通信电子线路实习报告.docx
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通信电子线路实习报告
通信电路实习报告
姓名
学号
同组者
指导老师
代玲莉，蔡烁
实习时间
2012年12月17日至2012年12月28日
指导老师评语：
报告评分建议等级：
指导教师签名：
日期：
目录
1引言2
1.1实习目的2
1.2实习注意事项2
1.3实习平台3
1.4实习仪器3
2设计原理3
2.1AM调制原理3
2.2电子元件4
3设计步骤4
3.1电路设计4
3.2电路绘制6
3.3电路制作10
3.4电路调试11
3.4.1信号输入11
3.4.2电源接入13
3.4.3输出检测13
3.4.4波形调节13
3.4.5结果分析14
4出现的问题及解决方法14
5结束语15
AM调制单元电路的设计与制作
1引言
此次通信电子线路实习是根据实习分组安排进行不同应用电路的设计与制作。
本次AM调幅电路的设计，是使用Protel99SE软件进行AM调幅电路的绘制，将PCB电路板图绘制好，根据电路图对设计进行制作，焊接电路元件，最后进行调试测试。
此实习包括了电路的设计和制作，最后还要对制作的成品进行调试，从而完成整个实习。
1.1实习目的
根据通信电子线路所学的知识，掌握通信电子电路的实际开发所要掌握技术，学会Protel99SE软件的使用，同时，熟悉各类应用电路的制作，运用所学理论和方法进行一次综合性设计训练，从而培养其动手能力，观察能力，分析和解决实际问题的能力，巩固、加深理论课知识，增加感性认识，进一步加深对通信电子电路应用的理解，提高对电路制造调试能力和系统设计能力。
根据实习课题的具体要求，按照指导老师的指导，进行具体项目的开发设计，提高自己的动手能力和综合水平。
1.2实习注意事项
1．在使用电烙铁的过程中，为防止焊锡时不易将锡焊接在电路板上，可以在进行焊接之前，将烧热的电烙铁点在松香中再焊锡，同时，注意焊接方式不是将电烙铁一直放在电路板上，蜻蜓点水式即可，以防止电路板烧坏
2．在本电路中，R10用来控制MC1496内部恒流远电路电流的，电路图中只是一个参考值，在制作时要选择较为理想的值，使输出波形最好，也可以改用可变电阻在调试时调整R10的阻值大小，使输出达到理想状态。
3．在焊锡过程中，应避免将芯片插在底座上后直接焊锡，应直接将底座焊接好，检查电路是否有错误，再将芯片插好，通电，检测该电路板是否能达到所需要求。
4.在焊锡元件之前，应先把要焊锡的引脚或是电线用砂纸或是镊子打磨，擦除电线、引脚表面的氧化物，以防止焊接完成测试时，电路间接触不良，不能得到所需结果图形。
1.3实习平台
Protel99SE
1.4实习仪器
信号源
低频和高频信号发生器
双踪示波器
2设计原理
2.1AM调制原理
幅度调制是正弦波或脉冲序列的幅度随调制信号线形变化的过程,标准调幅信号可用下式表示:
其中
为外加直流,
表示调制信号。
将所要传送的信号“加载”到高频振荡信号上。
“加载”过程实际就是利用信号控制高频振荡信号的某个参数（幅度、频率、相位），使该参数随信号变化而变化，这就是调制过程。
在幅度调制过程中，根据所取出已调信号的频谱分量不同，分为普通调幅（标准调幅，AM）、抑制载波的双边带调幅（DSB）、抑制载波的单边带调幅（SSB）等。
AM调制过程的原理图如图2.2-1：
图2.2-1普通调幅波实现框图
在本系统中采用的是模拟乘法器MC1496来实现调制器的设计,MC1496中包含了由带双电流源的标准差动放大器驱动的四个高位放大器输出集电极交叉耦合,产生了两个输入电压的全波平衡调制乘积现象,也就是说输出信号是一个常数乘以两个输入信号的乘积,即为
。
2.2电子元件
AM调幅电路
序号
名称
型号
个数
备注
1
MC1496
1
14脚底座
1
2
极性电容
0.1μF
1
0.01μF
1
或用0.01μF瓷片电容代替
3
电阻
1KΩ
3
51Ω
3
750Ω
2
3.9KΩ
2
6.8KΩ
1
4
电位器
VR1（50K）
1
3设计步骤
3.1电路设计
首先，在进行电路绘制之前，模拟乘法器实现调幅信号的方法，通过上网查询MC1496芯片的用法以及如何实现此过程，MC1496芯片的各引脚如图3.1-1：
图3.1-1MC1496芯片引脚
其中，各路引脚功能如下：
1：
SIG+信号输入正端2：
GADJ增益调节端
3：
GADJ增益调节端4：
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+载波信号输入正端
