幅度調制解調案例

#幅度調制解調器案例1.理論公式解析1.1振幅調制信號分析設載波電壓為uG)=Ucosot=Ucos2kftccmccmc設調制電壓為u(t)=UcosQt=Ucos2kFtQQmQm根據(jù)幅度調制信號的定義，已調信號的幅度隨調制信號uG）線性變化，那么普通AMQ波的振幅uG）表達式mU()二U+kumU()二U+kumcmaQ=UQmcosQt=U1+cmkU—aQmcosQtUcm=UG+mcmacosQtk是叫做靈敏度的參數(shù)，一般叫做調幅系數(shù)，也可以叫做調幅度或者調制度，m=aAUcuAMm=aAUcuAM(t)=U(t)cos①tc=(U+kucosQt)cos①tQmccma=UVi+mcosQt)cos①taccm=Ucosot+UmcosQtcosotcmccmackU卞a是載波幅度根據(jù)調制信號變化程度。這給出了單頻調制的調幅信號表達cmacmacm=Ucos①t+mUcosCo+Q)t+mUcos(co-Q)tcmc2acmc2acmacm可以看出，三個高頻分量組成了單頻信號調制的已調波，分別是角頻率為O的載波，C（Oc+Q）和（叭-Q）兩個新產生的角頻率分量。其中上邊頻分量比oc高，下邊頻分量比oc1低。頻率分量為o的載波振幅還是為U，兩個邊頻分量的振幅都是三mUcm。由于m不ccmacma1可以超過1，所以邊頻振幅不大于2Ucm，把三個頻率分量畫成圖，便能夠得到圖1所示的頻譜圖。圖1中，用每一條線段表示幅度調制波的一個正弦分量，幅度用線段的長度來表

