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1、1安徽新华学院安徽新华学院高频电路课程设计题题目目： AM 调制与解调的设计调制与解调的设计学学院院： 电子通信工程学院电子通信工程学院专业班级专业班级： 0 0学学号号：学生姓名学生姓名：指导教师指导教师：完成期限：完成期限： 20112011 年年 1212 月月 1616 日日2一一主要内容主要内容用集成模拟乘法器 MC1496 设计调幅器二二基本要求基本要求1 1：电源电压 12v集成模拟乘法器 MC1496载波频率 fc=100KHZ调制信号频率 f=1KHZ2 2：完成课程设计说明书，说明书应含有课程设计任务书，设计原理说明，设计原理图，要求字迹工整，叙述清楚，图纸齐备。3 3：设
2、计时间为二周。三三主要参考资料主要参考资料1:1:李银华 电子线路设计指导北京航天航空大学出版社 2005.62005.62:2:谢自美 电子线路设计实验测试 华中科技大学出版社 2003.102003.103:3:张肃文高频电子线路高等教育出版社 2004.112004.112011 年 12 月 5 日3目目 录录一、一、课程题目的分析课程题目的分析 4二、二、课程题目的框图课程题目的框图 5三三、课程设计的目的、课程设计的目的 5四、四、模拟相乘器介绍模拟相乘器介绍 6五、五、课程设计的原课程设计的原理理 8六、六、MC1496 结构图及简介结构图及简介 9七、七、multisim 9
3、概述概述 12八、八、课程设计的步骤或计算课程设计的步骤或计算 14九、九、课程设计的结果课程设计的结果 18十、十、总结及体会总结及体会 194一、一、课程题目的分析课程题目的分析调幅调制和解调在理论上包括了信号处理，模拟电子，高频电子和通信原理等知识，涉及比较广泛。在实际上包括了各种不同信息传输的最基本原理，是大多数设备发射与接收的基本部分，所以我们做的这个课题是有很大的意义的。本设计报告总体分为两大问题：信号的解调和调制。在调制部分省略了载波信号的放大、功放部分，要调制的信号也同样省略了放大部分，所以在调制中保留了调制器中的主要部分乘法器，在解调部分也只是保留了检波器部分，即二极管检波器
4、。在确定电路后， 利用了 EDA 软件 Multisim 进行仿真来验证结果。5二二、课程题目的框图课程题目的框图调制信号乘法器载波信号半波整流器低通滤波器已调波三、三、课程设计的目的课程设计的目的通过本课题的设计， 提高学生实际动手能力， 巩固所学理论知识，进一步深入了解集成模拟乘法器的工作原理，掌握调幅器的设计原理用来实现全载波调幅，实现调幅波形的变换，学会分析实验现象。掌握这些后对调幅波信号进行解调，采用设计的二极管包络检波器、 低道滤波器电路来实现。 了解二极管包络检波器、滤波器的主要指标， 对检波频率及波形进行分析。 在此次设计中，综合运用了所学知识，构成了新的知识框架，提高了对知识
5、的理解与实际运用能力，进一步熟悉常用电子器件的类型和特性，掌握合理选用的原则，提高了知识运用的综合能力。6四、四、模拟乘法器模拟乘法器集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件， 它广泛用于乘法，除法，乘方和开方等模拟运算，同时广泛用于信息传输系统中作为调幅，解调，混频和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件， 目前已有许多单片的集成电路。 此外， 模拟乘法器还是一些现代专用模拟集成系统中的重要单元。模拟乘法器是对两个模拟信号 （电压或电流） 实现相乘功能的的有源非线性器件。 主要功能是实现两个互不相关信号相乘， 即输出信号与两输入信号相乘积成正比。 它有两个输入端口，即 X 和
6、Y 输入端口。乘法器两个输入信号的极性不同，其输出信号的极性也不同。如果用 XY 坐标平面表示，则乘法器有四个可能的工作区，即四个工作象限,如图7若输入信号为VyVx,，则输出信号 Vo 为：KVxVyVo 。式中，K 为乘法器的增益系数或标尺因子，单位为1V。若信号VyVx,均限定为某一极性的电压时才能正常工作，该乘法器称为单象限乘法器；若信号VyVx,中一个能适应正，负两种极性电压，而另一个只能是单极性电压，为二象限乘法器；若两个输入信号能适应四种极性组合，则称为四象限乘法器。 集成模拟乘法器的常见产品有 BG314，F1595，F1596，MC1495，MC1496，LM1595，LM1
7、596 等。8五、五、课程设计的原理课程设计的原理1）MC1496 模拟乘法器1.MC1496 是双平衡四象限模拟乘法器。 其内部电路和引脚如下图(a)(b)所示。其中 VT1,VT2 与 VT3,VT4 组成双差分放大器，VT5,VT6 组成的单差分放大器用以激励 VT1VT4。 VT7、 VT8 及其偏置电路组成差分放大器、的恒流源。引脚 8 与 10 接输入电压UX， 1 与 4 接另一输入电压 Uy， 输出电压 U0 从引脚 6 与 12 输出。引脚 2 与 3 外接电阻 RE， 对差分放大器 VT5、 VT6 产生串联电流负反馈，以扩展输入电压 Uy 的线性动态范围。引脚 14 为负
