基于BG314乘法器调幅电路的Multisim仿真.docx
基于Multisim乘法器混频电路的仿真研究
基于Multisim乘法器混频电路的仿真研究刘婉茹;叶建芳;孙一萍【摘要】混频器是高频电路实验教学中的典型内容.针对传统实验室的不足,通过引用Multisim虚拟仿真技术,分析研究了模拟乘法器MC1496芯片构成的混频电路的性能.由于Multisim元件库中没有MC1496的模型,首先在创建MC1496芯片内部结构模型的基础上,设计了基于该模型的混频电路,并对其直流工作点、傅里叶变换、混频增益及ldB压缩电平等性能进行了仿真分析.结果表明,该电路模型能够客观地描述MC1496的基本特性,为运用该芯片完成各种功能电路的仿真研究奠定了基础,有效扩展了Multisim软件的使用范围,具有一定的借鉴意义.【期刊名称】《微型电脑应用》【年(卷),期】2016(032)010【总页数】3页(P48-50)【关键词】仿真;混频电路;模拟乘法器;Multisim软件【作者】刘婉茹;叶建芳;孙一萍【作者单位】东华大学信息学院,上海210620;东华大学信息学院,上海210620;东华大学信息学院,上海210620【正文语种】中文【中图分类】TP391.9在无线通信中，信号频率变换的重要性不言而喻。
信号的调制和解调可以将信号的频谱进行搬移从而实现信道的频分复用。
而混频是将已调波中载波频率变换为中频频率，而保持调制规律不变的频率变换过程。
目前，在高频电路实验的教学中，混频器已成为典型的教学内容。
随着电路复杂度的不断提高，掌握通信电子线路EDA技术也越来越重要。
美国NI公司的Multisim软件是一款专门用于电子电路仿真与设计的EDA工具软件，具有强大的仿真分析能力[1,2]。
本文通过研究和反复地仿真尝试，提出了运用Multisim进行混频电路实验的方法。
在Multisim13.0仿真环境中准确构建了双差分对集成模拟乘法器MC1496模型的基础上，设计了基于该模型的混频电路，并对其性能进行了仿真分析，有效扩展了Multisim软件的应用范围。
模拟电子电路multisim仿真(很全 很好)
仿真1.1.1 共射极基本放大电路按图7.1-1搭建共射极基本放大电路，选择电路菜单电路图选项（Circuit/Schematic Option ）中的显示/隐藏(Show/Hide)按钮，设置并显示元件的标号与数值等。
１. 静态工作点分析选择分析菜单中的直流工作点分析选项（Analysis/DC Operating Point）（当然，也可以使用仪器库中的数字多用表直接测量）分析结果表明晶体管Ｑ１工作在放大状态。
２. 动态分析用仪器库的函数发生器为电路提供正弦输入信号Vi(幅值为5mV,频率为10kH)，用示波器观察到输入，输出波形。
由波形图可观察到电路的输入，输出电压信号反相位关系。
再一种直接测量电压放大倍数的简便方法是用仪器库中的数字多用表直接测得。
３. 参数扫描分析在图７.１－１所示的共射极基本放大电路中，偏置电阻Ｒ１的阻值大小直接决定了静态电流ＩＣ的大小，保持输入信号不变，改变Ｒ１的阻值，可以观察到输出电压波形的失真情况。
选择分析菜单中的参数扫描选项（Analysis/Parameter Sweep Analysis），在参数扫描设置对话框中将扫描元件设为Ｒ１，参数为电阻，扫描起始值为１００Ｋ，终值为９００Ｋ，扫描方式为线性，步长增量为４００Ｋ，输出节点５，扫描用于暂态分析。
４. 频率响应分析选择分析菜单中的交流频率分析项（Analysis/AC Frequency Analysis）在交流频率分析参数设置对话框中设定：扫描起始频率为１Hz，终止频率为１GHz，扫描形式为十进制，纵向刻度为线性，节点５做输出节点。
由图分析可得：当共射极基本放大电路输入信号电压ＶＩ为幅值５mV的变频电压时，电路输出中频电压幅值约为０.５Ｖ，中频电压放大倍数约为－１００倍，下限频率（Ｘ１）为１４.２２Hz，上限频率（Ｘ２）为２５.１２MHz，放大器的通频带约为２５.１２MHz。
由理论分析可得，上述共射极基本放大电路的输入电阻由晶体管的输入电阻rbe限定，输出电阻由集电极电阻Ｒ３限定。
bg314乘法器详细解析
3.12模拟乘法器一．实验目的1． 了解模拟乘法器的构成和工作原理。
2． 掌握模拟乘法器在运算电路中的运用。
二．实验原理集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。
