AM調(diào)幅波設計電路

1、 高頻電路課程設計 完成期限： 2011年12月16日 課題基于MC1496調(diào)幅電路的設計學 院： 電子通信工程學院專業(yè)班級： 學 號： 學生姓名： 指導教師： 1 主要內(nèi)容用集成模擬乘法器MC1496設計調(diào)幅器二基本要求1：電源電壓12v 集成模擬乘法器 MC1496 載波頻率 fc=100KHZ 調(diào)制信號頻率 f=1KHZ2：完成課程設計說明書，說明書應含有課程設計任務書，設計原理說明，設計原理圖，要求字跡工整，敘述清楚，圖紙齊備。3：設計時間為二周。三主要參考資料1:李銀華 電子線路設計指導 北京航天航空大學出版社2005.62:謝自美 電子線路設計實驗測試 華中科技大學出版社2003.

2、103:胡宴如 高頻電子線路 高等教育出版社2009.1 2011年12月5日 目錄1. 引言及課程題目的分析.2課程題目的框圖·····························3.課程設計的目的·········

3、;···················· 4課程設計的內(nèi)容5課程設計的原理6課程設計的步驟或計算7課程設計的結果與結論8參考文獻一、 引言在高頻電子線路中的振幅調(diào)制、同步檢波、混頻、倍頻、鑒頻、鑒相等調(diào)制與解調(diào)的過程，均可視為兩個信號相乘或包含相乘的過程1。目前在無線電通信、廣播電視等方面得到廣泛應用。本文利用Multisim11 軟件仿真平臺，對MC1496 構成的調(diào)幅電路進行軟件仿真和實際電

4、路測試，并分析比較測試結果。二、題目分析調(diào)幅調(diào)制和解調(diào)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，涉及比較廣泛。在實際上包括了各種不同信息傳輸?shù)淖罨驹?，是大多?shù)設備發(fā)射與接收的基本部分，所以我們做的這個課題是有很大的意義的。本設計報告總體分為兩大問題：信號的解調(diào)和調(diào)制。在調(diào)制部分省略了載波信號的放大、功放部分，要調(diào)制的信號也同樣省略了放大部分，所以在調(diào)制中保留了調(diào)制器中的主要部分乘法器，在解調(diào)部分也只是保留了檢波器部分，即二極管檢波器。在確定電路后，利用了EDA 軟件Multisim進行仿真來驗證結果。二、電路的總框圖調(diào)制信號乘法器載波信號半波整流器低通濾波器已調(diào)波三、課程

5、設計的目的目的：通過課程設計，使學生加強對高頻電子技術電路的理解，學會查尋資料方案比較，以及設計計算等環(huán)節(jié)。進一步提高分析解決實際問題的能力，創(chuàng)造一個動腦動手獨立開展電路實驗的機會，鍛煉分析解決高頻電子電路問題的實際本領，真正實現(xiàn)由課本知識向實際能力的轉化；通過典型電路的設計與制作，加深對基本原理的了解，增強學生的實踐能力。四、課程設計的內(nèi)容1、AM振幅調(diào)制解調(diào)器的設計（1）AM振幅調(diào)制解調(diào)器的設計設計要求：用模擬乘法器MC1496設計一振幅調(diào)制器，使其能實現(xiàn)AM信號調(diào)制主要指標：載波頻率：100kHz 10MV 正弦波 調(diào)制信號：1KHz 100MV 正弦波 輸出信號幅度：大于等于5V（峰峰

6、值）無明顯失真（2）AM信號同步檢波器設計要求：用模擬乘法器MC1496設計一AM信號同步檢波器主要指標：輸入AM信號：載波頻100KHz 正弦波，調(diào)制信號：1KHz 正弦波，幅度大于1V，調(diào)制度為60%。輸出信號：無明顯失真，幅度大于5V。五、課程設計的原理1.MC1496模擬乘法器MC1496是雙平衡四象限模擬乘法器。其內(nèi)部電路和引腳如下圖(a)(b)所示。其中VT1,VT2與VT3,VT4組成雙差分放大器，VT5,VT6組成的單差分放大器用以激勵VT1VT4。VT7、VT8及其偏置電路組成差分放大器、的恒流源。引腳8與10接輸入電壓UX，1與4接另一輸入電壓Uy，輸出電壓U0從引腳6與1

7、2輸出。引腳2與3 外接電阻RE，對差分放大器VT5、VT6 產(chǎn)生串聯(lián)電流負反饋，以擴展輸入電壓Uy的線性動態(tài)范圍。引腳14為負電源端（雙電源供電時）或接地端（單電源供電使） ，引腳5外接電阻R5。用來調(diào)節(jié)偏置電流I5及鏡像電流I0的值。載波信號調(diào)制信號A模擬乘法器AM波三極管放大電路1）MC1496的內(nèi)部結構圖MC1496的引腳電路 2） 靜態(tài)工作點的設定(1)靜態(tài)偏置電壓的設置靜態(tài)偏置電壓的設置應保證各個晶體管工作在放大狀態(tài)，即晶體管的集-基極間的電壓應大于或等于2V，小于或等于最大允許工作電壓。根據(jù)MC1496的特性參數(shù)，對于圖10-1所示的內(nèi)部電路，應用時，靜態(tài)偏置電壓（輸入電壓為0時