8、电源端（双电源供电时）或接地端（单电源供电使） ，引脚 5 外接电阻 R5。用来调节偏置电流 I5 及镜像电流 I0 的值。载波信号调制信号A模拟乘法器AM 波三极管放大电路92.MC1496 的内部结构图六、六、MC1496MC1496 的内部结构图的内部结构图10设载波信号的表达式为，调制信号的表达式为，则调幅信号的表达式为：2）静态工作点的设定(1)静态偏置电压的设置静态偏置电压的设置应保证各个晶体管工作在放大状态，即晶体管的集-基极间的电压应大于或等于 2V，小于或等于最大允许工作电压。根据MC1496 的特性参数，对于图 10-1 所示的内部电路，应用时，静态偏置电压（输入电压为 0
9、 时）应满足下列关系，即8=10,1=4,6=1212V6(12)8(10)2V12V8(10)1(4)2.7V12V1(4)52.7V(2)静态偏置电流的确定静态偏置电流主要由恒流源 I0的值来确定。当器件为单电源工作时，引脚14 接地，5 脚通过一电阻 VR 接正电源+VCC 由于 I0是 I5的镜像电流，所以改变 VR可以调节 I0的大小，即5007 . 050RCC VVVII当器件为双电源工作时，引脚 14 接负电源-Vee，5 脚通过一电阻 VR接地，所以改变 VR可以调节 I0的大小，即5007 . 050Ree VVVII根据 MC1496 的性能参数，器件的静态电流应小于 4
10、mA，一般取mAII150。在本实验电路中 VR用 6.8K 的电阻 R15代替。113）MC1496简介：MC1496是平衡调制，可用来进行自动增益控制、倍频、混频、幅度调制、调幅检波及相位检波。MC1496乘法器只适用于频率较低的场合，一般工作频率在1M HZ以下。MC1496的引脚图：INS+：输入信号正端ADJG：增益调节端INS-：信号输入负端BI：偏置端OUT+：正电流输出端NC：空端OUT-：负电流输出端INC-：载波信号输入负端INC+：载波信号输入正端七、七、multisimmultisim 9 9概述概述Multisim 被美国 NI 公司收购以后，其性能得到了极大的提升。
11、最大的改变就是：Multisim 9 与 LABVIEW 8 的完美结合：新特点：新特点：12（1）可以根据自己的需求制造出真正属于自己的仪器；（2）所有的虚拟信号都可以通过计算机输出到实际的硬件电路上;(3)所有硬件电路产生的结果都可以输回到计算机中进行处理和分析。Multisim 9组成：1构建仿真电路2仿真电路环境3 multi mcu - 单片机仿真4 FPGA、PLD，CPLD 等仿真5 FPGA、PLD，CPLD 等仿真6 通信系统分析与设计的模块7 PCB 设计模块：直观、层板 32 层、快速自动布线、强制向量和密度直方图8 （自动布线模块）仿真的内容：1 器件建模及仿真；2 电
12、路的构建及仿真；3 系统的组成及仿真；4 仪表仪器原理及制造仿真。电路的构建及仿真：单元电路、功能电路、单片机硬件电路的构建及相应软件调试的仿真。系统的组成及仿真：Commsim 是一个理想的通信系统的教学软13件。它很适用于如信号与系统、通信、网络等课程，难度适合从一般介绍到高级。使学生学的更快并且掌握的更多。Commsim 含有 200多个通用通信和数学模块， 包含工业中的大部分编码器， 调制器， 滤波器，信号源，信道等，Commsim 中的模块和通常通信技术中的很一致，这可以确保你的学生学会当今所有最重要的通信技术。要观察仿真的结果，你可以有多种选择：时域，频域，XY 图，对数坐标，比特
13、误码率，眼图和功率谱。仪表仪器的原理及制造仿真：可以任意制造出属于自己的虚拟仪器、仪表，并在计算机仿真环境和实际环境中进行使用。PCB 的设计及制作：产品级版图的设计及制作。美国 NI 公司提出的理念：“把实验室装进把实验室装进 PCPC 机中机中”“ “软件就是仪器软件就是仪器“.“.八八、课程设计的步骤或计算课程设计的步骤或计算1.载波信号和调制信号的仿真载波 Uc(t)频率为 100KHZ，振幅为 10mv。14调制信号 U（t）频率为 1KHZ,振幅为 100mv。MC1496 构成的振幅调制器的调试和仿真15MC1496 构成的振幅调试器MC1496 构成的振幅调制器的仿真图其中载波
14、信号 UC 经高频耦合电容 C2 从 Ux 端输入， C3 为高频旁路电容，使 8 脚接地。调制信号 U0 经低频耦合电容 C1 从 Uy 端输入，C4 为低频16旁路电容，使 4 脚接地。调幅信号从 12 脚单端输出。器件采用双电供电方式， 所以 5 脚的偏置电阻 R5 接地， 可计算器件的静态偏置电流 I5 或 I0 ，即脚 2 与 3 间接入负反馈电阻 RE，以扩展调制信号 Uw 的线性动态范围，增大线性范围增大， 但乘法器的增益随之减少。RP 设置为一半状态， 25K.17理想条件及参数的计算调 幅 指 数ma的 计 算在已调波的波形图中可以读出U0min=120mv，U0max=400mv所以 ma=（U0max-U0mi