示，頻率由在橫軸上的位置表示。通過以上的分析，振幅調制就是把低頻調制信號的頻譜搬移到高頻載波分量的兩側。由此可見，在振幅調制波中，載波沒有一點有用的信息，有用的消息只包含在邊頻分量。圖1普通調幅波的頻譜圖圖1普通調幅波的頻譜圖從圖1中可以看出，調幅波在單頻調制的時候，B二2F。調制信號的頻率并不單一,它有很多的頻率分量（比如有線電話的電信號），例如含有不同頻率00,Qk的信號12k被調制，它的調幅波表達式為將上式相乘后展開，U“(t)=U(1+m,cos0t+mncosQt+…)cosotAMcma11a22c得到如下結果mmU"(t)=Ucosot+a1Ucos(o+0Jt+a1Ucos(o—0JtAMcmc2cmc12cmc1mm+a2Ucos(o+Q)t+a2Ucos(o-Q)t+…2cmc22cmc2+^akUcos(o+0,)t+akUcos(o-Q)t2cmck2cmck同樣地，它的AM波包含載波頻率分量和一系列高、低頻率分量（&c±0丿，（①c±02），…（oc±Qk）。AM波實際上占據(jù)了一定的頻率范圍，即所謂的頻帶?？傤l率帶寬是最大調制頻率的兩倍（B=2Fmax），這一結論非常重要。假如頻率選擇網絡的頻帶不夠寬，會引max起調幅波失真的問題?；鶐盘柕念l率譜，線性移位到載波頻率的兩側，成為上邊帶和下邊帶。因此，幅度調制本質上其實是頻譜搬移的過程。因為載波不攜帶信息，所以為了減少傳輸功率，在不發(fā)送載波的情況下，只發(fā)送包含信息的上、下兩個邊帶。這叫做抑制載波的雙邊帶振幅調制，表示為DSB。DSB信號可以寫為u(t)=Auu=AUcos0tUcosotDSB0c0mcmc1=—AUcULcos(o+Q)t+cos(o-Q)tJ0mcm2cc上式中，A由調幅電路決定，AUcUcosGt是雙邊帶高頻信號的幅度，與基帶信號的幅Llmcm度成正比。高頻信號的幅度，不是基于U，而是基于零值，其可以是正的或負的。所以cm當調制信號從正半周期（即幅度調制包絡的過零點）進入負半周的時候，相應的高頻振蕩的相位發(fā)生180度突變。DSB輸出的都是有用的信號，因為它抑制載波。DSB比普通調幅實惠，但是它利用頻帶的效率幾乎沒有顯著提高。為了進一步減少傳輸功率、降低頻率帶寬和提高頻帶利用率，下面介紹單邊帶傳輸方式。對DSB調幅波的頻譜結構的進一步觀察，我們發(fā)現(xiàn)，調制信號的頻譜結構都能夠通過上、下邊帶來反映。在傳輸信號的方面，可以進一步抑制一個邊帶，僅留下一個邊帶。因此，調制信號的所有信息都在雙邊帶中。毫無疑問，這進一步降低了發(fā)射的功率，還降低一半的頻寬，這對信道非常擁擠的通信有好處。SSB單邊帶幅度調制，不僅抑制載波，而且僅傳輸一個邊帶。通常有兩種方法可以得到單邊帶信號，分別是移相法與濾波法。接下來介紹一下采用濾波法得到SSB信號的方法。載波信號u與調制信號uc輸入到乘法器（或者平衡調幅器）中，得到DSB信號。SSBcc信號是利用得到的DSB信號通過帶通濾波器來濾除雙邊帶調制信號中的一個邊帶。提取上邊帶時，邊帶濾波器的通帶高于載波頻率，當提取下邊帶的時候，邊帶濾波器的通帶低于載波頻率。因此，帶通濾波是濾波法的核心。高頻帶通濾波必須具有以下特點，首先必須無失真地讓要保留的邊帶信號通過，其次要能夠抑制需要濾除的邊帶信號。這要求濾波器在載波頻率的地方具有很好的濾波特性。通過邊帶濾波器后，就可得到上邊帶或下邊帶：下邊帶信號：1USSBlL（）=2AUCmPcmC0S（°c_C上邊帶信號：1USSBH（t）=2AUCmUcmC0S（°c+C）t從上面可以看出，調制信號的Uc與SSB信號的幅度成正比。它的頻率根據(jù)調制信號cm的頻率而變化。1.2振幅解調信號分析調制的逆過程是解調，就是在調制波中恢復原始基帶信號的過程。檢波電路可以使輸入調幅信號的邊頻分量失真而不失真到原始位置，并且是線性頻譜移位電路。檢波的方法有兩種，同步檢波和包絡檢波。調幅信號頻移的過程與調幅相反，因此檢測和調幅也可以通過由非線性器件組成的乘法器來實現(xiàn)。包絡檢波是指輸出電壓和已調信號的包絡成比例的檢波方式。AM信號的包絡和調制信號是線性的關系，因此，包絡檢波只能應用于調幅波。但是SSB信號和DSB信號與AM波不同，它們的包絡不同于調制信號的包絡，不能夠使用包絡檢波，只能使用同步檢波的方法。檢波輸出會產生三種失真：第一種失真是濾波電容緩慢放電引起的。第二種對角線失真是由檢波二極管伏安特性的彎曲引起的。第三種底部切割失真由輸出耦合電容器上充電的直流電壓引起的。在這幾種情況中，大信號檢波器受對角線失真的影響很小，主要受第一種和第三種失真的影響。但是，小信號檢波器無法避免由檢波二極管伏安特性的彎曲引起的第二種失真。2數(shù)值仿真2.1基于Matlab的數(shù)值仿真假設有一載波信號的表達式為u=Ucos(cot)，它的調制信號的表達式111u=Ucos(ot)，則根據(jù)振幅調制的理論公式，可以得到AM已調信號的表達式222u二U(1+mcos(ot))cos(ot)。假設載波信號角頻率W[=6000nrad/s，調制信號角頻率31211w2=10nrad/s。由此可以通過Matlab畫出載波，基帶和已調信號的波形圖和頻譜。載波信號波形以及載波信號波形的頻譜如圖2所示。

