集电极调幅电路设计
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如何设计一个基本的调制电路在现代通信技术中,调制是一项关键的技术,它允许将低频信号转换为高频信号以在传输中传送。
调制电路是实现调制的关键组件。
本文将介绍如何设计一个基本的调制电路。
一、什么是调制电路调制电路是指将低频信号(如音频信号)与高频载波信号相结合,形成一个适合于无线传输的复合信号。
调制电路的设计目的是将低频信号转换为高频信号的形式,以便在无线传输中传送。
二、调制电路的基本原理调制电路的基本原理是利用调制器件(如二极管、场效应管等)来改变载波信号的某种特性,使其与低频信号产生合适的调制关系。
常见的调制方式包括幅度调制(AM)、频率调制(FM)和相位调制(PM)等。
在设计调制电路时,需要考虑到以下几个方面:1. 载波信号源:选择适当的载波信号源,可以是振荡器、信号发生器等。
2. 调制器件:选择合适的调制器件,如二极管、场效应管等。
根据不同的调制方式选择不同的器件。
3. 低频信号源:提供需要调制的低频信号源,如音频信号或其他信号源。
4. 滤波器:使用滤波器来滤除调制后的信号中的杂散频率,提高信号的质量。
5. 放大器:使用放大器来增强调制后的信号的强度。
三、调制电路的设计步骤1. 确定调制电路的调制方式:根据应用需求确定所需的调制方式,如AM、FM或PM。
2. 选择合适的器件:根据所选的调制方式选择合适的调制器件,如二极管、场效应管等。
3. 设计载波信号源:选择适当的载波信号源,并进行设计。
4. 设计低频信号源:提供所需的低频信号源,并进行设计。
5. 连接调制器件:将载波信号源与低频信号源连接到调制器件上,实现调制效果。
6. 添加滤波器:在调制电路中添加滤波器,滤除杂散频率。
7. 添加放大器:使用放大器来增强调制后的信号的强度。
8. 测试调制电路:对设计好的调制电路进行测试,确保其能够正常工作。
四、调制电路的应用调制电路广泛应用于各种通信系统中,包括广播、电视、手机和卫星通信等。
通过调制电路,可以将低频信号转换为可以在无线传输中传送的高频信号,实现远距离的无线通信。
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
振幅调制与解调设计报告⾼频电⼦线路课程设计实验报告《振幅调制与解调电路设计》信息学院 09电⼦B班吴志平 0915212020⼀、设计⽬的:1、通过实验掌握调幅与检波的⼯作原理。
2、掌握⽤集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑制波双边带调幅的⽅法和过程,并研究已调波与⼆输⼊信号的关系。
3、进⼀步了解调幅波的原理,掌握调幅波的解调⽅法。
4、掌握⽤集成电路实现同步检波的的⽅法。
5、掌握调幅系数测量与计算的⽅法。
⼆、设计内容:1.调测模拟乘法器MC1496正常⼯作时的静态值。
2.实现全载波调幅,改变调幅度,观察波形变化并计算调幅度。
3.实现抑⽌载波的双边带调幅波。
4.完成普通调幅波的解调5.观察抑制载波的双边带调幅波的解调三、设计原理:幅度调制就是载波的振幅(包络)受调制信号的控制作周期性的变化。
变化的周期与调制信号周期相同。
即振幅变化与调制信号的振幅成正⽐。
通常称⾼频信号为载波信号,低频信号为调制信号,调幅器即为产⽣调幅信号的装置。
调幅波的解调即是从调幅信号中取出调制信号的过程,通常称之为检波。
调幅波解调⽅法有⼆极管包络检波器和同步检波器,在此,我们主要研究同步检波器。
同步检波器:利⽤⼀个和调幅信号的载波同频同相的载波信号与调幅波相乘,再通过低通滤波器滤除⾼频分量⽽获得调制信号。
本设计采⽤集成模拟器1496来构成调幅器和解调器。
