現(xiàn)代通信電路課程設(shè)計(jì)AM傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、中原工學(xué)院課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱：現(xiàn)代通信電路課程設(shè)計(jì)課 程 號(hào)：專 業(yè)：班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：日 期： 目錄第一章 設(shè)計(jì)內(nèi)容3 第一部分 課題簡(jiǎn)介3 一、設(shè)計(jì)內(nèi)容和目的3二、設(shè)計(jì)流程圖4第二部分 課題分析5 一、課程設(shè)計(jì)方案5二、設(shè)計(jì)模塊6第二章 設(shè)計(jì)操作10第一部分 畫圖仿真10一、 ewb模擬仿真10 二、protel畫圖13 第二部分 安裝調(diào)試14 一、安裝焊接14二、連線調(diào)試15第三章 實(shí)驗(yàn)分析15第四章 試驗(yàn)箱簡(jiǎn)介17第五章 心得體會(huì)20附錄一：器件清單21附錄二：芯片資料22附錄三：參考文獻(xiàn)23附錄四：原理圖24第一章 設(shè)計(jì)內(nèi)容第一部分 課題簡(jiǎn)介一、 設(shè)計(jì)內(nèi)容和目的1

2、 設(shè)計(jì)內(nèi)容：設(shè)計(jì)題目：am傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 包含項(xiàng)目：1.1 信號(hào)源產(chǎn)生模塊（模擬語音信號(hào)）；1.2 載頻信號(hào)產(chǎn)生（模擬載波）；1.3 am調(diào)制器：平衡調(diào)制器1.4 am解調(diào)器：解調(diào)am信號(hào)2 設(shè)計(jì)目的: （1）將學(xué)生專業(yè)知識(shí)（信號(hào)與系統(tǒng)、現(xiàn)代通信電路及通信原理）、專業(yè)技能（數(shù)電、模電、電子電工）及常用開發(fā)工具（eda、dsp、單片機(jī)技術(shù)）相結(jié)合，在實(shí)際中進(jìn)行綜合運(yùn)用。（2）培養(yǎng)學(xué)生從零開始自己動(dòng)手進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的能力，同時(shí)一般要求在進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)師具有較高的成功率。這是學(xué)生第一次動(dòng)手設(shè)計(jì)自己的作品，是今后畢業(yè)工作的起點(diǎn)、濃縮、簡(jiǎn)化版，同時(shí)增強(qiáng)學(xué)生的信心也是綜合設(shè)計(jì)的一個(gè)重要的任務(wù)。（3）鞏固和加深

3、對(duì)高頻電子線路基本知識(shí)的理解，提高學(xué)生綜合運(yùn)用本課程所學(xué)知識(shí)的能力，通過獨(dú)立思考，深入鉆研有關(guān)問題，掌握分析問題的方法。二、設(shè)計(jì)流程圖 圖1-1-1第二部分 課題分析 一、課程設(shè)計(jì)方案圖1-2-11信號(hào)產(chǎn)生模塊（=1khz）方案一：rc震蕩器橋式振蕩器 優(yōu)點(diǎn)：電路原理簡(jiǎn)單，起振容易，波形好，頻率穩(wěn)定可調(diào)。 注意：正弦波震蕩電路是一個(gè)沒有輸入信號(hào)的帶選頻網(wǎng)絡(luò)的正反饋放大電路，設(shè)計(jì)電路時(shí)要注意其震蕩條件（振幅平衡條件和相位平衡條件） 方案二：壓控振蕩器鎖相環(huán)40462. 載波產(chǎn)生模塊（f0=100khz10mhz）方案一：lc振蕩器（電容三點(diǎn)式、電感三點(diǎn)式、石英晶體振蕩器優(yōu)缺點(diǎn)：電容三點(diǎn)式震蕩頻率