■■1111fill111110Q001dm20003OCEW0DQ5BjOOS0.007LUJB00的Q.flt載?遽信寫盤ii1,./^|||ma■-a(OHREDtlDDG1-.IGSQ圖2載波波形及其頻譜調制信號波形以及調制信號波形的頻譜如圖3所示。圖圖3基帶波形及其頻譜當調制度m=0.5時，已調信號波形以及已調信號波形的頻譜如圖4所示。S9M旳m的3S9M旳m的35990皿H1H如帕yjjjHJjjG1OQ圖4圖4已調波形及其頻譜(m=0.5)當調制度m=1時，已調信號波形以及已調信號波形的頻譜如圖5所示。圖5已調波形及其頻譜(m=1)當調制度m=1.5時，形的頻譜如圖6所示。稱為過調制，此時產生嚴重失真。已調信號波形以及已調信號波aoi02ajQflasqba?deaoi02ajQflasqba?deog10g0■10圖6過調制波形及其頻譜m=1.5包絡檢波是指輸出電壓和已調信號的包絡成比例的檢波方式°DSB信號和SSB信號的包絡與調制信號沒有線性關系，只有AM調制信號的包絡與調制信號是線性的關系。所以包絡檢波不能適用于DSB信號和SSB信號，但AM波可以。在利用包絡檢波解調時，直接使用了hilbert()函數(shù)，所以沒有產生失真。對m=0.5的已調信號采用包絡檢波，其波形和頻譜如圖7所示。?mi己調肓號的包培恰菽玻世?mi己調肓號的包培恰菽玻世圖7包絡檢波波形及其頻譜同步檢波，也叫做相干解調，能夠適合所有的線性幅度調制。抑制載波的雙邊帶調幅信號DSB或者是單邊帶調幅信號SSB只可以通過“同步檢波”來解調。同步檢波是通過將與載波相同的頻率和相同相位的本地振蕩器信號與調制信號相乘來執(zhí)行信號解調的過程。在利用乘積型同步檢波解調時，與本地恢復波相乘之后，通過巴特沃斯低通濾波器，也沒有產生失真的情況。司步犍坡於斯前的強調IB號矽弱a財同步區(qū)玻邀玻旨的解調佃號疲笊同出栓菽瑕菽前的科調估弓折司步犍坡於斯前的強調IB號矽弱a財同步區(qū)玻邀玻旨的解調佃號疲笊同出栓菽瑕菽前的科調估弓折Ui同尹蝶疲疲疲后的解調悟號頻譜620L!——a051D1525圖8同步檢波波形及其頻譜在實際信號傳輸過程中，通信系統(tǒng)無法避免地遇到各種噪聲。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，我們經常碰到的白噪聲就是典型噪聲之一。我們所說的白噪聲是指它的功率譜密度函數(shù)在整個頻域內是恒定的，就是服從均勻分布。它被稱為“白”噪聲，是由于它與光學中含有所有可見光頻率的白光相類似。事實上，完美的白噪音并不存在。我們一般認為白噪聲是噪聲功率譜密度函數(shù)均勻分布并且頻率范圍遠遠超過了一般通信系統(tǒng)的頻率范圍。在實際信道中，高斯噪聲是另一種常見的噪聲。高斯噪聲是指概率密度函數(shù)服從正態(tài)分布的噪聲。在本次仿真實驗中使用的是加性高斯白噪聲。加性噪聲顧名思義就是疊加在信號上的一種噪聲，而且無論信號是否存在，噪聲永遠存在，因此通常把它叫做加性干擾或者是加性噪聲。在現(xiàn)代通信系統(tǒng)中，最基本的噪聲和干擾模型是加性高斯白噪聲。白噪聲的噪聲功率譜密度在所有的頻率都是恒定的。如果白噪聲取值服從高斯分布，那這種噪聲就叫做高斯噪聲。通過在信道中疊加噪聲，并繪制出相應的波形與頻譜，并與原始的信號進行比較，以此來分析噪聲對信號有何影響。下圖顯示了添加噪聲后的情況。圖9是小信噪比的情況，噪聲幅度遠遠大于有效信號的幅度叫做小信噪。此時，包絡檢波器將有用信號干擾成噪聲。此外，門限效應是當包絡檢波器的輸入信噪比降低到特定值時，檢波器輸出信噪比急劇惡化的現(xiàn)象。圖10是大信噪比的情況，輸入信號幅度遠遠大于噪聲幅度就是大信噪比。大信

