高频报告.docx

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高频报告

陕西国防工业职业技术学院

高频上机考试材料

课题：

二极管调制AM

班级：

姓名：

学号：

评分：

1.原理图

2.仿真图

3.答辩

一.课题分析

调制是给测量信号赋予一定特征，这个特征由作为载体的信号提供。

常以一个高频正弦信号或脉冲信号作为载体，这个载体称为载波信号。

用来改变载波信号的某一参数，如幅值、频率、相位的信号称为调制信号。

采用二极管开关状态调制电路，使二极管近似处于一种理想的开关状态下，在两个不同频率电压作用下进行频率交换或利用二极管的开关状态和平衡抵消的措施，经调幅后通过带通滤波器就可以得到调制信号。

调制是在发送端将调制信号从低频段变换到高频段，便于天线发射，实现不同信号源、不同系统的频分复用，并改善系统性能。

在幅度调制过程中，调制后的信号频谱和调制信号频谱之间保持线性平移关系，这种电路称为频谱的线性搬移电路。

属于这类电路的有振幅调制电路、解调电路、混频电路等。

二.电路原理图

（1）手绘图

（2）机绘图

三.电路中元器件介绍

（1）电阻：

电阻（Resistor）是所有电子电路中使用最多的元件。

电阻的主要物理特征是变电能为热能，也可说它是一个耗能元件，电流经过它就产生热能。

电阻在电路中通常起分压分流的作用，对信号来说，交流与直流信号都可以通过电阻。

电阻元件的电阻值大小一般与温度有关，衡量电阻受温度影响大小的物理量是温度系数，其定义为温度每升高1℃时电阻值发生变化的百分数。

电阻还能在电路中起到1、限止电流的通过量，起到限流的作用。

2、在串联电路中，起到分压作用。

因使用电阻的大小和组合（串联或并联），可以起到升压和降压的作用。

3、在并联电路中，可以起到分流的作用。

当然，电容和电阻的基本道理，就是这些。

但在电路中起的作用，却是千变万化的。

（2）二极管：

二极管又称晶体二极管,简称二极管;它只往一个方向传送电流的电子零件。

它是一种具有1个零件号接合的2个端子的器件，具有按照外加电压的方向，使电流流动或不流动的性质。

晶体二极管为一个由p型半导体和n型半导体形成的p-n结，在其界面处两侧形成空间电荷层，并建有自建电场。

当不存在外加电压时，由于p-n结两边载流子浓度差引起的扩散电流和自建电场引起的漂移电流相等而处于电平衡状态。

二极管的单向导电特性，几乎在所有的电路中，都要用到半导体二极管，它在许多的电路中起着重要的作用，它是诞生最早的半导体器件之一，其应用也非常广泛。

发光二极管具有可靠性较高，室温下连续工作时间长、光功率－电流线性度好等显著优点，而且由于此项技术已经发展得比较成熟，所以其价格非常便宜。

因此在一些简易的光纤传感器的设计中，如果LED能够胜任，选用它作为光源即可大大降低整个传感器的成本。

然而LED的发光机理决定了它存在着很多的不足，如输出功率小、发射角大、谱线宽、响应速度低等。

因此，在一些需要功率高、调制速率快、单色性好的光源的传感器设计中，就不得不以提高成本为代价，选用其它更高性能的光源。

（3）电容：

电容器是一种能储存电荷的容器．它是由两片靠得较近的金属片，中间再隔以绝缘物质而组成的．按绝缘材料不同，可制成各种各样的电容器.如：

云母．瓷介．纸介，电解电容器等．在构造上，又分为固定电容器和可变电容器．电容器对直流电阻力无穷大，即电容器具有隔直流作用.电容器对交流电的阻力受交流电频率影响，即相同容量的电容器对不同频率的交流电呈现不同的容抗.为开么会出现这些现象呢\'这是因为电容器是依靠它的充放电功能来工作的。

电容器就是两片不相连的金属板.电容器在电子线路中的作用一般概括为：

通交流、阻直流。

电容器通常起滤波、旁路、耦合、去耦、转相等电气作用，是电子线路必不可少的组成部分。

在集成电路、超大规模集成电路已经大行其道的今天，电容器作为一种分立式无源元件仍然大量使用于各种功能的电路中，其在电路中所起的重要作用可见一斑。

作贮能元件也是电容器的一个重要应用领域，同电池等储能元件相比，电容器可以瞬时充放电，并且充放电电流基本上不受限制，可以为熔焊机、闪光灯等设备提供大功率的瞬时脉冲电流。

电容器还常常被用以改善电路的品质因子，如节能灯用电容器。

隔直流：

作用是阻止直流通过而让交流通过。

旁路（去耦）：

为交流电路中某些并联的元件提供低阻抗通路。

耦合：

作为两个电路之间的连接，允许交流信号通过并传输到下一级电路。

滤波：

将整流以后的锯齿波变为平滑的脉动波，接近于直流。

温度补偿：

针对其它元件对温度的适应性不够带来的影响，而进行补偿，改善电路的稳定性。

计时：

电容器与电阻器配合使用，确定电路的时间常数。

调谐：

对与频率相关的电路进行系统调谐，比如手机、收音机、电视机。

整流：

在预定的时间开或者关半闭导体开关元件。

储能：

储存电能，用于必须要的时候释放。

例如相机闪光灯，加热设备等等。

（4）电感：

电感是电子电路或装置的属性之一，指的是：

当电流改变时，因电磁感应而产生抵抗电流改变的电动势。

电路中的任何电流，会产生磁场，磁场的磁通量又作用于电路上。

依据楞次定律，此磁通会借由感应出的电压（反电动势）而倾向于抵抗电流的改变。

磁通改变量对电流改变量的比值称为自感，自感通常也就直接称作是这个电路的电感。

具有电感性的装置称为电感器，电感器通常是一线圈，可以聚集磁场。

电感在电路中的作用：

基本作用：

滤波、振荡、延迟、陷波等

形象说法：

“通直流，阻交流”

