AM调制与解调电路设计.pdf
课程设计报告课程设计报告课题名称课题名称 _ _通信电子线路课程设计通信电子线路课程设计_ _学学院院电子信息学院电子信息学院专专业业班班级级学学号号姓姓名名指导教师指导教师定稿日期：定稿日期：2015 2015 年年 12 12 月月 2727日日目目录录目 录一 课程设计目的二 课程设计题目三 课程设计内容设计方案的选择电路设计总电路图仿真及过程元器件清单 0调试结果 0四 课后总结和体会 0参考文献 1一一 课程设计目的课程设计目的高频电子线路课程是通信工程专业继电路理论、电子线路(线性部分)之后必修的主要技术基础课，同时也是一门工程性和实践性都很强的课程。课程设计是在课程内容学习结束，学生基本掌握了该课程的基本理论和方法后，通过完成特定电子电路的设计、安装和调试，培养学生灵活运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力，具有一定的独立进行资料查阅、电路方案设计及组织实验的能力。通过设计，进一步培养学生的动手能力。二二 课程设计题目课程设计题目设计题目AM 调制解调电路设计晶体管检波电路设计（采用 Multisim 软件仿真设计电路）1）完成 AM 振幅调制解调电路的设计2）AM 信号 m三三 课程设计内容课程设计内容设计方案的选择设计方案的选择：经过我查阅的资料显示，较全体的合适方案有两种，对于检波的部分电路有两种方案。第一种：出处：通信电子线路实验振幅调制就是用低频调制信号去控制高频载波信号的振幅，使载波的振幅随调制信号成正比地变化。经过振幅调制的高频载波称为振幅调制波（简称调幅波）。调幅波有普通调幅波（AM）、抑制载波的双边带调幅波（DSB）和抑制载波的单边带调幅波（SSB）三种。普通调幅波（AM）（1）调幅波的表达式、波形设调制信号为单一频率的余弦波：u(t)Umcost Umcos2Ft（1-1）载波信号为uc(t)Ucmcosct Ucmcos2fct（1-2）为了简化分析，设两者波形的初相角均为零，因为调幅波的振幅和调制信号成正比，由此可得调幅波的振幅为UAM(t)UcmkaUmcosTUmcost)（1-3）UcmUcm(1macost)Ucm(1ka式中，ma kaUm其中，称为调幅指数或调幅度，它表示载波振幅受调制信号控Ucm，制程度，为由调制电路决定的比例常数。由于实现振幅调制后载波频率保持不变，因此已调波的表示式为UAM(t)UAM(t)cosct Ucm(1macost)cosct（1-4）（2）调幅波的频谱由式（1-4）展开得11UAM(t)Ucm(t)cosct maUcmcos(c)t maUcmcos(c)t（1-5）22图 1 AM 信号的波形与频谱调幅的过程就是在频谱上将低频调制信号搬移到高频载波分量两侧的过程。显然，在调幅波中，载波并不含有任何有用信息，要传送的信息只包含于边频分量中。边频的振幅反映了调制信号幅度的大小，边频的频谱虽属于高频范畴，但反映了调制信号频率的高低。由图 1 可见，在单频调制时，其调幅波的频带宽度为调制信号频谱的两倍。由此可以看出，一个调幅波实际上是占有某一个频率范围，这个范围称为频带。总的频带宽度为最高调制频率的两倍，即，这个结论很重要。因为在接收和发送调幅波的通信设备中，所有选频网络应当不但能通过载频，而且还要能通过边频成分。如果选频网络的通频带太窄，将导致调幅波的失真。所以，经过查阅，选择方案调幅部分电路如图8R02+12V18R138R018C018TP018R088R158C028C048U01GADJ8TP0288W028C031IN210CAR+CAR-SIG+SIG-VEE8R06238W01MC1496OUT+OUT-BIAS612GADJ8R038C058R108R118P011载波输入8D01LED2318TP038Q018P02VCC18C068P03OUTOUT8R096.8kGND88R12音 频 输 入18K018R048R0545148R148W038D028C071-12V1图 2调幅方案一 调幅部分电路由上可见，这个方案虽然详尽与适合实际，但过于复杂，故不采用。