4、高，一般工作在固定頻率；電感三點(diǎn)式工作頻率低，線圈的使用不方便；晶體振蕩器的頻率穩(wěn)定度高。方案二：壓控振蕩器（vco）利用鎖相環(huán)4046產(chǎn)生的矩形波作為載波，電路簡(jiǎn)單，不需編程方案三：epld利用eda技術(shù)進(jìn)行編程設(shè)計(jì)3am調(diào)制器方案一：模擬乘法器（mc1496） 模擬相乘器可用來實(shí)現(xiàn)振幅的調(diào)制、解調(diào)以及混頻等線性頻譜搬移電路，電路簡(jiǎn)單。方案二：分立元件 電路復(fù)雜，可能出現(xiàn)的問題多。4. am解調(diào)器方案一：二極管峰值包絡(luò)檢波 用于大信號(hào)的檢波，利用rc的充放電實(shí)現(xiàn)檢波。電路簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)。方案二：模擬相乘器 外圍電路復(fù)雜，原理復(fù)雜二、設(shè)計(jì)模塊1信號(hào)產(chǎn)生模塊實(shí)現(xiàn)方法：rc振蕩器圖1-2-22載波

5、產(chǎn)生模塊實(shí)現(xiàn)方法：壓控振蕩器3am調(diào)制模塊am信號(hào)的產(chǎn)生可以采用高電平調(diào)制和低電平調(diào)制兩種方式完成。此模塊采用雙平衡乘法器，從相應(yīng)借口輸入即可完成兩信號(hào)相乘。am信號(hào)的產(chǎn)生可用以下示意圖表示： 乘法器電路圖:圖1-2-4模塊內(nèi)容如圖1-2-5所示該模塊實(shí)現(xiàn)諸如am、bpsk、qpsk等信號(hào)的調(diào)制和解調(diào)。在該模塊中有兩個(gè)完全一樣的模塊a.乘法器1：信號(hào)從測(cè)試孔tpf01輸入，載波信號(hào)從tpf02輸入，輸出信號(hào)經(jīng)放大后從測(cè)試孔tpf03輸出。b.乘法器2：信號(hào)從測(cè)試孔tpf06輸入，輸出信號(hào)從tpf07輸入，輸出信號(hào)經(jīng)放大后從測(cè)試孔tpf08輸出。注意：對(duì)與輸入信號(hào)tpf06只有測(cè)試孔，其信號(hào)與測(cè)

6、試雙排之間沒有信號(hào)連接線。a) 兩信號(hào)相加：信號(hào)電路板右排插針ja02的引腳1、5輸入，結(jié)果從引腳9輸出。b) 兩信號(hào)相減：被減信號(hào)從ja02的引腳14輸入，減信號(hào)從引腳18輸入，結(jié)果從引腳19輸出。c) 單個(gè)信號(hào)的反相：信號(hào)從ja02的引腳13輸入，反相信號(hào)從17輸出。4am 解調(diào)模塊常用解調(diào)（同步解調(diào)）（1）相干解調(diào)可用以下示意圖表示 圖1-2-6該模塊提供三種濾波器，這三種濾波器的參數(shù)可以通過改變不同的電阻值進(jìn)行設(shè)置 a）3db點(diǎn)為24hz高通濾波器：測(cè)試孔tp101輸入信號(hào)，測(cè)試孔tp102輸出濾波后的信號(hào)。b）中心頻率為1624khz、帶寬為1024khz的帶通濾波器：測(cè)試孔tp10

7、3輸出信號(hào)測(cè)試孔tp104輸出濾波后的信號(hào)。c）3db點(diǎn)為1624khz低通濾波器：測(cè)試孔tp105輸入信號(hào)，測(cè)試孔tp106輸出濾波后的信號(hào)（2）二極管峰值包絡(luò)檢波法說明：包絡(luò)檢波是指解調(diào)器輸出電壓與輸入已調(diào)波的包絡(luò)成正比的檢波方法檢測(cè)過程就是信號(hào)源通過二極管給電容充電與電容對(duì)電阻放點(diǎn)的交替重復(fù)過程。圖1-2-7第二章 設(shè)計(jì)操作第一部分 畫圖仿真一、 ewb模擬仿真1. rc振蕩器產(chǎn)生調(diào)制信號(hào)取c=10nf,由1/2rc=1khz得r=16k，取r=16k取rf=10k,由af=1+rf/r1>=3得r1<=5k,取r1=4.9k圖2-1-1仿真電路圖如圖所示：圖2-1-2仿真結(jié)

