AM调幅波设计电路

基于MC1496双边带调幅波电路的设计1高频电路课程设计完成期限：2011年12月16日基于MC1496双边带调幅波电路的设计2课题基于MC1496调幅电路的设计学院：电子通信工程学院专业班级：学号：学生姓名：指导教师：基于MC1496双边带调幅波电路的设计3一．主要内容用集成模拟乘法器MC1496设计调幅器二．基本要求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fΩ=1KHZ2：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：设计时间为二周。三．主要参考资料1:李银华电子线路设计指导北京航天航空大学出版社2005.62:谢自美电子线路设计实验测试华中科技大学出版社2003.103:胡宴如高频电子线路高等教育出版社2009.12011年12月5日基于MC1496双边带调幅波电路的设计4目录1.引言及课程题目的分析...................................2课程题目的框图·····························3.课程设计的目的·····························4课程设计的内容………………………5课程设计的原理………………………6课程设计的步骤或计算………………7课程设计的结果与结论………………8参考文献………………………………基于MC1496双边带调幅波电路的设计5一、引言在高频电子线路中的振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频、鉴相等调制与解调的过程，均可视为两个信号相乘或包含相乘的过程[1]。目前在无线电通信、广播电视等方面得到广泛应用。本文利用Multisim11软件仿真平台，对MC1496构成的调幅电路进行软件仿真和实际电路测试，并分析比较测试结果。二、题目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。基于MC1496双边带调幅波电路的设计6在确定电路后，利用了EDA软件Multisim进行仿真来验证结果。二、电路的总框图三、课程设计的目的目的：通过课程设计，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型调制信号乘法器载波信号半波整流器低通滤波器已调波基于MC1496双边带调幅波电路的设计7电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。四、课程设计的内容1、AM振幅调制解调器的设计（1）AM振幅调制解调器的设计设计要求：用模拟乘法器MC1496设计一振幅调制器，使其能实现AM信号调制主要指标：载波频率：100kHz10MV正弦波调制信号：1KHz100MV正弦波输出信号幅度：大于等于5V（峰峰值）无明显失真（2）AM信号同步检波器设计要求：用模拟乘法器MC1496设计一AM信号同步检波器主要指标：输入AM信号：载波频100KHz正弦波，调制信号：1KHz正弦波，幅度大于1V，调制度为60%。输出信号：无明显失真，幅度大于5V。五、课程设计的原理1.MC1496模拟乘法器基于MC1496双边带调幅波电路的设计8MC1496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VT1～VT4。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波三极管放大电路基于MC1496双边带调幅波电路的设计91）MC1496的内部结构图MC1496的引脚电路基于MC1496双边带调幅波电路的设计102）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时）应满足下列关系，即ν8=ν10,ν1=ν4,ν6=ν1212V≥ν6(ν12)－ν8(ν10)2V12V≥ν8(ν10)－ν1(ν4)2.7V12V≥ν1(ν4)－ν52.7V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)静态偏置电流的确定基于MC1496双边带调幅波电路的设计11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5007.050RCCVVVII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5007.050ReeVVVII根据MC1496的性能参数，器件的静态电流应小于4mA，一般取mAII150。在本实验电路中VR用6.8K的电阻R15代替。四.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。基于MC1496双边带调幅波电路的设计12调制信号U（t）频率为1KHZ,振幅为100mv。基于MC1496双边带调幅波电路的设计13MC1496构成的双边带调幅波电路原理图基于MC1496双边带调幅波电路的设计14MC1496构成的振幅调制器的调试和仿真MC1496构成的振幅调制器的仿真图其中载波信号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，增大线性范围增基于MC1496双边带调幅波电路的设计15大，但乘法器的增益随之减少。RP设置为一半状态，在实现调幅时载波信号加载在Q1，Q4的输入端，即IO8、IO10管脚。调制信号加载在差动放大器Q5、Q6即管脚IO1、IO4。IO2、IO3管脚外接电阻，以扩大调制信号动态范围。已调制信号由双差动放大器的两集电极输出。接于正电源电路的电阻R6,R4用来分压，以便提供相乘器内部Q1~Q4管的基极偏压；负电源通过RP，R12，R13及R9，R10的分压供给相乘器内部Q5、Q6管基极偏压，RP为载波调零电位器，调节RP可使电路对称以减小载波信号输出；R8,R14为输出端的负载电阻，接于IO2、IO3端电阻R7用来扩大U的线性动态范围，同时基于MC1496双边带调幅波电路的设计16控制乘法器的增益。1.调RP2电位器使载波输入端平衡，在调制信号输入锁IN2加峰峰值为100mv，频率为1KHZ的正弦信号，调节RP2电位器，用示波器观察输入端，使信号最小。2.在载波输入端IN1加峰值为VC10mv，频率为100KHZ的正弦先好，二实现全载波调幅1)低频信号不就加入，送入IN1段载波信号仍为Vs（t）=10sin2π*100000t(mv),调节PR1使Vab=0.25V，再将低频信号Vs（t）=10sin2π*1000t（mv）加至调制器输入端IN2，此时纪律调幅波波形2)载波信号VC(t)不变，将调制的信号改为方波，幅值为100mv，观察记录此时的已调波基于MC1496双边带调幅波电路的设计173）实现抑制载波调幅1.低频信号不加入，送入IN1端载波信号仍为Vs（t）=10sin2π*100000t(mv)，调节RP1，用示波器观察输出端波形，使输出V=0.2.载波输入端不变，调制信号输入端IN2加为V（t）=10sin2π*1000t（mv）信号，记录波形3）所加载波信号和调幅信号均不变，微调RP2为一个值，观察输出波形五．课程设计的结果与结论基于MC1496双边带调幅波电路的设计181）通过实验电路仿真所得到的结果满足预期所设定的结果，最后结果如下图所示：2）通过实际电路所得数据与仿真数据的对比，可以看出以下三个不同点：①管脚1与管脚4的实际静态偏置电压与仿真中的数值有所不同。在实际静态工作电压数据中，管脚1与管脚4的电压主要是由负电源的部分分压提供的。由于实际元器件都并不是处于理想状态，这是造成差异的主要原因。但这个误差基于MC1496双边带调幅波电路的设计19对整个实验并无明显的影响。可以加大RP的电阻值或者同时加大R12，R13电阻值，以减小误差。②在抑制载波振幅调制波形中，实际电路的波形上下不对称。主要是由于器件内部参数不可能完全对称，致使输出波形出现载波漏信号。管脚1和4分别接两个51欧的电阻，以抑制载波漏信号和改善温度性能。所以可以通过在R9或R10或管脚8中串联上一个100欧的电位器，调节该电位器即可改善波形的对称性[3]。③实际电路的波形的图像都有些毛刺现象，主要原因是输出和输入都受到外界的干扰。本文利用Multisim10软件强大的电路设计和仿真功能以及电路参数调节的灵活性，创建基于MC1496双边带调幅波电路的设计20MC1496构成的双边带调幅电路，利用仿真平台自带的虚拟仪器进行仿真测试，并结合实际电路测试实验对不同的实验结果进行比对和分析。六．参考文献[1]沈伟慈，通信电路(第二版).西安电子科技大学，2007基于MC1496双边带调幅波电路的设计21[1]樊昌信,通信原理[M].北京:国防工业出版社,2001.[2]张肃文,陆兆熊.高频电子线路[M].北京:高等教育出版社,1993.[3]于洪珍，通信电子电路[M].北京:电子工业出版社,2002.[4]梁恩主等，protel99SE电路设计仿真应用,清华大学出版社,2000.[5]胡宴如，高频电子线路.北京:高等教育出版社，2009.1