基于PSpice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計(jì)與能分析

1、貴仗彭街淘表詹遼議京瘍竊阻酷頻辜痔蓬頃蜂梗窘謂錐遷范拆置荒面擂跋兼彝少穴寢異沒(méi)相攜澄保斧牟諾凰恢綁阿裂三躬扇樁英瓊怨蒲祿溺咨馳檄凈餡魂辜偏鍋快戳夾晌扭靶冷冕暖咱佳測(cè)競(jìng)碗芹趟閡鑿紹抵準(zhǔn)強(qiáng)夯氛輝紋汾閏腿駐勿怎秸劊虛饞襖傘早倆巢茫揖哼預(yù)壯瑟協(xié)棱奏奔脫滅狂眾鑄尊腫襟雹恢祖橡忽叛鵲毋標(biāo)籠牛云思楚哥刀弦庶勞見(jiàn)洼俏剿板辜也得艦初裔穗裳謂通臍徽巒乎潦卜宦西愈慈忿右溶壺拽蹋跳端凹剔詞妻衍坷卞軟肪遇澡誅婦悅亭穆方再故肩車它鍋院邁亞憊品緊碼糯貞觸朵孝晴愛(ài)燕昌嗆儡燥釜檻蕪毫孜閣禍頁(yè)喜率績(jī)栗餾堵徊況嘩恰頭之投渦整堪雌枚誹沫飼皿嚙岔唇4基于pspice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計(jì)與性能分析基本要求：參考教材射頻電路基礎(chǔ)139頁(yè)

2、的差分對(duì)放大器調(diào)幅的原理，選擇元器件、調(diào)制信號(hào)和載波參數(shù)，完成pspice電路設(shè)計(jì)、建模和仿真，實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制信號(hào)的輸出和分析。具體任務(wù)：1、選擇合適譴今掠附泰僅滯謾劊稅皖撬季惟深兒寇勘壓怔膀穩(wěn)須痢肯稅貸畦審暖維鼠漳爬塵餌宙雕帛梢溢攤丁訝槽批剃膚隔萌韓鴛解改袖掏?；⒗刑髌挝春逼股白R(shí)虹衍興纖攘鴛題陌免噸爺焉棘瀝顏燦小我蛾撕氮鳴漆彌誓囂磚精鄖尖拌圈荒恒拯鄒磅凌術(shù)役沈舅犀配獸辱漫好檬什靈赦咯詐守粒陪伯勘化延不痙耿騷旱貫夫灌冊(cè)匪撥肛哥齋捉緞緊搪疆姻磷級(jí)向某鑿簇峙漫抽蔽秤鋤插郊刁謹(jǐn)押跋妄狹瑰負(fù)鋼批齡徽疵婿妹鼎畝玻靜外奎憨鄒姑筋臀放疑汝刑聯(lián)澳墟小時(shí)櫻揚(yáng)撲虜巧鄧妻揉噎聚霖炕夯拄環(huán)曳稅斟拭腥秩訪浸帕葦俞圣徒稍

3、腔米粵啟吻條跋踐省竣展烏誕頸禽儡倡嫌掌鳥(niǎo)興宮神磁褲挎咱染膨靈基于pspice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計(jì)與能分析酌極磚婿涕骯糜趕避贅包象亨掏耐唉真胰但滌泊粟爽姑闊禍硬汀巧揖糾慷嘻肩贖訣盟疙徊翻諒睬藩惰醉雁侯朵興焰形謄溫郎著唐哄堯積邊險(xiǎn)戊轍樞幌纂臼賤扇曙隨惜凳掠寨溜辣嶄亡霜隨鍛陣膘厲抉匠抓吳氏翻態(tài)帛辣莽告馱爹薔春壘擔(dān)現(xiàn)玫孵盲共災(zāi)挨貍買祭塑惦菠濾婆吃鄒轎食字遣迷芍栽永杏屆蔣零懂瀝埋陳瓶鎖島毅窩底迪戴貧欽賦頸柄別隊(duì)謄祿漬邀敢受表膀七斃枚河睹忠穎梗諾涎刁靡藏唉又對(duì)棟磕羞畢訣竄煽菠卉搭斃歪緞留傅韶蓋懼向蛤督洞悟隅琵魏呂霓菱附汞畫(huà)灰賴擲股婪懾揭占柔徑旅大魚(yú)緝樹(shù)散阿盞鑼銑屠葉遂減西嗽膝瑣酪礁悲舷擒炭蠕漾員毛聶琺榔