通直流：

所谓通直流就是指在直流电路中，电感的作用就相当于一根导线，不起任何作用。

阻交流：

在交流电路中，电感会有阻抗，即XL，整个电路的电流会变小，对交流有一定的阻碍作用。

细化解说：

在电子线路中，电感线圈对交流有限流作用，它与电阻器或电容器能组成高通或低通滤波器、移相电路及谐振电路等；

电感的作用是阻碍电流的变化，但是这种作用与电阻阻碍电流流通作用是有区别的。

电阻阻碍电流流通作用是以消耗电能为其标志，而电感阻碍电流的变化则纯粹是不让电流变化，当电流增加时电感阻碍电流的增加，当电流减小时电感阻碍电流的减小。

电感阻碍电流变化过程并不消耗电能，阻碍电流增加时它将电的能量以磁场的形式暂时储存起来，等到电流减小时它也将磁场的能量释放出来，以结果来说，就是阻碍电流的变化。

（5）地线：

地线无论开关是否关闭都不带电，它主要的功能就是你提到的接地。

大功率电器为了避免漏电事故的发生，或者强电势可能对人产生的危害，都有一根接地线，可以把产生的多余电流或强电势通过地线导入大地。

地线不接好无法正常运行，是一种为了使用者安全而存在的设置。

三个脚中较长的脚是接地的，可称做接地脚，另外两个较短的脚是把家用电器接入电路，可称它们为导电脚。

在设计电源插头时，为考虑到使用者的安全，有意识地将接地脚设计得比导电脚长几个毫米。

这是因为在插入三脚插头时，接地脚先接触插座内的接地线，这样可先形成接地保护，后接通电源；反之，在拔出三脚插头时，导电脚先与电源插座内的导电端分开，接地脚后断开。

如果家用电器的金属外壳由于绝缘体损坏等原因而带电，这时接地脚就会形成接地短路电流，使家用电器的金属外壳接地而对地放电，从而使人不被触电，起到安全保护的作用。

（6）电源

电源就是用通过电路控制开关管进行高速的道通与截止．将直流电转化为高频率的交流电提供给变压器进行变压，从而产生所需要的一组或多组电压！

转华为高频交流电的原因是高频交流在变压器变压电路中的效率要比50HZ高很多．所以开关变压器可以做的很小，而且工作时不是很热！

！

成本很低．如果不将50HZ变为高频那开关电源就没有意义

开关电源的工作原理是:

1.交流电源输入经整流滤波成直流;

2.通过高频PWM（脉冲宽度调制）信号控制开关管,将那个直流加到开关变压器初级上;

3.开关变压器次级感应出高频电压,经整流滤波供给负载;

4.输出部分通过一定的电路反馈给控制电路,控制PWM占空比,以达到稳定输出的目的.

交流电源输入时一般要经过厄流圈一类的东西,过滤掉电网上的干扰,同时也过滤掉电源对电网的干扰;

在功率相同时,开关频率越高,开关变压器的体积就越小,但对开关管的要求就越高;

开关变压器的次级可以有多个绕组或一个绕组有多个抽头,以得到需要的输出;一般还应该增加一些保护电路,比如空载、短路等保护,否则可能会烧毁开关电源.

（7）示波器

示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器。

它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图象，便于人们研究各种电现象的变化过程。

示波器利用狭窄的、由高速电子组成的电子束，打在涂有荧光物质的屏面上，就可产生细小的光点。

在被测信号的作用下，电子束就好像一支笔的笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号的瞬时值的变化曲线。

利用示波器能观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线，还可以用它测试各种不同的电量，如电压、电流、频率、相位差、调幅度等等。

四．仿真

五．结论分析

调幅电路又称幅度调制电路，是指能使高频载波信号的幅度随调制信号（通常是音频）的规律而变化的调制电路。

幅度调制电路有多种电路型式，现介绍一种简易的振幅调制电路，该电路的载波由高频信号发生器产生，经放大后和调制信号经乘法器后，输出抑制载波的双边带调幅波，输出的双边带调辐波与放大后的载波再经过相加器后，即可产生普通调幅波。

采用AM调幅波的通用检波方式—包络检波。

选用合适的整流器，合理调节低通滤波器各元件系数，清晰再现调制信号。

普通调幅是用低频调制信号去控制高频载波的振幅，使调制后已调波的振幅按调制信号的变化规则而线性变化。

普通调幅信号是载波信号振幅按调制信号

规律变化的一种振幅调制信号，简称调幅信号。

设高频载波

的表达式为.

调幅时，载波的频率和相位不变，而振幅将随调制信号

线性变化。

由于调制信号为零时调幅波的振幅应等于载波振幅Ucm，则调幅波的振幅

可写成

式中，

是一个与调幅电路有关的比例常数。

因此，调幅波的数学表达式为

六.心得体会

此次通过设计让我们充分发挥自己的能力。

这次设计培养了我们动手能力，使我们能够更有竞争力能在现实社会中掌握真本领，有立足之地。

在了解原理、设计整体电路、绘制电路再到仿真，我觉得仿真部分很难，前几次的仿真都无法完全成功，不是没有波形就是无法形成所需要的AM调制波形。

经过这次课程设计，我深深的体会到当出现问题并想方设法去解决问题的时候才是真正考验一个人的时候。

当一次次的绘图布局与一次次的仿真失败到最终看到仿真波形的时候，心里感到很兴奋，虽然几经周折，但最后还是成功了，实现了应有的功能，感觉有很大的收获。