图4-1为1496芯⽚内部电路图,它是⼀个四象限模拟乘法器的基本电路,电路采⽤了两组差动对由V1—V4组成,以反极性⽅式相连接;⽽且两组差分对的恒流源⼜组成⼀对差分电路,即V5与V6,因此恒流源的控制电压可正可负,以此实现了四象限⼯作。
D、V7、V8为差动放⼤器 V5与 V6的恒流源。
进⾏调幅时,载波信号加在 V1—V4的输⼊端,即引脚的⑧、⑩之间;调制信号加在差动放⼤器V5、V6的输⼊端,即引脚的①、④之间,②、③脚外接 1KΩ电位器,以扩⼤调制信号动态范围,⼰调制信号取⾃双差动放⼤器的两集电极(即引出脚(6)、(12)之间)输出。
《高频电子线路》仿真实验一、实验目的:1、掌握Multisim 10仿真软件的使用方法。
2、提高综合设计电路的能力,加深对AM 、DSB 三种调幅电路的理解。
二、实验所用主要仪器设备:1、Multisim 10仿真软件2、计算机一台 三、实验内容及方法:1、练习使用Multisim10仿真软件。
2、设计AM 、DSB 三种调幅和解调的仿真电路,并利用计算机仿真软件Multisim10对所设计的仿真电路进行仿真分析。
一、产生调幅波仿真AM 调制信号的表达式:t cos )t mcos 1(U t cos )t (U )t (u C C C M AM ωωΩ+== 其中:m 调幅度,Ca C C U Uk U U m Ω=∆=,是衡量调制程度(深浅)的物理 量,在仿真中通过调节调制信号和直流电压的比值来调节。
下面的示波器波形分别对应m 〈1,m=1,m 〉1的已调波。
图1AM 调制解调电路仿真结果如下:图2 m=0.3(m<1)的输出波形图3 m=1的输出波形从仿真的图中可以看到调幅波与调制信号的关系,调幅波的包络就是调制信号,m不同,波形也会有所变化。
图4 m>1时的调幅波波形图5 过调制时的详细波形图6 调制信号为方波时的调幅波波形仿真分析:由仿真结果可知,m的选择很重要,最好不要出现过调制,否则调幅波的包络就不是调制信号的波形,解调出来的结果就不对。
m的大小是调制信号的幅度与加入直流量的的比值。
直流信号的大小应大于调制信号的幅度,不然比值大于1即m值大于1,就会出现过调制。
将调制信号变为方波时,包络依然是方波,体现了调制信号对载波的幅度调制作用。
通过仿真能更好理解调幅波的原理。
二、二极管包络检波在高频电子电路中,包络检波器是一种很常用的电路。
二极管包络检波器主要由二极管和R C低通滤波电路组成。
二极管导通时,输入信号向C充电,充电时常数为 R C,充电快;二极管截止时,C向 R放电,放电快。
一种基于集总元件的射频宽带幅度均衡器的设计
设计一种基于集总元件的射频宽带幅度均衡器的主要步骤如下:
1. 定义需求:确定所需的频率范围和幅度均衡的要求。
根据输入和输出的频率范围,以及幅度的变化要求,确定设计参数。
2. 选择电路拓扑:根据设计要求,选择合适的集总元件电路拓扑结构。
常见的集总元件有电容、电感和阻抗。
3. 确定元件参数:根据所选的电路拓扑结构,确定集总元件的参数。
例如,对于RC电路,通过选择合适的电阻和电容的数值,来控制频率响应和幅度衰减。
4. 进行仿真和优化:使用电路仿真软件对设计的宽带幅度均衡器进行仿真分析,检查其频率响应和幅度均衡性能。
根据仿真结果,对设计进行优化调整,直到满足设计要求。
5. 绘制电路图和布局:根据设计参数,绘制电路图和进行元件布局,安排元件在电路板上的位置。
6. 制作原型和测试:根据电路图制作原型电路板,并进行测试。
测试结果应与仿真结果相符合。
7. 优化和改进:根据测试结果,对设计进行优化和改进,以进一步满足设计要求。
这些步骤可以帮助设计一种基于集总元件的射频宽带幅度均衡
器,以实现频率范围内的幅度均衡。
具体的设计方法和参数选择可以根据实际需求和电路拓扑结构进行调整。
