DSB调幅电路设计与制作

通信电路实习报告姓名朱云翔学号201285250133同组者文斌琪指导老师蔡汪洋实习时间2014年12月8日至2011年12月19日指导老师评语：报告评分建议等级：指导教师签名：日期：DSB调幅电路设计与制作1实验目的掌握通信电子电路的实际开发所要掌握技术，培养其动手能力，观察能力，分析和解决实际问题的能力，巩固、加深理论课知识，增加感性认识，进一步加深对通信电子电路应用的理解，提高对电路制造调试能力和系统设计能力。提高对常见电路故障的分析和判断能；培养学生严肃认真、实事求是的科学态度，理论联系实际的工作作风和辩证思维能力。2实验仪器芯片MC1496信号源高频信号发生器双踪示波器电路板，电阻,电容,电源,引线以及焊接电路所需工具等若干3实验原理3.1调幅原理DSB调制属于幅度调制。幅度调制是用调制信号去控制载波的振幅，使其按调制信号的规律变化而变化的的过程。其中，直流分量为零。由于AM信号在传输信息的同时，也同时传递载波，致使传输效率太低，造成功率浪费。既然AM系统的载波并不携带信息，所以不发送载波仍能传输信号，此时称为双边带调幅，即双边带调制。双边带调幅信号的实现模型如图3.1，由模型可得DSB的时域表达为twtmtSDSB0cos)()(图3.13.2电子元件MC1496芯片1块1.0KΩ电阻2个51Ω电阻1个3KΩ电阻2个10KΩ电阻3个100Ω电阻2个820Ω电阻1个1.3KΩ电阻1个0.1uF电容3个10uF电容1个25uF电容1个50KΩ滑动变阻器1个3.3DSB调幅电路原理图图3.2电路原理图4实验内容和步骤4.1建立原理图（1）.新建一个工程文件（.DDB）给这个工程文件命名和设置好保存路径。在WINDOWS95/98或NT界面下双击Protel99图标，点击File(文件)中new项，新建设计数据库。在Browse选项中选取需要存储的文件夹，然后点击OK即可建立自己的设计数据库如图4.1。图4.1新建一个工程文件（2）.新建一个原理图文件（.sch）给这个原理图文件命名。在上一步OK后显示的界面中双击Document,再执行File/new命令，出现下面的对话框如图4.2。选择图标（图标对应的文件类型自己查阅），单击OK按钮，完成新建原理图文件。图4.2新建一个原理图文件（3）.原理图的绘制。在下图中选择常有元器件。图4.3常用元器件单击图中的开始连线,整个走线和元器件连接完后开始给元器件整体命名如电阻R1,R2电容C1，C2等。此时可以采用系统一次命名不必手动一个一个命名。最后添加元器件的封装（这个很重要）如果是系统库中的元器件一般是自带的有封装，如果是系统没有这个封装只能自己做一个封装。下图是一个电阻的界面双击时可以打开，其中Footprint就是这个电阻的封装如果没有要手动添加。特别注意的是封装时要选择库文件里面存在的封装值，否则网络表会报错。常用元器件封装表：元件类别元件库中名称常用封装电阻RES1、RES2AXIAL0.3－AXIAL1.0电阻排RESPACK3、RESPACK4DIP16滑线变阻器POT1、POT2VR1－VR5无极性电容CAPRAD0.1－RAD0.4电解电容ELECTRO1、ELECTRO2RB.2/.4－RB.5/1.0（一般100uF用RB.1/.2，100uF-470uF用RB.2/.4，470uF用RB.3/.6）电感INDUCTORAXIAL0.3二极管DIODEDIODE0.4（小功率）、DIODE0.7（大功率）发光二极管LEDSIP2或DIODE0.4光敏二极管PHOTODIODE0.7三极管NPN、NPN1、PNP、PNP1TO-系列大功率三极管T0-3中功率三极管如果是扁平的用TO-220，如果是金属壳的用TO-66小功率三极管TO-5，TO-46，TO-92A，TO-92B场效应管、MOS管、JFET、MOSFET可以用跟三极管一样的封装光电耦合器OPTOISO1DIP4光电耦合器OPTOISO2BNC晶闸管SCRTO-46稳压管DIODESCHOTTKYDIODE0.4电源稳压块78系列如7805，7812等TO-126、TO-22079系列有7905，7912，7920等晶振CRYSTALXTAL1整流桥BRIDGE1、BRIDGE2FLY474系列集成块74*DIP4-－DIP64(数字为不连续偶数)双列直插元件DIP4-－DIP64(数字为不连续偶数)555定时器555DIP8熔断器FUSE1、FUSE2FUSE单排多针插座CON1—CON50（不连续）SIP2—SIP20（不连续）PIN连接器（双排）16PIN—50PIN（不连续）IDC16—IDC50（不连续）4端单列插头HEADER4POWER4图4.4元器件的封装（4）.当电路图绘制完成后就可以实用在线DRC检查看看有没有常见的错误，此时系统会自动报警，如果有错误在创建网络表时是通不过的在PCB文件中导入网络表就不能实现。执行Tools/ECR菜单命令。图4.5ERC电器检查此时说明有一个错误，需要检查并改正。注意一定要全部正确后才能导入执行，否则无效。