《高频电子线路课程设计-同步检波法来实现解调的双边带调制解调电路》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高频电子线路课程设计-同步检波法来实现解调的双边带调制解调电路（19页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 目录摘要 .1第 1 章 设计意义 .2第 2 章 调制解调原理概述 .32.1 调幅原理 .32.2 DSB 调制部分原理 .32.3 DSB 解调部分原理 .42.4 低通滤波器部分原理 .5第 3 章 设计要求 .63.1 目的 .63.2 主要的技术指标 .63.3 基本要求 .6第 4 章 仿真软件 Multisim 简介 .7第 5 章 设计过程 .95.1 总体方案 .95.2 电路设计及参数选择 .9第 6 章 仿真过程 .146.1 实验结果 .146.2 结果分析 .16总结 .17参考文献 .181摘要调制和解调电路是现代通信设备中重要组成部分。用待传输的低频信号去控制
2、高频载波的某个参数电路称为调制电路；解调是调制的逆过程，从高频已调信号中还原出原调制信号称为解调电路。本设计完成了一个采用同步检波法来实现解调的双边带调制解调电路。本文首先介绍了 DSB 的调制解调原理，然后详细的给出了其设计过程，并应用 Multisim 软件对DSB 调制解调电路进行了仿真分析。实验结果表明：该电路能够完成一个信号的 DSB 调制解调，但它与理论波形相比存在一个较小的失真。 关键词: DSB 调制解调 Multisim 仿真2第 1 章 设计意义在现代通信和广播发送系统中，将待发送的语言、音乐或图像信号，作用于高频等幅波，使其幅度随之变化，成为调幅。在接受系统中，从经过调幅
3、处理后的高频信号中，还原出原语言、音乐或图像信号，称为振幅检波，通常简称为检波。在发送、接收机中，为了提高通信质量和处理信号的方便，需要对高频信号进行频率变换处理，但其所包含的信息不变，称为变频。在通信理论中，证明了调幅、检波和变频，都是频谱的搬移。在通信理论中，根据调幅信号所含频谱及其相对大小不同，可以分为普通调幅信号，双边带调幅信号，单边带调幅、残留边带调幅信号。 通信电子线路主要的学习内容是无线电通信系统中发射和接收设备中单元电路的形式及工作原理等。这些概念及原理对于学生来说十分抽象，通过动手设计及仿真可以使学生更形象的掌握调制、解调、频谱搬移等概念，对通信过程有更深入的理解。3第 2
4、章 调幅的调制与解调原理概述2.1 调幅原理在广播、电视、移动通信等通信系统中，要发送的音频或视频等有用信号（也称为调制信号）包含的频率成分相对比较低，直接地发射和接受是不合适的。因此，产生一个载波信号（也称为高频或射频 RF 信号） ，将频率较低的有用信号作用在频率较高的载波信号上，这个过程称为调制。载波信号有三个主要特征：振幅、频率和相位。用调制信号区改变其中特征之一即完成了调制过程。解调是与其相反的过程。若是用调制信号改变载波的振幅，称为振幅调制。调幅电路又称幅度调制电路，指能使高频载波信号的幅度随调制信号的规律而变化的调制电路。幅度调制电路有多种电路形式。本次设计采用高频信号发生器产生
5、载波，它和调制信号经乘法器后输出抑制载波的双边带调幅波。图 2.1.1 调幅波原理2.2 DSB 调制部分原理一般在单边带和双边带调制的发射机中，都采用低电平调制电路。低电平调制电路主要优点是具有良好的调制线性，而功率和效率一般不予考虑。对于双边带调制和单边带调制，4还提出了抑制载波分量的要求，抑制的程度用载漏表示。载漏定义为输出载波分量低于边带波分量的分贝数。显然分贝数越大，载漏性越好。一般要求载漏在 20dB 以上。为了提高调制线性和减少载漏，必须力求采用能实现理想相乘器运算的相乘器，一遍减少无用频率分量，特别是减少其中的载波分量和失真分量。因此，对于低电平调制电路，除了采用具有二次方特性
6、的场效应晶体管组成的相乘电路外，更多的是采用性能优良的相乘器电路。其中应用最广的是双差分对模拟相乘器、工作在开关状态的二极管平衡调制器和唤醒调制器以及集成模拟相乘器等。针对 AM 波的不足，DSB 调幅调制过程中将载波完全抑制，它的产生原理是调制信号与载波信号直接相乘。调制信号 载波信号)(1tuvtUvccmos2原理框图:)cos()(sco)( ttKtKtu cCMmcDSB 图 2.2.1 调制原理图2.3 DSB 解调部分原理由于 DSB 调幅波中不含有载波分量，因此不能用包络检波。所以对于双边带调幅波只能采用同步检波电路实现，同步检波通常又称为相干检波。将已调信号和载波信号输入乘
