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文檔簡(jiǎn)介
1、AM調(diào)制解調(diào)電路的設(shè)計(jì)仿真與實(shí)現(xiàn)1.P roteus軟件簡(jiǎn)介Proteus軟件是英國(guó)LABCENTERELECTRON公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其 它EDAX具軟件的仿真功能,還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及 外圍器件的工具。Proteus是世界上著名的EDAX具(仿真軟件),從原理圖布圖、代碼調(diào) 試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真,一鍵切換到PCB設(shè)計(jì),真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。Proteus軟件具有4大功能模塊:智能原理圖設(shè)計(jì)、完善的電路仿真功能、獨(dú)特的單 片機(jī)協(xié)同仿真功能、實(shí)用的PCB設(shè)計(jì)平臺(tái)。由于Proteus軟件界面直觀、操作方便、仿真 測(cè)試和分析功能
2、強(qiáng)大,因此非常適合電子類(lèi)課程的課堂教學(xué)和實(shí)踐教學(xué),是一種相當(dāng)好的 電子技術(shù)實(shí)訓(xùn)工具,同時(shí)也是學(xué)生和電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員進(jìn)行電路仿真分析的重要手段。Proteus軟件具有其它EDAX具軟件(例:multisim )的功能。這些功能是:(1) 原理布圖(2) PCB自動(dòng)或人工布線(3) SPICE電路仿真革命性的特點(diǎn)(1) 互動(dòng)的電路仿真用戶甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如 RAM ROM鍵盤(pán),馬達(dá),LED LCD AD/DA部分SPI器 件,部分IIC器件。(2) 仿真處理器及其外圍電路可以仿真51系列、AVR PIC、ARM等常用主流單片機(jī)。還可以直接在基于原理圖的 虛擬原型上編程,再配合顯示及輸出,能看到運(yùn)
3、行后輸入輸出的效果。配合系統(tǒng)配置的虛 擬邏輯分析儀、示波器等,Proteus建立了完備的電子設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境。本次Proteus課程設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) AM調(diào)制解調(diào)電路的原理圖繪制以及電路的仿真。運(yùn) 用由三極管組成的乘法器調(diào)制出 AM信號(hào),再經(jīng)非線性元件二極管與電容等組成的包 絡(luò)檢波電路解調(diào)得到解調(diào)信號(hào)。2. AM調(diào)制解調(diào)電路基本原理2.1振幅調(diào)制電路振幅調(diào)制AM調(diào)制也稱(chēng)普通調(diào)幅波,已調(diào)波幅度將隨調(diào)制信號(hào)的規(guī)律變化而線性變化, 但載波頻 率不變。設(shè)載波是頻率為 3C的余弦波: uc(t)=Ucmcos 3 ct,調(diào)制信號(hào)為頻率為 Q的 單頻余弦信號(hào),即UQ (t)=U Q mcosQ t( Qw c),則普
