蘭州理工大學(xué)高頻電子線路課程設(shè)計(jì)

1、*實(shí)踐教學(xué)*蘭州理工大學(xué)計(jì)算機(jī)與通信學(xué)院2010年秋季學(xué)期 通信電子線路課程設(shè)計(jì) 題 目：AM調(diào)制與相干解調(diào)專業(yè)班級：通信2班姓 名：學(xué) 號：指導(dǎo)教師：成 績：目錄 TOC o 1-5 h z 摘要 2調(diào)制 2工作電路 3仿真 52.2 AM調(diào)制方法二 .6工作原理7仿真 7四解調(diào) 8 HYPERLINK l bookmark2 o Current Document 乘積型同步檢波8 HYPERLINK l bookmark4 o Current Document .疊加型同步檢波 10 HYPERLINK l bookmark26 o Current Document .完整電路圖11.總結(jié)

2、 .12 HYPERLINK l bookmark30 o Current Document .參考文獻(xiàn) 13一. 摘要：AM的調(diào)制與解調(diào)電路應(yīng)用廣泛，在理論上包括了信號處理，模擬電子，高 頻電子和通信原理等知識。設(shè)計(jì)報(bào)告總體分為兩大部分：AM信號的解調(diào)和調(diào)制。在調(diào)制部分介紹了兩種產(chǎn)生 AM的方法，即用輸出的雙邊帶調(diào)輻波與載波 經(jīng)過相加或用調(diào)制信號與載波相乘后產(chǎn)生。在解調(diào)部分用相干解調(diào)即同步檢波方法，介紹了乘積型相干解調(diào)和疊加型相 干解調(diào)兩種方法。在確定電路后,利用了 Multisim進(jìn)行仿真來驗(yàn)證結(jié)果。關(guān)鍵詞：AM調(diào)制 AM解調(diào)同步檢波Multisim仿真二.調(diào)制2.1AM調(diào)制方法一（圖1）

3、 AM調(diào)幅波波形（圖2）工作電路工作原理雙邊帶調(diào)幅：將調(diào)幅波中的載頻分量抑制掉，僅將上、下邊帶向外發(fā)送。又 稱為抑制載波的雙邊帶調(diào)幅。（圖3）雙邊帶調(diào)幅的理想波形圖該電路是用產(chǎn)生的DSB雙邊帶信號與載波信號相加之后產(chǎn)生 AM調(diào)幅波。其中D1和D2, D3和D4兩 組二極管上的調(diào)制信號是以互為反相的 形式加入的，D3和D4是反接于電路中的。當(dāng)載波振幅遠(yuǎn)大于調(diào)制信號振幅 時(shí)，即UcmUQ,二極管實(shí)際工作在開關(guān)狀態(tài)，其通斷受載波的瞬時(shí)電壓正負(fù)極性控制。輸入信號為調(diào)制信號uQ=Ucm cosO t和載波信號uc = UCmCOSWcto當(dāng)載波信號Uc為正半周時(shí)，二極管D1和D2導(dǎo)通，反之截 CCl H

4、c至。當(dāng)載波信號為負(fù)半周時(shí)，二極管 D3和D4導(dǎo)通，反之截至。輸出4U0 = jigRiUmcos9c G)t+cos9c+C)t,載波為 15V 功率為 15KHz0此種調(diào)制器的重要優(yōu)點(diǎn)就是有效的抑制了載波，為了保證輸出信號的質(zhì)量，必須十分注意原件性能和安裝方面的平衡與對稱問題。DS暇有載波，因此將此產(chǎn)生的DSEB號與載波通過運(yùn)算放大器組成的 加法電路即可產(chǎn)生AM調(diào)幅波。加法電路中利用運(yùn)算放大器“虛斷”性質(zhì)，列出KCL方程晅+膽+我=0整理得u=一（鳥如+0收）其中u為 Ri R2 R3RR2輸出信號，uS/DuS2為輸入信號，R和R2為300。（圖4）普通調(diào)幅波的理想波形圖仿真（圖5）產(chǎn)生

5、的DSB信號（圖6）產(chǎn)生的AM信號2.2調(diào)制方法二（圖7）工作電路這是用乘法器產(chǎn)生AM信號。其中應(yīng)注意AM信號的包絡(luò)變化的最大 值不允許超過載波振幅值，否則會出現(xiàn)過調(diào)現(xiàn)象。調(diào)制信號 uq （t）= UfM cos c t= UM cos2 n Ft 高頻信號 uc（ t ）= UCM COSOCt=UCM cos2n fCt根據(jù)調(diào)幅的定義，AM信號的表達(dá)式為uam （t）=U cm+ ka u（t）cos 0ct=U cm1+ ma cos。tcos 切 c t 式中，ka 是由調(diào)幅電路決定 的系數(shù)；ma = kaU介/Ucm稱為調(diào)幅系數(shù)或調(diào)幅度，表示載波振幅受調(diào)制信號 控制的強(qiáng)弱程度。要求m

