AM調(diào)制與解調(diào)電路設(shè)計(jì)

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告課題名稱通信電子線路課程設(shè)計(jì)學(xué)院電子信息學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師定稿日期：2015年12月27日目錄目錄一課程設(shè)計(jì)目的二課程設(shè)計(jì)題目三課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)方案的選擇電路設(shè)計(jì)總電路圖仿真及過(guò)程元器件清單 0調(diào)試結(jié)果 0四課后總結(jié)和體會(huì) 0參考文獻(xiàn) 1一課程設(shè)計(jì)目的高頻電子線路課程是通信工程專業(yè)繼電路理論、電子線路（線性部分）之后必修的主要技術(shù)基礎(chǔ)課， 同時(shí)也是一門工程性和實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程。 課程設(shè)計(jì)是在課程內(nèi)容學(xué)習(xí)結(jié)束，學(xué)生基本掌握了該課程的基本理論和方法后，通過(guò)完成特定電子電路的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試，培養(yǎng)學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)理論知識(shí)分析、解決實(shí)際問(wèn)題的能力，具有一定的獨(dú)立進(jìn)行資料查閱、電

2、路方案設(shè)計(jì)及組織實(shí)驗(yàn)的能力。通過(guò)設(shè)計(jì)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。二課程設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目AM調(diào)制解調(diào)電路設(shè)計(jì)晶體管檢波電路設(shè)計(jì)（采用Multisim軟件仿真設(shè)計(jì)電路）1）完成AM振幅調(diào)制解調(diào)電路的設(shè)計(jì)2）AM信號(hào)m三課程設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)方案的選擇：經(jīng)過(guò)我查閱的資料顯示，較全體的合適方案有兩種，對(duì)于檢波的部分電路有兩種方案。第一種：出處：通信電子線路實(shí)驗(yàn)振幅調(diào)制就是用低頻調(diào)制信號(hào)去控制高頻載波信號(hào)的振幅，使載波的振幅隨調(diào)制信號(hào)成正比地變化。經(jīng)過(guò)振幅調(diào)制的高頻載波稱為振幅調(diào)制波（簡(jiǎn)稱調(diào)幅波）。調(diào)幅波有普通調(diào)幅波（AM、抑制載波的雙邊帶調(diào)幅波（DSB和抑制載波的單邊帶調(diào)幅波（SSB三種。普通調(diào)幅波（AM（

3、1）調(diào)幅波的表達(dá)式、波形設(shè)調(diào)制信號(hào)為單一頻率的余弦波：u（t）UmcostUmcos2Ft（1-1）載波信號(hào)為 uc（t）UcmcosctUcmcos2fct（1-2）為了簡(jiǎn)化分析，設(shè)兩者波形的初相角均為零，因?yàn)檎{(diào)幅波的振幅和調(diào)制信號(hào)成正比，由此可得調(diào)幅波的振幅為UAM(t)UcmkaUmcosTUcm(1kay-mCOSt)(1-3)UcmUcm(1maCOSt)式中，makaU 其中，稱為調(diào)幅指數(shù)或調(diào)幅度，它表示載波振幅受調(diào)制信號(hào)控 Ucm制程度，為由調(diào)制電路決定的比例常數(shù)。由于實(shí)現(xiàn)振幅調(diào)制后載波頻率保持不變，因此已調(diào)波的表示式為 UAM(t)UAM(t)cosctUcm(1macost)

4、cosct(1-4)(2)調(diào)幅波的頻譜由式(1-4)展開(kāi)得11UAM(t)Ucm(t)cosct-maUcmcos(c)t-maUcmcos(c)t(1-5)22圖1AM信號(hào)的波形與頻譜調(diào)幅的過(guò)程就是在頻譜上將低頻調(diào)制信號(hào)搬移到高頻載波分量?jī)蓚?cè)的過(guò)程。顯然，在調(diào)幅波中，載波并不含有任何有用信息，要傳送的信息只包含于邊頻分量中。邊頻的振幅反映了調(diào)制信號(hào)幅度的大小，邊頻的頻譜雖屬于高頻范疇，但反映了調(diào)制信號(hào)頻率的高低。由圖1可見(jiàn)，在單頻調(diào)制時(shí)，其調(diào)幅波的頻帶寬度為調(diào)制信號(hào)頻譜的兩倍。由此可以看出，一個(gè)調(diào)幅波實(shí)際上是占有某一個(gè)頻率范圍，這個(gè)范圍稱為頻帶。總的頻帶寬度為最高調(diào)制頻率的兩倍，即，這個(gè)結(jié)論