7、法器，乘法器输出端接一低通滤波器以滤除高频分量，取出低频调制信号。原理框图如下：图 2.3.1 解调原理图为了增大检波器 的传输系数，对恢复的载波要求是：5（1） 幅度要尽可能大，但不应超过相乘器最大容许输入电压。（2） 载波震荡电压不但应与原载波电压同频，而且应该同相。因为 ， 达到01cos最大值，相应的 值也达到最大的可能值。故相乘检波也称同步检波。dK2.4 低通滤波器部分原理所谓 RC 低通滤波器就是允许低频信号通过，而将高频信号衰减的电路滤除。图 2.4.1 低通滤波器模型对于不同滤波器而言，每个频率的信号的减弱程度不同。当使用在音频应用时，它有时被称为高频剪切滤波器, 或高音消除
8、滤波器。低通滤波器概念有许多不同的形式，其中包括电子线路（如音频设备中使用的 hiss 滤波器、平滑数据的数字算法、音障（acoustic barriers） 、图像模糊处理等等，这两个工具都通过剔除短期波动、保留长期发展趋势提供了信号的平滑形式。低通滤波器在信号处理中的作用等同于其它领域如金融领域中移动平均数（moving average)所起的作用；低通滤波器有很多种，其中，最通用的就是巴特沃斯滤波器和切比雪夫滤波器。在 DSB 解调电路中低通滤波器的上截止频率应低于 2 倍的高频载波频率，而高于最高调制频率。相乘检波器中的滤波器所需滤除和所需提取的频率间隔拉大了，滤波器的制作较容易。6第
9、 3 章 设计要求3.1 目的本次课设的目的就是通过学习和掌握电路设计与仿真软件的基础上，按要求设计一个通信电子线路并仿真，综合应用所学知识，进行一次比较全面的训练，为今后的学习和工作积累经验3.2 主要的技术指标1、采用乘法器来实现 DSB 的调制，解调采用同步检波法；2、输入信号频率 5KHz，电压 60mV 左右，调幅系数为 0.5，载波频率为 100KHz，载波电压为 60mV（参考） 。 3.3 基本要求学习和掌握幅度调制和解调电路设计方法，熟悉相关元器件的工作的原理和基本参数，设计一个调幅发射（或接收）的电路。学习并掌握电路设计仿真软件的基本操作。主要包括：1、幅度调制与解调电路原
10、理分析；2、电路设计；3、电路分析；4、仿真结果和分析。7第 4 章 仿真软件 Multisim 简介Multisim 11.0 是加拿大 Interactive Image Technologies 公司 2010 年推出的 Multisim 最新版本。可以设计、测试和演示各种电子电路，包括电工电路、模拟电路、数字电路、射频电路及部分微机接口电路等。可以对被仿真的电路中的元器件设置各种故障，如开路、短路和不同程度的漏电等，从而观察不同故障情况下的电路。它有丰富的元件库，为用户提供元器件模型的扩充和技术 ；虚拟测试仪器仪表种类齐全，其操作方法与实际仪器十分相似 ；具有较为详细的电路分析功能，可
11、以完成电路的瞬态分析和稳态分析、时域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声分析和失真分析、离散傅里叶分析、电路零极点分析、交直流灵敏度分析等 18 种电路分析方法，基本上能满足一般电子电路的分析设计的要求 ；提供了多种输入输出接口，Multisim2001 可以与国内外流行的印刷电路板设计自动化软件 Protel 及电路仿真软件 Pspice 之间的文件接口，也能通过 Windows 电路图送往文字处理系统中进行编辑排版，同时还支持 VHDL 和 Verilog HDL 语言的电路仿真与设计。Multisim 11.0 把所有的元件分成 13 类库，再加上放置分层模块、总线、登录网站共
12、同组成元件工具栏。Multisim 11.0 提供了 18 种仪表，仪表工具栏通常位于电路窗口的右边，也可以用鼠标将其拖至菜单的下方，呈水平状。Multisim 10 具有以下特点:(1)Multisim 11.0 是一个电路原理设计、电路功能测试的虚拟仿真软件。其元器件库提供数千种电路元器件供实验选用，同时也可以新建或扩充已有的元器件库，而且建库所需的元器件参数可以从生产厂商的产品使用手册中查到，因此可以很方便地在工程设计中使用。(2)Multisim 11.0 的虚拟测试仪器仪表种类齐全，有一般实验用的通用仪器，如万用表、信号发生器、双通道示波器、直流电源；还有一般实验室少有或没有的仪器，如波特图示仪、字信号发生器、逻辑分析仪、逻辑转换器、失真度测量仪、频谱分析仪和网络分析仪等。(3) Multisim 11.0 具有较详细的电路分析功能，可以完成电路的瞬态和稳态分析、时8域和频域分析、器件的线性和非线性分析、电路的噪声和失真分析、离散傅里叶分析、电路零