1． 模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是一种完成两个模拟信号（连续变化的电压或电流）相乘作用的电子器件，通常具有两个输入端和一个输出端，电路符号如图3-12-1所示。
u xu yo图3-12-1 模拟乘法器的电路符号若输入信号为x u , y u ,则输出信号o u 为：o u =k y u x u式中： k 为乘法器的增益系数或标尺因子，单位为V 1.根据两个输入电压的不同极性，乘法输出的极性有四种组合，用图3-12-2所示的工作象限来说明。
图 3-12-2 模拟乘法器的工作象限若信号x u 、y u 均限定为某一极性的电压时才能正常工作，该乘法器称为单象限乘法器；若信号x u 、y u 中一个能适应正、负两种极性电压，而另一个只能适应单极性电压，则为二象限乘法器；若两个输入信号能适应四种极性组合，称为四象限乘法器。
2． 集成模拟乘法器集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
下面介绍BG314集成模拟乘法器。
（1） BG314内部结构如图3-12-3所示，外部电路如图3-12-4所示：1843765142+9121110137图3-12-3 BG314内部电路+V CC图3-12-4 外接电路输出电压o u =k x u y u 式中 k=yx ox cR R I R 2为乘法器的增益系数。
（2） 内部结构分析a 当反馈电阻x R 和y R 足够大时，输出电压o u 与输入电压x u 、y u 的乘积成正比，具有接近于理想的相乘作用； b 输入电压x u 、y u 均可取正或负极性，所以是四象限乘法器；c 增益系数k 由电路参数决定，可通过调整电流源电流ox I 进行调节，BG314增益系数的典型值为k=0.1V 1;d k 与温度无关，因此温度稳定性较好。
除法器设计
除法器设计摘要: 本设计要求设计一个简单的除法器,根据要求采用乘法器BG314与运算放大器3554AM以及外部电源共同实现除法器功能.乘法器用以实现乘法运算,然后通过运算放大器工作于负反馈状态实现信号的放大,并由自制电源电路供电.通过对系统各模块进行仔细的分析,了解了各器件的性能与用途后,便可将其运用到自己的设计当中去.电路设计完成后,开始对系统进行测试,方法有两种,可以通过对系统电路在Multisim软件下仿真测试,也可以做出相应的印制电路板来进行测试.在本设计中,通过仿真测试与实物测试相结合的综合测试后,发现系统基本能达到设计要求.关键字: 乘法器运算放大器电源Multisim 印制电路板Summary: This design requests to design a simple division machine, adopting the multiplication machine BG314 and the operation enlarger 3554 AMses and the exterior power supplies according to the request to carry out the division machine function together.The multiplication machine carries out the multiplication operation in order to, then pass to operate the enlarger work to carry out the signal to enlarge in the negative feedback appearance, and from the self-control power supply electric circuit power supply.Pass to carry on the careful analysis to each mold of system piece, after understanding the function and uses of each machine piece, can make use of it to own design then in the middle.The electric circuit is after