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单边带调幅电路的设计与仿真(完整的课程设计)

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实践教学

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兰州理工大学

计算机与通信学院

2010年秋季学期

《高频电子线路》课程设计

题 目：《单边带调幅电路的设计与仿真》

1 摘 要

本文分析了信号的调制与解调的各种方法，并设计相移法实现单边带的调制的电路，而且设计同步检波电路实现信号的解调。

在电路的实现中，不仅分析了总体电路，而且分析总体电路的各部分构成以及其中的元件。这些元件或模块都在Multisim10中仿真测试其性能。对比集成元件构成的电路和实物设计模拟的性能后，分析了出现差异的原因。

关键词：单边带电路，相移法，高频载波，相乘器，Multisim10

目 录 2

一、单边带的调制与解调原理 .......................................................................................................... 2

1调制原理 .................................................................................................................................... 3

（1）滤波法 .......................................................................................................................... 3

（2）相移法 .......................................................................................................................... 3

2 解调原理 ................................................................................................................................... 4

二、电路工作原理及设计说明 .......................................................................................................... 5

1 相移法实现单边带调幅波电 ................................................................................................... 5

（1）用集成元件得到理想调幅波 ...................................................................................... 5

（2）对应的实物模拟图 ...................................................................................................... 5

2 信号解调电路 ........................................................................................................................... 8

三、电路性能的仿真测试和分析 ...................................................................................................... 9

1 Multisim10简介 ........................................................................................................................ 9

2 调制电路的性能测试和分析 ................................................................................................... 9

（1）微分器性能测试和分析 .............................................................................................. 9

（2）相乘器的性能测试和分析 ........................................................................................ 10

3 解调电路的性能测试与分析 ................................................................................................. 13

总结 .................................................................................................................................................... 15

致谢 .................................................................................................................................................... 15

附录 .................................................................................................................................................... 16

附录 元器件清单 ....................................................................................................................... 16

参考文献 ............................................................................................................................................ 17

一、单边带的调制与解调原理 3 1调制原理

（1）滤波法

它的原理是利用乘法器和带通滤波器来得到SSB波的。其原理图如图1示：

tu tuSSB

tuc 图1 滤波器产生SSB波的原理

图1中的带通滤波器采用低通滤波器得到下边带调幅波，采用高通滤波器得到上边带调幅波。

（2）相移法

相移法原理图如图2示：

其中

ttUUtututuccmmccoscos1 (1) ttUUtuccmmsinsin2 (2) tututuLSB21 tUUcmcmcos (3)

滤波器 4

tUtumcos

tUtuccmccos tu1

tuLSB

tu2

图2 相移法原理

图2中运用到加法器，调制得到的是下边带调幅波。同样的道理，若运用减法器，则可得到上边带调幅波。

在滤波法和相移法中，我选择相移法实现，且只调制出下边带调幅波。其原因是采用滤波法时，对元件的精度选择要求较高，这无疑是一大难题。

2 解调原理

解调原理图如图3示：

tuLSB ou

图3 乘积型检波原理

从调制处得到：

tututuLSB21 (4) 经计算和低通滤波器得到：

tUUucmmocos21 (5)

相移90ｏ

相移90o

低通滤波器 5 二、电路工作原理及设计说明

1 相移法实现单边带调幅波电

（1）用集成元件得到理想调幅波

工作原理图如图4示：

器件及参数的的选择：

高频载波（幅度为28V频率为10Kz）发生器一个，基带信号（幅度为14V频率为1Kz）发生器一个，微分器两个（一个系数是0.000159，一个系数为0.0000159），1596相乘器两个，加法器一个，示波器一个。

微分器的系数计算：要使14sin2π*1000t求微分得14cos2π*1000t,则其系数为：

k=1/2π*1000=0.000159.

同样的道理可计算另一个微分器系数，并得为0.0000159。

图4 解调原理（用集成元件实现）

（2）对应的实物模拟图

如图5示，由于微分器需要的精度高，而我工程经验又甚少，所以只能采用集成元件，对于其的元件则自己设计实物模拟。

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AM调制与解调电路设计

AM调制与解调电路设计

AM调制与解调电路设计

一．设计要求：设计AM调制和解调电路

调制信号为：1S3cos272103cos164tVtV

载波信号：2S6 cos21072106 cos1640tVtV

二．设计内容：本题采用普通调幅方式，解调电路采用包络检波方法；

调幅电路采用丙类功放电路，集电极调制；

检波电路采用改进后的二极管峰值包络检波器。

1．AM调幅电路设计：

(1).参数计算：

6cos1640cuttV载波为，3cos164ttV调制信号为u

则普通调幅信号为amcmUU[1cos164]cos1640aMtt

其中调幅指数0.5aM

最终调幅信号为amU6[10.5cos164]cos1640tt

为了让三极管处在过压状态ccU的取值不能过大，本题设为6v

其中选频网络参数为

21LCc c1640

L200H,C188F1BBV另U

(2).调幅电路如下图所示：

调幅波形如下：

可知调幅信号与包络线基本匹配

2.检波电路设计：

参数计算：

取10LRk

1.电容C对载频信号近似短路，故应有1cRC,取510/10/0.00194ccRC

2．为避免惰性失真，有max1/0.00336aaRCMM,取0.0022,1RCRkCF，则 3．设11212250.2,,330,1.6566RRRRRRRkR则。因此，

