AM调幅系统(1)

通信电子线路课程设计

报告

2019-2020学年第1学期

课设题目：__________________________

专业班级：__________________________

姓名：__________________________

学号：__________________________

一、课程设计题目

AM调幅系统的调制与解调

二、课程设计目的

本次课程设计，我组以AM波的调制和解调为课题，利用Multisim14仿真软件进行仿真验证，以完成AM波的调制与解调。以正弦波振荡器产生的1.25MHZ高频正弦信号为载波，对2KHZ的正弦波为低频信号，利用高电平调幅的基极调幅方法实现调幅，经过包络检波电路以及RC滤波，最终检出低频正弦信号。

三、系统原理框图及单元电路设计与原理分析

系统原理框图如下图所示：

可见总电路分为三部分，分别为：振荡电路，调制电路，检波与滤波电路。分别分析各单元电路。

（一）振荡电路：

振荡电路采用西勒振荡电路，它是由放大器和反馈网络组成的一个闭合环路，由放大器和反馈网络两大部分组成。放大器通常以某种选频网络（如振荡回路）作负载, 是一种调谐放大器；反馈网络一般是由无源器件组成的线性网络。

1.理论分析

振荡电流是一种大小和方向都随周期发生变化的电流，能产生振荡电流的电路就叫做振荡电路。振荡器起振条件要求AF>1，振荡器平衡条件为AF=1，它说

明在平衡状态时其闭环增益等于1。

在起振时A>1/F，当振幅达到一定程度后，由于晶体管工作状态由放大区进入饱和区，放大倍数A迅速下降，直至AF=1，此时开始产生谐振。

假设由于某种因素使AF<1，此时振幅就会自动衰减，使A与1/F逐渐相等。

本设计中振荡器采用并联改进型电容反馈振荡器。由于反馈主要是通过电容，所以可以削弱高次谐波的反馈，使振荡产生的波形得到改善，且频率稳定度高，又适于高频段工作。

2.选择元器件

2N2222A小功率通用高频放大管、电容、电感、电阻、直流电源

3.电路原理图

振荡电路电路原理图

（二）调制电路

1.理论分析

基极调幅，就是用调制信号电压来改变高频功率放大器的基极偏压，以实现调幅。低频调制信号电压与直流偏压相串联。放大器的有效偏压等于这两个电压之和，它随调制信号波形而变化。在欠压状态下，集电极电流的基波分量随基极电压成正比变化。因此，集电极的回路输出高频电压振幅将随调制信号的波形而变化，于是得到调幅波输出。

2.选择元器件

2N2222A小功率通用高频放大管、直流电源VBB、Vc（偏执电压）、交流电源（调制Vw和载波Vb各一个）、电感、电容、电阻

3.电路原理图

基极调幅电路原理图

由于基极调幅要使晶体管工作在欠压状态，亦即使晶体管工作在放大区，要满足发射极正偏，集电极反偏。

e

e BEQ BQ EQ R R U U I 7

.06-=

-=

)

(e c CQ CC CEQ BQ

CQ R R I V U I I +-=≈

V

U V U k R BC BE 12,15.1则1令e =-=Ω

=

因为2N2222A 为NPN 结，所以上述运算证明发射极正偏，集电极为反偏。 由于通过振荡器得到的载波振幅为6V ，故设置VCC=12V ，Re=1K 设置滤波器的频率f =1/2π(LC)1/2，取C=100pF ，变压器两端的电感取L=100uH

（三）解调电路

二极管检波原理为调幅波信号是二极管检波电路的输入，因为二极管只允许单向导电，所以，如果使用的是硅管，则只有电压高于0.7V 的部分可以通过二极管。同时，由于二极管的输出端连接了一个电容，这个电容与电阻配合对二极管输出中的高频信号对地短路，使得输出信号基本上就是信号包络线。调幅波解调方法有二极管包络检波器、同步检波器。应用最广的是同步检波器，不论哪种振幅调制信号，都可采用相乘器和低通滤波器组成的同步检波电路进行解调。但是，普通调幅信号来说，它的载波分量没有被抑制掉，可以直接利用非线性器件实现相乘作用，得到所需的解调电压，而不必另加同步信号，所以使用包络检波。 1.理论分析

该电路设置了两个二极管，其中D1用于检正半周期的波，D2用于检负半周期的波。电路原理图如图所示 2.选择元器件

二极管1N6096、电阻、电容 3.电路原理图

D1

包络检波电路原理图

4.参数计算：

78

.149

.049.0157.15.010*25*2*10*10*10RC nF 37.610*10*25*21

1nF 37.610*10*25*21

r 1C 500490kHz 25k 1,49.0m 2

3

9

-3

3

33

3=-<

===Ω≈=Ω<<≈=Ω>>Ω

<Ω=>>=ΩΩ=ΩΩΩΩ

ππππ③惰性失真：

②频率失真：

取则又因为则①负峰切割失真：，取R C R R R R R m R

R R iz c ma a a 失真分析： 1. 惰性失真

根据前面计算，可得

714

.05.875.8715000max =-=-=V V V m a

98

.0178.02252

max =-≤=⨯=Ωa

a

m m RC RC π

2. 负峰切割失真

因为调幅指数未达到0.8-0.9，调幅指数过小时耦合电容 上的电压不至于影响二极管的工作，所以波形未出现失真

3. 频率失真

R

C

>>⨯⨯⨯⨯=

Ω-9

3

max 10

50210251

1

π