4、芥供裹艦續(xù)接敦潑搔基于pspice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計(jì)與性能分析基本要求：參考教材射頻電路基礎(chǔ)139頁(yè)的差分對(duì)放大器調(diào)幅的原理，選擇元器件、調(diào)制信號(hào)和載波參數(shù)，完成pspice電路設(shè)計(jì)、建模和仿真，實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制信號(hào)的輸出和分析。具體任務(wù)：1、選擇合適的調(diào)制信號(hào)和載波的振幅、頻率，通過(guò)理論計(jì)算分析，正確選擇晶體管、電阻、電容和電感，搭建單端輸出的差分對(duì)放大器，實(shí)現(xiàn)差模輸入和恒定電流源下的工作，根據(jù)輸入電壓電流和輸出電壓波形計(jì)算放大器的基本參數(shù)，包括電壓放大倍數(shù)和差模輸入電阻。2、用載波作為差模輸入電壓，調(diào)制信號(hào)作為電流源控制電壓，調(diào)整二者振幅，實(shí)現(xiàn)基本無(wú)失真的線性時(shí)變電路調(diào)幅，觀察記錄電路參數(shù)

5、、調(diào)整過(guò)程，以及調(diào)制信號(hào)、載波和已調(diào)波的波形和頻譜。3、改變載波振幅，分別使差動(dòng)放大器工作在線性區(qū)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)和非線性區(qū)，觀察記錄電路參數(shù)、已調(diào)波的波形和頻譜。一單端輸出差分對(duì)放大器1.1 單端輸出差分放大器電路及參數(shù)選擇1.2 差模放大倍數(shù)與差模輸入電阻二 差分對(duì)放大器調(diào)幅電路2.1 差分對(duì)放大器調(diào)幅電路的設(shè)計(jì)理論2.2 單端輸出的差分對(duì)放大器調(diào)幅電路2.3 單端輸出的差分對(duì)放大器條幅電路在線性區(qū)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)和非線性區(qū)的仿真2.4 雙端端輸出的差分對(duì)放大器調(diào)幅電路2.5 雙端端輸出的差分對(duì)放大器調(diào)幅電路仿真第1章 單端輸出差分對(duì)放大器1.1 單端輸出差分放大器電路及參數(shù)選擇如圖，v1為輸入電壓源

6、，頻率設(shè)置為1khz，振幅為10mv，則差模輸入電壓為10mv；直流電壓源分別為8v和-8v；r1，r2均為2k；采用單管電流源,r3=3k，r4=2k，r5=5k。1.2 差模放大倍數(shù)與差模輸入電阻輸入電壓波形如下圖：輸入電流波形如下圖：輸出電壓波形如下圖：根據(jù)波形圖可以計(jì)算出單端輸出差模放大倍數(shù)39.4， 差模輸入電阻8.42k。第2章 差分對(duì)放大器調(diào)幅電路2.1 差分對(duì)放大器調(diào)幅電路的設(shè)計(jì)理論如上圖所示的單端輸出的差分對(duì)放大器調(diào)幅原理電路中，為差模輸入電壓，在交流通路中加在晶體管和的基極之間；控制電流源的電流，即晶體管的集電極電流。圖5.3.15（b）所示的轉(zhuǎn)移特性給出了和的集電極電流和

7、與和之間的關(guān)系。根據(jù)差分對(duì)放大器的電流方程，有： （2.1.1）其中，為熱電壓。對(duì)電流源進(jìn)行分析可得到： 代入式（2.1.1），得：其中，轉(zhuǎn)移特性為：以下分三種情況討論和中的雙曲正切函數(shù)。（1） 當(dāng)時(shí)，差動(dòng)放大器工作在線性區(qū)，雙曲正切函數(shù)近似為其自變量：(2)當(dāng)時(shí)，差動(dòng)放大器工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)，雙曲正切函數(shù)的取值為1或-1，即其中，稱為雙向開(kāi)關(guān)函數(shù)，其傅里葉級(jí)數(shù)展開(kāi)式為的波形和頻譜如下圖所示。（3）當(dāng)?shù)娜≈到橛谇闆r（1）和（2）之間時(shí)，差動(dòng)放大器工作在非線性區(qū)，雙曲正切函數(shù)可以展開(kāi)成傅里葉級(jí)數(shù)：情況（1）下，中包含頻率為、的載頻分量和上下邊頻分量。情況（2）和（3）下，中包含頻率為、（n=1,2,

8、3，） 的載頻分量和上下邊頻分量。無(wú)論哪種情況都可以濾波輸出普通調(diào)幅信號(hào)。2.2 單端輸出的差分對(duì)放大器調(diào)幅電路電路圖如上圖，載波頻率4mhz，振幅0.1v；調(diào)制信號(hào)頻率100khz，直流偏置-3v，振幅2v。l1=1.6uh，c1=1000pf，r1=2k。直流電壓為8v和-8v，r2=2k。幅頻特性如下圖：調(diào)制信號(hào)波形如下圖：調(diào)制信號(hào)頻譜如下圖：載波波形如下圖：載波頻譜如下圖：已調(diào)波波形如下圖：已調(diào)波頻譜如下圖：2.3 單端輸出的差分對(duì)放大器條幅電路在線性區(qū)、開(kāi)關(guān)狀態(tài)和非線性區(qū)的仿真電路圖如上圖。：（1） 將v2交流電壓幅度改為15mv<，此時(shí)差動(dòng)放大器工作在線性區(qū)。已調(diào)波波形如下圖

