)到了 樂(lè)趣，以及自己做出來(lái)之后的成就感。不過(guò)，在設(shè)計(jì)以及制作的過(guò)程中， 我也發(fā)現(xiàn)自己在理論知識(shí)上存在缺陷和不足， 需 要更深入的學(xué)習(xí)理論知識(shí)。在課程設(shè)計(jì)中，讓我體會(huì)到了理論知識(shí)的必要性和重要性。 當(dāng)然經(jīng)過(guò)這次實(shí)驗(yàn)之后，我對(duì)振幅調(diào)制電路的知識(shí)有了新的認(rèn)識(shí)。在動(dòng)手能力方面， 我也覺(jué)得自己得到了不少的鍛煉， 最開(kāi)始焊接的電路調(diào)試?yán)鲜怯?問(wèn)題，但是仿真的電路卻沒(méi)問(wèn)題，