常規(guī)調(diào)幅電路的設(shè)計(jì)楚同春

1、遼寧匚業(yè)大學(xué)高頻電子線路課程設(shè)計(jì)（論文）題目院（系）：信息科學(xué)與工程學(xué)院專業(yè)班級(jí):通信041學(xué) 號(hào):040305004學(xué)生姓名:楚同春指導(dǎo)教師:牛芳琳教師職稱: 起止時(shí)間:課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語(yǔ)院（系）：信息科學(xué)與工程學(xué)院教研室：通信教研室040305004學(xué)生姓名楚同春專業(yè)班級(jí)通信041課程設(shè)計(jì)（論文）題目常規(guī)調(diào)幅電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容:1.用EWB仿真，能夠觀察輸入輸出波形。采用陽(yáng)極平幅度調(diào)制方法進(jìn)行電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù):調(diào)幅系數(shù)為0.5，輸入信號(hào)載波頻率10000HZ（ 論 文 ） 任 務(wù)載波電壓100mV左右設(shè)計(jì)要求：1 .分析設(shè)計(jì)要求，明確性能指標(biāo)。必須仔細(xì)分析課題要求、性能、指標(biāo)及應(yīng)用

2、環(huán)境等，廣開(kāi)思路，構(gòu)思出各種總體方案，繪制結(jié)構(gòu)框圖。2. 確定合理的總體方案。以電路的先進(jìn)性、結(jié)構(gòu)的繁簡(jiǎn)、成本的高低及制作的 難易等方面作綜合比較，并考慮器件的來(lái)源，敲定可行方案。3. 設(shè)計(jì)各單元電路?？傮w方案化整為零，分解成若干子系統(tǒng)或單元電路，逐個(gè) 設(shè)計(jì)。4. 組成系統(tǒng)。在一定幅面的圖紙上合理布局，通常是按信號(hào)的流向，采用左進(jìn)右 出的規(guī)律擺放各電路，并標(biāo)出必要的說(shuō)明。成績(jī):指導(dǎo)教師簽字:遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）課程設(shè)計(jì)目的與要求1.1課程設(shè)計(jì)目的.1.2課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境.1.3課程設(shè)計(jì)的預(yù)備知識(shí).1.4課程設(shè)計(jì)要求.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1電路原理設(shè)計(jì)2.2設(shè)計(jì)電路2.3電路分析第3

3、章課程設(shè)計(jì)的仿真第4章總結(jié)參考文獻(xiàn)附錄：器件清單遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)第1章 課程設(shè)計(jì)目的與要求1.1課程設(shè)計(jì)目的本課程的課程設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的常規(guī)調(diào)幅系統(tǒng)，通過(guò)本次設(shè)計(jì)，讓學(xué)生掌握高頻電子線路的設(shè)計(jì)方法，并將其與仿真聯(lián)系起來(lái)，理論與實(shí)踐相結(jié)合，培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì) 能力。1.2做仿真部分：課程設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境4硬件要求能運(yùn)行 Windows 9.X操作系統(tǒng)的微機(jī)系統(tǒng)。EWB仿真操作系統(tǒng)。1.3課程設(shè)計(jì)的預(yù)備知識(shí)熟悉EWB仿真操作系統(tǒng)，及高頻電子線路課程。1.4課程設(shè)計(jì)要求按課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書提供的課題，按照要求設(shè)計(jì)電路，計(jì)算電路的參數(shù)，完成課程設(shè) 計(jì)。設(shè)計(jì)內(nèi)容1.用EWB仿真，能夠觀察輸入

4、輸出波形。2.采用陽(yáng)極平幅度調(diào)制方法進(jìn)行電路設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)幅系數(shù)為0.5，輸入信號(hào)載波頻率1000OHZ 載波電壓100mV左右第2章課程設(shè)計(jì)內(nèi)容2.1器,電路原理設(shè)計(jì)調(diào)幅過(guò)程是非線性變換的過(guò)程，將產(chǎn)生多種頻率分量，所以調(diào)幅電路應(yīng)LC帶濾波用來(lái)濾除不需要的頻率分量；采用平衡推挽電路可以抵消一部分不需要的頻率成分普通調(diào)幅（全載波調(diào)制）普通調(diào)幅是用需傳送的信息（調(diào)制信號(hào)）uc（t）去控制高頻載波uc（t）的振幅，使其隨 調(diào)制信號(hào)ut）的規(guī)律而變化。調(diào)幅時(shí)，載波的頻率和相位不變，而振幅將隨調(diào)制信號(hào)線性變化。若載波信號(hào)為uc（t） =UcmCOS0M，調(diào)制信號(hào)為UfYt）。則普通調(diào)幅波的振幅為：Ucm

5、(t) =Ucm+kaudt)式中，ka是一個(gè)與調(diào)幅電路有關(guān)的比例常數(shù)。Ucm(t)稱為包絡(luò)函數(shù)，它反映了 uc(t)的變 化規(guī)律。因此，調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為u AM (t) =Ucm(t) cosset =Ucm+kauG(t) cosset5根據(jù)乘法運(yùn)算的代數(shù)性質(zhì)，乘法器有四個(gè)工作區(qū)域，由它的兩個(gè)輸入電壓的極性來(lái)確定，并可用X-Y平面中的四個(gè)象限表示。能夠適應(yīng)兩個(gè)輸入電壓四種極性組合的乘法 器稱為四象限乘法器；若只對(duì)一個(gè)輸入電壓能適應(yīng)正、負(fù)極性，而對(duì)另一個(gè)輸入電壓只 能適應(yīng)一種極性，則稱為二象限乘法器；若對(duì)兩個(gè)輸入電壓都只能適應(yīng)一種極性，則稱 為單象限乘法器。2.2設(shè)計(jì)電路規(guī)調(diào)幅電路設(shè)計(jì)如