5、很重要。因?yàn)樵诮邮蘸桶l(fā)送調(diào)幅波的通信設(shè)備中，所有選頻網(wǎng)絡(luò)應(yīng)當(dāng)不但能通過(guò)載頻，而且還要能通過(guò)邊頻成分。如果選頻網(wǎng)絡(luò)的通頻帶太窄，將導(dǎo)致調(diào)幅波的失真。所以，經(jīng)過(guò)查閱，選擇方案調(diào)幅部分電路如圖由上可見(jiàn)，這個(gè)方案雖然詳盡與適合實(shí)際，但過(guò)于復(fù)雜，故不采用第二種：集電極調(diào)幅所謂的集電極調(diào)幅，就是用調(diào)幅信號(hào)來(lái)改變高頻功率放大器的集電極直流電源電壓，以實(shí)現(xiàn)調(diào)幅。集電極調(diào)幅的特點(diǎn)：（1）集電極調(diào)幅工作于過(guò)壓狀態(tài)；用于大功率調(diào)幅。（2）需要大功率的調(diào)制信號(hào)源。（3）集電極調(diào)幅的集電極效率高，晶體管得到充分利用。應(yīng)用集電極調(diào)幅調(diào)幅部分電路如圖：圖3集電極調(diào)幅電路圖V1載波源產(chǎn)生載波經(jīng)Q1三極管以及下面的直流偏置電壓

6、形成的功放與受調(diào)制信號(hào)源共同構(gòu)成了調(diào)幅電路的主體。但對(duì)于后面的檢波電路卻有不同方案。8R02+12V1OUT圖2調(diào)幅方案一調(diào)幅部分電路5nFIC=OV圖4檢波部分電路方案一檢波電路經(jīng)過(guò)仿真設(shè)計(jì)檢驗(yàn)，實(shí)用且有效，不加贅述:經(jīng)過(guò)比較，選擇方案一電路設(shè)計(jì)：集電極調(diào)幅電路部分圖6實(shí)際電路圖調(diào)幅部分電路V11N4148IC=0VR210|jFr8k*=0蝦3：50kQ*1,5V+7100kHz5kHz：R151OQ-C15nF圖5檢波部分電路方案二檢波電路計(jì)算過(guò)程：調(diào)制信號(hào)為 U Uct3cos240000tV,L=,C=解調(diào)包絡(luò)檢波電路部分：一，1取R=10kQ,有 RC?二,為避免惰性失真，RCcQ

7、,C=30nF設(shè)R1/R2=,R1=R/6=334Q,R2=5R/6=Q1(3)Cc的取值應(yīng)使低頻調(diào)制信號(hào)能有效地耦合到RL上，即滿足 Cc?總電路圖：圖8總電路圖仿真及過(guò)程：下圖為調(diào)制波與調(diào)幅波的對(duì)比:圖9調(diào)制波與調(diào)幅波圖中，藍(lán)色波形為調(diào)制波，粉色波形為調(diào)幅波載波信號(hào)為U1costV，調(diào)制信號(hào)的頻率范圍為500-5000HZ,所以條幅信號(hào)為U UamU Ucm1rncostcos240000t,ma=,最終調(diào)幅信號(hào)為U Uam310.5costcos240000t其中選頻網(wǎng)絡(luò)參數(shù)為:1LC2,240000圖7實(shí)際電路圖包絡(luò)檢波部分電路1m2=,取RC=貝UR=2000mamax一，Cc=10

8、0cmin下圖為調(diào)幅波與解調(diào)波的對(duì)比：圖10調(diào)幅波與解調(diào)波圖中，粉色波形為調(diào)幅波，綠色波形為解調(diào)波，可以看到基本符合要求。元器件清單：1、三極管：2N2222一個(gè)；2、二極管：1N1200C一個(gè)；3、電源：+6M+1V電源各一個(gè)，兩個(gè)交流電源；4、變壓器：1:1理想變壓器一個(gè)5、電阻，電容，電感元器件：L1=C1=C2=30nFCc=100uFR1=334QR2=QRL=10kQ調(diào)試結(jié)果：解調(diào)出來(lái)的波形波峰上半部分略有重疊，其他一切正常完全符合要求。四課后總結(jié)和體會(huì)通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)， 使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)高頻電子線路方面的知識(shí)， 在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考，一遍

9、又一遍的檢查終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知，通過(guò)親自動(dòng)手制作，使我們掌握的知識(shí)不再是紙上談兵。過(guò)而能改，善莫大焉。這次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在老師的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和實(shí)踐過(guò)程中，一定要不懈努力，不能遇到問(wèn)題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，然后一一進(jìn)行解決,只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘。由此我才真正了解到了高頻電子線路這門課的精髓?；仡櫰鸫苏n程設(shè)計(jì)，至今我仍感慨頗多，從理論到實(shí)踐，在這段日子里，可以說(shuō)得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的東西，同時(shí)不僅可以鞏固了以前所學(xué)過(guò)的知識(shí)，而且學(xué)到了很多在書本上所沒(méi)有學(xué)到過(guò)的知識(shí)。通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來(lái)，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過(guò)程中遇到問(wèn)題，可以說(shuō)得是困難重重，但可喜的是最終都得到了解決。參考文獻(xiàn)