调幅和检波电路的设计讲解.doc

等级:课 程 设 计课程名称调幅和检波电路的设计课题名称 高频电子线路专 业电子信息工程班 级电信1401学 号21姓 名曾举正指导老师周细凤2016年6月24日湖南工程学院课 程 设 计 任 务 书湖南工程学院课程设计任务书 课程名称 高频电子线路 题 目 调幅和检波电路的设计与仿真分析 学生姓名 曾举正 专业班级 电信1401 学号 21 指导老师 周细凤 课题审批 下达日期 2016年06月07日 一、设计内容1、普通调幅电路的设计与仿真分析2、检波电路的设计与仿真分析二．设计要求 1、给出用模拟乘法器实现单频调幅的具体设计思路和实现电路 2、给出用模拟乘法器实现多频调幅（要求调制信号含有三个频率）的具体 设计思路和实现电路 3、 利用上一步中实现的单频调幅电路输出作为输入，用模拟乘法器和低通滤波电路实现同步检波4、自定义载波、调制信号的幅值及频率。

采用EWB或者ORCAD等专业软件仿真，能够观察输入输出波形5、编写课程设计说明书；6、课程设计说明书和所有图纸要求用计算机打印(A4纸)三、进度安排第1天：下达设计任务书，介绍课题内容与要求；第2、3天：查找资料，确定系统组成；第4～7天：单元电路分析、设计、仿真； 第8～9天：课程设计说明书撰写； 第10天：整理资料，答辩共两周）四、参考文献1. 张肃文主编.，《高频电子线路》，高等教育出版社.2. 谢自美主编，《电子线路设计、实验、测试》，华中理工大学出版社3. 沈伟慈主编，《通信电路》，西安电子科技大学出版社五、说明书基本格式1）课程设计封面； 2）设计任务书； 3）目录；4）设计思路，系统基本原理和框图； 5）单元电路设计分析；6）设计总结； 7）附录； 8）参考文献； 9）电路原理图； 10）评分表 目录...........................................................................................1、 课程设计的任务要求.....................................................52、 设计思路设计步骤........................................................63、 电路图的设计与绘制..............................................94、 仿真调试及结果..........................................................145、 总结...........................................................................176、 评分表........................................................................181、 课程设计的任务要求 1、给出用模拟乘法器实现单频调幅的具体设计思路和实现电路。

2、给出用模拟乘法器实现多频调幅（要求调制信号含有三个频率）的具体 设计思路和实现电路 3、 利用上一步中实现的单频调幅电路输出作为输入，用模拟乘法器和低通滤波电路实现同步检波4、自定义载波、调制信号的幅值及频率采用EWB或者ORCAD等专业软件仿真，能够观察输入输出波形5、编写课程设计说明书；6、课程设计说明书和所有图纸要求用计算机打印(A4纸)2、 设计思路设计步骤1、 调幅的概念调幅（AM）：使载波振幅按照调制信号改变的调制方式叫调幅经过调幅的电波叫调幅波它保持着高频载波的频率特性，但包络线的形状则和信号波形相似调幅波的振幅大小，由调制信号的强度决定调幅波用英文字母AM表示2、 检波的概念与检波的分类将音频信号或视频信号从高频信号(无线电波)中分离出来叫解调，也叫检波幅度调制的解调简称检波，其作用是从幅度调制波中不失真的检出调制信号来根据是否需要同步信号，检波可分为同步检波和包络检波3、集成模拟乘法器1496的内部结构集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。

采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分立器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越所以目前在无线通信、广播电视等方面应用较多集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等下面介绍MC1496集成模拟乘法器1）MC1496的内部结构MC1496 是目前常用的平衡调制/解调器它的典型应用包括乘、除、平方、开方、倍频、调制、混频、检波、鉴相、鉴频、动态增益控制等MC1496 的和内部电路与外部引脚图如图1(a)(b)所示 (a) (b) (a)1496内部电路 (b)1496引脚图 图1 MC1496的内部电路及引脚图网络上能查到两种它的引脚图一种是10管脚的，一种是14管脚的，两者功能没有区别，其中10管脚的相比14管脚的少了7、9、11、13四个N/C管脚，N/C管脚只是为了方便接插和焊接用的它内部电路含有 8 个有源晶体管，引脚 8 与 10 接输入电压 VX、1与 4接另一输入电压VY，6 与12 接输出电压 VO。

