高频电子线路课程设计报告 (2014-2015年度第一学期)
题目: AM 波的调制与解调 学院: 信息科学技术学院 专业: 指导老师: 黄艳
2014年11月9日
目录
1.摘要..................................................1 2.设计指标..............................................1 3.原理框图及概述.......................................1 4.单元电路设计..........................................2 4.1本地振荡器原理及真................................2 4.2基极调幅原理及仿真................................6 4.3包络检波器原理及仿真..............................10 4.4低通滤波器原理及仿真..............................17 5.问题与分析............................................19 6.评价..................................................20 7.元件清单..............................................20 8.参考文献..............................................21
1、摘要
本次课程设计,我组以AM波调制与解调电路设计为课题,借助Multisim仿真软件,运用本地振荡器产生高频载波,通过基极调幅电路将调制信号附加在高频载波上调制 ,再用包络检波器解调,最后用低通滤波器滤除解调出来的信号里面的高频成分,并进行放大还原调制信号。
首先进行单元电路设计,根据计算以及波形设置参数,进行仿真;然后将各单元电路进行整合,仿真,反复调试后,得出结果和心得体会。
2、设计指标
设计指标如下:
输入调制信号:1KHZ 0.5V 正弦波 载波信号 :1MHZ 0.75V 正弦波
3、原理框图及概述
调制信号 基极调幅 包络检波 低通滤波 低频信号 本地震荡 高频载波 调幅
m(t)?????sm(t)A0?cos?ct?
图3.1 AM波产生原理图
1
调幅信号的时域表达式:
SAM(t)?[A0?m(t)]cos?ct?A0cos?ct?m(t)cos?ct(1)调幅信号的频域表达式:
1SAM(?)??A0[?(???c)??(???c)]?[M(???c)?M(???c)]2 (2)
图3.2 AM信号的波形和频谱
由图3.2中时域波形可以看出,当满足条件|m(t)|max错误!未找到引用源。时,调幅波的包络与调制信号波形完全一致,因此用包络检波法将会很容易恢复出原始调制信号。
4、单元电路设计
4.1、本地振荡器原理及仿真
2
我们采用的是电容反馈式三端振荡器来产生一个1MHz的等幅振荡波,用来作为调制解调系统中的高频载波,并利用耦合电感输出高频载波。
要想构成一个振荡器就必须包括一套振荡回路(LC振荡回路),一个能量来源(直流电源),一个控制设备(晶体管和正反馈电路)。 从图4.1.1可以看出,我们设置的电路图已包含了这三个基本部分。
当振荡器接通电源后,就开始产生瞬变电流,由于谐振回路的选择性,它只选择出本身谐振的信号,又由于正反馈的作用,谐振信号越来越强,最后形成稳定的振荡,因此我们在仿真时可以看到振荡器起振以后,振幅就从小到大增长起来,达到一定的数值后稳定下来。稳定下来的高频载波波形如图4.1.6所示。
而振荡要达到平衡稳定,就必须要从振幅和相位两个方面考虑。 振幅平衡的条件为: A?1 (4.1.1) F其中A表示平衡点的电压放大倍数,F为振荡电路的反馈系数。在起
1,当振幅达到一定程度时,晶体管进入饱和区或者截止区,F1放大倍数迅速下降,一直到A?,即振幅达到平衡稳定。
F振时A0>
相位平衡条件为:
X1+X2+X3=0 (4.1.2) 由三端式振荡器的构成法则可知,X1必须与X2的符号相同,X3的符号则相反,否则不能产生振荡。
3