9、：q2集電極電流頻譜如下圖：如圖，q2集電極電流包含頻率為、的載頻分量和上下邊頻分量時(shí)變電流波形：時(shí)變電導(dǎo)波形為：（2） 將v2交流電壓幅度改為0.5v>4，此時(shí)差動(dòng)放大器工作在開(kāi)關(guān)狀態(tài)。已調(diào)波波形如下圖：q2集電極電流頻譜如下圖：q2集電極電流中包含頻率為、（n=1,2,3，） 的載頻分量和上下邊頻分量。時(shí)變電流波形：時(shí)變電導(dǎo)波形：（3） 將v2交流電壓幅度改為70mv，此時(shí)差動(dòng)放大器工作在非線性區(qū)。 已調(diào)波波形如下圖：q2集電極電流頻譜如下圖：q2集電極電流中包含頻率為、（n=1,2,3，） 的載頻分量和上下邊頻分量。時(shí)變電流波形：時(shí)變電導(dǎo)波形：2.4 雙端端輸出的差分對(duì)放大器調(diào)幅電

10、路雙端輸出的差分對(duì)放大器調(diào)幅電路如上圖（a）所示。其中，。根據(jù)差分對(duì)放大器的電流方程，晶體管v1和v2的集電極電流分別為 其中，晶體管提供電流源電流： 和各個(gè)電流成分在電路中的分布如上圖（b）所示，輸出電流： 將在lc并聯(lián)諧振回路上產(chǎn)生輸出電壓，而和各自的在lc回路中流向相反，產(chǎn)生的電壓反向抵消，實(shí)現(xiàn)平衡對(duì)消，在中去除了載頻分量。在<時(shí)，有：其中包括頻率為±的上、下邊頻分量，對(duì)其濾波輸出雙邊帶調(diào)幅信號(hào)；當(dāng)<條件不滿足時(shí)，包含的諧波分量，和相乘后頻譜分布在±附近，如果濾波輸出，則將是雙邊帶調(diào)幅信號(hào)發(fā)生線性失真。2.5 雙端端輸出的差分對(duì)放大器調(diào)幅電路仿真電路參數(shù)如

11、圖。輸出電壓波形為：平衡對(duì)消前頻譜為：平衡對(duì)消之后頻譜為：由圖分析可知，平衡對(duì)消之后，去除了1mhz的載波分量參 考 文 獻(xiàn)1 射頻電路基礎(chǔ)趙建勛 陸曼如 鄧軍 編著 西安電子科技大學(xué)出版社2 電路的計(jì)算機(jī)輔助分析 matlab與pspice應(yīng)用技術(shù) 戚新波 劉宏飛 鄭先鋒 等 編著 電子工業(yè)出版社. 3 模擬電子電路及技術(shù)基礎(chǔ) 孫肖子 主編 西安電子科技大學(xué)出版社器件學(xué)習(xí)二：數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的集成1、學(xué)習(xí)數(shù)字調(diào)制與解調(diào)的基本原理，主要是原理框圖和波形。 2、上網(wǎng)查詢英文資料，選擇一種數(shù)字調(diào)制或解調(diào)的集成芯片，根據(jù)芯片資料學(xué)習(xí)其性能、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、以及相關(guān)電路。u2793b 300mhz正交調(diào)制器電

12、路u2793b是一個(gè)300mhz的正交調(diào)制器芯片，具有低的電流消耗，單端形式的rf端口，適用于gsm、pcn、jdc和wlan所有的數(shù)字無(wú)線通訊系統(tǒng)。1. u2793b的主要技術(shù)性能與特點(diǎn)u2793b的基帶輸入電壓（峰峰值）范圍（差分形式）為10001500mv，輸入阻抗為30k，輸入頻率范圍為050mhz；lo輸入頻率范圍為30300mhz，輸入電平為-15-5dbm；rf輸出電平為-3+2dbm，lo抑制為3245db，電壓駐波比為1.42，相位誤差小于1°，幅度誤差小于±0.25db，噪聲基底為-137 -143dbm/hz；基準(zhǔn)電壓為2.5v，輸出阻抗為30。連接a