第二种：集电极调幅所谓的集电极调幅，就是用调幅信号来改变高频功率放大器的集电极直流电源电压，以实现调幅。集电极调幅的特点：（1）集电极调幅工作于过压状态；用于大功率调幅。（2）需要大功率的调制信号源。（3）集电极调幅的集电极效率高，晶体管得到充分利用。应用集电极调幅调幅部分电路如图：图 3 集电极调幅电路图V1 载波源产生载波经 Q1 三极管以及下面的直流偏置电压形成的功放与受调制信号源共同构成了调幅电路的主体。但对于后面的检波电路却有不同方案。方案一：图 4 检波部分电路方案一检波电路经过仿真设计检验，实用且有效，不加赘述：方案二：图 5 检波部分电路方案二检波电路经过比较，选择方案一。电路设计电路设计：集电极调幅电路部分集电极调幅电路部分：图 6实际电路图调幅部分电路计算过程：调制信号为Ut 3 cos 240000tV,c载波信号为Ut 1cos tV,调制信号的频率范围为 500-5000Hz,所以条幅信号为UamU1 mcmacos tcos 240000t,ma=,最终调幅信号为Uam 31 0.5 cos tcos 240000t1 2，LC其中选频网络参数为：c 240000L=,C=解调包络检波电路部分解调包络检波电路部分：图 7实际电路图包络检波部分电路21ma(1)取 RL=10k,有RC?=,为避免惰性失真,RC=,取 RC=，则 R=2000cmamax1,C=30nF(2)设 R1/R2=，R1=R/6=334，R2=5R/6=即满足Cc?(3)Cc的取值应使低频调制信号能有效地耦合到RL上，F总电路图总电路图：图 8 总电路图仿真及过程仿真及过程：下图为调制波与调幅波的对比：图 9 调制波与调幅波图中，蓝色波形为调制波，粉色波形为调幅波。1，Cc=100RLmin下图为调幅波与解调波的对比：图 10调幅波与解调波图中，粉色波形为调幅波，绿色波形为解调波，可以看到基本符合要求。元器件清单元器件清单：1、三极管：2N2222一个；2、二极管：1N1200C一个；3、电源：+6V、+1V 电源各一个，两个交流电源；4、变压器：1:1 理想变压器一个5、电阻，电容，电感元器件：L1=C1=C2=30nF Cc=100uF R1=334R2=RL=10k调试结果调试结果：解调出来的波形波峰上半部分略有重叠，其他一切正常完全符合要求。四四 课后总结和体会课后总结和体会通过此次课程设计，使我更加扎实的掌握了有关高频电子线路方面的知识，在设计过程中虽然遇到了一些问题，但经过一次又一次的思考，一遍又一遍的检查终于找出了原因所在，也暴露出了前期我在这方面的知识欠缺和经验不足。实践出真知，通过亲自动手制作，使我们掌握的知识不再是纸上谈兵。过而能改，善莫大焉。这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在老师的指导下，终于游逆而解。在今后社会的发展和实践过程中，一定要不懈努力，不能遇到问题就想到要退缩，一定要不厌其烦的发现问题所在，然后一一进行解决，只有这样，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荆斩棘。由此我才真正了解到了高频电子线路这门课的精髓。回顾起此课程设计，至今我仍感慨颇多，从理论到实践，在这段日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，但可喜的是最终都得到了解决。参考文献参考文献电子技术基础实验与课程设计高吉祥主编，电子工业出版社 2007；通信电子电路原理及仿真设计 叶建威电子工业出版社高频电子线路实验与仿真 胡宴如高等教育出版社 2009 年通信电子线路实验与课程设计史丽娟 清华大学出版社 2013高频电子线路辅导 曾兴雯 西安电子科技大学出版社 2000高频电子线路高瑜翔科学出版社 2008