噪比的AM信號包絡檢波器的性能幾乎與相干解調性能相同。I0-10I0-10001D20304OSOil070809匪加哩再后的已伺浪00.1020.3〔140.5030.70.909圖9信噪比為5dB匪加哮聲后的已伺殺0HiQJQJQq050.0070.309狂加嗥R啟的醫(yī)科堆00.1020.3〔140.5000.70.S09圖10信噪比為20dB2.2基于AWR的軟件仿真首先在AWR軟件中選取所需要的電路模塊，然后用它們來構造振幅調制解調電路，如下圖11所示。然后把基帶信號和載波信號直接輸入到調制電路，即可以得到已調信號。圖11的中模塊A3是正弦波信號源，用來產生頻率為0.01GHz的基帶信號，模塊A2也是正弦波信號源，用來產生頻率為0.3GHz的載波信號，載波信號和基帶信號通過A1振幅調制器得到已調信號，其中振幅調制器的調幅度為0.5。下圖12為A3正弦波信號源產生的調制信號波形，下圖13為A1振幅調制器的輸出信號波形和輸出波形的包絡，下圖14為A6振幅解調器輸出的檢波信號波形。在圖13中我們可以看到，調制后的信號包絡和圖9中的基帶信號保持一致，最后經過A6振幅解調器輸出的信號與原來低頻調制信號保持一致，如下圖14所示。匸何4rp5n[FB^iir|H匸何4rp5n[FB^iir|Hr?-ai圖11AM調制解調器圖12調制信號波形圖13圖12調制信號波形圖13已調信號波形圖14解調信號波形調幅度m是調幅信號的一個很重要的參數(shù)，調幅信號的調幅度一般小于或等于1,上圖13的調幅度m=0.5，當m=1時是滿幅度調制，如下圖15。但當m>1時，如下圖16中m=1.5，會產生失真。

ModulatorOutput圖15滿調制波形ModulatorOutput圖15滿調制波形圖16過調制波形在圖11中，A5是白噪聲源，將白噪聲疊加到基帶信號上，然后進行振幅調制與解調,F面圖17和圖18就是軟件仿真結果。UodulatorOutput圖17疊加噪聲后的調制波形DejnodulatedSignal圖UodulatorOutput圖17疊加噪聲后的調制波形DejnodulatedSignal圖18疊加噪聲后的解調波形2.3基于Multisim的仿真本次研究采用模擬乘法器仿真AM調制的過程，調制與解調的電路分別設計。在調制

電路中使用了兩個交流源串聯(lián)一個直流源作為模擬乘法器的輸入，實現(xiàn)AM調制，其中交流源。幅度調制仿真電路如圖19所示。圖19模擬乘法器調制AM電路幅度調制的仿真結果見圖20-22所示。圖20AM調制結果

圖21AM調制結果圖22AM調制結果通過示波器觀察電路波形，能計算出電路的調幅系數(shù)m為:am=(Vmax-Vmin)/(Vmax+Vmin)=(1.735-0.472)/(1.735+0.472)=0.706a在該調制電路當中，乘法器按其定義只能實現(xiàn)DSB調制，但本次研究實現(xiàn)了AM調制，是由于這個電路將直流源與交流源串聯(lián)之后，再和另一個交流源并聯(lián)，這樣便可以完成AM調制，成功仿真出結果。由于AM調制時使用了乘法器電路，所以解調仿真時采用不同方法，使用二極管峰值包絡檢波電路進行仿真，解調電路如圖23所示。圖23二極管包絡檢波電路電路輸入、輸出分別如圖24-25所示。圖24輸入波形圖25輸出波形圖26所示為輸入輸出在同一窗口顯示。圖26輸入（紅）輸出（藍）同窗顯示若是令檢波電路中的C1值為0.5yF,R1值為500KQ，然后觀測輸入和輸出波形，便能發(fā)現(xiàn)發(fā)生了惰性失真，分別如圖27-29所示。圖27失真輸入波形圖28失真輸出波形圖29失真輸入（紅）輸出（藍）同窗顯示可以看出檢波時發(fā)生了惰性失真。由于工二RC的值變得很大，即時間常數(shù)過大，那放L么在接下來一段時間內的輸入信號電壓式中低于電容C上的電壓，二極管一直處于截止的形態(tài)，而輸出電壓便開始不取決于輸入信號控制，而受放電控制，從而發(fā)生了惰性失真的現(xiàn)象。3硬件實現(xiàn)3?1振幅調制實驗近年來，集成模擬乘法器隨著全球集成電路產業(yè)的發(fā)展，得到了很廣的應用。我們可以使用四象限模擬乘法器芯片，比如MC1496來進行振幅調制實驗。我校通信電子線路實驗箱的振幅調制實驗電路使用MC1496集成模擬相乘器來進行幅度調制。當用作幅度調制器時，其內部電路和外部連接如圖30所示。圖30MC1496模擬相乘器用MC1496構成的調幅器實驗電路如圖31所示。在圖中，與圖30的對應關系是：8R08與Rt相對應，8R03與RC1相對應、8R10與RC2相對應。除此以外，可以通過8W01來使9、?端達到平衡，可以通過8W02使9、仏端達到平衡。當8K01置為“on”的時候，MC1496的甲端