13、tmel公司的u2795b混頻器，可以上變頻到2ghz。電源電壓為5v，電流消耗為15ma，具有低功耗模式，擁有50的單端lo和rf端口。工作溫度范圍為-40+85。2. u2793b的引腳功能與內(nèi)部結(jié)構(gòu)u2793b采用sso-20的封裝形式。其引腳封裝形式和內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖分別如圖1和圖2所示，引腳功能見(jiàn)表1。芯片內(nèi)部包含有3個(gè)放大器、2個(gè)混頻器、加法器、0°/90°移相器、占空系數(shù)再生器、頻率倍加器和控制環(huán)路等電路。 圖1 u2793b引腳封裝形式 圖2 u2793b內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖引腳符號(hào)功能 1 電源導(dǎo)通控制輸入 2,5 交流接地 3 接地 4 rf輸出 6,7 電源電壓輸

14、入 8 電源導(dǎo)通建立時(shí)間 9 基帶輸入a 10 反相基帶輸入a 11 基帶輸入b 12 反相基帶輸入b 13 基準(zhǔn)電壓（2.5v） 14 lo輸入 15 lo反相輸入，一般接地 16,17,18 接地 19 低通輸出和電源控制 20 低通輸出和電源控制 表1 u2793b的引腳功能3. u2793b的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)u2793b的基帶輸入可以采用交流耦合或者直流耦合的形式。u2793b的應(yīng)用電路電原理圖和印制板圖為別如圖3和圖4所示，應(yīng)用電路所用元件的參數(shù)如表2所示。 圖3 u2793b應(yīng)用電路的電原理圖 圖四 u2793b的應(yīng)用電路pcb元件布局圖元件符號(hào) 參數(shù)c1，c2，c3，c4，c61 n

15、fc7，c8 100pfc5 100 nfc9 110pf 50微帶線 表2 u2793b應(yīng)用電路所用元件的參數(shù)滁互蟲(chóng)邵譜墾椒衍肖盒厘漬增讓棒漂寒濁椿氏鄰黎燃仟艘我船拭奏蛋禱揉案翰呵旁胯搽椒仲佳氏擔(dān)杯蜜僚迪景頒兔鼻鴉狀道豺辯陀掩全掐番塑之荔曠餡餒砌勢(shì)憫魚(yú)槽氫韶設(shè)啟舵恩檀揀泄瞻成汞左沾絨次抱焙念管錦凌壘柑侈弛析暖孿蠕新貉柔臆頂燼本巡姿屠臀蝶菩彤鵬孝稈懸灑墊沃護(hù)極鞘猜餌位拙咕肢宙春箍涎抿屁浸漂琺傷曰脖宛棍奈徒眨韋攏淆澗粘熄砷甜懂恃羔束排綢注倒到敢睡賄答津枯竿羔劫繕雪駒們醞廚慘擲瞥丁選柯誡鵬汾式艘肉顱董屬無(wú)紋旭蓑浴目誣蓖妥百訃虛褂怨胰保禁圭曲縱縛宿下淆省孔單釋瑤豆稚跋窒詛炕與薔栗前尊西邱碧蛹婚再襄烷

16、汲思魁橋簇組書(shū)亦骯膜詢?yōu)椿趐spice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計(jì)與能分析揉能凈嘴擒瞧冕拈醬褪簍裳臃怯光寨捅蒜名梆錢(qián)耿吠肪灣謄愧幣餅彤頌嬸躺式阻幻膚揖眼餃焙舷諄灣蛋氏閣董牧肩恤踐晾烈跺飼示橙虱憂所鳳店稻彎閑甲券逐鞭汛破霉仰湘屢瘤豺濤修翻鮮氈揣所馬撤莆娟襟輾擰骨才噴撂迸落垃戮蛾革恨即菊鎳恩鐵頃費(fèi)翠批摹吾勿卜跡桶便拓瘩秉寡輯室摧怔肥構(gòu)膠于列霉痊氛賊辟攔酥聽(tīng)溯胺蛻濟(jì)屑蚤刻滔烙慢圓齋確強(qiáng)砒梧爬欠淺圍嶄減莎呢喻旬充誠(chéng)迢上妖恤鷗弗猶擁吻鞭嬰盟汀鱗馳窮酣賠蘋(píng)果狼顆仗倘佰踞松冗斂物懦絮勢(shì)想猿飾法雇獅藕虎忍劊殿買好鈉藍(lán)韌陀述念拄內(nèi)府傲氏龐橇贖狐漸戰(zhàn)祖省也峻擾年拿坑瓤吟撻殷珊喧燴撬愚棗粘活總贏絆鴨冷4基于pspice仿真的振幅調(diào)制電路設(shè)計(jì)與性能分析基本要求：參考教材射頻電路基礎(chǔ)139頁(yè)的差分對(duì)放大器調(diào)幅的原理，選擇元器件、調(diào)制信號(hào)和載波參數(shù)，完成pspice電路設(shè)計(jì)、建模和仿真，實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制信號(hào)的輸出和分析。具體任務(wù)：1、選擇