选频网络的设计选频网络的设计.doc

通信电路 课程设计报告 课 题 名 称 选频网络设计 院 系　 电气信息工程学院 专 业 通信工程 班 级　 通信1班 学 号　 学 生 姓 名　 联 系 方 式　 2012年 12 月 目 录 摘 要 3 1 课程设计目的 4 2设计内容及要求 4 2.1内容 4 2.2要求 4 2.3软件简介 4 3 选频网络理论基础 5 3.1 LC并联谐振回路 5 3.2串联谐振回路 7 4设计过程 8 4.1设计方案 8 4.2电路图 9 5 结论 11 6 心得体会 11 参考文献 13  摘 要 选频网络也即滤波器是一种对信号有处理作用的器件或电路，设计选频网络主要运用Multisim集成环境下的仿真平台设计进行仿真。在课程设计中先根据选频网络的参数构建选频网络回路，从工具箱中找所各元件，合理设置好参数并运行，其中可以通过不断的修改优化得到需要信号。最后通过对输出波形和输入波形的对比验证仿真是否成功。 关键字：选频网络；Multisim 1 课程设计目的 (1)培养较为扎实的电子电路的理论知识及较强的实践能力； (2)加深对电路器件的选型及电路形式的选择的了解； (3)提高高频电子电路基本设计能力及基本调试能力； (4)强化使用实验仪器进行电路的调试检测能力； 2设计内容及要求 2.1内容 设计一个选频网络 2.2要求 设计一个选频网络（谐振频率，通频带，矩形系数小于10） 2.3软件简介 Multisim是美国国家仪器（NI）有限公司推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于板级的模拟/数字电路板的设计工作。它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输 入方式，具有丰富的仿真分析能力。NI Multisim软件结合了直观的捕捉和功能强大的仿真，能够快速、轻松、高效地对电路进行设计和验证。凭借NI Multisim，您可以立即创建具有完整组件库的电路图，并利用工业标准SPICE模拟器模仿电路行为。借助专业的高级SPICE分析和虚拟仪器，您能在设计流程中提早对电路设计进行的迅速验证，从而缩短建模循环。与NI LabⅥEW和SignalExpress软件的集成，完善了具有强大技术的设计流程，从而能够比较具有模拟数据的实现建模测量 3 选频网络理论基础 谐振回路在高频电路中即为选频网络，它能选出我们需要的频率分量和滤除不需要的频率量。在高频电子线路中应用的的选频网络分为两大类：第一类是由电感和电容元件组成的振荡回路（也称谐振回路），它又可分为单谐振回路和耦合谐振回路；第二类是由各种滤波器，如LC集中参数滤波器，石英晶体滤波器，陶瓷滤波器和声表面波滤波等。而在无线通信过程中，通信信道数多，所占频段范围较宽，工作频率也较高。同一通信频段内，存在着许多被传送的无线电信号及噪声，而接收机只选择出所需要的信号进行放大。因此接收机中的放大器除了要有足够的增益外，还应具有选择不同频率的信号的能力，于是便产生了各种各样的选频放大器，但无论是哪一种类型的电路，它们主要由两部分组成：一部分是核心器件—--放大器件，另一部分是用作选择信号的线性选频网络。 3.1 LC并联谐振回路 LC并联谐振电路如图所示。其中LC并联谐振电路的损耗电阻R来代表，主要是电感的电阻消耗。下面分析它的谐振频率： 当频率低时容抗大，感抗小，并联电路的特性由电感支路决定；当频率高时容抗小，感抗大，并联电路的特性由电容支路决定。所以无论频率低还是高，LC并联电路均呈现低阻抗，其端电压较低，只有处于低频和高频之间的某一个频率，LC并联电路呈现高的阻抗，其端电压会较高。 图4–1LC并联谐振电路图 并联电路的导纳为： 式中： 当时，可得并联谐振回路的谐振频率为： 谐振阻抗对于谐振频率，LC并联电路的阻抗为： 并联谐振阻抗的模相角为： 并联谐振阻抗的相角为: 有载品质因数： 矩形系数： 阻抗频率特性及相频特性图： 图3–2并联回路的阻抗特性 由上图可以看出，时回路谐振，回路等效为电阻，其阻值最大为R，随着偏离阻抗值越来越小，当大于时，回路呈容抗特性，当小于时回路呈感抗特性。 3.2串联谐振回路 无论频率低还是高，LC串联电路均呈现高阻抗，LC串联电路两端的电压极高，只有处于低频和高频之间的某一个频率，LC串联电路会呈现比较低的阻抗，其两端的电压会较低，电路图如下： 图3–3串联谐振电路图 谐振时的阻抗最小： 谐振时的角频率为： 串联谐振电路的品质因数： 矩形系数： 特性阻