DSB調幅電路設計與制作

通信電路實習報告姓名朱云翔學號201285250133同組者文斌琪指導老師蔡汪洋實習時間2014年12月8日至2011年12月19日指導老師評語：報告評分建議等級：指導教師簽名：日期：DSB調幅電路設計與制作1實驗目的掌握通信電子電路的實際開發(fā)所要掌握技術，培養(yǎng)其動手能力，觀察能力，分析和解決實際問題的能力，鞏固、加深理論課知識，增加感性認識，進一步加深對通信電子電路應用的理解，提高對電路制造調試能力和系統(tǒng)設計能力。提高對常見電路故障的分析和判斷能；培養(yǎng)學生嚴肅認真、實事求是的科學態(tài)度，理論聯(lián)系實際的工作作風和辯證思維能力。2實驗儀器芯片MC1496信號源高頻信號發(fā)生器雙蹤示波器電路板，電阻,電容,電源,引線以及焊接電路所需工具等若干3實驗原理3.1調幅原理DSB調制屬于幅度調制。幅度調制是用調制信號去控制載波的振幅，使其按調制信號的規(guī)律變化而變化的的過程。其中，直流分量為零。由于AM信號在傳輸信息的同時，也同時傳遞載波，致使傳輸效率太低，造成功率浪費。既然AM系統(tǒng)的載波并不攜帶信息，所以不發(fā)送載波仍能傳輸信號，此時稱為雙邊帶調幅，即雙邊帶調制。雙邊帶調幅信號的實現(xiàn)模型如圖3.1，由模型可得DSB的時域表達為圖3.13.2電子元件MC1496芯片1塊1.0KΩ電阻2個51Ω電阻1個3KΩ電阻2個10KΩ電阻3個100Ω電阻2個820Ω電阻1個1.3KΩ電阻1個0.1uF電容3個10uF電容1個25uF電容1個50KΩ滑動變阻器1個3.3DSB調幅電路原理圖圖3.2電路原理圖4實驗內容和步驟4.1建立原理圖（1）.新建一個工程文件（.DDB）給這個工程文件命名和設置好保存路徑。在WINDOWS95/98或NT界面下雙擊Protel99圖標，點擊File(文件)中new項，新建設計數(shù)據(jù)庫。在Browse選項中選取需要存儲的文件夾，然后點擊OK即可建立自己的設計數(shù)據(jù)庫如圖4.1。圖4.1新建一個工程文件（2）.新建一個原理圖文件（.sch）給這個原理圖文件命名。在上一步OK后顯示的界面中雙擊Document,再執(zhí)行File/new命令，出現(xiàn)下面的對話框如圖4.2。選擇圖標（圖標對應的文件類型自己查閱），單擊OK按鈕，完成新建原理圖文件。圖4.2新建一個原理圖文件（3）.原理圖的繪制。在下圖中選擇常有元器件。圖4.3常用元器件單擊圖中的開始連線,整個走線和元器件連接完后開始給元器件整體命名如電阻R1,R2電容C1，C2等。此時可以采用系統(tǒng)一次命名不必手動一個一個命名。最后添加元器件的封裝（這個很重要）如果是系統(tǒng)庫中的元器件一般是自帶的有封裝，如果是系統(tǒng)沒有這個封裝只能自己做一個封裝。下圖是一個電阻的界面雙擊時可以打開，其中Footprint就是這個電阻的封裝如果沒有要手動添加。特別注意的是封裝時要選擇庫文件里面存在的封裝值，否則網(wǎng)絡表會報錯。常用元器件封裝表：元件類別元件庫中名稱常用封裝電阻RES1、RES2AXIAL0.3－AXIAL1.0電阻排RESPACK3、RESPACK4DIP16滑線變阻器POT1、POT2VR1－VR5無極性電容CAPRAD0.1－RAD0.4電解電容ELECTRO1、ELECTRO2RB.2/.4－RB.5/1.0（一般<100uF用RB.1/.2，100uF-470uF用RB.2/.4，>470uF用RB.3/.6）電感INDUCTORAXIAL0.3二極管DIODEDIODE0.4（小功率）、DIODE0.7（大功率）發(fā)光二極管LEDSIP2或DIODE0.4光敏二極管PHOTODIODE0.7三極管NPN、NPN1、PNP、PNP1TO-系列大功率三極管T0-3中功率三極管如果是扁平的用TO-220，如果是金屬殼的用TO-66小功率三極管TO-5，TO-46，TO-92A，TO-92B場效應管、MOS管、JFET、MOSFET可以用跟三極管一樣的封裝光電耦合器OPTOISO1DIP4光電耦合器OPTOISO2BNC晶閘管SCRTO-46穩(wěn)壓管DIODESCHOTTKYDIODE0.4電源穩(wěn)壓塊78系列如7805，7812等TO-126、TO-22079系列有7905，7912，7920等晶振CRYSTALXTAL1整流橋BRIDGE1、BRIDGE2FLY474系列集成塊74*DIP4-－DIP64(數(shù)字為不連續(xù)偶數(shù))雙列直插元件DIP4-－DIP64(數(shù)字為不連續(xù)偶數(shù))555定時器555DIP8熔斷器FUSE1、FUSE2FUSE單排多針插座CON1—CON50（不連續(xù)）SIP2—SIP20（不連續(xù)）PIN連接器（雙排）16PIN—50PIN（不連續(xù)）IDC16—IDC50（不連續(xù)）4端單列插頭HEADER4POWER4圖4.4元器件的封裝（4）.