AM振幅调制器和解调器--胡显.doc

高频课程设计报告 题 目：AM振幅调制器和解调器的设计实习 学 校： 中国地质大学（武汉） 指导老师： 罗大鹏 组 员：胡显、赵昌昌、李子幸、邹武华 班 级： 071123 日 期： 2014年月5日5日 一、AM振幅调制器及解调器的设计要求： 设计要求：用模拟乘法器设计一个振幅调制器，使其能实现AM信号调 制，并设计解调器输出波形无失真，频率正常。 主要指标： 载波频率：465KHz 正弦波 调制信号：1KHz 正弦波 输出信号幅度：≥3V（峰-峰值）无明显失真 主要元器件的选择： 模拟乘法器的选择 采用集成模拟乘法器实现上述功能比采用分离器件如二极管和三极管要简单的多，而且性能优越，所以目前在无级通信、广播电视等方面应用较多。集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596。本次设计选用MC1496。 模拟乘法器的工作原理： 模拟乘法器是对两个模拟信号（电压或电流）实现相乘功能的有源非线性器件，主要功能是实现两个互不相关信号的相乘，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Y 输入端口。 根据双差分对模拟相乘器基本原理制成的单片集成模拟相乘器MC1496是四象限的乘法器[8]。其内部电路如图2-1所示，其中、、、、、和等组成多路电流源电路，、、为电流源的基准电路，、分别供给、管恒值电流，为外接电阻，可用以调节的大小。由、两管的发射极引出接线端2和3，外接电阻，利用的负反馈作用，以扩大输入电压的动态范围。为外接负载电阻。 根据差分电路的基本工作原理，可以得到 (2-1) (2-2) (2-3) 式中、、、、 、分别是三极管、、、、、的集电集电流。为温度的电压当量，在常温T=300K时，。由图2-1可知，相乘器的输出差值电流 (2-4) 将(2-1)、(2-2)、(2-3)代入(2-4)，可得 (2-5) 由于、两管发射极之间跨接负反馈电阻，当远大于、管的发射结电阻时 (2-6) 将式(2-6)代入(2-5)可得 (2-7) 可见，输出电流中包含两个输入信号的乘积。 MC1496的管脚排列如图2-2所示，其符号如图2-3所示。 图2-１ MC1496的内部结构 四、AM调制原理 集成模拟乘法器是完成两个模拟量（电压或电流）相乘的电子器件。在高频电子线路中，振幅调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程。 在幅度调制过程中，根据所取出已调信号的频谱分量不同，分为普通调幅（AM）、抑制载波的双边带调幅（DSB）等。它们的主要区别如表2-1所示。 表2-1 普通调幅与双边带调幅的区别 普通调幅 抑制载波双边带调幅 电压表达式 波形图 信号带宽 如果把已调调幅波加到负载电阻R上，则载波和边频都将给电阻传送功率，它们的功率分别表示为： 载波功率： (2-8) 每个边频功率（上边频或下边频）： (2-9) 上、下边频总功率： (2-10) 称为调幅指数即调幅度，是调幅波的主要参数之一，它表示载波电压振幅受调制信号控制后改变的程度，一般。 普通调幅电路的原理框图如图2-4（a）所示，双边带调幅电路的原理框图如图2-4（b）所示 图2-4（a）普通调幅波实现框图 图2-4（b）双边带调幅波实现框图 同步检波原理 振幅调制信号的解调过程称为检波。常用方法有包络检波和同步检波两种。而抑制载波的双边带或单边带振幅调制信号的包络不能直接反映调制信号的变化规律，所以无法用包络检波进行解调，必须采用同步检波方法[10]。 同步检波又分为叠加型同步检波和乘积型同步检波。利用模拟乘法器的相乘原理，实现同步检波是很方便的，其系统框图如下： 图2-5同步检波系统框图 其工作原理如下：在乘法器的一个输入端输入振幅调制信号如抑制波的双边带信号,另一输入端输入同步信号（即载波信号）,经乘法器相乘，