8、果如圖所示：圖2-1-32.二極管峰值包絡(luò)檢波（1）如下圖2-1-4所示： 圖2-1-4波形如圖所示：圖2-1-5（2）由于波形質(zhì)量差，增加一低通濾波器，如圖：圖2-1-6波形如圖：圖2-1-7（3）進(jìn)一步改進(jìn)，如圖：圖2-1-8波形如圖：二、protel畫圖1.信號(hào)產(chǎn)生模塊圖2-2-12.載波產(chǎn)生模塊圖2-2-23.調(diào)制模塊圖2-2-34解調(diào)模塊第二部分 安裝調(diào)試一、 安裝焊接1信號(hào)產(chǎn)生模塊選擇r1為1k的電阻，rf為10k的滑動(dòng)變阻器，c的型號(hào)為103，r的阻值為10k的元件進(jìn)行焊接2二極管包絡(luò)檢波模塊選用普通二極管，r為10k，型號(hào)為102的電容c，rf為10k的電阻進(jìn)行焊接注意：注意二

9、極管的正負(fù) 正確使用電烙鐵，防觸電，燒傷 焊接順序?yàn)橄鹊停ㄐ。┖蟾撸ù螅┒?、連線調(diào)試調(diào)制信號(hào)輸出后和載波分別由乘法器的tpf01、tpf02進(jìn)，tpf03出或者tpf06、tpf07進(jìn)，tpf08出，接著將輸出接入二極管包絡(luò)檢波器中，再將輸出接入濾波塊，5孔進(jìn)6孔出，輸出的信號(hào)連接在示波器上進(jìn)行觀察。說明：需分步調(diào)試第一步：將信號(hào)產(chǎn)生模塊的輸出通過示波器觀察波形第二步：將載波產(chǎn)生模塊的輸出通過示波器觀察波形第三步：將信號(hào)和載波送入乘法器，通過示波器觀察輸出波形第四步：將調(diào)制信號(hào)進(jìn)行解調(diào)，并觀察輸出波形第五步：若解調(diào)后的波形不理想，送濾波器進(jìn)行濾波后觀察第三章 實(shí)驗(yàn)分析1、信號(hào)產(chǎn)生模塊仿真及調(diào)試

10、由c=10nf, r=16k則fc=1/2rc=0.995khz取rf=10k,由af=1+rf/r1>=3得r1<=5k,取r1進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)，當(dāng)r1=4.9 k時(shí)波形質(zhì)量最好由于失真太嚴(yán)重，輸出波形為一矩形波而不是正弦波，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器rf使其出現(xiàn)理想正弦波，并調(diào)節(jié)幅度為2v，測(cè)得頻率為1.455khz。2、壓控振蕩器調(diào)試壓控振蕩器的輸出為矩形波，其中一路輸出頻率為347.5khz，另一路輸出頻率為137.9 khz。取頻率為137.9 khz的輸出作為載波3、乘法器模塊調(diào)試載波送入乘法器，調(diào)節(jié)輸出幅度使其大于調(diào)制信號(hào)，即u<uc。將調(diào)制信號(hào)送入乘法器，若輸出波形為矩形波，

11、調(diào)節(jié)頻率。若波形為即出現(xiàn)過調(diào)狀態(tài)，則調(diào)節(jié)乘法器模塊的電阻值使其輸出為4、二極管包絡(luò)檢波仿真及調(diào)試在仿真過程中用到am波，改變參使載波頻率為10khz，調(diào)制信號(hào)為1khz，幅度為2v，m=0.5，am波形如圖所示檢波電路滿足rc<=1-m²/m可以防止惰性失真。檢波器輸出端為正弦波和少量的高頻紋波，在輸出端加一低通濾波器可以將高頻紋波濾掉。然而得到的輸出仍含有少量的高頻分量，為此，在rc回路后加一濾波器濾除高頻分量，輸出波形中不再含有高頻紋波。將調(diào)幅波送入檢波電路檢波，用示波器觀察輸出波形質(zhì)量較差，需送入濾波模塊進(jìn)行濾波，得到理想波形。第四章 實(shí)驗(yàn)箱簡(jiǎn)介zh5006試驗(yàn)箱介紹zh