design complete, starting carrying on the test to the system, the method have two kinds of, can pass to imitate the true test to the system electric circuit under the software of Multisim, can also do a homologous of print and make circuit board to carry on the test.In this design, after passing to imitate the comprehensive test that the true test and real objects test combine together, discover that the system is basic and can attain design to request.Key word: The multiplication machine operation enlarger power supply Multisim prints to make the circuit board目录1、系统方案设计与论证 (1)1.1 设计要求 (1)1.2 系统基本方案 (1)1.2.1 各模块方案选择与论证 (1)(1) 乘法器模块 (1)(2) 运算电路模块 (2)(3) 电源模块 (2)(4) 显示模块 (2)1.2.2系统各模块的最终方案 (3)2、系统的硬件设计与实现 (3)2.1 系统硬件的基本组成部分 (3)2.2 主要单元电路设计 (3)2.2.1 乘法器电路设计 (3)2.2.2 运算电路设计 (5)2.2.3 电源电路设计 (9)2.2.4 显示电路的设计 (13)3、系统测试与优化 (13)3.1 电源部分测试 (13)3.2 其他部分测试 (14)3.3 系统实现的功能 (15)4 结论 (15)4．1 评价 (15)4．2 心得 (15)5 参考文献 (16)6附录 (16)6.1 器件清单 (16)6.2 系统原理图 (16)1、系统方案设计与论证1.1 设计要求设计一个简单的除法器(Vx=0.2V V y=0.5V K=1 可用集成芯片做)1.2 系统基本方案根据题目要求,系统可以划分为集成乘法器模块、集成运算放大器模块和12V电源模块.模块框图如图1.2所示.为实现各模块的功能,分别做了几种不同的设计方案并进行了论证.图1.2 除法器基本模块方框图1.2.1 各模块方案选择与论证(1) 乘法器模块根据题目要求,模拟乘法器主要用于实现两个互不相关的模拟信号间的相乘的功能.对乘法器的选择有以下两种方案:方案一:采用集成模拟乘法器BG314. 集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元.该集成模拟乘法器不仅功能强大而且外部电路简单,工作原理易理解.方案二:采用分离元件组合电路.分离元件组合电路参数可自行调节,但是精度较差,在使用过程中难度较大.而且由于电路较复杂,增加了焊接的难度.根据以上论述,考虑到各方面的因素,在本设计中,采用简单、方便、可靠的集成模拟乘法器来实现.(2) 运算电路模块根据题目要求,运算电路主要用于实现信号的放大功能.对于运算放大器的选择有以下三种方案:方案一:采用单运放集成芯片3554AM.这是一款较老的芯片,在平时的电路设计当中常常要用到,主要是因为它是同类芯片当中功能相似但电路结构却相对简单的一种.方案二:采用单运放集成芯片LM741.这是曾经学到过的一种芯片,我们对它较熟悉,而且对其内部结构和功能也有所了解.它的各参数都较稳定,有较高的共模抑制比,也是需要15V的双电源供电.方案三:采用双运放集成芯片LM358.这也是一款较常用到的芯片,由于是双运放,所以功能也相应的有所加强,但是我们所用到的电路比较简单,结果可能使它的很多功能都没有得到运用,导致对资源的浪费.在本设计中,对各方案进行比较论证之后,我们采用熟悉简单而且性能优良的单运放集成芯片3554AM来实现对信号的放大.(3) 电源模块电源模块主要用于实现对各模块供电的功能.对于电源模块的选择有以下三种方案: 方案一:采用1.5V常用电池串接而成.这种方法简单易懂,但是精确度不够,稳定度也不高,当电池里面的电用光之后,便不在具有供电功能.