4、通調(diào)幅波信號(hào)為:UAh(t)= (U cm+kUbm cos Q t)cos w ct = U HI+McosQ t)cos w ct(1)式中:M吐kUQm/Ucm,稱(chēng)為調(diào)幅系數(shù)或調(diào)幅度AM調(diào)制信號(hào)波形如圖1所示:WWVA圖1.普通調(diào)幅波形顯然AM波正負(fù)半周對(duì)稱(chēng)時(shí):MaUc中Uma>e Ucm = Ucm- Umin,調(diào)幅度為:Ma=( Uma> Ucm ) / Ucm =( Ucm- Umin ) / UcmMa= 0時(shí),未調(diào)幅狀態(tài)Ma= 1時(shí),滿調(diào)幅狀態(tài)(100%),正常Ma值處于01之間。Ma>1時(shí),普通調(diào)幅波的包絡(luò)變化與調(diào)制信號(hào)不再相同,會(huì)產(chǎn)生失真,稱(chēng)為過(guò)調(diào)幅現(xiàn)象。
5、所 以,普通調(diào)幅要求Ma必須不大于1。圖2所示為產(chǎn)生失真時(shí)的波形。圖2.Ma>1時(shí)的過(guò)調(diào)制波形振幅調(diào)制電路的組成模型從調(diào)幅波的表達(dá)式(1)可知,在數(shù)學(xué)上調(diào)幅電路的組成模型,可以由一個(gè)相乘器和 一個(gè)相加器組成。如圖3所示:圖3低電平調(diào)幅原理圖2.2振幅解調(diào)電路包絡(luò)檢波原理振幅解調(diào)是振幅調(diào)制的逆過(guò)程,從頻譜的角度看就是將有用信號(hào)從高頻段搬到低頻段。而要完成頻譜搬移(有新頻率產(chǎn)生),電路中必須要有非線性器件。一般情況下, AM波采用包絡(luò)檢波即峰值檢波的方式實(shí)現(xiàn)解調(diào)。即包絡(luò)檢波就是從AM波中還原出原調(diào)制信號(hào)的過(guò)程.專(zhuān)業(yè)資料.設(shè)輸入普通調(diào)幅信號(hào)uAM(t )如(1)式所示,圖4中非線性器件工作在開(kāi)
6、關(guān)狀態(tài),則非線性器件輸出電流為:io(t)=guAM(t) K1 (3 ct)=gUcm(1+MbosQt)cos 3 ct !( i)n 12 cos( 2n i)wct2 n i(2n1)式中:g非線性器件伏安特性曲線斜率??梢?jiàn)io中含有直流,Q,3 c ,3 c ±Q以及其它許多組合頻率分量,其中的低頻分 量是gUm(1+ISfcosQ t) /n。用低通濾波器取出io中這一低頻分量,濾除 3c- Q及其以 上的高頻分量,就可以恢復(fù)與原調(diào)制信號(hào) U (t )成正比的單頻信號(hào)了。圖4.包絡(luò)檢波原理圖圖4中(a)圖為包絡(luò)檢波電路的組成模型,(b)圖則為包絡(luò)檢波還原信號(hào)的波形變化過(guò)
7、程和頻譜的變化情況。檢波器的性能指標(biāo)二極管峰值包絡(luò)檢波器的性能指標(biāo)主要有檢波效率(電壓傳輸系數(shù))Kd、輸入電阻Ri、 惰性失真和底部切割失真幾項(xiàng)。1. 檢波效率檢波效率是指檢波器的輸出電壓和輸入高頻電壓振幅之比。直流傳輸系數(shù):Kd=Uc/ Um交流傳輸系數(shù):Kd=LD /mUa其中,Uo為輸出直流電壓,Um為輸入高頻載波幅度;mUc為輸出解調(diào)信號(hào)幅度,UQ為包 絡(luò)幅度。由以上關(guān)系可知,檢波效率 Kd越大越好。2. 等效輸入電阻由于二極管在大部分時(shí)間處于截止?fàn)顟B(tài),僅在輸入高頻信號(hào)的峰值附近才導(dǎo)通,所以檢波器的瞬時(shí)輸入電阻是變化的。檢波器的前級(jí)通常是一個(gè)調(diào)諧在載頻的高Q值諧振回路,檢波器相當(dāng)于此諧
8、振回路的負(fù)載。為了研究檢波器對(duì)前級(jí)諧振回路的影響,故定義檢波器等效輸入電阻Ri=Uim/lim,其中Uim是輸入等幅高頻電壓振幅,lim是輸入高頻電 流的基波振幅。經(jīng)分析可知,檢波器對(duì)前級(jí)諧振回路等效電阻的影響是并聯(lián)了一個(gè)阻值為 Ri的電阻。3惰性失真在調(diào)幅波包絡(luò)線下降部分,若電容放電速度過(guò)慢,導(dǎo)致uo的下降速率比包絡(luò)線的下 降速率慢,則在緊接其后的一個(gè)或幾個(gè)高頻周期二極管上為負(fù)電壓,二極管不能導(dǎo)通,故稱(chēng)為惰性造成Uo波形與包絡(luò)線的失真。由于這種失真來(lái)源于電容來(lái)不及放電的惰性失真。要避免惰性失真4.底部切割失真需要滿足的條件是RCX V1m ax由交直流負(fù)載不同引起。直流負(fù)載為 R,交流負(fù)載R