第六章 振幅调制、解调与混频6.1某调幅波表达式为u AM (t )=(5+3cos2π×4×103t )cos2π×465×103t (v)1、 画出此调幅波的波形2、 画出此调幅波的频谱图,并求带宽3、 若负载电阻R L =100Ω,求调幅波的总功率 解:1.2. BW =2×4kHz =8kHz3. Ucm=5 m a =0.6Pc =U 2cm/2 R L =125mW P Σ=(1+ m 2a /2 )P c =147.5mW6.2 已知两个信号电压的频谱如下图所示,要求:(1)写出两个信号电压的数学表达式,并指出已调波的性质; (2)计算在单位电阻上消耗的和总功率以及已调波的频带宽度。
解:u AM =2(1+0.3COS2π×102t) COS2π×106t(V) u DSB =0.6 COS2π×102t COS2π×106t (V)P C =2W ;P DSB =0.09W ;P AM =2.09W ;BW=200HZ6.3 已知:调幅波表达式为u AM (t )=10(1+0.6cos2π×3×102t+0.3cos2π× 3×103t)cos 2π×106t (v) 求:1、调幅波中包含的频率分量与各分量的振幅值。
2、画出该调幅波的频谱图并求出其频带宽度BW 。
解:1.包含载波分量:频率为1000kHz ,幅度为10V上边频分量:频率为1003kHz ,幅度为1.5VkHz469465461上边频分量:频率为1000.3kHz ,幅度为3V 下边频分量:频率为997kHz ,幅度为1.5V2.带宽BW =2×3=6kHz6.4 试用相乘器、相加器、滤波器组成产生下列信号的框图(1)AM 波;(2) DSB 信号;(3)SSB 信号。
高频电子线路课程设计报告书学院:专业:姓名:学号:年月日一、课题名称:基于MC1496的简易调幅发射机二、简要说明集成模拟乘法器性能好,外围电路结构简单,可实现振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频等过程,目前在无线通信、广播电视等领域应用较多。
常见的产品型号有MC1495/1496、LM1595/1596等,本课题选用常用的MC1496作为乘法器。
本课题的目的是练习集成模拟乘法器的使用,掌握幅度调制的原理。
三、基本原理图1是调幅发射机系统的基本组成原理图:图11、调幅发射系统分析图1为最基本的调幅发射系统框图。
主要由主振荡器、缓冲级、高频小信号放大器、调制器、高频功率放大器、低频电压放大器等电路组成。
在组成电路中,除了主振器、调制器、调制信号是最基本的组成单元,不能缺少外,其他单元电路的选择,主要根据设计指标要求来确定。
缓冲级将主振器与其后一级隔离,以减小后级对振荡器频率稳定度及振荡波形的影响。
所以,是否选择该单元电路,主要根据电路对稳定性的要求高低。
一般情况下,需要选择该电路。
高频放大器的任务是将振荡电压放大以后送到振幅调制,为驱动调制级提供足够的增益。
是否选择该单元电路,主要根据所选择的振幅调制电路决定。
即:如果选用低电平调幅电路(如用集成模拟乘法器做振幅调制器),由于这种调制器为小信号输入,振荡器输出电压一般能够满足要求,就不需要该放大电路;而如果采用高电平调幅电路(如集电极调幅电路),由于它要求大信号输入,振荡器输出电压不能满足时,就要使用一至二级高频放大器。
功率放大器是调幅发射系统的末级,它的任务是提供发射系统所需要的输出功率。
是否选择该电路,主要根据系统对发射功率的要求。
如果由调幅电路输出的功率能满足性能要求的话,就可以不再其后加功率放大电路,否则,就不能省略。
2、调幅发射机系统各单元电路的分析(1)主振器主振器就是高频振荡器,根据载波频率的高低和频率稳定度来确定电路形式。
在频率稳定度要求不高的情况下,可以采用电容反馈三点式振荡电路,如克拉泼、西勒电路。