方案二:采用直接购买电源的方法.在市场上可以直接买到相应的电源,但是考虑到经济上的原因,显然这并不合适.方案三:采用自制整流电路.这种方法简单可行,可以得到精确的电压值,而且稳定度高,可以长期使用.正好可以让自己所学的知识在实践中得到很好的运用.其方框图如图1.3所示:图1.3 整流电路方框图根据以上论述,考虑到经济、实用等方面因素,在本设计中选择方案三,采用自制整流电路来实现.(4) 显示模块根据不同的需要,显示模块可以有以下三种不同的方案可供选择:方案一:使用数码管显示时间和温度.数码管具有低功耗、低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高低温等优点,对外界环境要求低,易于维护,同时其精度比较高,操作简单.另外,数码管采用BCD码显示数字,程序编译简单,资源占用较少.方案二:使用液晶显示屏显示. 液晶显示屏(LCD)具有轻薄短小,低耗电量,无辐射危险,平面直角显示以及影象稳定不闪烁,可视面积大等优势.方案三:采用数字电压表进行直接测量.数字电压表读数精确,是常用器件,使用起很方便.而且性能稳定,读数方便.根据以上论述,由于我们暂时对LCD还不是很熟悉,对其性能还不是很了解,而使用数码管会使电路变的复杂,而且还要通过编程来实现,因此我们在设计中选择直接用数字电压表进行测量显示读数.1.2.2 系统各模块的最终方案经过仔细的分析与论证,决定了系统各模块的最终方案如下:(1)乘法器模块:采用集成模拟乘法器BG314实现;(2) 运算电路模块: 采用单运放集成芯片LM741;(3) 电源模块: 采用自制整流电路实现;(4) 显示模块: 采用数字电压表进行直接测量.系统的基本框图如图1.4所示.图1.4 系统的基本框图模拟乘法器主要用于实现两个互不相关的模拟信号间的相乘的功能,而运算电路主要用于实现对信号的放大.其工作过程如下:电源加电后, 经过整流电路的整流以后可以得到运放所需要的+(-)15V电压,从乘法器输入端输入被处理电压,经过运放电路处理后便可在数字电压表上看到经过除法器处理过后的电压值了.2、系统的硬件设计与实现2.1 系统硬件的基本组成部分本题是一个除法器的综合设计,在设计中运用了模拟乘法器处理技术、电压整流技术. 2.2 主要单元电路设计2.2.1 乘法器电路设计(1) 模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是一种完成两个模拟信号（连续变化的电压或电流）相乘作用的电子器件，通常具有两个输入端和一个输出端，电路符号如图2.1所示。
基于multisim的调幅电路仿真
赤 峰 学 院 学 报渊 自 然 科 学 版 冤 Journal of Chifeng University渊 Natural Science Edition冤
Vol. 31 No.10 Oct. 2015
基于 multisim 的调幅电路仿真
失真的反应输入低频调制信号的变化规律.对于双
边带和单边带调幅袁 还要有较强的载波抑制能力.
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本仿真电路以双边带调幅为例. 二极管平衡调幅仿真电路如图一袁电路主要由
四个二极管 D1尧D2尧D3尧D4 构成桥式平衡电路.在 4尧6 节点和 0 节点之间袁5尧7 节点和 11 节点之间本 别由变压器 T1尧T2 加入高频载波和低频调制信号. 其中由 4 节点和 0 节点之间加入高频载波 V1袁其 表示式可以写成 Uc(t)=707cos(2× 105π t)mV.6 节点 和 0 节点之间与此高频载波幅值频率相同袁但相位 相反. 由 5 节点和 11 节点之间加入低频调制信号 V2袁其 表示 式可 以写成 UΩ (t)=35.35cos(2× 103π t) mV.7 节点和 11 节点之间与此低频调制信号幅值 频率相同袁但相位相反.滑动变阻器 R1袁R2 构成调 节电路袁分别由键盘 A 键和 B 键控制其阻值增加袁 shift+A 和 shift+B 分别控制其阻值减小. 电阻 R3尧 C1尧L1 构成负载选频谐振回路. 示波器 XSC2 的 A 通道接 4 节点袁 显示输入高频载波信号波形袁B 通 道接 5 节点袁 显示输入低频调制信号波形袁C 通道 接 11 节点袁显示输出已调信号波形.