9、是R與RL的并聯(lián)。不失真的條件是Mac R /R。負(fù)載切割失真在整個(gè)調(diào)制頻率圍都可能出現(xiàn)卜圖5.底部切割失真波形3 各組成部分的工作原理3.1調(diào)制電路的工作原理單片集成模擬乘法器模擬乘法器是低電平調(diào)幅電路的常用器件,它不僅可以實(shí)現(xiàn)普通調(diào)幅,也可以實(shí)現(xiàn) 雙邊帶調(diào)幅與單邊帶調(diào)幅。既可以用單片集成模擬乘法器來(lái)組成低電平調(diào)幅電路,也可以直接采用含有模擬乘法器部分的專(zhuān)用集成調(diào)幅電路。模擬乘法器可實(shí)現(xiàn)輸出電壓為兩個(gè)輸入電壓的線性積,典型應(yīng)用包括:乘、除、平方、 均方、倍頻、調(diào)幅、檢波、混頻、相位檢測(cè)等。單片集成模擬乘法器種類(lèi)較多,由于部電路結(jié)構(gòu)不同,各項(xiàng)參數(shù)指標(biāo)也不同。在選擇時(shí)應(yīng)該以下主要參數(shù):工作頻率圍
10、、電源電 壓、輸入電壓動(dòng)態(tài)圍、線性度等。本次AM調(diào)制實(shí)驗(yàn)中選擇的是 MC1596莫擬乘法器,其主要特性參數(shù)如下:電源電壓:V+= 12V, V- = -8V;輸入電壓動(dòng)態(tài)圍:-26m* Uxw 26mV -4V< UyW 4V;輸出電壓動(dòng)態(tài)圍:土 4V;3dB帶寬:300MHzMC1596是以雙差分電路為基礎(chǔ),在Y輸入通道加入了反饋電阻,故Y通道輸入電壓動(dòng) 態(tài)圍較大,X通道輸入電壓動(dòng)態(tài)圍很小。通常X通道作為載波或本振的輸入端,而調(diào)制信 號(hào)或已調(diào)波信號(hào)從丫通道輸入。當(dāng)X通道輸入是小信號(hào)(小于26 mV)時(shí),輸出信號(hào)是X、丫 通道輸入信號(hào)的線性乘積。當(dāng)X通道輸入是頻率為co c的單頻很大信號(hào)
11、時(shí)(大于260 mV),根 據(jù)雙差分模擬乘法器原理,輸出信號(hào)應(yīng)是 丫通道輸入信號(hào)和雙向開(kāi)關(guān)函數(shù) K2( o ct)的乘積: 兩種情況均可實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。圖6是MC1596部電路圖。圖6.MC1596部電路圖圖7.MC1596組成的普通調(diào)幅電路Y 通道兩輸入端1、4腳之間外接有調(diào)零電路,可通過(guò)調(diào)節(jié)50kQ電位器使1腳電位比 4腳高Uy,調(diào)制信號(hào)uQ (t)與直流電壓Uy迭加后輸入丫通道。調(diào)節(jié)電位器可改變調(diào)制指 數(shù)Ma。輸出端6、12腳外應(yīng)接調(diào)諧于載頻的帶通濾波器。2、3腳之間外接丫通道負(fù)反饋 電阻。實(shí)驗(yàn)采用的調(diào)幅電路實(shí)驗(yàn)中所用的AM調(diào)制電路是由圖6和圖7電路圖組合而成的電路圖,如下圖 8所示:圖8.A
12、M調(diào)制電路3.2包絡(luò)檢波電路321二極管包絡(luò)檢波電路AM波采用的解調(diào)電路為包絡(luò)檢波電路。包絡(luò)檢波電路通常采用二極管和RC濾波網(wǎng)絡(luò)組成,如圖9所示。圖9.二極管檢波電路當(dāng)輸入的AM波的幅度足夠大時(shí),假設(shè)二極管起理想開(kāi)關(guān)的作用,則AM波經(jīng)過(guò)二極管后AM波的負(fù)半周被削去,只剩下幅度按調(diào)制信號(hào)規(guī)律變化的一連串正半周余弦脈沖,如 圖10所示。將這一串余弦脈沖經(jīng)RC濾波網(wǎng)絡(luò)濾除高頻分量后,就可取出調(diào)制信號(hào)UQ (t) 分量,完成解調(diào)過(guò)程。如果輸入是高頻等幅波,則檢波輸出就是直流電壓,這就可以作為 接收信號(hào)的場(chǎng)強(qiáng)指示。圖10.檢波輸出波形322實(shí)驗(yàn)采用的包絡(luò)檢波電路為了使二極管峰值包絡(luò)檢波器能正常工作,避免