6、圖:參數(shù)如表:序號(hào)兀件名稱及標(biāo)號(hào)標(biāo)稱值1信號(hào)源Ui0.1V/10kHz2載波Uc0.05V/6MHZ3直流電壓源Uo6V4電阻器R110kQ5電阻器R210kQ6平衡電阻R10kQ7負(fù)反饋電阻R10kQ8模擬乘法器A1默認(rèn)值9集成運(yùn)算放大器AR1默認(rèn)值2.3電路分析(1)單頻調(diào)制 若調(diào)制信號(hào)為單頻信號(hào)，即 嗆-UfycosOt，則普通調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:UAM (t) = U cm(1 + ma CO血 t) CO眇 ct=Ucmcosset + Ucmma cOt CO眇 ctka=Ucm COSCCct +Ufm COSfJtU cm COSO ctUcmka = Uc(t) +丁血(t

7、)uc(t)Ucm(3)Ucm為調(diào)幅系數(shù)或調(diào)幅度，其值也可由調(diào)幅波包絡(luò)Uc叫t)的式中，Ucmcosooct為載波分戢aU不包含有用信息，調(diào)制信號(hào)的信息只包含在上下邊頻 ma =UcmmaCOSfStCOSOq 內(nèi)。最值求出U cm max Ucm min6-1所示。可以看出，已調(diào)幅波的包絡(luò)形狀與調(diào)制信號(hào)一樣。ma =Ucm max + Ucm min普通調(diào)幅波的波形如圖從調(diào)幅波的波形上看出包絡(luò)的最大值Ucmmax和最小值Ucmmin分別為:Ucmmax =Ucm(1 +ma)U cm min = Ucm(1 ma)普通調(diào)幅時(shí)ma蘭1，一般取ma =0.3。如果ma1,將會(huì)產(chǎn)生過(guò)調(diào)幅失真，其波

8、形如 圖6-2所示。由圖可知，已調(diào)波包絡(luò)形狀與調(diào)制信號(hào)不一樣，不能反映調(diào)制信號(hào)的變化 規(guī)律。圖2過(guò)調(diào)制調(diào)幅波形丁一!：+«-)(2)多頻調(diào)制 若調(diào)制信號(hào)為多頻信號(hào)，即Uf/t) =UQm1C0SfJlt+Ufm2COSfj2t + .+ UfyncOSfJntnUam (t) =Ucm(1 +乏；maj COS0jt)COSO5ctj丄則普通調(diào)幅波的數(shù)學(xué)表示式為：(5)式中，maj=kaUmj/Ucm為對(duì)第j個(gè)調(diào)制信號(hào)的調(diào)幅系數(shù)，實(shí)際上，調(diào)制信號(hào)是包含多個(gè) 頻率的復(fù)雜信號(hào)，如調(diào)幅廣播所傳送的語(yǔ)音信號(hào)頻率約為 50Hz至4.5kHz,調(diào)制后，各個(gè) 語(yǔ)音頻率產(chǎn)生成對(duì)等幅上、下邊頻，迭加后

9、形成上、下邊頻帶。從頻率角度看，調(diào)幅過(guò) 程實(shí)質(zhì)上是一種頻譜搬移過(guò)程。經(jīng)過(guò)調(diào)制后，調(diào)制信號(hào)的頻譜由低頻被搬移到載頻附近， 成為上、下邊頻帶。第三章課程設(shè)計(jì)的仿真設(shè)置U0、Ui、Uc以及電路中各元件的參數(shù)，打開(kāi)仿真開(kāi)關(guān)，從示波器上觀察調(diào)幅 波的波形以及與調(diào)制信號(hào)Ui的關(guān)系，如圖2所示。為了便于觀察，將載波頻率設(shè)置為 10kHz,可得圖3所示波形圖。由波形圖可知： 振蕩線在上下包絡(luò)線之前交替振蕩； 普通調(diào)幅信號(hào)的包絡(luò)與調(diào)制信號(hào)一致； 普通調(diào)幅信號(hào)的振蕩快慢與載波一致。遼寧工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書（論文）圖3:常規(guī)調(diào)幅電路的輸入，輸出波形乂i-Time b酩eX position 軌刃 _ 自 盼日 I

10、-Chanrid 4I g V5>bOscillosco pe¥ positicA卩Evpand JCround( j-Triaaer:Edge B 左'J Level |m 目 Bnpi B| Bl I Channel &AC 0 BB第4章設(shè)計(jì)總結(jié)調(diào)幅是連續(xù)波調(diào)制中比較重要的一部調(diào)制方法，就其來(lái)說(shuō)可以涉及長(zhǎng)、中、短與超 短波的調(diào)制，且接受設(shè)備最簡(jiǎn)單，可見(jiàn)其在實(shí)際應(yīng)用中的重要性。通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)使我明白了怎樣使用 EWE軟件仿真，如何對(duì)參數(shù)的計(jì)算及元件的 選取，如何對(duì)原理框圖的設(shè)計(jì)和應(yīng)用，但在設(shè)計(jì)中還有很多不足之處，如參數(shù)計(jì)算存在 誤差，仿真中出現(xiàn)波形失真，不過(guò)這都是我今后實(shí)踐和學(xué)習(xí)的寶貴經(jīng)驗(yàn)，以上的不足之 處我一定會(huì)克服，爭(zhēng)取在今后的實(shí)踐中不再出現(xiàn)上述的情況。71234參考文獻(xiàn)張肅文.高頻電子線路.第四版.北京：高等教育出版社，2004: 38-135張肅文.高頻電子線路學(xué)習(xí)指導(dǎo).北京：高等教育出版社，2005: 43-85 胡宴如.高頻電子線路.北京：高等教育出版社，1990（