連直流電壓源，輸出正常的AM信號。要想改變調幅波的調制度ma，可以調整旋轉電位器8W03。8K01置為“off”的時候，輸出的是平衡調幅波。晶體管8Q01是改善調制器負載能力的跟隨器。OUT圖31OUT圖31調幅器實驗電路振幅調制實驗內容：正常調幅波的波形觀測首先，把8K01置為“on”，此時，電路變?yōu)檎Ｕ{幅的狀態(tài)。這時，設置載波的幅度為300mv，頻率為3MHZ。調制信號的幅度為300mv，頻率為2KHZ。8TP02連示波器的接口1，8TP03連示波器的接口2,就能看到正常的調幅波形。要想改變AM波的調制度ma，可以調節(jié)8W03?；鶐盘柕姆群皖l率發(fā)生變化后,輸出的波形也發(fā)生了變化。圖32是正常調幅波的波形。試j\_flMRMOOOib…jurmstT.曙幡信伽丫-均方抿值時i麗自SJE.CJF?:頻平IDMtHr?動設賈[chiMswjw'tin/圖32正常調幅波波形非對稱調幅波的波形觀測

在振幅調制的正常波形的基礎上，要想得到調制度不對稱的波形，可以調節(jié)8W02。圖33是不對稱調幅波的波形。圖33不對稱調幅波波形過調制時的調幅波波形觀測在以上實驗的基礎之上，調整8W03讓調幅波的調制度變成100%，然后再繼續(xù)增大調制信號的幅度，這時候我們可以觀察到過調制時的波形，并且和調制信號的波形作比較。下圖34是調制度100%，下圖35是過調制的AM波形圖。|TokJL.WeiMIVbMTOjAUTOSET■:-Tek幾BTiq'qMmKrrmosI/v\Aa1"(■寸m峻-11瞄3JHV均方根僮訶站■周期勺翱山3星樹率1.OO2I2H1?現(xiàn)涓自:甘也値阿Y…遨娜値阿榔丨麟旨H期1?価耐？：頻率1.*?kHt?劫設置OilzmCH2闕■Oiflnm亠饑列詢M50OJM'■圖34調制度為100%的AM波形圖35過調制AM波形三角波作為基帶信號時的AM波觀測將三角波作為基帶信號源，改變頻率，并且載波的幅度和頻率保持不變，觀察已調波發(fā)生的變化，之后調節(jié)電位器8W03,然后，觀察已調波調制度ma的變化。下圖36是三d角波作為基帶信號的調幅波形。

MPasWTO5ET3mEwiy?wl.DOcnitHiCHi2W駆i祁即’M5Q0AriflilmVFMPasWTO5ET3mEwiy?wl.DOcnitHiCHi2W駆i祁即’M5Q0AriflilmVFWOkHir圖36調制信號為三角波WXAAzA“取消倉由實驗結果發(fā)現(xiàn)，通信電子線路實驗箱的振幅調制實驗的波形結果，基本上符合預期的效果，與軟件仿真結果相同。3.2振幅解調實驗二極管包絡檢波器是最簡單常用的一種包絡檢波器。它適用于解調具有大信號電平的AM波（通常叫做大信號，一般需要1.5V或者是更加高的峰-峰值）。它電路簡單穩(wěn)定，線性度好，易于實現(xiàn)。二極管包絡檢波電路由RC低通濾波器，二極管和低頻放大部分組成，如圖37所示。圖37圖37包絡檢波電路同步檢波也叫做相干檢波。它把一個與載波同頻且同相的恢復載波與AM波相乘，然后再用低通濾波器來濾除它的高頻分量，從而解調得到了與調制信號一樣的波形。同步檢波器采用模擬乘法器來組成幅度解調器，如圖38所示。