如果错误特别多可能是因为某个地方的小错误导致的连锁错误，一定要确定封装值在所在库文件里是存在的。常出现的错误如下：1:Footprintnotfoundinlibrary/FootprintnotAvailable元件引脚的封装在库中不存在,即封装出错2:Nodenotfound元件引脚未封装3:Componentnotfound没有找到元件4:Componentalreadyexists添加已经存在的元件5:Netalreadyexists添加已经存在的网络标识6:Alternativefootprintusedinstead缺少元件封装，但系统自动引用4.2制作电路板（1）.在计算机上利用Protel99se软件按照原理图进行画图，并标记好各个元器件的数值和正负极性等。其中MC1496芯片库文件如下图4.6MC1496库文件（2）.再次利用Protel99se软件对所做的原理图进行自动排列顺序，以求排列好的PCB电路图美观流畅，如果排列好的PCB图不够理想，则可以手动进行排列整齐，封装好的PCB原理图如下图所示：图4.7封装好的PCB原理图（3）.PCB图中的元件移动，进行初步布局，点击“规则”按钮，在里面将生成PCB板设置为单面板，然后点击“自动布局”按钮。Protel99将会自动对你的PCB文件进行布局和布线。布线完成后检查无误后，便可进行最后的“覆铜”最后生成PCB板。（在布线过程中遇到的问题，因为原理图中的元件比较多，经过许多次的摆放始终不能达到不交叉的情况，所以最后决定还是采取制作双面版）。图4.8布线后的PCB板在布线时也要遵守EMC，MEI的相关原则尤其是高频电路。需要说明的是我们此次采用两层板布线要求铜线尽量走顶层，如果实在不能通过也要在走底层时尽量短。这样我们就能把整个底层作为地层，从而保持整个地层的完整性减少干扰。这其中就是EMC，EMI的原则的简单应用。图4.9覆铜后PCB板（4）.对照覆铜后PCB板，利用焊接工具将各元器件依次焊接在电路板上，再次对照原路图，检查是否连接正确和有无焊接技术上的错误。实验焊接后电路板如下图所示：图4.10焊接好电路板正面图4.11焊接好电路板反面4.3调试电路板完成了电路的设计和制作之后，就要开始对电路进行调试，调试的具体步骤如下：4.3.1信号输入整个DSB振幅调制电路有2个信号输入端，一个为原始信号，另一个是载波信号，在实验室的信号产生器上选择一个低频正弦信号作为原始信号输入，选择高频正弦信号作为载波信号输入。4.3.2电路接线信号源的调节，输出频率选择3.5-12Mhz，然后对频率进行微调，使频率稳定在10.7Mhz然后在“高频信号”端街上导线。电路板载波输入端接信号源的高频信号。即从信号源中导出高频信号。电路板的C2处输入端连上正弦函数信号作为原始信号。示波器CH1端接上C2的输入端，对波形进行检测，得出波形作为输出波形的参考量。CH2接输出端的两头。（注意正负不要接反）R7的电源端接上12V电源的正极，电路板的接地端接电源的GND端。4.3.3调试DSB振幅调制的标准波形。图4.5DSB振幅调制的标准波形检查线路，确认线路无误后，开启仪器进行调试，可以使用电路板上的电位器来调节。得DSB调制波形后，调试结束。测试波形如下图：图4.6调试后所得波形4.3.4波形分析观察我们得出的AM调制波形，发现与标准AM调制波形基本吻合，证明我们的电路设计以及焊接都未出现任何的重大偏差。（调制时发现波形特别不稳定，任何挪动就可能导致波形的失真，不会出现稳定的DSB波形。）将DSB调制的标准波形于我们电路所得DSB调制波形进行对比，不难发现，波形中存在噪音的影响。这说明我们还是没有很好的消除掉噪音的影响。纵观整个的设计和焊接流程，噪音影响如此大的原因可能是1.焊接技术的粗糙2.导线相互间的电磁干扰3.元局过于松散4.仪器误差5.实验室环境的影响5实习心得体会通过这次为期两周的电子电路的实习，让我们接触了电路的设计和制作。感觉远比在课堂上所学的多，第一周在7教的五楼机房，第一天觉得一周的时间很长所以我们大部分人都在做别的事，可能刚开始并没有投入特别大的精力，但随着时间的流逝，让我们认识到时间的短暂。在机房的一周里我们熟悉了Protel99se软件的使用，了解到PCB电路板的制作过程，同时熟悉AM振幅调试整个原理和过程。在老师、同学的指导下，熟悉使用Protel绘制电路图，包括SCH文件绘制，PCB文件绘制，PCB封装以及覆铜PCB板。第二周我们在7教的六楼实验室焊接电路板，这次我们不再像第一周那样贪玩，我们在第二天就差不多把板子焊好了，在调试的过程中遇到了许多问题，有时候都不知道问题出在哪，这使我们非常心急，不过最后经过老师的指导，我们还是完成了调试，得到了满意的答案。本次实习，我首先认识到了理论知识的重要性，这次实习也巩固提高了我的理论知识。其次我认识到了实践动手能力的必要性。还有就是团队精神，如果这次实习我们的团队没有明确的分工合作，我想我们也不可能在第二周的第三天就把板子焊好。当然同时也应该感谢在实习过程中帮助我们的同学、指导老师们，真心的感谢你们。在这次实习之后，我想我会更加努力的学习专业知识，同时提高自己的动手能力。学习，工作上更加注重团队精神。