13、失真,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將普通二極管檢 波電路做了一些改進(jìn),因而實(shí)驗(yàn)選取的電路如圖11所示。要求必須根據(jù)輸入調(diào)幅信號(hào)的工作頻率與調(diào)幅指數(shù)以及實(shí)際負(fù)載 RL,正確選擇二極管和R1、R2和C Cc的值。此次實(shí) 驗(yàn)各元件的參數(shù)如下:C=0.01 卩 F, R1=1kQ, R2=5kQ, Cc=47卩 F, RL=10kQ圖11.改進(jìn)后的二極管峰值包絡(luò)檢波器3.3實(shí)驗(yàn)總原理圖綜合以上的原理,可以得到實(shí)驗(yàn)總電路圖,如圖12所示:圖12.實(shí)驗(yàn)總原理圖4. Proteus原理圖繪制4.1準(zhǔn)備畫(huà)圖1. 安裝好軟件后點(diǎn)擊桌面上圖標(biāo)進(jìn)入軟件環(huán)境。2. 在看是菜單中找到Proteus圖標(biāo)單擊,進(jìn)入Proteus操作界面。3
14、. 設(shè)置所需原件。單擊繪圖工具欄中的元件模式按鈕,進(jìn)入元件庫(kù),在元件庫(kù)中通過(guò)搜索欄中分別鍵入 CAP電容、RES電阻、POT-HGf動(dòng)變阻器、2N1711型NPN三極管、1N914 二極管、LT1014A運(yùn)放、ALTERNATOR!到對(duì)應(yīng)屬性的元件。需在元件庫(kù)中找出相應(yīng)阻值, 電容,電感的元件。雖 Pick Dewier*f M圖13.Proteus元件選擇框4.2放置元件及排版1.通過(guò)對(duì)象選擇器窗口單擊選擇相應(yīng)元件, 在右側(cè)圖形編輯窗口中單擊左鍵放置元件。 元件的移動(dòng):用鼠標(biāo)左鍵按住元件拖曳。元件的旋轉(zhuǎn):選定所需旋轉(zhuǎn)元件,單擊繪圖工具欄左右旋轉(zhuǎn)按鈕完成旋轉(zhuǎn)。元件的刪除:通過(guò)鼠標(biāo)左鍵選定要?jiǎng)h除
15、的元件,點(diǎn)擊鍵盤(pán)上的delete鍵即可完成對(duì)應(yīng)元器件的刪除2將鼠標(biāo)移至元件引腳處待出現(xiàn)紅色方框單擊鼠標(biāo)左鍵將鼠標(biāo)移至所需連接的另一元 件管腳處待出現(xiàn)紅色方框后再次單擊鼠標(biāo)左鍵完成單根導(dǎo)線的連接。以此類(lèi)推,按照實(shí)驗(yàn) 原理圖放置元件并布線。弓I出節(jié)點(diǎn):在所需引出節(jié)點(diǎn)導(dǎo)線處單擊鼠標(biāo)右鍵,移動(dòng)鼠標(biāo)即可在該點(diǎn)設(shè)置節(jié)點(diǎn)并引 出導(dǎo)線。3.完成電路布線后,為使電路更加緊湊有邏輯性,各功能區(qū)域明顯,應(yīng)對(duì)相應(yīng)元件或 導(dǎo)線位置進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。元件位置調(diào)整:?jiǎn)螕粝鄳?yīng)元件按住鼠標(biāo)左鍵并將元件拖曳至相應(yīng)位置后放開(kāi)即可。導(dǎo)線間距的調(diào)整:將鼠標(biāo)移至要調(diào)整導(dǎo)線所連接的元器件,單擊該器件,相應(yīng)導(dǎo)線及 元器件將變?yōu)檫x定狀態(tài),將鼠標(biāo)移