4．cC的取值应使低频调制信号能有效地耦合到LR上，即满足min1cLCR，取4.7cCF

3.调制解调电路如下图所示：

oamUU与波形为：

oLUU与解调信号的波形为：

下面的波形为解调信号波形，基本正确，没有出现惰性失真和底部切割失真。

高频电子线路课程设计集电极调幅电路

高频电子线路课程设计集电极调幅电路

目 录

一．背景介绍 ............................................................................................................................................... 1

二．选题概述 ............................................................................................................................................... 3

1集电极振幅调幅器的工作原理 ....................................................................................................... 3

2 集电极电路脉冲的变化情况 ........................................................................................................... 3

3 集电极调幅波形图 ............................................................................................................................. 4

4集电极调幅的静态调制特性 ............................................................................................................ 5

调幅与检波multisim仿真

调幅与检波multisim仿真

资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流

只供学习与交流调幅与检波电路的Multisim仿真分析一、实验目的：（1）在掌握理论知识的基础上，学会利用multisim等仿真软件进行实验的虚拟仿真，熟练掌握仿真的设计过程与方法。（2）通过仿真以及仿真得到的结果能够进一步理解调幅、检波电路的结构与原理。（3）通过观察仿真输出波形，分析仿真结果，得出并验证相关结论。二、实验原理2.1 AM信号AM信号是载波信号振幅在0mV上下按输入调制信号规律变化的一种调幅信号，表达式如下：twtukVtvcamocos)()(0（1）由表达式（1）可知，在数学上，调幅电路的组成模型可由一个相加器和一个相乘器组成。设调制信号为：)(tu=McUEcost载波电压为：cMtcUu)(costwc上两式相乘为普通振幅调制信号：cMCtsUEKu()(cost）twUccMcos=CcMEKU(+twtUcMcos)cos=twtMEKUcaccMcos)cos1(=twtMUcaScos)cos1(式中,CMaEUM称为调幅系数(或调制指数) ，其中0＜aM≤1。而当aM＞1时，在t附近，)(tuc变为负值，它的包络已不能反映调制信号的变化而造成失真，通常将这种失真成为过调幅失)(tuc资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流

只供学习与交流真，此种现象是要尽量避免的。2.2 DSB信号抑制掉调幅信号频谱结构中无用的载频分量，仅传输两个边频的调制方式成为抑制载波的双边带调制，简称双边带调制，并表示为：twtuktucacos)()(0显然，它与调幅信号的区别就在于其载波电压振幅不是在0mV上下按调制信号规律变化。这样，当调制信号)(tu进入负半周时，)(tuo就变为负值。表明载波电压产生0180相移。因而当)(tu自正值或负值通过零值变化时，双边带调制信号波形均将出现0180的相移突变。双边带调制信号的包络已不再反映)(tu的变化，但它仍保持频谱搬移的特性，因而仍是振幅调制波的一种，并可用相乘器作为双边带调制电路的组成模型，如下图9所示，图中acmMkVA。图9 双边带调制信号组成模型2.3 二极管包络检波包络检波是指检波器的输出电压直接反映输入高频调幅波包络变化规律的一种检波方式。即，解调器输出电压输入已调波的包络。由于AM信号的包络与调制信号成正比。包络检波只适用于AM波的解调。（确切地说：只能解调Ma<=1的普通调幅波）特点：包络检波电路实现简单，检波效率高，几乎所有AM调幅yxxyAM)(tutwVccmcostwtuVAtuccmMocos)()(资料收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流

4、基于Multisim的单管放大电路仿真及调试

4、基于Multisim的单管放大电路仿真及调试

掌握Multisim的使用和仿真，理解电路参数对放大电路静态工作点的影响

基于Multisim的单管放大电路仿真及调试

基本放大电路

1． 实验目的

（1）掌握单管放大电路的静态工作点、电压放大倍数的测量方法。

（2）观察静态工作点的变化对电压放大倍数和输出波形的影响。

（3）学习和掌握Multisim软件的使用及调试。

2． 知识要点

（1）实验参考电路见图2-1：

图2-1 分压式共射放大电路

电路参考参数：

Vcc=12V Rw=680kΩ RB=51kΩ RB2=24kΩ Rc=5.1kΩ RE=1kΩ RL=5.1kΩ C1=C2=C3=10µF T为3DG12

β=80

（2）为获得最大不失真输出电压，静态工作点应选在交流负载线中点。为使静态工作点稳定必须满足以下条件：

（3）静态工作点可由下列关系式计算

（4）电压放大倍数计算 BEQBQBQUUII，1，EBEQBQECRUUII)()(26)1('mAImVrrEQbbbe,212CCBBBBQVRRRU)(CECQCCCEQRRIVU

（5）输入电阻输出电阻测量方法：

其中：0U为带负载时的输出电压,'0U为空载时的输出电压。

（6）Multisim软件的使用（略）

3． 实验内容及要求

（1）打开Multisim软件，新建一个空白文件，调入所需元器件，并按下面的操作步骤进行实验。

（2）测量静态工作点

1） 按图接好电路，设置好元件的参数值，无误后开始仿真。

2） 调节RW，使UCE Q约为6V。测量UCQ、UBQ、UEQ、，计算ICQ=（VCC－UCQ）/RC。

（3）放大倍数测量

在上述条件下，调入交流信号源，在放大电路输入端接入一个Uip-p=30mV、f=5KHz的正弦信号。观察输出端U0的波形，测量Ui 、U0和电压放大倍数Au=UO/Ui 。

（4）观测失真波形