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射频电路基础大作业1
射频电路基础大作业
摘要：在调幅信号的产生过程中，乘法器起关键作用。在时域上，乘法器完成调制信号和载波的相乘；频域上，乘法器输出上边频分量和下边频分量，其振幅正比于调制信号的振幅，与载波的频率差等于调制信号的频率。乘法器是非线性电路，我们采用单端输出差分放大器调幅，分别用载波信号作为差模输入，用调制信号控制恒流源的电流，其输出电流中有上边频分量和下边频分量，对其滤波就可以实现振幅调制；并研究差分放大器工作在不同状态时其调幅性能，以及双端输出中平衡对消技术的应用。上述调幅过程为有源器件调幅，我们还采用单二极管搭建无源调幅电路，其输出电流有上下边频分量，通过滤波器实现振幅调制；并研究了双回路二极管振幅调制电路中平衡对消的应用效果。
关键词：振幅调制电路 差分放大器 二极管调幅电路 平衡对消
目 录
1.问题重述…………………………………………………………………………………………………………………………………1
2.单端输出差分放大器的研究………………………………………………………………………………………………….2
3.双端输出差分放大器中的平衡对消技术………………..………………………………………………………………5
4.单二极管振幅调制电路的研究……………………………………………………………………………………………..7
5.双回路二极管振幅调制电路中的平衡对消技术…………………………………………………………………..11
参考文献………………………………………………………………………………………………………………………………….14
一 问题重述
1.1 基本要求 参考教材《射频电路基础》第五章振幅调制与解调中有关差分对放大器调幅和二极管调幅的原理，选择元器件、调制信号和载波参数，完成Multisim电路设计、建模和仿真，实现振幅调制信号的输出和分析。
1.2 实践任务
(1) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择晶体管和其它元件；搭建单端输出的差分对放大器，实现载波作为差模输入电压，调制信号控制电流源情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (2) 参考例5.3.1，修改电路为双端输出，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。 (3) 选择合适的调制信号和载波的振幅、频率，通过理论计算分析，正确选择二极管和其它元件；搭建单二极管振幅调制电路，实现载波作为大信号，调制信号为小信号情况下的振幅调制；调整二者振幅，实现基本无失真的线性时变电路调幅；观察记录电路参数、调制信号、载波和已调波的波形和频谱。 (4) 参考例5.3.2，修改电路为双回路，对比研究平衡对消技术在该电路中的应用效果。
2.1电路图：
2.2设计原理：
如图所示为单端输出差分放大器调幅原理电路，其中为差模输入电压，在交流通路中加在晶体管和的基极之间；控制电流源的电流，即晶体管的集电极电流。
由差分放大器的电流方程，有：
其中为热电压。对电流源进行分析可得到：
带入上式，得：
其中：
（1）当时，差动放大器工作在线性区，双曲正切函数近似为其自变量：
（2）当时，差动放大器工作在开关状态，双曲正切函数近似取值为1或-1，即：
通过LC构成的带通滤波器可得到有用的频率分量即可实现振幅调制。
2.3调制波形：
2.4调制信号频谱：
2.5载波信号波形：
2.6载波信号频谱：
2.7已调波波形：
2.8已调波频谱：
由已调波的频谱图可知：LC滤波器的中心频率是2MHz,上下边频的频率分别为（2MHz-100kHz）和（2MHz+100kHz），与理论计算的结果相符合。
3.1电路图：
3.2设计原理：
假设所搭建的电路中Q3的集电极电流为，可知晶体管Q1和Q2的集电极电流分别为：
其中调制信号，对应电路图中的V3。经过LC滤波电路的电流为，产生输出电压；分析电路可知，、在LC回路中流向相反，实现平衡对消，在输出电压中消除了载频分量，使得滤波输出为双边带条幅信号（上下两边带为1.9MHz和2.1MHz）如下图。
3.4已调波频谱：
由频谱图可知：
载频分量被抵消（为便于观察，纵轴坐标选取的分度值较小，载频分量仍能在频谱图中表示出来，对比单端输出时候的频谱图可知，载频分量已被抵消绝大部分），双边带的频率分别为1.901MHz和2.099MHz，与理论值相比在误差允许范围内。
4.1电路图：
电路参数如下：
载波信号参数：振幅100mV、频率16kHz；调制信号参数：振幅3V、频率1kHz；二极管参数：型号1N4938；负载电阻；带通滤波器参数：电容、电阻、电感。
单二极管振幅调制电路图：
利用二极管导通状态下的福安特性曲
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