16、至該導(dǎo)線處出現(xiàn)左右(上下)調(diào)節(jié)標(biāo)志,按住鼠標(biāo)左鍵 拖曳相應(yīng)導(dǎo)線到預(yù)定位置后放開(kāi),即可移動(dòng)導(dǎo)線。4.3模擬及仿真添加示波器:在繪圖欄中選擇虛擬儀器菜單中的Oscilloscope (示波器)選項(xiàng),將其放置到圖形編輯窗口,連接相應(yīng)導(dǎo)線至測(cè)試點(diǎn)。電路連接無(wú)誤,并且添加完示波器以后,根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,選定所需信號(hào)源及測(cè)試儀表, 單擊仿真鍵仿真。觀察仿真波形,并選擇合適的周期,然后調(diào)節(jié)波形的幅值,以獲得清晰 的波形。5. Proteus電路的仿真實(shí)驗(yàn)選用Proteus軟件實(shí)現(xiàn)本電路圖的仿真。在電路原理圖中,將各元件合理安放,并將參數(shù)調(diào)試完畢,然后用示波器觀察各輸出參考點(diǎn)波形。由圖12可清楚看到uAM(t)和
17、Uo的輸出端口,這樣便于將示波器上的波形與輸入輸出信號(hào)一一對(duì)應(yīng)。單擊開(kāi)始按鈕,彈出示波器顯示窗格,調(diào)整周期與各幅值使各波形清新可見(jiàn)。仿真結(jié) 果如圖14所示,各波形從上到下依次為:解調(diào)信號(hào) Uo,調(diào)制信號(hào)uAM(t),輸入信號(hào)Uc, 輸入信號(hào)UQ0-3Gnve<l:一二Clhiiirwl CPCFVIlIGnDCGNOOFFD %I!IIII1IIIll圖14.仿真得到的波形將掃描周期改為100卩s,觀察到的波形如下圖15所示,波形由上到下依次為:解調(diào)信號(hào)Uo,調(diào)制信號(hào)uAM(t),輸入信號(hào)Uc,輸入信號(hào)UQo圖15然后緩慢調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,觀察各波形的變化情況,發(fā)生失真時(shí)的波形記錄如下圖1
18、6所示:圖16圖17為變掃描周期后觀察到的波形圖176 結(jié)果與分析6.1輸入信號(hào)的參數(shù)載波信號(hào)Uc : 8V, 25kHz;調(diào)制信號(hào)UQ: 1V, 600Hz6.2 AM調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路因?yàn)閄通道輸入的是很大的信號(hào),故 Uo(t)=k 2UyK2( co ct),又由于是普通調(diào)頻,故輸 入調(diào)制信號(hào)應(yīng)疊加在直流電壓 E2上,即卩Uy(t)=E2+ UQ (t),而E2=-8V,不小于UQ (t)的 最大幅值,顯然調(diào)制指數(shù)不大于1。由于fc=25kHz,f Q =600Hz所以用帶通濾波器很容易取出其中的普通調(diào)幅信號(hào)頻譜 而濾除fc的三次及其以上奇次諧波周?chē)臒o(wú)用頻譜。6.3包絡(luò)檢波電路1) 檢波
19、二極管通常選正向電阻小(500 Q以下)、反向電阻大(500k Q以上)、結(jié)電容 小的點(diǎn)接觸型鍺二極管,注意最高工作頻率應(yīng)滿足要求。2) RC時(shí)間常數(shù)應(yīng)同時(shí)滿足以下兩個(gè)條件: 電容C對(duì)載頻信號(hào)應(yīng)近似短路,故應(yīng)有R , RC , 通常取RC 5 10WcC wcwc 為避免惰性失真,應(yīng)有RCCX 1 M a ,代入已知條件,可得(1734) X 10-6 < RCC 0.15 x 10-3Mamax3) 設(shè) R17/R 18=0.2,J則 R17=R/6, R18=5R/6。為避免底部切割失真,應(yīng)有 Mac R /R, 其中R' =R17+R18RL/(R18+RL。代入已知條件,