6、a1, 一般廣播信號調(diào)幅度ma的平均值約為0.3左 右。應(yīng)用500mv 1.5kHz為產(chǎn)生調(diào)制信號與10v 15kH z的載波通過相乘器即 可產(chǎn)生AM調(diào)制波。（圖8）其中A為調(diào)制信號B為AM調(diào)幅信號四、解調(diào)本設(shè)計(jì)用相干解調(diào)。同步檢波又稱相干檢波，主要用來解調(diào) AM信號， 雙邊帶DSB和單邊帶SSB調(diào)制信號。同步檢波器可用以對一般調(diào)幅信號、 平衡調(diào)幅信號、單邊帶調(diào)幅信號等進(jìn)行檢波的檢波器。相干解調(diào)有兩種實(shí)現(xiàn)電路：一種是由乘法器和低通濾波器組成；另一種將輸入信號與同步信號疊 加再經(jīng)二極管包絡(luò)檢波器，解調(diào)出低頻信號。4.1乘積型同步檢波(圖9)乘積型同步檢波電路乘積型同步檢波是直接把本地恢復(fù)載波與接

7、收信號相乘，用低通濾波器 將低頻信號提取出來。在這種檢波器中，要求恢復(fù)載波與發(fā)端的載波同頻同 相。如果其頻率或相位有一定的偏差.將會使恢復(fù)出來的調(diào)制信號產(chǎn)生失真。 輸入信號為Us，同步信號為U,，輸入信號與同步信號相乘再通過低通濾 波器。要求加入的載波信號與被解調(diào)信號同頻同相，且幅度足夠大即大于被解調(diào)信號的幅度。同步檢波原理可以理解為還原成一般調(diào)幅信號之后進(jìn)行檢波。Ubm +Us = UQCOstcosst+U sCOSOst=Us (1+mcosC t)coso st= Uam 經(jīng)低通濾1波器輸出為Uo (t)= 3 Usm U rm cos。t解調(diào)出低頻調(diào)制信號UQ(t) o用RC比例 積

8、分濾波器，其傳遞函數(shù)為F(s)=U(s)-= 1+s2% = Ri , t2 = R2CoUd(s) 1 s(12)(圖10)檢波出信號疊加型同步檢波工作電路(圖11)疊加型同步檢波電路疊加型同步檢波是將DSB或SSB信號插入恢復(fù)載波，使之成為或近 似為AM信號，利用包絡(luò)檢波器將調(diào)制信號恢復(fù)出來。對于DSB信號而言， 只要加入的恢復(fù)載波電壓在數(shù)值上滿足一定的關(guān)系，就可得到一個不失真 的AM波。包絡(luò)檢波可以用二極管包絡(luò)檢波器。其中 RC組成二極管峰值包絡(luò)檢波器。檢波二極管在輸入信號正半周導(dǎo)通，其導(dǎo)通阻抗為Rd ,這時(shí)輸入信號經(jīng)過二極管給電容 C充電，充電時(shí)間常數(shù)為RdC,由于Rd很小，充電很快到

9、達(dá)Us的峰值；峰值過后，二極管兩端電壓為反向偏置而截至，C上的電壓經(jīng)R放電，放電時(shí)間常數(shù)RlC較大，放電較慢，直到下一個正 峰值快到來時(shí)，二極管才導(dǎo)通。.完整電路圖用DSB信號與載波相加產(chǎn)生AM波，解調(diào)用AM波與載波相乘再經(jīng)過低通濾 波器。（圖 12）用調(diào)制信號與載波信號相乘產(chǎn)生 AM調(diào)幅波，檢波用乘積型同步檢波。（圖 13）.總結(jié)1.設(shè)計(jì)電路說明調(diào)幅電路又稱幅度調(diào)制電路，是指能使高頻載波信號的幅度隨調(diào)制信號的規(guī) 律而變化的調(diào)制電路。幅度調(diào)制電路有多種電路型式，例如用輸出抑制載波的雙 邊帶調(diào)幅波與載波相加即可形成 AM波，也可以用調(diào)制信號與載波相乘產(chǎn)生 AM 波。在此設(shè)計(jì)中采用了相干解調(diào)即同步

10、檢波法。同步檢波分為乘積型同步檢波和 疊加型同步檢波。其中乘積型同步檢波用 AM信號與載波相乘再通過低通濾波 器。疊加型同步檢波用DSB信號或SSB信號與載波相加再通過包絡(luò)檢波電路。 2.使用價(jià)值A(chǔ)M調(diào)幅與解調(diào)波廣泛應(yīng)用于各大廣播等形式的信息傳輸通道，因其原理簡潔，構(gòu)造簡便，廣泛應(yīng)用于生活。比如在我們所接觸的調(diào)幅收音機(jī)，它是屬于接 收裝置，其中檢波部分基本原理是相同的。3. 心得體會通過這次設(shè)計(jì)讓我真正理解了生活中日常見到的電子的裝置的基本工作 原理，認(rèn)識到理論與實(shí)踐之間的差距，聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用去理解知識比現(xiàn)成理論 來的直接與清晰明了。在設(shè)計(jì)中難免會遇到很多學(xué)習(xí)中不會注意到的問題，比如說在調(diào)制中在取某些值后輸出是失真的波形，在設(shè)計(jì)開始并沒有想過會存在 那樣多的問題，當(dāng)著手時(shí)才發(fā)現(xiàn)要完成一個信號的調(diào)制與解調(diào)， 在元器件、電 路和