小型调幅发射机的设计与仿真

高频电子线路课程设计报告（2009—2010年度第一学期）题目：小型调幅发射机的设计与仿真院系：物理与电子信息工程学院姓名：学号：专业：电子与信息工程指导老师：2009年12月24日2一、设计任务及要求设计任务：小型调幅波发射机的设计与仿真要求：1、载波频率f0=1MHz~10MHz2、低频调制信号1KHz正弦信号3、调制系数Ma=50％±5％4、电源电压Vcc=12V。二、指导教师评语指导教师签名：年月日三、成绩年月日3目录1设计要求…………………………………………………………………………42设计的作用、目的………………………………………………………………43设计的具体实现…………………………………………………………………43.1系统概述………………………………………………………………………………43.2单元电路设计与分析…………………………………………………………………54测试结果与分析………………………………………………………………74.1输出波形………………………………………………………………………………74.2参数测量………………………………………………………………………………84.3参数分析………………………………………………………………………………85心得体会及建议…………………………………………………………………85.1心得体会………………………………………………………………………………85.2建议……………………………………………………………………………………86附录……………………………………………………………………………87参考文献…………………………………………………………………………941设计要求：1、载波频率f0=1MHz~10MHz2、低频调制信号1KHz正弦信号3、调制系数Ma=50％±5％4、电源电压Vcc=12V。2设计的作用、目的：1、掌握低频信号的振幅调制。2、了解multisim/pspice的基本功能及基本操作。3、学会应用multisim/pispice来仿真正弦波振荡器及振幅调制。4、学会普通信号的时域和频域分析。3设计的具体实现：3.1系统概述小型调幅波的设计可以分成三个主要的模块，它们分别为小信号的调制信号模块、高频载波信号模块以及调幅电路模块。在实验中小信号的调制信号我采用有稳幅环节的RC桥氏电桥振荡电路来产生；高频载波信号采用了克拉波来产生；调幅电路由基极调幅电路电路来产生。克拉波电路是西勒电路的进一步改进，提高了频率的稳定度，减少了外界的不稳定的因素，但是也存在少许误差就是比较适用于点频电路。有稳幅环节的RC桥氏电桥振荡比较容易起震，又比较熟悉电路也简单。用基极调幅电路实现调幅波。电路实现的大致模块如图1所示：图1电路实现的大致模块3.2单元电路设计与分析（1）小信号的调制信号模块：低频振荡RC文氏电桥振荡电路的设计有稳幅环节的RC桥氏电桥振荡电路multisim电路图如图2所示：调制信号混频器调幅波正弦波振荡器5图2有稳幅环节的RC桥氏电桥振荡电路（2）高频载波模块克拉波电路的设计，克拉波电路的multisim电路如图3所示：图3高频载波克拉波电路图3为克拉波电路，它是高稳定度LC振荡电路，图中C3C6,C4C6,其中C1为基极耦合电容，它的作用是把L1和C3,C4分隔开，使反馈系数仅仅取决于C3与C4的比值，而6震荡频率则基本上由C6和L1决定。这样就减弱了晶体管和震荡回路之间的耦合，从而提高了频率的稳定度。且使得像分布电容似的不稳定电容与C3C4并联，基本上不会影响震荡频率。C6越小，则频率的稳定性越好，但起振也越困难。所以C3不能无限制的减小。（3）基极调幅模块：用基极调幅电路实现的调幅波电路如图4所示：图4基极调幅电路(4)三个模块综合所得的原理电路图如图5所示:784测试结果与分析4.1输出波形（1）对RC桥氏电桥振荡电路（图2）进行时域仿真，其起振过程如图5所示：图5RC桥氏电桥振荡电路的起振过程RC桥氏电桥振荡电路产生的1KHZ的波形如图6所示：9图6RC桥氏电桥振荡电路稳定后的波形对RC桥氏电桥振荡电路进行频域仿真如图7所示：图7RC桥氏电桥振荡电路的频谱分析（2）对高频载波克拉波电路（图3）进行时域分析，产生1MHZ正弦波如图8所示：图8克拉波电路产生的1MHZ正弦波对高频载波克拉波电路进行频域分析如图9所示：10图9克拉波电路的频谱图（3）对调幅波电路进行时域分析如图10所示：`图10基极调幅电路的调幅波调幅波的频谱如图11所示：11c图11调幅波的频谱图4.2参数测量如图6，图7所示：0.14aUv,1FKHZ如图8，图9所示；0.75CUv，1fMHZ如图10所示：max10.7uv，min5.8uv4.3参数分析（1）低频振荡RC桥氏电桥振荡电路产生的调制信号的表达式为：30.14(210)mUCOStv（2）高频载波克拉波电路产生的载波信号的表达式为：67.5(210)cUCOStv（3）从V1输入频率为1KHZ的调制信号载波，从V2输入频率为1MHz的载波，如图4所示的基极调幅电路主要通过调节R3和R4来改变调制系数，有关参数的计算：调幅波的表达式：36(10.14(210))7.5(210)aUkCOStCOStvmaxminmaxmin5.11.70.55.11.7UmUmvvMaUmUmvv5心得体会及建议5.1心得体会通过这个设计性的实验让我学到了很多知识，同时在别的方面也有所收获。首先在做实验之前要学会利用一切可以利用的资源，参考书籍，查阅手册、图表等有关文献资料。其次要我学会了独立思考，深入钻研课程设计中所遇到的问题，培养自己分析、解决问题的能力。通过这个实验也增加了我对实验的兴趣，对撰写课程设计总结报告有了一定的了解。这个课程设计使我对正弦波振荡器以及振幅调制电路有了深入的了解，也让我对低频的知识有了进一步的巩固和加深。在实验中锻炼了自己的动手能力，使我对仿真软件Pspice和Multisim有了更深入的了解和应用，同时加深了对高频电子线路知识的理解掌12握。由于一系列原因Pspice不能很好的仿真高频震荡部分，而且仿真的结果也达不到实验要求，使得实验数据存在很大的误差，这正是我发现自己还存在很大不足的地方，以后要不断的通过努力熟练掌握这类软件的操作能力。5.2建议我认为设计性实验能在很大程度上锻炼我们的动手和动脑的能力，所以建议老师可以适当的给我们布置一些相关性的课题让我们去做。当然老师要给我们做适当的讲解和指导，我相信通过这样的反复练习，我们的综合能力将在很大程度上得到提高，相应的理论知识也将进一步得到巩固。7参考文献[1]陈大钦．电子技术基础实验．电子电路实验（第二版）．高等教育出版社，2007．[2]张肃文．高频电子线路（第四版）．高等教育出版社.2004.[3]康华光.电子技术基础.模拟部分（第五版）.高等教育出版社.2005.