圖38相干檢波電路圖38相干檢波電路GADJGADJCAR+CAR-OUT+SIG+OUT-SIG-BIAS振幅解調實驗內容：(1)m=30%的調幅波解調包絡檢波器的輸出信號可以在示a包絡檢波器的輸出信號可以在示首先，包絡檢波器的輸入端連接已調波，也就是說，波器連接10TP02端后觀察到。為了更好地觀察到包絡檢波器的解調性能，我們將示波器CH1連包絡檢波器的輸入，示波器CH2連包絡檢波器的輸出，得到無失真的解調波，如下圖39。通過調8W3,讓m=100%，觀察此時檢波器的輸出波形，如下圖40。增加已調a波的幅度，讓m>100%,觀察此時檢波器的輸出波形，如下圖41。a(2)對角切割失真的觀測慢慢調節(jié)直流負載，讓輸出產生對角失真，假如失真不夠明顯的話，可以加大調幅度，得到其波形，如下圖42。(3)底部切割失真的觀測在交流負載連入前，首先，先得到不失真的解調信號。然后再連入交流負載。調整交流負載大小，出現(xiàn)底部切割失真，如下圖43。假如失真不夠明顯，那就繼續(xù)加大調幅度。當開始出現(xiàn)底部切割失真之后，就減小調幅度，讓失真消失。將10K02撥到右邊前，保證解調信號不失真，10TP04連接示波器的CH2，觀察到放大后的已調信號，調整10W03的話，調幅度會產生改變。(4)三角波作為基帶信號的解調在以上的前提下，恢復m>30%，讓解調的輸出波形不失真。然后把低頻信號源的調a制信號變成三角波，就能發(fā)現(xiàn)和調制信號相對應的檢波器輸出端的波形，如下圖44。

SM.a.aE?均WG伽的細率砧沏n論chHcliv"Cica#^''wewjji''tf日DTilidNRKOmi14N4^取淆目?爲jK曠昌sw■33B.nH]?氣i蝕？asnich'dI.MtgmiTM自SM.a.aE?均WG伽的細率砧沏n論chHcliv"Cica#^''wewjji''tf日DTilidNRKOmi14N4^取淆目?爲jK曠昌sw■33B.nH]?氣i蝕？asnich'dI.MtgmiTM自

動設置圖39m=3O%的AM波的解調圖40m=100%的AM波的解調MPbtmfcAUTMT值2.1AV33T.D^jg均斤恨也阿頻準IQtNHim'^SjX''"biU1Fttmk翳Mt圖41m>100%的AM波的解調圖42對角切割失真波形tm周期ffliWOmy值i.??vW.D.ut:均卻值幗m￥g:頻率inaomJHMs*產亠rt用1DHUJIHe圖43底部切割失真波形圖44調制信號為三角波的解調波形由實驗結果發(fā)現(xiàn)，通信電子線路實驗箱的振幅解調實驗的波形結果，基本上符合預期的效果，與軟件仿真結果相同。3.3電路設計與實現(xiàn)本次研究使用Protel設計原理圖，轉化為PCB文件后送到生產廠家印制成電路板。硬件實驗的思路是采用集成模擬器MC1496為核心，繪制調幅器和解調器的原理圖，圖45為MC1496芯片內部的電路圖。在調幅時，載波信號接在V1和V4的輸入端口，即接在引腳（8）與（10）之間；調制信號接在差動放大器V5和V6的輸入端，即接在引腳的（1）和（4）之間，（2）和（3）的引腳外接1KQ的電位器，用來擴大調制信號的變化范圍，己調制信號則采取雙差動放大器的兩集電極輸出，即引腳（6）和引腳（12）之間。在構造解調器電路時，使用MC1496集成電路構成解調器，載波信號Vc加在（8）引腳和（10）引腳之間，調幅信號U通過電容C2接在（1）引腳和（4）引腳中，然后相乘am再由（12）腳輸出，通過C4、C5、R6組成的低通濾波器，最后在解調器輸出端接收調制信號。N-4BUS?E?aiTRJT-fN-4BUS?E?aiTRJT-f圖45MC1496內部線路與引腳圖使用Protel99SE軟件，然后建立sheet1.sch文件，點選File，然后選擇New，設置了相關屬性后，打開出現(xiàn)繪圖界面。然后添加所需的元件庫，因為軟件本身可能并不包含所需電子元件。在繪制原理圖的過程中，有時需要修改，可以對元件自動編號，這種方法就是放置歷史元件。在連線之前，一般將所有要使用的元件都放置出來，然后再進行連線，連線完畢后要進行封裝Footprint是元件的封裝號，例如本課題中使用的芯片MC1496的封裝號是DIP14。在繪制原理圖時，先放置好各個元件，最后連線即可。本次AM調制原理圖如圖46所示。