绪论:1. 调幅发射机和超外差接收机的结构是怎样的?每部分的输入和输出波形是怎样的? 调幅广播发射机由三部分构成:1、低频部分,由声电变换器和低频放大器组成,实现声电变换,并对音频信号进行放大,使其满足调制器的要求。
2、高频部分,由主振器、缓冲器、高频电压放大器、振幅调制器和高频功率放大器组成,实现载波的产生、放大、振幅调制和高频功率放大。
3、传输线和天线部分,它完成将已调波通过天线以电磁波形式辐射出去。
超外差式接收机的组成部分1、变频器,由混频器和本机振荡器组成,本机振荡器产生的角频率为L ω的等幅振荡信号送入混频器与输入信号的各个频率分量进行混频,并由混频器的输出回路选出C L I ωωω-=的中频信号及上、下边频分量。
2、利用中频放大器加以放大送至检波器进行检波,解调出与调制信号)(t u Ω线性关系的输出电压。
3、通过低频电压放大、功率放大,由扬声器还原成原来的声音。
第二章:1.什么叫通频带?什么叫广义失谐?通频带:放大器的电压增益下降到最大值的0.707倍时所对应的频带宽度,常用BW(书本9页,符号打不出来)。
广义失谐:表示回路失谐大小的量。
2.串联谐振回路和并联谐振回路的谐振曲线(幅度和相位)和电抗性质?3.串联谐振回路和并联谐振回路适用于信号源内阻和负载电阻大还是小的电路?串联谐振回路适用于电源内阻为低内阻(如恒压源)的情况或低阻抗的电路(如微波电路),而并联谐振回路相反。
4.电感抽头接入和电容抽头接入的接入系数?电感抽头接入系数电容抽头接入的接入系数5.Q值的物理意义是什么?Q值由哪些因素决定,其与通频带和回路损耗的关系怎样?品质因数:表征回路谐振过程中电抗元件的储能与电阻元件耗能的比值。
回路Q与回路电阻R成反比,考虑信号源和负载的电阻后,Q值越高,谐振曲线越尖锐,对外加电压的选频特性越显著,回路的有选择性越好,Q值与回路通频带成反比。
在串联回路中:,Rs+RL使回路Q值降低,谐振曲线变钝。
高频电路课程设计无线调幅发射机学号:姓名:专业班级:指导老师:年月日摘要高频电子线路系统地介绍了通信系统,特别是无线通信系统中的最基本电路及他们的功能,给出了定性及定量分析这些电路性能的方法。
这些电路包括了发射机及接收机中的选频放大电路、混频电路、功放电路、振荡电路、调制及解调电路、锁相环电路、自动增益控制电路及频率合成电路。
本课程的基本知识教学目标与能力目标是:通过理论和实践教学,使学生了解晶体管工作于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路,掌握高频单元电路的线路组成、基本工作原理、分析方法、技术要求及一些典型集成电路的实际应用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,以及使用先进仿真软件的能力,为进一步学习、掌握电子、通讯技术的专业知识和职业技能打下基础。
高频电子线路是一门理论性、工程性和实践性都很强的课程。
学生通过本课程的学习,不但应该掌握必要的基础理论知识,而且还应在分析问题、解决问题和实际动手能力等方面得到锻炼和提高。
对于这些能力的培养,理论教学与实践教学环节必须密切联系、互相配合,才会取得比较好的效果。
在本课程教学中应从以下几个方面来加强这些能力的培养:1 .在分析问题的方法上,由常用基本电路入手,讲清基本原理,然后适当综合,再应用到实用电路的分析中去。
2 .注意与实践课的配合,在理论课中讲清基本原理、典型电路和基本应用电路,在实践课中学习有关电路的测试、调整的原理和方法以及器件的参数选择等。
3 .增加必要的例题和实用电路的分析。
例题着重于问题的分析过程和解题方法的介绍,对电路实例的分析则力求由浅入深。
无限调幅发射机由电路原理仿真和主振荡电路的设计与仿真,缓冲放大电路的设计仿真,集电极调幅电路的设计与仿真。
