AM调幅波设计电路.docx

AM调幅波设计电路.docx

《AM调幅波设计电路.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《AM调幅波设计电路.docx（13页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。

AM调幅波设计电路

高频电路课程设计

完成期限：

2011年12月16日

课题

基于MC1496调幅电路的设计

学院：

电子通信工程学院

专业班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

1．主要内容

用集成模拟乘法器MC1496设计调幅器

二．基本要求

1：

电源电压12v集成模拟乘法器MC1496

载波频率fc=100KHZ调制信号频率fΩ=1KHZ

2：

完成课程设计说明书，说明书应含有课程设计任务书，设计原理说明，设计原理图，要求字迹工整，叙述清楚，图纸齐备。

3：

设计时间为二周。

三．主要参考资料

1:

李银华电子线路设计指导北京航天航空大学出版社2005.6

2:

谢自美电子线路设计实验测试华中科技大学出版社2003.10

3:

胡宴如高频电子线路高等教育出版社2009.1

2011年12月5日

1.引言及课程题目的分析...................................

2课程题目的框图·····························

3.课程设计的目的·····························

4课程设计的内容………………………

5课程设计的原理………………………

6课程设计的步骤或计算………………

7课程设计的结果与结论………………

8参考文献………………………………

一、引言

在高频电子线路中的振幅调制、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[1]。

目前在无线电通信、广播电视等方面得到广泛应用。

本文利用Multisim11软件仿真平台，对MC1496构成的调幅电路进行软件仿真和实际电路测试，并分析比较测试结果。

二、题目分析

调幅调制和解调在理论上包括了信号处理，模拟电子，高频电子和通信原理等知识，涉及比较广泛。

在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理，是大多数设备发射与接收的基本部分，所以我们做的这个课题是有很大的意义的。

本设计报告总体分为两大问题：

信号的解调和调制。

在调制部分省略了载波信号的放大、功放部分，要调制的信号也同样省略了放大部分，所以在调制中保留了调制器中的主要部分—乘法器，在解调部分也只是保留了检波器部分，即二极管检波器。

在确定电路后，利用了EDA软件Multisim进行仿真来验证结果。

二、电路的总框图

三、课程设计的目的

目的：

通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。

进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。

四、课程设计的内容

1、AM振幅调制解调器的设计

（1）AM振幅调制解调器的设计

设计要求：

用模拟乘法器MC1496设计一振幅调制器，使其能实现AM信号调制

主要指标：

载波频率：

100kHz10MV正弦波调制信号：

1KHz100MV正弦波输出信号幅度：

大于等于5V（峰峰值）无明显失真

（2）AM信号同步检波器

设计要求：

用模拟乘法器MC1496设计一AM信号同步检波器

主要指标：

输入AM信号：

载波频100KHz正弦波，调制信号：

1KHz正弦波，幅度大于1V，调制度为60%。

输出信号：

无明显失真，幅度大于5V。

五、课程设计的原理

1.MC1496模拟乘法器

MC1496是双平衡四象限模拟乘法器。

其内部电路和引脚如下图（a）（b）所示。

其中VT1,VT2与VT3,VT4组成双差分放大器，VT5,VT6组成的单差分放大器用以激励VT1～VT4。

VT7、VT8及其偏置电路组成差分放大器、的恒流源。

引脚8与10接输入电压UX，1与4接另一输入电压Uy，输出电压U0从引脚6与12输出。

引脚2与3外接电阻RE，对差分放大器VT5、VT6产生串联电流负反馈，以扩展输入电压Uy的线性动态范围。

引脚14为负电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电使），引脚5外接电阻R5。

用来调节偏置电流I5及镜像电流I0的值。

1）MC1496的内部结构图

MC1496的引脚电路

2）静态工作点的设定

（1）静态偏置电压的设置

静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集-基极间的电压应大于或等于2V，小于或等于最大允许工作电压。

