高频电子线路课程设计--AM波调制解调电路设计.doc

目录 摘要 …………………………………………………………………………………2 方案论证………………………………………………………………………………3 单元电路设计…………………………………………………………………………3 问题及解决方案 …………………………………………………………………13 元器件清单……………………………………………………………………………13 心得体会………………………………………………………………………………13 参考文献………………………………………………………………………………15 摘要： 本次课程设计，我组以AM波调制解调电路设计为课题，借助Multisim仿真软件，运用调幅方式达到信号的调制、解调的要求。设计思路即运用电容三端式反馈振荡器产生高频交流电信号作为载波，通过基极调幅电路将调制信号附加在高频载波上调制，得到已调信号发送出去，然后经过包络检波电路解调和LC式集中选择性滤波器滤波，输出低频调制信号，最后通过三极管放大，输出最终信号。每个通信系统都必须有发送设备，传输媒质，接收设备，本次设计主要完成其中主要的调制解调过程。 一、方案论证 1、高频振荡器 方案一：采用互感耦合振荡器产生高频振荡，互感耦合振荡器有三种形式，调集电路，调基电路和调发电路，这是根据振荡回路在集电极电路、基极电路和发射极电路来区分的。优点是在调整反馈时，基本上不影响振荡频率。但是，它们的工作频率不宜过高，一般用于中、短波波段。 方案二：采用电感反馈式三端振荡器产生高频振荡，优点容易起振，改变回路电容时，基本不影响电路的反馈系数。工作频率较高时，波形失真较大。 方案三：采用电容反馈式三端振荡器产生高频振荡，优点是输出波形较好，适用于较高的工作频率。 由于设计指标采用1MHz的载波，属于高频范围，因此经过比较，振荡器部分选用方案三。 2、调幅电路 方案一：采用平方律调幅，主要利用电子器件的非线性特性进行调制，这种方法得到的调幅度不大。 方案二：采用残留边带调幅，优点是节约频带和发射功率，但是调制与解调都比较复杂。 方案三：采用基极调幅，就是用调制信号电压来改变高频功率放大器的基极偏压，以实现调幅。优点是所需的调制功率很小，但平均集电极效率不高。 综合实用性、实现难易程度等多方面因素，调幅电路选择方案三。 3、解调电路 方案一：采用同步检波，它的特点是必须加一个频率和相位都与被拟制的载波相同的电压。过程比较复杂。 方案二：采用包络检波，主要采用二极管的单向导电特性和检波负载RC的充放电过程。使用的器材简单，电路也简单易懂，对于比较适合用于AM检波。 因此，经过比较，选择方案二。 4、滤波器 方案一：采用石英晶体滤波器，优点是Qq值极高，但滤波器的通带宽度不大。 方案二:采用LC集中式选择性滤波器，电路简单易懂，比较适合用于简单的滤波。 因此，经过比较，选择方案二。 5、低频放大 经过比较选择，最后选择用三极管的放射电路，输出频带较窄，常用于低频电压放大电路的单元电路。 二、单元电路设计： （一）整体概念和总框图 调制是在发送端将所要传送的信号（频率较低）“附加”在高频振荡上，再由天线发射出去。其中高频振荡波上携带信号的“运载工具”，即载波。本次设计采用高电平基极调幅电路。 检波是在接收端经过解调，把载波所携带的信号取出来，得到原有信号的过程。包络检波器即还原所得的信号，与高频调幅信号的包络变化规律一致。 c）系统分为高频振荡、基极调幅、包络检波、滤波和低频放大五个部分。系统整体框图如图1： （二）单元电路设计原理及电路图： 1、振荡电路 振荡器是能自动地将直流电源能量转换为一定波形的交变振荡信号能量的转换电路。其中反馈式振荡器是在放大器电路中加入正反馈，当正反馈足够大时，放大器产生振荡，成为振荡器。 振荡器起振条件要求AF1，振荡器平衡条件为:AF=1，它说明在平衡状态时其闭环增益等于1。在起振时A1/F，当振幅增大到一定的程度后，由于晶体管工作状态由放大区进入饱和区，放大倍数A迅速下降，直至AF=1，此时开始产生谐振。假设由于某种因素使AF1,此时振幅就会自动衰减，使A与1/F逐渐相等。 本设计中振荡部分采用电容反馈振荡器。由于反馈主要是通过电容，所以可以削弱高次谐波的反馈，使振荡产生的波形得到改善，且频率稳定度高，又适于较高频段工作。 振荡电路如图1-1： 图1-1 振荡电路图 参数计算： LC振荡器由基本放大器、选频网络和正反馈网络三个部分组成。为了维持振荡，放大器的环路增益应该等于1，即AF=1，因为在谐振频率上振荡器的反馈系数为C3/C2，所以维持振荡所需的电压增益应该是