目录摘要 (1)第一章选题意义 (3)第二章总体方案 (4)2.1 无线调幅发射机工作原理 (4)2.2 无线调幅发射机方框图和系统仿真 (4)第三章各部分设计与原理分析 (8)3.1 主振荡电路的设计与仿真 (8)3.2 缓冲放大电路的设计与仿真 (10)3.3 集电极调幅电路的设计与仿真 (13)3.4 总电路图 (14)第四章参数选择 (15)第五章实验结果 (17)第六章结论 (18)第七章心得体会 (19)第八章参考资料 (20)致谢 (19)第一章选题意义本课程设计是关于一个无线电调幅发射机电路的设计,通过本课程设计,可以巩固已学的高频电子线路理论知识,建立无线电发射机的整机概念,了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响,能够设计出符合设计目标的电路。
题目题目题目题目: 调幅信号的发射与接收调幅信号的发射与接收调幅信号的发射与接收调幅信号的发射与接收目录目录目录目录 1.引言...........................................................................1 2. 调幅信号的产生 (1)2.1 基极调幅..................................................................1 2.2 发射极调幅 (2)2.3 集电极调幅………………………………………………………2 3.调幅信号的发射实例——高频信号发生器…………………………………………………………………………3 4 调幅信号的接收实例——调幅收音机 (5)5.参考文献 (7)一一一一引言引言引言引言随着科技的发展,社会的不断进步。
我们的生活方式也发生了翻天覆地的变化,人与人之间的信息传递,尤其是远距离的信息传递,更是与以往截然不同了。
手机,电脑等高科技电子产品深深的溶入了我们的生活,为我们提供了方便。
然而,我们知道这些电子产品是如何进行信息的传递的吗?本文就从调幅信号的有关知识入手,通过一些具体的调幅发射实例和调幅接收的实例来进行说明。
调幅即幅度调制,是指高频载波的振幅随调制信号改变而变化的调制方式。
调幅信号的频率由高频载波决定,其振幅大小则由调制信号决。
其调幅信号波形如下图1所示关键词关键词关键词;;;;调幅信号信号的发射信号的接收二调幅信号的产生调幅信号的产生调幅信号的产生调幅信号的产生调幅信号是如何产生的?换句话说,怎样用调制信号去调制高频载波的振幅?关键是利用非线性器件。
人们正是利用二极管、三极管等非线性器件的非线性特性实现调幅的。
相应的电路分别称为二极管调幅电路和三极管调幅电路。
通常应用的是晶体三极管调幅电路。
从调制方式可以分为基极调幅、集电极调幅和发射极调幅三种方式。
第五章第3次课教案授课时间:第12周星期二12节授课类型:理论课授课题目:调幅电路(一)——二极管调幅电路本授课单元教学目标:介绍调幅电路的概况、主要类型,以低电平调幅中二极管调幅电路为重点讨论产生调幅信号的基本原理,学习用开关函数法分析电路。
要求:通过本次课,了解调幅电路的基本类型,熟悉二极管平衡调制电路、二极管环形调制电路的电路形式、实现原理,掌握开关函数结合频谱图的分析方法。
本授课单元教学重点和难点:二极管平衡调制电路的实现原理及开关函数分析法。
本授课单元教学过程设计:1、过程设计:首先,复习前面课中调幅信号产生原理及分析方法部分的内容;接着,介绍本次课所教的电路的应用领域以引起学生们学习兴趣;然后,进入正题;最后,小结本次课教学内容。
2、采用的方法:多媒体课件+板书;由浅入深,先从最简单的单二极管调幅电路开始分析,在介绍它的不足之处后引入双二极管平衡调幅电路,再通过分析其可改进之处引入四二极管的环形调幅电路。
为鼓励学生积极思考,每一个电路讲解结束后让学生们分析该电路的优缺点以及可能改进的地方。
