AM信号同步检波器的设计说明书

AM信号同步检波器的设计
一．总体方案选择的论证
设计要求：用模拟乘法器MC1496/1596设计一AM信号同步检波器
主要指标：输入AM信号：载波频率465KHz.调制信号：1KHz 正弦波.幅度大于1V（峰峰值）.调制度为60%
输出信号：无明显失真.幅度大于2V
考虑的所有方案：（1）电容三点式振荡器的设计
（2）AM信号包络检波器
选用现有方案理由：题目要求用MC1496作为同步检波解调电路.又《高频电路分析》以及百度文库和《高频实验手册》可以找出MC1496作为同步检波器的外围电路.因为此题目难度最大且其他题目已在早期做过。

方案总框图：
本地载波
（a）
υ
υ
（b）
优缺点：
1)相对于包络检波来说.可以对调制度过高的调制信号进行解调（例如DSB信号）。

2)同步检波相对于包络检波.必须要获得或提取载波且相位相差不能过大。

3)此设计方案采用集成芯片需通电。

简单原理：
同步检波器用于对载波被抑止的双边带或单边带信号进行解调。

它的特点是必须外加一个频率和相位都与被抑止的载波相同的电压。

同步检波器的名称由此而来。

外加载波信号电压加入同步检波器可以有两种方式：一种是将它与接收信号在检波器中相乘.经低通滤波器后检出原调制信号.如图(a)所示；另一种是将它与接收信号相加.经包络检波器后取出原调制信号.如图(b)所示。

二．具体电路设计
电路图
AM调制模块（上图）解调模块（下图）
电路工作原理：音频信号从基带信号输入端进入.通过MC1496乘法器与载波相乘得出一高高频信号.然后经过TL082放大到解调模块的MC1496与载波再次相乘.得到一个更高的高频信号.经过电容电阻组成的滤波器把高频信号滤走.得到一个功率不达标的1K 的基带信号.通过TL082进行一次放大.再经过第三块TL082经行二次放大.得出Vpp 大于1V 的1K 基带信号。

参数计算公式：
设输入的已调波为载波分量被抑止的双边带信号υ1.即
t t V v 111cos cos ωΩ= 本地载波电压)cos(000ϕω+=t V v
本地载波的角频率ω0准确的等于输入信号载波的角频率ω1.即 ω1=ω0,但二者的相位可能不同；这里φ表示它们的相位差。

这时相乘输出（假定相乘器传输系数为1）
ϕωϕωϕϕωω+Ω-++Ω++Ω=+Ω=t V V t V V t V V t t t V V v )2cos[(4
1
])2cos[(41
cos cos 21)
cos()cos (cos 1011010121012 低通滤波器滤除2ω1附近的频率分量后.就得到频率为Ω的低频信号
t V V v Ω=Ω
cos cos 2
1
01ϕ
元器件的选取：选取了MC1496作为主要芯片选用TL082作为信号放大作用、在用若干个电阻电容、若干个可调电阻作为滤波作用。

三．组装与调试 数据记录与对比分析：
AM 调制信号
放大得出的信号（放大倍数最大为200倍）
分析：输出信号还原程度较高.波形无大失真.经过包络检波后输出幅度较小。

由于输出几乎无.使用TL082放大（放大倍数200倍）后幅度达标.且失真程度无升高。

解调部分使用二阶低通滤波器.将二次升频中的高频信号滤除.得到1K的信号。

与理想一致。

测试中使用的仪器：万用电表、数字示波器、信号发生器、可调电源。

故障原因及排除方法：在焊好元件后给予信号输出.发现解调无法有输出信号.随后用万用电表检查万用板是不是存在有焊接上的漏洞即是否有焊盘脱落.然后检查芯片引脚是否有短路.经过检查在解调板中滤波处有存在焊盘脱落、在镀锡时使得电路断接。

然后查看电源引脚处发现有虚焊问题.排除问题后解调有输出.但是幅值不够指标.通过调节我们制作的AM调制模块的放大幅度.以及在解调端增加2级TL082芯片制作放大器增大输出幅度。

使得输出信号可达20V.最终指标满足要求。

电路的特点与改进意见：解调模块输入部分可以加入前置电压放大器使电路失真减少.电路板材应该选用抗高温板材在镀锡时不易烤焦变黑.电路板可制作双面板减少跳线引起线电阻增加对电路的影响。

焊电路的时候要适当加热焊接.不宜久触电路板把焊盘焊坏。

四．相关资料元器件：
参考文献：苏艳谢永红《高频电子线路实验指导书》P23-27。