曹树伟 1袁 鲍晓娟 2
渊1.赤峰学院 物理与电子信息工程学院曰 2.赤峰学院 远程教育学院袁 内蒙古 赤峰 024000冤
Multisim电路系统设计与仿真第五章
甲乙类放大器的转换效率接近一类放大器。
图5-2 甲乙类工作状态图解分析
，(
5.2 晶体管音频功率放大器的设计
乙类和甲乙类放大器虽然具有功率转换效率高的特点，但都存在着波形失真的问题。要
解决波形失真问题，还需要增加稳定的附加措施，即调整功放电路结构。最简单的甲乙类功 放如图5-3所示。 电路的仿真结果如图5-4所示。由图可知，输出信号幅值略小于输入信号，输入信号幅值 稍大时，输出信号顶部存在一定的失真。
Z 1 和Z f 是由RC组成的网络，放大电 小，均多选用负反馈型。负反馈型音调控制电路如图5-20所示。i Z1 当信号频率不同时， Z1 和 Z f 的阻值也不同，所以 Avf 随着频率的改变而变化。 Avf
假设 Z1 和 Z f 包含的RC元件不同，可以组成四种不同形式的电路，如图5-13（a）、（b）、（c ）、（d）所示。
扫描直流工作点，得5-8b的结果，当电阻在1410欧左右，输出可实现调零。此时，取 R10 为510
W1 可用 电阻，
1K
可调电位器，调节W1 直到静态时输出为零，此时T7管集电极电流大于
0.5mA。
图5-8 输出端调零扫描
，( 、
5.2 晶体管音频功率放大器的设计
调好电路参数后，对电路输出端进行瞬态分析，可得图5-9的分析结果，可见输出波形基本 正常。
图5-18 低频提升电路交流分析
，( 、
5.2 晶体管音频功率放大器的设计
由图5-19可知，在fL2处，设放大倍数为AL2，则 20 lg AL2 0 3dB ，所以AL2=1.413。因此， fL1=49.5Hz，fL2=369.4Hz。
图5-19 标定交流分析图
，( 、
5.2 晶体管音频功率放大器的设计
(完整word版)multisim 电路仿真 课程设计
4.1 仿真设计1、用网孔法和节点法求解电路。
如图4.1-1所示电路：3Ω（a）用网孔电流法计算电压u的理论值。
（b）利用multisim进行电路仿真，用虚拟仪表验证计算结果。
（c）用节点电位法计算电流i的理论值。
（d）用虚拟仪表验证计算结果。
解：电路图：（a）i1=2 解得 i1=25i2-31-i3=2 i2＝1i3=-3 i3=-3 u=2 v（b）如图所示：（c）列出方程4/3 U1- U2=2 解得 U1＝3 v U2=2 v2A1Ω_+_+u1Ω2V-3A图4.1-1i2U 1- U 2=2 i=1 A结果：计算结果与电路仿真结果一致。
结论分析：理论值与仿真软件的结果一致。
2、叠加定理和齐次定理的验证。
如图4.1-2所示电路：(a)使用叠加定理求解电压u 的理论值；(b)利用multisim 进行电路仿真，验证叠加定理。
(c)如果电路中的电压源扩大为原来的3倍，电流源扩大为原来的2倍，使用齐次定理，计算此时的电压u ；(d)利用multisim 对（c ）进行电路仿真，验证齐次定理。
电路图：（a ） I 1=27 I 2-2 I 1- I 3=03 I 3- I 2-2 I 4=0 解得 U 1=7（V ） I 4=-3 U 1U 1=2（I 1- I 2）如图所示电压源单独作用时根据网孔法列方程得：3 I 1-2 I 2- I 3=4 I 2=-3 U 27 I 3 - I 1=0 解得 U 2=9（V ） U 2=4-2 I 3所以 U= U 1+ U 2=16（V ） （b ）如图所示。
2Ω 1Ω 2Ω 4Ω 2A 3u + 4V - + u-图4.1-2（c）根据齐次定理，U=2U1+3U2=14+27=41 v（d）结果：理论值与仿真电路计算的值一样。
结论分析：齐次定理和叠加定理成立。
三、替代定理的验证。
（a）求R上的电压u和电流I的理论值；（b）利用multisim进行电路仿真，分别用相应的电压源u和电流源I替代电阻R，分别测量替代前后支路1的电流i1和支路的电压u2，验证替代定理。
Multisim大作业(调幅电路的仿真)