本授课单元主要教学内容(见后)教学内容从本次课开始主要学习和讨论关于调幅波的产生和解调电路,共3次课,主要教学内容、课时安排及与书上章节的对应关系为:教学内空课时安排上课时间5.4 普通调幅波的产生电路概述2 第12周星期二12节5.4.1 低电平调幅电路二极管调制电路差分对调制电路和模拟乘法器5.4.2 高电平调幅电路2 第13周星期二12节基极调幅——重点集电极调幅——重点5.5 普通调幅波的解调电路概述2 第13周星期五12节5.5.1 小信号平方律检波器5.4.2 大信号峰值包络检波第五章小结概述调幅的方法主要分两大类——低电平调幅和高电平调幅。
1、低电平调幅低电平调幅将功率放大和调制分开。
调制过程在低电平级进行。
需要的调制功率小,电路简单。
调制后的信号电平较低,功率较低,需要再经过功率放大器放大,达到一定的发射功率后再发送。
沈航北方科技学院
课程设计说明书
课程名称通信电子线路课程设计
学生姓名任建元
专业电子信息工程
班级 B941202
学号 B94120222
指导教师高磊
成绩
2012年 1月
摘要
高频电路是通信系统,特别是无线通信系统的基础,是无线通信设备的重要组成部分,其研究对象是通信系统中的发送设备和接受设备的高频“功能”电路功能的基本组成和原理。
“高频”是指讨论的功能电路的工作频率范围在几百千赫兹至几百兆赫兹的高频频段,电路可以用LCR分立元件和有源器件组成,有源器件的级间电容不能忽略,研制电路时必须考虑分布电容对电路的影响。
“功能”是指基本电路能够完成的信号传输和信号变换处理的具体工作任务。
对于同一功能电路,可以用不同的器件和不同的电路形式构成,但功能电路的功能和输入信号,输出信号的频谱关系是不会改变的。
高频电子线路是在科学技术和生产实践中发展起来的,也只有通过实践才能得到深入的了解,本次课程设计正好提供一个实验平台,坚持理论联系实际,在实践中积累丰富的经验
关键词:高频电路;
目录
1、方案论证与选择 (4)
2、电路工作原理 (5)
3、电路调试与排故 (8)
4、结论 (10)
参考文献 (11)
元器件参数 (11)
1、方案论证与选择
1.1 调幅器
使受调波的幅度随调制信号而变化的电路称为调幅器。
调幅器输出信号幅度与调制信号瞬时值的关系曲线叫做调幅特性。
理想的调幅特性应是直线,否则便会产生失真。
调幅器主要由非线性器件和选择性电路构成。
非线性器件实现频率变换,产生边带和谐波分量;选择性电路用来选出所需的频率分量并滤掉其他成分,如高次谐波等。
常用的非线性器件有晶体二极管、场效应晶体管等。
选择性电路大多用谐振回路或带通滤波器。
按照电平的高低,调幅器可分为高电平调幅和低电平调幅。
大功率广播或通信发射机多采用高电平调幅器。
这种调幅器输出功率大,效率高。
载波电话机和各种电子仪器多采用低电平调幅器。
它们对输出功率和效率要求不高,可以选用调幅特性较好的电路。
1.2 集电极调幅
所谓的集电极调幅,就是用调幅信号来改变高频功率放大器的集电极直流电源电压,以实现调幅。
集电极调幅的特点:
(1)因过压工作,η高(与m无关)
用于大功率调幅发射机。
(2)要求vΩ提供较大的驱动功率。
(3)m较大时,调幅波非线性失真
1.3集电极调幅的要求及技术指标
要求:1.用EWB仿真,能够观察输入输出波形。
2.针对所设计的电路进行分析,并计算输出功率。
3.三极管工作在丙类状态
4.采用单调谐做为负载
5.采用三极管作为放大器
参数:输入信号频率15000HZ,电压500mV左右
输入直流电源电压12V
采用单调谐做为负载
采用三极管作为放大器
2、电路工作原理
2.1 集电极调幅的工作原理
集电极调幅是利用低频调制电压去控制晶体管的集电极电压,通过集电极电压的变化,使集电极高频电流的基波分量随调制电压的规律变化,从而实现调幅。
