三极管检波解读12082.pdf
武 夷 学 院 课程设计报告 数学与计算机学院 课程名称：设计题目：三极管检波电路 学生班级：学生姓名：指导教师：完成日期：2015-07-03 数学与计算机学院 课程设计项目研究报告 目 录 目录 第 1 章 项目简介.1 1.1 项目名称.1 1.2 开发人员.1 1.3 指导教师.1 第 2 章 项目研究意义.1 2.1 课程设计原理.1 2.2 研究意义.1 第 3 章 任务概述.2 3.1 系统设计要求.2 3.2 任务要求.2 第 4 章 采用的技术.3 4.1 课程设计的方案设计论证.3 4.2 设计描述.3 第 5 章 课程设计项目进度表.4 第 6 章 课程设计任务分配表.5 第 7 章 达到的效果.6 7.1 程序设计思想.6 7.2 程序最终实现结果.6 第 8 章 器件说明.7 第 9 章 设计心得.8 参考文献.10 数学与计算机学院 1 第 1 章 项目简介 1.1 项目名称 三极管检波电路 1.2 开发人员 1.3 指导教师 第 2 章 项目研究意义 2.1 课程设计原理 从频谱关系看，调幅是把调制信号的频谱搬移到高频载波附近：检波则是把已调波中的边带信号不失真地从高频载波附近搬移到原来的位置，因此检波电路也是频谱搬移电路。检波方法可分为两大类：包络检波和同步检波，包络检波是指检波器的输出电压直接反映高频调幅波包络变化规律的一种检波方法。由于普通调幅波的包络反映了调制信号的规律，与调制信号成正比，因此包络检波适用于普通调幅波的解调。2.2 研究意义 三极管检波是利用非线性放大，也可以说是利用失真，非线性放大是比较正统的说法，说是失真则不正统。正常的高频信号，一般放大后相对于一个高频信号和一个直流电的叠加，如果滤掉高频信号，就剩直流了。但三极管一般都有个特点，就是非线性放大，如果电流比较小，放大倍数就比较小，随着电流的增大放大倍数会增大，但电流超过一定值后，如果电流再增大，放大倍数又会减小。正是因为三极管有这个特性，所以在偏置电流比较小的时候，高频信号的负半周放大比较小，正半周放大比较大，经过这样放大的信号，如果滤掉高频信号，剩下的平均电压就不是简单的直流，而是随高频信号幅度变化而变化的直流，实际上也就是直流与低频信号的叠加，这样就实现了分离出低频信号即检波。另外，利用三极管的非线性放大，还可以做出自动增益控制电路、自动电平控制等电路，数学与计算机学院 2 比如收音机，接收的电台信号因为电台的远近，信号强度可能相差几倍几十倍，但我们的感觉除了音质相差较明显，音量相差可能并不大（确实太远的电台除外），那就是用检波后的直流电压去控制了三极管的放大倍数的原因，这就叫自动增益控制电路；还有扩音器，当话筒接收到的声音很大时会自动降低放大倍数（简单的扩音器可能没有这个电路，录音机的话筒音量放大电路都有），原理也是一样，叫自动电平控制。第 3 章 任务概述 3.1 系统设计要求 将音频信号或视频信号从高频信号（无线电波）中分离出来叫解调，也叫检波。幅度调制的解调简称检波，其作用是从幅度调制波中不失真的检出调制信号来。根据是否需要同步信号，检波可分为同步检波和包络检波。同步检波是用一个与载波同频同相的本振信号与已调信号相乘来实现信号解调的过程。同步检波就指是在收听中波、短波时，将邻近相互打架的两个或多个电台，通过同步检波滤出一个较强的电台，并清晰的收听到这个电台。同步检波针对中短波而言，不适用于调频，在使用二次变频的情况下，可以不打开同步检波开关，但在打开同步检波开关时，一定使用了二次变频。包络检波(envelope-demodulation)是基于滤波检波的振动信号处理方法，尤其对初期故障和信噪比较低的故障信号识别能力强。3.2 任务要求 1.进行总体设计，明确课设目的。2.画出系统线路图，明确各个部分的作用功能。3.利用Multisim 10 做出仿真电。4.采集数据。5.在介绍总体系统的基础上说明本部分的设计思想、器件的选用。6.总结本次课设的体会。