大连理工大学本科实验报告课程名称：Multisim电子仿真实验学院（系）：电子信息与电气工程学部专业：电子班级：0904学号：学生姓名：2011年11 月9 日网络表报告网络页面元件引脚0 调幅电路GND 10 调幅电路GND 10 调幅电路R1 20 调幅电路GND 10 调幅电路C3 20 调幅电路C2 20 调幅电路C1 20 调幅电路R2 10 调幅电路T4 00 调幅电路XSC1 41 调幅电路Q1 C1 调幅电路T4 32 调幅电路R2 32 调幅电路R2 22 调幅电路C2 12 调幅电路Q1 E3 调幅电路Q1 B3 调幅电路V1 14 调幅电路C4 14 调幅电路T4 45 调幅电路C1 15 调幅电路C3 15 调幅电路R1 15 调幅电路V1 25 调幅电路R3 26 调幅电路T4 26 调幅电路V2 16 调幅电路C4 27 调幅电路XSC1 17 调幅电路T4 1VCC 调幅电路R3 1VCC 调幅电路V2 2VCC 调幅电路VCC VCC材料清单数量描述参考标识封装1 BJT_NPN, 2N6487 Q1 Generic\TO-220AB 1 TS_XFMR-TAP T4 Generic\XFMR_5PIN调幅电路的对照报告参考标识描述系列封装页面0GROUND POWER_SOURCES-VCC VCC POWER_SOURCES-V1AC_VOLTAGE SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES-调幅电路C2100nF CAPACITOR-调幅电路C1100nF CAPACITOR-调幅电路C425pF CAPACITOR-调幅电路R2100ΩPOTENTIOMETER-调幅电路Q12N6487BJT_NPN TO-220AB调幅电路C3100nF CAPACITOR-调幅电路R1100ΩRESISTOR-调幅电路R3100ΩRESISTOR-调幅电路V2AC_VOLTAGE SIGNAL_VOLTAGE_SOURCES-调幅电路T4TS_XFMR-TAP TRANSFORMER XFMR_5PIN调幅电路直流工作点分析V(7)-2.41524V(6)12.00000V(4)-6.88715V(1) 2.55643V(vcc)12.00000V(5) 3.38722V(3) 3.38722V(2) 2.61281I(v1)-52.25558 mI(v2)-618.39819 n原始电路原理图调幅电路的瞬态分析结果结果分析：此时电路能够实现调幅功能放大后的效果：读取峰值：160.633mv读取谷值：82.795mv 周期：1ms结果分析：此时可以计算得到调幅系数m=（峰值-谷值）/（峰值+谷值）=0.32无载分析电路图：分析所得结果：峰值：127.072mv 周期：0.067ms 参数扫描分析电路图：参数扫描分析结果:结果分析：平滑线为R2=100Ω的扫描结果，带有三角标识的曲线为R2=0Ω时的扫描结果，分析可知，当R2取较大值时，集电极输出的电压较大。
基于乘法器调幅电路设计与仿真
基于乘法器调幅电路设计与仿真朱彩莲【摘要】The realization of modulation signal and spectrum analysis is difficult in high frequency electronic technology. According to the theory of amplitude modulation circuit,visually using multiplier to realize signal amplitude modulation,by setting the different input signal achieve normal amplitude modulation and Balance amplitude modulation.And through the oscilloscope observe modulated signal waveform,of the different situations, Fourier analysis function provided by Multisim analysis of the modulation signal spectrum, simulation analysis was carried out on the circuit. The simulation results show that using multiplier can realize signal amplitude modulation.%高频电子技术中，调制信号的实现和波形的频谱分析是难点。