实际上,它是一个集电极电源受调制信号控制的谐振功率放大器,属高电平调幅。
调幅管处于丙类工作状态。
集电极调幅的基本原理电路如图2—1所示:
图2-1 集电极调幅原理电路
图中,设基极激励信号电压(即载波电压)为:t V 000cos ωυ= 则加在基射极间的瞬时电压为t V V BE B 00cos ωυ+-= 2.2 集电极电流脉冲的变化情形
调制信号电压υΩ 加在集电极电路中,与集电极直流电压V CC 串联,因此,集电极有效电源电压为()t m V t V V V V a CC CC CC C Ω+=+=+=ΩΩcos 1cos 0ωυ 式中,V CC 为集电极固定电源电压; CC a V V m Ω=为调幅指数。
由式可见,集电极的有效电源电压VC 随调制信号压变化而变化。
由图2—2所示,
图2-2 同集电极电压相对应的集电极电流脉冲的变化情形
图中,由于-V
BB 与υ
b
不变,故
max
B
v为常数,又R P不变,因此动态特性曲线
的斜率也不变。
若电源电压变化,则动态线随V
CC 值的不同,沿υ
c
平行移动。
由图可以看出,在欠压区内,当V
CC 由V
CC1
变至V
CC2
(临界)时,集电极电流
脉冲的振幅与通角变化很小,因此分解出的I
cm1
的变化也很小,因而回路上
的输出电压υ
c
的变化也很小。
这就是说在欠压区内不能产生有效的调幅作用。
2.3集电极调幅波形图
当动态特性曲线进入过压区后,V
CC 等于V
CC3
、V
CC4
等,集电极电流脉冲的
振幅下降,出现凹陷,甚至可能使脉冲分裂为两半。
在这种情况下,分解出
的I
cm1随集电极电压V
CC
的变化而变化,集电极回路两端的高频电压也随V
CC
而变化。
输出高频电压的振幅V
c =I
cm1
·R
p
,R
p
不变,I
cm1
随V
c
而变化,而V
CC
是受υ
Ω控制的,回路两端输出的高频电压也随υΩ变化,因而实现了集电极调幅。
其波形如图2—3所示。
t
00
(t)
v t
0Ω
(t)
v
t
0Ω(t)
v λ
图2-3 集电极调幅波形图
2.4集电极调幅的静态调制特性
当没有加入低频调制电压υΩ(即υΩ=0)时,逐步改变集电极直流电压VCC 的大小,同样可使ic 电流脉冲发生变化,分解出的I CO 或I cm1也会发生变化。
我们称集电极高频电流I cm1(或
I CO )随VCC 变化的关系线为静态调制特性曲线。
根据分析结果可作出静态调制特性曲线如图2—4所示。
图2-4 集电极调幅的静态调制特性
静态调制特性曲线不能完全反映实际的调制过程,因为没有加入调制信号,输出电压中没有边频存在,只有载波频率,不是调幅波。
通常调制信号角频率Ω要比载波角频率ω
o
低得多,因此对载波来说,调制信号的变化是很缓慢的,可以认为在载波电压交变的一周内,调制信号电压基本上不变。
这样,静态调制特性曲线仍然能正确反映调制过程。
我们可以利用它来确定已调波包络的非线性失真的大小。
由图2—4可知,为了减小非线性失真,当加上调制信号电压时,保证整个调制过程都工作在过压状态,所以工作点
Q应选在调制特性曲线直线段的中央,即V
CCQ =1/2V
CCO
处,V
CCO
为临界工作状态
时的集电极直流电压。
否则,工作点Q偏高或偏低,都会使已调波的包络产生失真。
在本实验中会得到证实。
3、电路调试与排故
3.1整体电路测试
设计电路3.2单元电路测试
输入载波信号波形5M Hz
输入调制信号波形1K Hz
输出波形2V
4、结论
我感觉这次课程设计让我学到了不少知识,把自己所学的理论知识运用了实际的课程设计中,感觉收获很多。
虽然有些地方不是很懂,也不能很好的运用,但通过去图书馆查资料和经过同学的帮助,终于把完成了。
也对相关集电极这方面的了解加深了。
参考文献
[1] 于洪珍.通信电子电路.清华大学吗出版社,2002,7
主要元器件参数。