當電路圖繪制完成后就可以實用在線DRC檢查看看有沒有常見的錯誤，此時系統(tǒng)會自動報警，如果有錯誤在創(chuàng)建網(wǎng)絡表時是通不過的在PCB文件中導入網(wǎng)絡表就不能實現(xiàn)。執(zhí)行Tools/ECR菜單命令。圖4.5ERC電器檢查此時說明有一個錯誤，需要檢查并改正。注意一定要全部正確后才能導入執(zhí)行，否則無效。如果錯誤特別多可能是因為某個地方的小錯誤導致的連鎖錯誤，一定要確定封裝值在所在庫文件里是存在的。常出現(xiàn)的錯誤如下：1:Footprintnotfoundinlibrary/FootprintnotAvailable元件引腳的封裝在庫中不存在,即封裝出錯2:Nodenotfound元件引腳未封裝3:Componentnotfound沒有找到元件4:Componentalreadyexists添加已經(jīng)存在的元件5:Netalreadyexists添加已經(jīng)存在的網(wǎng)絡標識6:Alternativefootprintusedinstead缺少元件封裝，但系統(tǒng)自動引用4.2制作電路板.在計算機上利用Protel99se軟件按照原理圖進行畫圖，并標記好各個元器件的數(shù)值和正負極性等。其中MC1496芯片庫文件如下圖4.6MC1496庫文件.再次利用Protel99se軟件對所做的原理圖進行自動排列順序，以求排列好的PCB電路圖美觀流暢，如果排列好的PCB圖不夠理想，則可以手動進行排列整齊，封裝好的PCB原理圖如下圖所示：圖4.7封裝好的PCB原理圖（3）.PCB圖中的元件移動，進行初步布局，點擊“規(guī)則”按鈕，在里面將生成PCB板設置為單面板，然后點擊“自動布局”按鈕。Protel99將會自動對你的PCB文件進行布局和布線。布線完成后檢查無誤后，便可進行最后的“覆銅”最后生成PCB板。（在布線過程中遇到的問題，因為原理圖中的元件比較多，經(jīng)過許多次的擺放始終不能達到不交叉的情況，所以最后決定還是采取制作雙面版）。圖4.8布線后的PCB板在布線時也要遵守EMC，MEI的相關原則尤其是高頻電路。需要說明的是我們此次采用兩層板布線要求銅線盡量走頂層，如果實在不能通過也要在走底層時盡量短。這樣我們就能把整個底層作為地層，從而保持整個地層的完整性減少干擾。這其中就是EMC，EMI的原則的簡單應用。圖4.9覆銅后PCB板（4）.對照覆銅后PCB板，利用焊接工具將各元器件依次焊接在電路板上，再次對照原路圖，檢查是否連接正確和有無焊接技術上的錯誤。實驗焊接后電路板如下圖所示：圖4.10焊接好電路板正面圖4.11焊接好電路板反面4.3調試電路板完成了電路的設計和制作之后，就要開始對電路進行調試，調試的具體步驟如下：4.3.1信號輸入整個DSB振幅調制電路有2個信號輸入端，一個為原始信號，另一個是載波信號，在實驗室的信號產生器上選擇一個低頻正弦信號作為原始信號輸入，選擇高頻正弦信號作為載波信號輸入。4.3.2電路接線信號源的調節(jié)，輸出頻率選擇3.5-12Mhz，然后對頻率進行微調，使頻率穩(wěn)定在10.7Mhz然后在“高頻信號”端街上導線。電路板載波輸入端接信號源的高頻信號。即從信號源中導出高頻信號。電路板的C2處輸入端連上正弦函數(shù)信號作為原始信號。示波器CH1端接上C2的輸入端，對波形進行檢測，得出波形作為輸出波形的參考量。CH2接輸出端的兩頭。（注意正負不要接反）R7的電源端接上12V電源的正極，電路板的接地端接電源的GND端。4.3.3調試DSB振幅調制的標準波形。圖4.5DSB振幅調制的標準波形檢查線路，確認線路無誤后，開啟儀器進行調試，可以使用電路板上的電位器來調節(jié)。得DSB調制波形后，調試結束。測試波形如下圖：圖4.6調試后所得波形4.3.4波形分析觀察我們得出的AM調制波形，發(fā)現(xiàn)與標準AM調制波形基本吻合，證明我們的電路設計以及焊接都未出現(xiàn)任何的重大偏差。（調制時發(fā)現(xiàn)波形特別不穩(wěn)定，任何挪動就可能導致波形的失真，不會出現(xiàn)穩(wěn)定的DSB波形。）將DSB調制的標準波形于我們電路所得DSB調制波形進行對比，不難發(fā)現(xiàn)，波形中存在噪音的影響。這說明我們還是沒有很好的消除掉噪音的影響?？v觀整個的設計和焊接流程，噪音影響如此大的原因可能是1.焊接技術的粗糙2.導線相互間的電磁干擾3.元局過于松散4.儀器誤差5.實驗室環(huán)境的影響5實習心得體會通過這次為期兩周的電子電路的實習，讓我們接觸了電路的設計和制作。感覺遠比在課堂上所學的多，第一周在7教的五樓機房，第一天覺得一周的時間很長所以我們大部分人都在做別的事，可能剛開始并沒有投入特別大的精力，但隨著時間的流逝，讓我們認識到時間的短暫。在機房的一周里我們熟悉了Protel99se軟件的使用，了解到PCB電路板的制作過程，同時熟悉AM振幅調試整個原理和過程。在老師、同學的指導下，熟悉使用Protel繪制電路圖，包括SCH文件繪制，PCB文件繪制，PCB封裝以及覆銅PCB板。第二周我們在7教的六樓實驗室焊接電路板，這次我們不再像第一周那樣貪玩，我們在第二天就差