12、5006綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)箱為學(xué)生提供了一個(gè)開放的、可互連得工作平臺(tái)，可充分地發(fā)揮學(xué)生的四維空間。zh5006綜合設(shè)計(jì)試驗(yàn)箱包括以下三部分：（1）主板：提供了一個(gè)靈活的工作平臺(tái)；待添加的隱藏文字內(nèi)容1(2)標(biāo)準(zhǔn)模塊：提供了諸如80c31、epld、乘法器等標(biāo)準(zhǔn)模塊； （3）通用設(shè)計(jì)模塊：提供了一個(gè)可進(jìn)行焊接的通用化模塊；zh5006試驗(yàn)箱的主板結(jié)構(gòu)入下圖4-1所示：圖4-1在zh5006試驗(yàn)箱中最多可插入兩種類型的九塊模板，其中上面三個(gè)模塊（模塊13）的結(jié)構(gòu)一樣，下面六個(gè)模塊（模塊49）的結(jié)構(gòu)一樣。這兩類模塊的差別在于它們的右邊雙排的信號(hào)定義上的差別，下面將詳細(xì)說明。 這兩類模塊的左排插針jx01連

13、接電源和地， 右排插針jx02連接信號(hào)，下方（或者上方）有十個(gè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試孔cjx01cjx10，用于信號(hào)的連線及測(cè)量。另外，在每個(gè)模塊的四角上還有四個(gè)固定孔，是用于設(shè)計(jì)模塊在插入主板上進(jìn)行定位的。每個(gè)模塊的左邊插針jx01的定義如圖4-2：圖4-2 圖4-3j-x01的電源腳定義 模塊03的j-x02引腳定義1、zh5006模塊13的jx02引腳的定義如圖4-3所示：2、zh5006模塊49的jx02引腳的定義如圖4-4所示：圖4-4模塊49的ix02的信號(hào)引腳定義3、對(duì)于雙排的編號(hào)如下：（如圖4-5所示）最后對(duì)于zh5006主板還需要說明的是：在主板的上方與下方有五個(gè)向外提供電源的標(biāo)準(zhǔn)插座，其

14、主要提供+5v+12v 、12v的電源。電源定義如下：圖4-5雙排針的編號(hào)第五章 心得體會(huì)這次課程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程是高頻電子線路，由于課堂基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)課的獨(dú)立操作，我對(duì)am傳輸系統(tǒng)的原理有一定的認(rèn)識(shí)，為課程設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。在本次課程設(shè)計(jì)中我負(fù)責(zé)了ewb模擬仿真，二極管包絡(luò)檢波電路的焊接以及系統(tǒng)的連線調(diào)試。二極管檢波電路的焊接很容易做，并且一次性調(diào)試成功。在這次設(shè)計(jì)中遇到了很多實(shí)際性的問題，在實(shí)際設(shè)計(jì)中才發(fā)現(xiàn)，書本上理論性的東西與在實(shí)際運(yùn)用中的還是有一定的出入的。在仿真調(diào)試過程中遇到的不少問題，由于自己獨(dú)立思考和老師的幫助這些問題都一一得到了解決。課程設(shè)計(jì)很快就結(jié)束了，我從中也學(xué)到了不少東西。這次設(shè)計(jì)讓我學(xué)會(huì)了獨(dú)立思考并解決問題的能力，學(xué)會(huì)了把自己平時(shí)所學(xué)的東西應(yīng)用到實(shí)際中，同時(shí)也提高了我的動(dòng)手能力，進(jìn)一步鞏固加深了我對(duì)am傳輸系統(tǒng)的理解。這次設(shè)計(jì)使我懂得了學(xué)習(xí)的重要性，了解到理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合的重要意義，學(xué)會(huì)了堅(jiān)持、耐心和努力，充分認(rèn)識(shí)到團(tuán)隊(duì)合作的重要性。附錄一：器件清單元件名稱單位大小 數(shù)量電阻 10k5個(gè)1k 1個(gè)電容 1n