数学与计算机学院 3 第 4 章 采用的技术 4.1 课程设计的方案设计论证 三极管检波和二极管检波一样，也分为大信号检波和小信号检波两类。大信号检波，静态工作电流很小，建立这个工作点的主要目的是消除0.6V 的门限，加信号以后仍然是只有半个周期导通;小信号检波的静态工作点一般会更高一些，加信号以后，信号可以完整地通过三极管，利用三极管的非线性作用检波，检波效率高但是失真很大。4.2 设计描述 与二极管相比，在失真系数相当下，其检波效率大大提高，功率增益接近0db，而二极管检波器的功率增益约为-20db。输入阻抗高，由二极管检波的1-2 千欧提高到20 千欧左右，这可使B2 次级匝数增大，有利于改善AGC 的控制。因为检波管BG2 接成发射极输出器，所以其输出阻抗小约500 欧，只有二极管检波器的 1/2-1/3，使其带负载能力增强。传输系数高，比二极管检波约大2-3 倍，这使末级中放管不容易产生阻塞现象。三极管检波电路是利用BG2 的基-射极的PN 结来完成检波任务的，自动增益控制电压从BG2 的集电极取出，当输入信号增强时，通过BG2 电流IC2 增大，IC2 的增大使得BG2的集电极电位降低，这又使末级中房管BG1 的基极电位下降，从而是BG1 的增益下降。调整 R2 使 BG1 的集电极电流在0.3-0.7mA 范围内，这时检波管BG2 的静态工作电流约在20 A-40 A 范围内。数学与计算机学院 4 第 5 章 课程设计项目进度表 日期 完成的工作 2015.06.29 项目可行性研究，研究报告 2015.06.29 元器件选择，初定方案，电路设计 2015.06.30 子模块的电路设计和调试 2015.07.0102 电路联合调试，撰写课程设计总结报告 2015.07.03 交课程设计纸质和电子版材料 数学与计算机学院 5 第 6 章 课程设计任务分配表 成员 座号 项目内容 序号 林思腾 3 号 1、课程设计概述 2、需求分析及研究意义 01 郑枭敏 2 号 1、课程设计的方案设计论证 2、重要算法的设计、流程描述 02 黄东平 1 号 1、程序设计思想 2、程序最终实现结果 03 刘琨 22 号 1、做仿真电路 2、编写任务分配表 04 张复明 6 号 1、检验电路准确性 2、编写实验心得 05 施文明 5 号 1、调试电路 2、编写项目进度表 06 数学与计算机学院 6 第 7 章 达到的效果 7.1 程序设计思想 图 7.1 三极管检波电路 7.2 程序最终实现结果 用 Mulisim 作三极管检波电路的仿真电路图如下：U12 U22 C11uFC21uFC3110nFC4110nFC5110nFR1787R2787R3787R4787Q1BC109BPQ2BC109BP135427R51kKey=A50%9106XSC1ABExt Trg+_+_XLV1InputVCC5VVCC8XFG1011 图 7.2 三极管检波仿真电路 数学与计算机学院 7 仿真结果如下 图 7.3 仿真波形 第 8 章 器件说明 1)电源VCC5V 2)接地端 3)示波器XSC1ABExt Trig+_+_ 4)函数信号发生器 XFG1 5)三极管BC1098PQ1BC109BP 2 数学与计算机学院 8 6)电容C3110nFC11uFC4110nFC21uFC5110nF 7)电阻R4787 2 8)变压器U12 2 9)滑动变阻器R51kKey=A50%10)音频输出XLV1Input 11)导线若干 第 9 章 设计心得 转眼间，一周多的课设经过大家的共同努力终于顺利完成了，原本对课程设计的盲目也已消失。本次课程设计是完成一个串联型石英晶体正弦波振荡器的设计，首先在Multisim 软件环境下进行电路原理图的设计和绘制，然后对电路中的各个部分进行调整修改，按照设计的电路原理图完成准确的仿真，最后得到设计要求的输出波形。在这一周的时间里，我发现课程设计的真正目的并不是完成老师规定的实验任务，而是让我们清楚地认识了解并掌握课程设计的总体意义。