一个理想乘法器的输出为VO=KVXVY，而实际上输出存在着各种误差，其输出的关系为：VO=K（VX +VXOS）（VY+VYOS）+VZOX为了得到好的精度，必须消除 VXOS、VYOS与 VZOX三项失调电压引脚 2 与 3 之间需外接电阻，对差分放大器 T5与 T6产生交流负反馈，可调节乘法器的信号增益，扩展输入电压的线性动态范围各引脚功能如下：1：SIG+ 信号输入正端 2: GADJ 增益调节端3：GADJ 增益调节端 4: SIG- 信号输入负端5：BIAS 偏置端 6: OUT+ 正电流输出端7: NC 空脚 8: CAR+ 载波信号正端9: NC 空脚 10: CAR- 载波信号输入负端11: NC 空脚 12: OUT- 负电流输出端13: NC 空脚 14: V- 负电源（2） MC1496电路实现原理工作原理如下：在乘法器的一个输入端输 入载波信号另一输入端输入调制信号，则经乘法器相乘，可得输出抑制载波的双边带调幅信号的表达为：W W若要输出普通调幅信号，只要调节外部电路的平衡电位器，使输出信号中有载波即可。

输出信号表达式为：普通振幅调制电路的原理框图与抑制载波双边带振幅调制电路的原理框图如图2所示 图2（3）Multisim建立MC1496电路模块启动multisim14程序，Ctrl+N新建电路图文件，按照MC1496内部结构图，将元器件放到电子工作平台的电路窗口上，按住鼠标左键拖动，全部选中被选择的电路部分由周围的方框标示，表示完成子电路的选择为了能对子电路进行外部连接，需要对子电路添加输入/输出单击Place / HB/SB Connecter 命令或使用Ctrl+I 快捷操作，屏幕上出现输入/输出符号，将其与子电路的输入/输出信号端进行连接带有输入/输出符号的子电路才能与外电路连接单击Place/Replace by Subcircuit命令，屏幕上出现Subcircuit Name对话框，在对话框中输入MC1496，单击OK，完成子电路的创建选择电路复制到用户器件库，同时给出子电路图标双击子电路模块，在出现的对话框中单击Edit Subcircuit 命令，屏幕显示子电路的电路图，可直接修改该电路图。

MC1496内部结构multisim电路图和电路模块如图1所示3、 电路图的设计与绘制1、普通调幅电路的设计 图3是由MC1496组成的普通调幅电路由图可知，X通道两输入端⑧、⑩脚直流电位均为6V，可作为载波输入通道；Y通道两输入端①、④脚之间外接有调节电路，可以通过调节50KΩ电位器使①脚电位比④脚高Uy，调制信号UΩ（t）与直流电压Uy相加后输入到Y通道调节电位器可改变调制指数Ma输出端⑹、⑿脚外应接调谐于载频的带通滤波器②、③之间外接Y通道负反馈电阻 图32、 多频调幅电路的设计 实现了单频调幅以后，多频调幅就能较简单的进行了首先使用一个加法器对两个信号进行相加，然后再用一个加法器使前一个以合成的信号和第三个信号相合成，最后将输出地合成信号加入到模拟乘法器条幅电路中 本实验将要用到加法器图4为加法器电路： 图4实验电路图如图5所示： 图53检波电路的设计振幅调制信号的解调过程称为检波。

常用方法有包络检波和同步检波两种由于普通调幅波（AM）信号的包络直接反映了调制信号的变化规律，可以用二极管包络检波的方法进行解调而双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，所以无法用包络检波进行解调，必须采用同步检波方法MC1496模拟乘法器构成的同步检波解调器电路原理框图6所示 其中y端输入同步载波信号UC，x端输入已调波信号US解调器输出信号经低通后输出解调信号其1496构成的同步检波电路与外接元件参数与AM调制电路无异，仅需接一低通滤波器实际设计电路如图7所示，图8为单独的检波电路： 图6 图7 。