圖46振幅調制原理圖解調原理圖見圖47。圖47振幅解調原理圖完成原理圖的繪制后，一般要進行電氣規(guī)則檢查，點擊Tools—ERC即可。然后生成網絡報表，先打開Design，再打開CreateNetlist即可完成。先檢查電氣規(guī)則，在檢查網絡報表，確認無誤后，先執(zhí)行Design，再執(zhí)行UpdatePCB,便可操作封裝與布線。盡管Protel提供了極為便利的自動布線以及封裝功能，但是自動布局的效果一般沒有手工操作好，所以僅僅參考自動布局，手動布線效果會更好。布線完畢后，需要進行封裝，封裝必須無誤，所以封裝是非常關鍵的步驟，要對應相應的封裝號。本次涉及的元件及其封裝為：RES2（電阻）：AXIAL0.4,CAP（電容）：RB.2/.4,NPN（三極管）：TO-18,MC1496（芯片）：DIP14。首先加載調制器的網絡表，先點擊Design再點擊LoadNetslist，等待網絡表通過的結

果，然后再開始PCB板的制作。幅度調制的初步布局與完成圖如圖48-49所示?！鯃D48幅度調制PCB板初步布局及完成圖圖49圖49幅度調制PCB板初步布局及完成圖oO使用和調制相同的方法，然后制作出解調的PCB板，結果如圖50-51所示。圖50幅度解調PCB板初步布局及完成圖圖51幅度解調PCB板初步布局及完成圖3.4對比Multisim有業(yè)界領先的模擬/數(shù)字電路板的設計功能。其含有電路原理圖的圖形輸入、電路硬件描述語言的輸入方式，具有強大的仿真能力。高端版的軟件還能實現(xiàn)單片機等MCU的仿真。Multisim有真實元件，也有虛擬元件，兩種元件的最大差別是：一種是和實際元件的類型、參數(shù)值以及封裝都相對應的元件，如果使用到了這種器件，不但能使設計的仿真與真實電路有著優(yōu)秀的對比，還能直接將畫出的電路導出到其他軟件中進行PCB板繪制；而虛擬的元件作用僅是實現(xiàn)電路的仿真。Protel的高版本AltiumDesigner，是一款能優(yōu)秀的完成各種PCB板設計的設計軟件。該軟件也是類似軟件中第一個集設計流程、集成化PCB的設計、可編程器件的設計與基于處理器設計的嵌入式軟件和開發(fā)等等功能于一身的軟件，它可以同時進行PCB和FPGA設計和嵌入式設計的完成方法，還可以把設計的電路從軟件轉實現(xiàn)為硬件所需要的所有功能。軟件仿真與硬件實現(xiàn)皆采用MC1496芯片為核心制作電路圖進行對比，Multisim軟件本身并不提供MC1496芯片，我們制作出該芯片后，設計電路，完成仿真部分。仿真電路的原理圖如圖52所示。圖52Multisim仿真電路該仿真電路分為前級的振幅調制電路和后級的檢波電路。前級電路使用模擬乘法器設計，后級電路使用檢波電路來解調。加載電路使用的是n型電路，這種網絡能實現(xiàn)振幅的選擇濾波，還有阻抗匹配的功能。前級電路中，R5、R6、R7、R8和R9的功能是使未調信號和載波相乘，R4和C1形成RC電路，有很強的穩(wěn)定性。然后通過變換與耦合，沒有調制過的信號就會由MC1496進行乘法調制，最后經過包絡檢波電路，即Re2,R12和R13形成