9：
NC空脚10：
CAR-负电流输出端
11：
NC空脚12：
OUT-负电流输出端
13：
NC空脚14：
V-负电流
选择好芯片之后，接下来就是根据要求设计电路原理图。
电路图如图3.1-2：
图3.1-2AM振幅调制电路图
3.2电路绘制
根据AM振幅调制电路原理图，使用Protel99SE绘制PCB板的SCH文件，并在SCH元件库里查找，搜索到M1496元件。
在SCH零件库中所需要的芯片M1396元件图，如图3.2-1：
图3.2-1MC1496库文件图
紧接着，通过在SCH库文件中找到其他各元件，并将其放置到绘图区域，如图3.2-2放置元件
图3.2-2放置元件
绘制好SCH文件之后，根据电路图上电子元件参数在网上所查找PCB封装里面找到相对应的元件封装代号，并对SCH文件中的每个电子元件参数进行设置，如图3.2-3。
图3.2-3电阻的封装
在对电路图的封装完成之后，就可以使用在线DRC检查看看有没有常见的错误，此时系统会自动报警，如果有错误在创建网络表时是通不过的，这也导致在PCB文件中导入网络表就不能实现。
检查完后如图3.2-4：
图3.2-4放置元件
检查无错之后，产生网格报表，在PCB中导入网格报表，将各元件放入绘图区，如图3.2-5
图3.2-5PCB文件图
绘制好PCB文件图之后，最后要进行布线操作，布线之前，先将各元器件在所画框内摆放整齐，尽量选取不越过线的摆放方式，同时，不能将线布成直角，一定是有一定角度的线，面对实在需要交叉线的情况，采用在不同层面（例如顶层或底层）布线即可，其中蓝色的线表示底层，红色的线表示顶层，这样便于区分不同层次所布的线。
如图3.2-6：
图3.2-6PCB布线图
接着对绘制好的PCB图进行覆铜，通过覆铜，可以更明显的看到电路的图像，由于是有顶层和底层，因此覆铜也需要在顶层和底层都腹痛分。
如下图3.2-7（a）是顶层覆铜，图3.2-7（b）是底层覆铜：
图3.2-7（a）PCB顶层覆铜图
图3.2-7（b）PCB底层覆铜图
3.3电路制作
根据电路原理图，选择好电子元件之后，就开始使用电烙铁把元件焊接到电路板上。
最开始会先用万用表测出各元器件的阻值或者大小，区分完后，按照电路图将其摆放在电路板上，同时，将引脚穿插孔中，并稍稍弯曲，保证元器件在翻转电路板时不会掉下，再通过电烙铁焊接。
在使用电烙铁的时候需要注意几个方面，尤其是在焊接时不能一直将烙铁头部分放在电路板上，而是需要蜻蜓点水式的焊接即可，也可以使用铲形嘴的电烙铁，先将锡丝单独点在铲形嘴中的凹槽，使之溶化在凹槽内，由于温度很高，同时外表面形成一薄层，因此锡融化后一直在凹槽内，此时在将电烙铁和电路元器件的引脚一同焊接在相对应的位置，这样也能保证电路板的美观。
电路焊接完成图如图3.3-1：
图3.3-1电路焊接完成图
完成了元件的焊接之后，然后根据电路原理图进行仔细的检查，用万用表检测焊锡处是否导通，焊接后元件是否损坏，按原理图连接相应节点是否导通，看是否有漏焊和焊接错误的地方。
3.4电路调试
在完成了电路的设计和制作之后，就要开始对电路进行调试，检测所做的电路板是否能够达到AM调制的功能，调试的具体步骤如下：
3.4.1信号输入
整个AM振幅调制电路有2个信号输入端，一个为调制信号m（t），即Vs，另一个是载波信号，即Vc，在实验室的信号产生器上选择一个低频正弦信号作为调制信号的输入，选择高频正弦信号作为载波信号输入。
检测输入信号Vs如图3.4-1（a），载波输入Vc信号图形如3.4-1（b）
图3.4-1（a）调制信号m（t）
图3.4-1（b）载波输入Vc
3.4.2电源接入
根据电路设计图，选择电源的+12V作为电路电源输入，并把需要接地的地方进行接地处理。
同时由于电源没有-0.8V的选择，因此，选用了接地来达到相同的效果。
首先将示波器和信号源的高频或低频信号输出端，测试并调节使其达到实验的要求（低频信号：
频率为900——1100HZ，峰峰值为200——400mv高频信号：
频率为1MHZ左右，峰峰值为1v左右）。
把电源调试到需要的值（+12v）。
3.4.3输出检测
为了检测出调制之后的信号，在实验室选择示波器进行输出信号的检测，把示波器的CH1接OUT+端和OUT-端。
观察示波器上的波形显示。
将电路板上的低频输入信号线接入信号源的低频输出，高频输入信号线接入信号源的高频输出，电路板的输出和示波器的输入线相连接。
检查连接无误后，接入电源线和地线。