20、可得R<63 k Q。因?yàn)闄z波器的輸入電阻 R不應(yīng)太小,而Ri=0.5R,所以 R不能太小。取R=6kQ,另取 C4=0.01卩F,這樣Rc=0.06X 10-3,滿足對(duì)于時(shí)間常數(shù)的要求,因此,R17=1 kQ, R18=5 kQ。4) Cc的取值應(yīng)使低頻調(diào)制信號(hào)能有效的耦合到RL上,故取C5=47F由此可見(jiàn):調(diào)幅指數(shù)越大,調(diào)制信號(hào)的頻率越高,時(shí)間常數(shù)RC的允許值越小。7.元器件清單CategoryRefere neeValueOrder CodeNumberResistorsR1、R2、R8 R171k4ResistorsR3 R43.9k2ResistorsR5 R6 R1910k3
21、ResistorsR7511ResistorsR9 R107502ResistorsP R11、R121002ResistorsR36.8k1ResistorsR14 R15 R165003Resistorsr R185k1CapacitorsC1、C31nF2CapacitorsC20.1uF1CapacitorsP C40.01uF1CapacitorsC547uF1Tran sistorsQ1-Q82N17118DiodesP D1、D21N9142Miscella neousRV150k18 .設(shè)計(jì)總結(jié)9 心得體會(huì)10參考文獻(xiàn)【1】顧寶良編著通信電子線路(第 2版),電子工業(yè)出版社,2
22、007.8【2】寧帆 方建邦 高立 編通信電子電路基礎(chǔ),人民郵電出版社,2009.1【3】高衛(wèi)斌主編電子線路(第3版),電子工業(yè)出版社,2009.11【4】余萍、然、賈惠彬編著通信電子電路,清華大學(xué)出版,2010.10【5】魯捷編 電子技術(shù)基礎(chǔ)教程,清華大學(xué)出版社,2005.92008.4【6】謝自美 羅杰編電子線路設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試(第4版),電子工業(yè)出版社,淮海工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告書(shū)題目:超外差式調(diào)幅發(fā)射與接收機(jī)電路設(shè)計(jì)學(xué)院:電子工程學(xué)院專(zhuān)業(yè):通信工程班級(jí):通信091姓名:蔣瑛潔學(xué)號(hào):0309121102012年1 月5日超外差式調(diào)幅發(fā)射與接收機(jī)電路設(shè)計(jì)1引言隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,我們的生活
23、越來(lái)越科技化。正是這些科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,才 使得我們的生活發(fā)生了翻天覆地的變化。這學(xué)期,我們學(xué)習(xí)了高頻電子線路這門(mén)課,讓我對(duì)無(wú)線電通信方面的知識(shí)有了一 定的認(rèn)識(shí)與了解。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì),可以來(lái)檢驗(yàn)和考察自己理論知識(shí)的掌握情況,同 時(shí),將理論變成實(shí)踐,更是能使自己加深對(duì)理論知識(shí)的理解,提高自己的設(shè)計(jì)能力。1.1 發(fā)射機(jī)原理概述及框圖發(fā)射機(jī)的主要任務(wù)是完成有用的低頻信號(hào)對(duì)高頻載波的調(diào)制,將其變?yōu)樵谀骋恢行念l率上具有一定帶寬、適合通過(guò)天線發(fā)射的電磁波。通常,發(fā)射機(jī)包括三個(gè)部分:高頻部分,低頻部分,和電源部分。高頻部分一般包括 主振蕩器、緩沖放大、倍頻器、中間放大、功放推動(dòng)級(jí)與末級(jí)功放。主振器的作用是