根据调幅电路的理论知识，直观地用乘法器来实现信号的调幅，通过设置不同的输入信号来实现信号的正常调幅和平衡调幅。
并通过示波器观察不同情况下调制后的信号波形，通过Multisim提供的傅里叶分析功能分析调制信号的频谱图，实现对电路进行仿真分析。
基于Multisim对普通调幅波电路原理的分析
摘要M u l t i s i m是美国国家仪器（N I）有限公司推出的以W i n d o w s 为基础的仿真工具，适用于初级的模拟/数字电路板的设计工作，包含电路原理图图形及电路硬件描述语言的输入方式，具有丰富的仿真分析能力。
PCB（PrintedCircuitBoard），中文名称为印制电路板，又称印刷电路板、印刷线路板，是重要的电子部件，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气连接的提供者。
由于它是采用电子印刷术制作的，故被称为“印刷”电路板。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
通过Multisim和虚拟仪器技术，PCB设计工程师和电子学教育工作者可以完成从理论到原理图捕获与仿真再到原型设计和测试这样一个完整的综合设计流程。
课程设计的主要内容是基于M u l t i s i m对普通调幅波电路原理的分析，并且进行仿真及P C B板的设计，在仿真环境中创建集成模拟乘法器MC1496电路模块，利用模拟乘法器MC1496完成电路的设计与仿真。
关键词：Multisim；PCB；模拟乘法器；MC1496第二章绪论2.1 Multisim简介Multisim是加拿大图像交互技术公司（Interactive Image Technoligics简称IIT公司)推出的以Windows为基础的仿真工具，适用于初级的模拟/数字电路板的设计工作。
它包含了电路原理图的图形输入、电路硬件描述语言输入方式，具有丰富的仿真分析能力[1]。
工程师们可以使用Multisim交互式地搭建电路原理图，并对电路行为进行仿真。
Multisim提炼了SPICE仿真的复杂内容，这样工程师无需懂得深入的SPICE技术就可以很快地进行捕获、仿真和分析新的设计，这也使其更适合电子学教育。
bg314乘法器
3.12模拟乘法器一．实验目的1． 了解模拟乘法器的构成和工作原理。
2． 掌握模拟乘法器在运算电路中的运用。
二．实验原理集成模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的器件，它广泛用于乘法、除法、乘方和开方等模拟运算，同时也广泛用于信息传输系统作为调幅、解调、混频、鉴相和自动增益控制电路，是一种通用性很强的非线性电子器件，目前已有多种形式、多品种的单片集成电路，同时它也是现代一些专用模拟集成系统中的重要单元。
1． 模拟乘法器的基本特性模拟乘法器是一种完成两个模拟信号（连续变化的电压或电流）相乘作用的电子器件，通常具有两个输入端和一个输出端，电路符号如图3-12-1所示。
u xu yo图3-12-1 模拟乘法器的电路符号若输入信号为x u , y u ,则输出信号o u 为：o u =k y u x u式中： k 为乘法器的增益系数或标尺因子，单位为V 1 .根据两个输入电压的不同极性，乘法输出的极性有四种组合，用图3-12-2所示的工作象限来说明。
图 3-12-2 模拟乘法器的工作象限若信号x u 、y u 均限定为某一极性的电压时才能正常工作，该乘法器称为单象限乘法器；若信号x u 、y u 中一个能适应正、负两种极性电压，而另一个只能适应单极性电压，则为二象限乘法器；若两个输入信号能适应四种极性组合，称为四象限乘法器。
2． 集成模拟乘法器集成模拟乘法器的常见产品有BG314、F1595、F1596、MC1495、MC1496、LM1595、LM1596等。
下面介绍BG314集成模拟乘法器。
（1） BG314内部结构如图3-12-3所示，外部电路如图3-12-4所示：1843765142+9121110137图3-12-3 BG314内部电路+V CC图3-12-4 外接电路输出电压o u =k x u y u 式中 k=yx ox c R R I R 2为乘法器的增益系数。