此次通信电子线路课程设计对我们的总体电路的设计的要求更严格，需要通过翻阅复习学过的知识确立了实验总体设计方案，然后逐步细化进行各模块的设计；其次，在电路仿真的过程中总会出现一些问题，需要我们细心解决，所以这周下来，我对电路故障的排查能力有了很大的提高；再次，通过此次课程设计，我对设计所用到的Multisim 软件有了更加深刻地了解，这对我们以后的工作和学习的帮助都很有用处。在课程设计的过程中，我遇到了很多问题，这也清晰地说明，所学的课本知识以及平时积累的通信、计算机基础知识是非常重要的。课程设计不仅是对知识的综合运用，同时也是我们的动手能力、同学之间的相互合作等方面的综合检验。课设的过程是个自我探索、自我学习的过程，其中，我们不仅学到了专业的知识，也提升了自己的学习能力。通过这次课设，我对通信电子线路的掌握比以前熟练了很多，尤其是石英晶体振荡器的有关知识。同时我也学会了严谨的治学态度。本次课设，就是一个把所学知识与生活实践完美结合的典范，课设让我们知道了所学的知识大有用武之地，从而更加激发我学习通信电子的热情。在这期间，我有艰辛的付出，当然也有丰收的喜悦。首先，学习能力和解决问题的信心都得到了提高。通过这次课程设计，我不仅对理论有了更深一步的认识，还数学与计算机学院 9 培养了自学能力和解决问题的能力，更重要的是，培养了克服困难的勇气和信心。这次课程设计中，我们即学会了使用Multisim 软件，也掌握了一些有用的知识，这对我们以后的学习和生活非常的有帮助，也使得我们对自己的总体知识水平有了一个了解。懂得了知识的重要性。使我学会了如何运用所学的知识收集、归纳相关资料解决具体问题的方法，加强了我的动手能力、分析和解决问题的能力、以及增强综合运用知识的能力。同时对自己应用计算机的水平有了一个更深刻的了解，我在今后的学习和生活中，可以有针对性的学习和改善。我们都知道，随着社会的发展，通信电子线路的概念已经深入到人们的生活和社会的各个方面。作为通信专业的学生，掌握通信电子线路的知识是必须的，所以，本次课程设计对于我们通信专业的学生来说是一次非常重要的锻炼。数学与计算机学院 10 参考文献 1 谢自美.电子线路设计试验测 M.华中科技大学出版社,2003 2 阳昌汉.电子线路学习与解题指导M.尔滨工程大学出版,2004 3 杨翠娥.高频电子线路实验与课程设计M.哈尔滨工程大学出版社,2001 4 罗伟雄.通信原理与电路M.北京理工大学出版社,1999 5 高吉祥.电子线路设计M.北京:电子工业出版社,2007 6 罗伟雄.电子线路设计指导M.北京航空航天大学出版社,2005 7 杨翠娥.电子线路实验与课程设计M.哈尔滨工程大学出版社,2001 8 张肃文.电子线路M.北京:高等教育出版社,2002 9 曹兴雯.电子线路M.北京:北京大学出版,2004 10 宋树祥.电子线路M.北京:北京大学出版社,2007 读书的好处 1、行万里路，读万卷书。2、书山有路勤为径，学海无涯苦作舟。3、读书破万卷，下笔如有神。4、我所学到的任何有价值的知识都是由自学中得来的。达尔文 5、少壮不努力，老大徒悲伤。6、黑发不知勤学早，白首方悔读书迟。颜真卿 7、宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。8、读书要三到：心到、眼到、口到 9、玉不琢、不成器，人不学、不知义。1 10、一日无书，百事荒废。陈寿 11、书是人类进步的阶梯。12、一日不读口生，一日不写手生。13、我扑在书上，就像饥饿的人扑在面包上。高尔基 14、书到用时方恨少、事非经过不知难。陆游 15、读一本好书，就如同和一个高尚的人在交谈歌德 16、读一切好书，就是和许多高尚的人谈话。笛卡儿 17、学习永远不晚。高尔基 18、少而好学，如日出之阳；壮而好学，如日中之光；志而好学，如炳烛之光。刘向 19、学而不思则惘，思而不学则殆。孔子 20、读书给人以快乐、给人以光彩、给人以才干。培根