24、產(chǎn)生 頻率穩(wěn)定的載波。為了提咼頻率穩(wěn)定性,主振級(jí)往往米用石英晶體振蕩器,并在它后面加 上緩沖級(jí),以削弱后級(jí)對(duì)主振器的影響。低頻部分包括話筒、低頻電壓放大級(jí)、低頻功率 放大級(jí)與末級(jí)低頻功率放大級(jí)。低頻信號(hào)通過(guò)逐漸放大,在末級(jí)功放處獲得所需的功率電 平,以便對(duì)高頻末級(jí)功率放大器進(jìn)行調(diào)制。因此,末級(jí)低頻功率放大級(jí)也叫調(diào)制器。超外 差式調(diào)幅發(fā)射機(jī)系統(tǒng)原理框圖如圖1所示。圖1.1超外差式調(diào)幅發(fā)射機(jī)系統(tǒng)原理框圖1.2 接收機(jī)原理概述及框圖接收機(jī)的主要任務(wù)是從已調(diào)制 AM波中解調(diào)出原始有用信號(hào),主要由輸入電路、混頻 電路、中放電路、檢波電路、低頻放大器、低頻功率放大電路和喇叭或耳機(jī)組成。原理框 圖如圖2所示
25、?;祛l入電路廣播電±廣4 pq ' L-送給混頻電路?;祛l將輸入信號(hào)的頻率變?yōu)橹蓄l,但其幅值變化規(guī)律不改變。不管輸入的高頻信號(hào)的頻率如何, 混頻后的頻率是固定的,我國(guó)規(guī)定為465KHZ中頻放大器將中頻調(diào)幅信號(hào)放大到檢波器所 要求的大蕩小。由檢波器將中頻調(diào)幅信號(hào)所攜帶的音頻、信號(hào)取下來(lái),送給低頻放大器。低頻 放大器將檢波出來(lái)的音頻信號(hào)進(jìn)行電壓放幅接收機(jī)由功率放大器將音頻信號(hào)放大,放大到其 功率能夠推動(dòng)揚(yáng)聲器或耳機(jī)的水平。由揚(yáng)聲器或耳機(jī)將音頻電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)槁曇簟?調(diào)幅發(fā)射機(jī)電路設(shè)計(jì)與工作原理2.1 主振蕩器的設(shè)計(jì)及仿真此次設(shè)計(jì),主振蕩器采用經(jīng)典的三點(diǎn)式晶體振蕩器,要求產(chǎn)生一個(gè)15M
26、HZ勺正弦波晶體的穩(wěn)定性較好,所以,晶體振蕩器的頻率也相對(duì)穩(wěn)定。圖皮爾斯晶體振蕩電路圖為并聯(lián)型晶體振蕩器,其中晶體是作為 Q值的電感使用,因此用晶體構(gòu)成的 選網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該是LC諧振回路,該電路又稱(chēng)為皮爾斯晶體振蕩電路。L1為高頻扼流圈,為集電極提供直流偏置;C4為旁路電容,保證晶體管的基極交流接地,直接接入LC回路,減小損耗;Cc為耦合電容,利用極高的 Qq和極小的Cq便可以獲得喝高的頻穩(wěn)定度。C1,C2 是晶體負(fù)載電容。仿真如圖所示。圖并聯(lián)晶體振蕩器仿真圖2.2 緩沖放大器的設(shè)計(jì)晶體振蕩器產(chǎn)生的信號(hào)相對(duì)較弱,再加上傳播過(guò)程中各種原因?qū)е碌乃p,必須要進(jìn) 行放大后才能做載波,同時(shí)也必須減弱前后電路
27、的相互影響,所以產(chǎn)生振蕩電路后必須使 用緩沖放大器進(jìn)行控制。圖緩沖放大電路這是采用分壓式偏置電路,靜態(tài)電壓時(shí)通過(guò)電阻R1、R2的分壓提供的。R4旁邊的加一個(gè)旁路電容C3可以避免電阻R4對(duì)電路的影響。輸入信號(hào)由 C1耦合到三極管的基極, 輸出信號(hào)由電容C2耦合輸出。為了更好的對(duì)高頻信號(hào)放大,采用型號(hào)為MPQ2222勺三極管,要改變放大倍數(shù)只要調(diào)整電阻就可以了。仿真如圖所示。圖緩沖放大電路仿真2.3 振幅調(diào)制電路的設(shè)計(jì)振幅調(diào)制電路采用基極振幅調(diào)制電路,基極調(diào)制是三極管本身具有的調(diào)制特性。如圖 2.3所示,載波變壓器耦合L2、C1構(gòu)成的L型網(wǎng)絡(luò)加到晶體管基極上,調(diào)制信號(hào)通過(guò)變壓 器Tr和扼流圈L3加到基極上,
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