观察示波器的图形，如果不理想，则可以调节电路板上的电位器，或者调节信号源的低频和低频信号的峰峰值和频率，在调节的过程中，一定要注意微调，每调节一点就要观察示波器上图形的变化，及时调整调节的器件。
同时，由于实验场地噪声干扰比较大，因此，通过询问老师，我们通过将手放在监测点上，依次来屏蔽部分干扰信号，以便于更好的观测信号输出的波形。
3.4.4波形调节
根据实验要求，调节电路板上的电位器，观察示波器上的波形显示，直到得到正确的波形图，实验检测波形图如下图3.4-2：
图3.4-2AM振幅调制波形图
其中频率为1.166Mhz，峰-峰值为928mv
3.4.5结果分析
通过实验结果的观察，结果如下：
调制输入信号：
频率为1.003KHz，峰峰值为270mv
载波信号：
频率为1.085MHz，峰峰值为968mv
调制输出信号：
频率为1.166MHz，峰峰值为928mv
从实验数据和波形可以看出，该试验基本符合的，该电路实现了AM调制的功能，说明我们的电路焊接和电路设计是正确的，即本次试验基本成功。
不过从调制后的波形可以看出，调制后波形的包络并不是非常的整齐，说明实验存在着误差，整体来说，实验是成功的。
4出现的问题及解决方法
在绘制PCB电路板的时候，在对各元器件封装之时，出现错误，网上查找的一些器件封装号码不一致，这也导致部分元器件的在PCB上显示的过大或过小，统一格式修改正确的封装参数即可改正。
当完成电路设计之后，再对电路进行调试，在第一次调试过程中出现了结果波形未能到达预期效果的现象，通过对AM振幅调制的原理分析，以及对电路图和电路的相互对照，同时通过用示波器对信号的整个输入输出过程进行追踪测试，发现错误出现在芯片的装反，导致引脚出错。
通过重新安装芯片之后，调试结果达到了预期的波形。
同时，将AM调制的标准波形于我们电路所得AM调制波形进行比较，不难发现，在波形中存在噪音的影响。
这也说明我们还是没有很好的消除掉噪音的影响。
纵观整个的设计和焊接流程，噪音影响如此大的原因可能是
（1）焊接技术不是很好，导致线路接触不是特别良好
（2）实验室的环境影响，周围人群过多，噪声的干扰也会加大
（3）实验仪器产生的误差，电源不是很稳，这也会对实验产生一定的影响
5结束语
本次通信电子线路的时间为期两周，第一周，我们在7教5楼机房进行Protel软件的绘图，在图绘制完成后的一周，我们更换实验地点，在7教605根据之前绘制的图进行焊锡。
本次通信电子线路的实习让我们接触了电路的设计和制作，熟悉了Protel软件的使用，了解到PCB电路板的制作过程，同时熟悉AM振幅调试整个原理和过程。
在此次实习过程之前，我们这一组的同学都抽时间在图书馆查阅Protel相关书籍，并且仔细参考通信电子线路书籍，查阅AM振幅调制过程的相关资料，然后对电路进行设计；同时，在实习的第一天，接着在老师的指导下，熟悉使用Protel绘制电路图，包括SCH文件绘制，PCB文件绘制，PCB封装以及布线等操作；在实习的第二周，根据电路原理图，选取设计所需的元件，从而完成电路的制作，在这工程中实习了电烙铁的使用和相关的注意事项，我们这一组的速度也相对较快，在实验的前几天就将电路板完成；最后对电路进行调试，检测自己的电路设计，从而更一步巩固自己的理论知识。
在整个实习过程中，运用理论知识，根据指导老师的要求，一步一步完成电路的设计和制作，把书本上的知识应用到实际过程中，加强自己的动手能力，同时锻炼自己分析问题和解决问题的能力。
在此次的电路实习中，也遇到了许多问题。
例如，在绘制电路图的过程中，也发生了些小插曲，两个机房的SCH文件库内容不一致，导致在某一个机房不能绘图，因此还在503将SCH库转存到实验的机房，才得以找到M1496芯片的元件图。
同时，在焊接好电路板之后进行测试，却一直出现接地线，就没有波形，不接地线，图形正确的现象，为此，我们这一组还与相同项目的小组一起讨论，仔细查找从中出现的问题，最终通过大家的努力与双方的交流，我们得知自己在安装芯片的过程中，出现了问题，将芯片安装反了，因此，链接的电路相当于完全不正确。
在找到错误原因后，波形图也就趋于正确了。
虽然这次通信电子线路实习已经结束，在实习过程中学到的知识是最珍贵的。
虽然在整个设计和制作过程中，遇到了不少的问题，但老师的耐心讲解，同学和同组人员的帮助和配合，都为了的实习提供了很大的帮助，在这里要谢谢老师和各位同学。
我也从此次实习中学到了团结协作的精神，希望自己能够将这种精神发挥到今后的工作学习当中，共同学习，共同进步。
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