8、）應滿足下列關系，即8=10, 1=4, 6=1212V6(12)8(10)>2V12V8(10)1(4)>2.7V12V1(4)5>2.7V設載波信號的表達式為，調(diào)制信號的表達式為，則調(diào)幅信號的表達式為：(2)靜態(tài)偏置電流的確定靜態(tài)偏置電流主要由恒流源I0的值來確定。當器件為單電源工作時，引腳14接地，5腳通過一電阻VR接正電源+VCC由于I0是I5的鏡像電流，所以改變VR可以調(diào)節(jié)I0的大小，即當器件為雙電源工作時，引腳14接負電源-Vee，5腳通過一電阻VR接地，所以改變VR可以調(diào)節(jié)I0的大小，即根據(jù)MC1496的性能參數(shù)，器件的靜態(tài)電流應小于4mA，一般取。在本實驗電路

9、中VR用6.8K的電阻R15代替。4. 課程設計的步驟或計算1.載波信號和調(diào)制信號的仿真載波Uc(t)頻率為100KHZ，振幅為10mv。調(diào)制信號U（t）頻率為1KHZ,振幅為100mv。 MC1496構成的雙邊帶調(diào)幅波電路原理圖MC1496構成的振幅調(diào)制器的調(diào)試和仿真MC1496構成的振幅調(diào)制器的仿真圖其中載波信號UC經(jīng)高頻耦合電容C2從Ux端輸入，C3為高頻旁路電容，使8腳接地。調(diào)制信號U0經(jīng)低頻耦合電容C1從Uy端輸入，C4為低頻旁路電容，使4腳接地。調(diào)幅信號從12腳單端輸出。器件采用雙電供電方式，所以5腳的偏置電阻R5接地，可計算器件的靜態(tài)偏置電流I5或I0 ，即腳2與3間接入負反饋電

10、阻RE，以擴展調(diào)制信號Uw的線性動態(tài)范圍，增大線性范圍增大，但乘法器的增益隨之減少。 RP設置為一半狀態(tài)，在實現(xiàn)調(diào)幅時載波信號加載在Q1，Q4 的輸入端，即IO8、IO10 管腳。調(diào)制信號加載在差動放大器Q5、Q6 即管腳IO1、IO4。IO2、IO3 管腳外接電阻，以擴大調(diào)制信號動態(tài)范圍。已調(diào)制信號由雙差動放大器的兩集電極輸出。接于正電源電路的電阻R6, R4用來分壓，以便提供相乘器內(nèi)部Q1Q4 管的基極偏壓；負電源通過RP，R12，R13 及R9，R10 的分壓供給相乘器內(nèi)部Q5、Q6 管基極偏壓，RP 為載波調(diào)零電位器，調(diào)節(jié)RP 可使電路對稱以減小載波信號輸出；R8,R14 為輸出端的負

11、載電阻，接于IO2、IO3端電阻R7 用來擴大U 的線性動態(tài)范圍，同時控制乘法器的增益。1. 調(diào)RP2電位器使載波輸入端平衡，在調(diào)制信號輸入鎖IN2加峰峰值為100mv，頻率為1KHZ的正弦信號，調(diào)節(jié)RP2電位器，用示波器觀察輸入端，使信號最小。2. 在載波輸入端IN1加峰值為VC 10mv ，頻率為100 KHZ的正弦先好，二 實現(xiàn)全載波調(diào)幅1) 低頻信號不就加入，送入IN1段載波信號仍為Vs（t）=10sin2*100000t (mv),調(diào)節(jié)PR1使Vab=0.25V，再將低頻信號Vs（t）=10sin2*1000t （mv）加至調(diào)制器輸入端IN2，此時紀律調(diào)幅波波形2) 載波信號VC(t

12、)不變，將調(diào)制的信號改為方波，幅值為100mv，觀察記錄此時的已調(diào)波3） 實現(xiàn)抑制載波調(diào)幅1. 低頻信號不加入，送入IN1端載波信號仍為Vs（t）=10sin2*100000t (mv)，調(diào)節(jié)RP1，用示波器觀察輸出端波形，使輸出V=0.2.載波輸入端不變，調(diào)制信號輸入端IN2加為V（t）=10sin2*1000t （mv）信號，記錄波形3）所加載波信號和調(diào)幅信號均不變，微調(diào)RP2為一個值，觀察輸出波形五課程設計的結果與結論1）通過實驗電路仿真所得到的結果滿足預期所設定的結果，最后結果如下圖所示：2）通過實際電路所得數(shù)據(jù)與仿真數(shù)據(jù)的對比，可以看出以下三個不同點：管腳1 與管腳4 的實際靜態(tài)偏置

13、電壓與仿真中的數(shù)值有所不同。在實際靜態(tài)工作電壓數(shù)據(jù)中，管腳1 與管腳4 的電壓主要是由負電源的部分分壓提供的。由于實際元器件都并不是處于理想狀態(tài)，這是造成差異的主要原因。但這個誤差對整個實驗并無明顯的影響?？梢约哟驲P 的電阻值或者同時加大R12，R13 電阻值，以減小誤差。在抑制載波振幅調(diào)制波形中，實際電路的波形上下不對稱。主要是由于器件內(nèi)部參數(shù)不可能完全對稱，致使輸出波形出現(xiàn)載波漏信號。管腳1 和4 分別接兩個51 歐的電阻，以抑制載波漏信號和改善溫度性能。所以可以通過在R9 或R10 或管腳8 中串聯(lián)上一個100 歐的電位器，調(diào)節(jié)該電位器即可改善波形的對稱性3。實際電路的波形的圖像都有些毛刺現(xiàn)象，主要原因是輸出和輸入都受到外界的干擾。本文利用Multisim10 軟件強大的電路設計和仿真功能以及電路參數(shù)調(diào)節(jié)的靈活性，創(chuàng)建MC1496構成的雙邊帶調(diào)幅電路，利用仿真平臺自帶的虛擬儀器進行仿真測試，并結合實際電路測試實驗對不同的實驗結果進行比對和分析。六參考文獻