根据MC1496的特性参数，对于图10-1所示的内部电路，应用时，静态偏置电压（输入电压为0时）应满足下列关系，即

ν8=ν10,ν1=ν4,ν6=ν12

12V≥ν6　（ν12）－ν8　（ν10）>2V

12V≥ν8　（ν10）－ν1　（ν4）>2.7V

12V≥ν1　（ν4）－ν5>2.7V

设载波信号的表达式为

，调制信号的表达式为

，则调幅信号的表达式为：

（2）静态偏置电流的确定

静态偏置电流主要由恒流源I0的值来确定。

当器件为单电源工作时，引脚14接地，5脚通过一电阻VR接正电源+VCC由于I0是I5的镜像电流，所以改变VR可以调节I0的大小，即

当器件为双电源工作时，引脚14接负电源-Vee，5脚通过一电阻VR接地，所以改变VR可以调节I0的大小，即

根据MC1496的性能参数，器件的静态电流应小于4mA，一般取

。

在本实验电路中VR用6.8K的电阻R15代替。

4.课程设计的步骤或计算

1.载波信号和调制信号的仿真

载波Uc（t）频率为100KHZ，振幅为10mv。

调制信号U（t）频率为1KHZ,振幅为100mv。

MC1496构成的双边带调幅波电路原理图

MC1496构成的振幅调制器的调试和仿真

MC1496构成的振幅调制器的仿真图

其中载波信号UC经高频耦合电容C2从Ux端输入，C3为高频旁路电容，使8脚接地。

调制信号U0经低频耦合电容C1从Uy端输入，C4为低频旁路电容，使4脚接地。

调幅信号从12脚单端输出。

器件采用双电供电方式，所以5脚的偏置电阻R5接地，可计算器件的静态偏置电流I5或I0，即

脚2与3间接入负反馈电阻RE，以扩展调制信号Uw的线性动态范围，增大线性范围增大，但乘法器的增益随之减少。

RP设置为一半状态，

在实现调幅时载波信号加载在Q1，Q4的输入

端，即IO8、IO10管脚。

调制信号加载在差动放大器

Q5、Q6即管脚IO1、IO4。

IO2、IO3管脚外接电阻，以

扩大调制信号动态范围。

已调制信号由双差动放大

器的两集电极输出。

接于正电源电路的电阻R6,R4

用来分压，以便提供相乘器内部Q1~Q4管的基极

偏压；负电源通过RP，R12，R13及R9，R10的分压

供给相乘器内部Q5、Q6管基极偏压，RP为载波调

零电位器，调节RP可使电路对称以减小载波信号

输出；R8,R14为输出端的负载电阻，接于IO2、IO3

端电阻R7用来扩大U的线性动态范围，同时控制

乘法器的增益。

1.调RP2电位器使载波输入端平衡，在调制信号输入锁IN2加峰峰值为100mv，频率为1KHZ的正弦信号，调节RP2电位器，用示波器观察输入端，使信号最小。

2.在载波输入端IN1加峰值为VC10mv，频率为100KHZ的正弦先好，

二

实现全载波调幅

1）低频信号不就加入，送入IN1段载波信号仍为Vs（t）=10sin2π*100000t（mv）,调节PR1使Vab=0.25V，再将低频信号Vs（t）=10sin2π*1000t（mv）加至调制器输入端IN2，此时纪律调幅波波形

2）载波信号VC（t）不变，将调制的信号改为方波，幅值为100mv，观察记录此时的已调波

3）实现抑制载波调幅

1.低频信号不加入，送入IN1端载波信号仍为Vs（t）=10sin2π*100000t（mv），调节RP1，用示波器观察输出端波形，使输出V=0.

2.载波输入端不变，调制信号输入端IN2加为V（t）=10sin2π*1000t（mv）信号，记录波形

3）所加载波信号和调幅信号均不变，微调RP2为一个值，观察输出波形

五．课程设计的结果与结论

1）通过实验电路仿真所得到的结果满足预期所设定的结果，最后结果如下图所示：

2）通过实际电路所得数据与仿真数据的对比，

可以看出以下三个不同点：

①管脚1与管脚4的实际静态偏置电压与仿

真中的数值有所不同。

在实际静态工作电压数据

中，管脚1与管脚4的电压主要是由负电源的部分

分压提供的。

由于实际元器件都并不是处于理想状

态，这是造成差异的主要原因。

但这个误差对整个实验并无明显的影响。

可以加大RP的电阻值或者

同时加大R12，R13电阻值，以减小误差。

②在抑制载波振幅调制波形中，实际电路的波

形上下不对称。

主要是由于器件内部参数不可能完

全对称，致使输出波形出现载波漏信号。

管脚1和

4分别接两个51欧的电阻，以抑制载波漏信号和

改善温度性能。

所以可以通过在R9或R10或管脚

8中串联上一个100欧的电位器，调节该电位器即

可改善波形的对称性[3]。

③实际电路的波形的图像都有些毛刺现象，主

要原因是输出和输入都受到外界的干扰。

本文利用Multisim10软件强大的电路设计和仿

真功能以及电路参数调节的灵活性，创建MC1496

构成的双边带调幅电路，利用仿真平台自带的虚拟

仪器进行仿真测试，并结合实际电路测试实验对不同的实验结果进行比对和分析。

六．参考文献

[1]沈伟慈，通信电路（第二版）.西安电子科技大学，2007

[1]　樊昌信,通信原理[M].北京:

国防工业出版社,2001.

[2]　张肃文,陆兆熊.高频电子线路[M].北京:

高等教育

出版社,1993.

[3]　于洪珍，通信电子电路[M].北京:

电子工业出版社,2002.

[4]梁恩主等，protel99SE电路设计仿真应用,清华大学出版社,2000.

[5]　胡宴如，高频电子线路.北京:

高等教育出版社，2009.1