（2） 内部结构分析a 当反馈电阻x R 和y R 足够大时，输出电压o u 与输入电压x u 、y u 的乘积成正比，具有接近于理想的相乘作用； b 输入电压x u 、y u 均可取正或负极性，所以是四象限乘法器；c 增益系数k 由电路参数决定，可通过调整电流源电流ox I 进行调节，BG314增益系数的典型值为k=0.1V 1 ;d k 与温度无关，因此温度稳定性较好。
基于Multisim的调幅电路的仿真资料
目录前言 (1)第一章题目分析 (1)第二章原理分析 (2)第三章利用仿真软件 Multisim 10对AM电路仿真分析 (3)3.1 普通调幅（AM）信号的波形 (3)3.2 普通调幅信号Ma<1时的波形分析 (4)3.3 普通调幅信号Ma=1时的波形分析 (6)3.4 普通调幅信号Ma>1时的波形分析 (7)第四章结束语 (8)参考文献 (9)前言信号调制可以将信号的频谱搬移到任意位置，从而有利于信号的传送，并且是频谱资源得到充分利用。
调制作用的实质就是使相同频率范围的信号分别依托于不同频率的载波上，接收机就可以分离出所需的频率信号，不致相互干扰。
而要还原出被调制的信号就需要解调电路。
调制与解调在高频通信领域有着广泛的应用，同时也是信号处理应用的重要问题之一，系统的仿真和分析是设计过程中的重要步骤和必要的保证。
论文利用Multisim提供的示波器模块，分别对信号的调幅和解调进行了波形分析。
AM调制优点在于系统结构简单，价格低廉，所以至今仍广泛应用于无线但广播。
与AM信号相比，因为不存在载波分量，DSB调制效率是100%。
我们注意到DSB信号两个边带中任意一个都包含了M(w)的所有频谱成分，所以利用SSB调幅可以提高信道的利用率，所以选择SSB调制与解调作为课程设计的题目具有很大的实际意义。
论文主要是综述现代通信系统中AM ,DSB,SSB调制解调的基本技术，并分别在时域讨论振幅调制与解调的基本原理, 以及介绍分析有关电路组成。
此课程设计的目的在于进一步巩固高频、通信原理等相关专业课上所学关于频率调制与解调等相关内容。
同时加强了团队合作意识，培养分析问题、解决问题的综合能力。
第一章题目分析由于从消息转换过来的调制信号具有频率较低的频谱分量，这种信号在许多信道中不宜传输。
因此，在通信系统的发送端通常需要有调制过程，同时在接受端则需要有解调过程从而还原出调制信号。
所谓调制就是利用原始信号控制高频载波信号的某一参数，使这个参数随调制信号的变化而变化，最常用的模拟调制方式是用正弦波作为载波的调幅(AM)、调频(FM)、调相 (PM)三种。
基于BG314乘法器调幅电路的Multisim仿真
基于BG314乘法器调幅电路的Multisim仿真基于BG413的调幅电路0 引言在无线通信系统中，为了将信号从发射端传输到接收端，必须进行调制和解调。
振幅调制是调制的一种，其原理框图如下。
它是利用调制信号去控制高频率的载波信号，使载波的振幅随调制信号的变化而变化。
其调制过程是把调制信号的频谱从低频段搬移到载频两侧，即产生了新的频率分量，通常采用具有相乘特性的非线性器件都可以实现调幅。
本文通过Multisim 软件仿真基于模拟乘法器BG314的调幅电路系统。
1 模拟乘法器BG314BG314是在MC1596基础上发展出的MC1595的国内型号。
其原理电路如下图所示：U c’U o经过分析可知，BG314具有如下特点：1.输入电压只包含两个输入电压乘积项，没有多余的成分；2.乘积系数与外接负载电阻R L成正比，与外接反馈电阻R X和R Y成反比，并与恒流源I ox成反比；3.通过平衡差分对的补偿作用，乘积系数与晶体管参数U T无关，不受温度变化的影响；4.输入电压U x和U y既可以是正值，也可以是负值，故称为四象限模拟乘法器。
它的输入U x和U y，输出U o均可达±10V很大的线性动态范围。
2 振幅调制器的仿真测试下图是用BG314乘法器构成的调幅电路的仿真图。
其中IO9端口接入高频载波，IO4接入低频的调制波；图中电位器起着平衡调节的作用，它控制着输出载波分量的泄漏，当电位器R w完全调平衡时，载漏接近为零，可以调成双边带振幅调制电路。
在输入端加20mv/10kHz的调制波和25mV/750kHz的载波，调节滑动变阻器观察输出有什么不同。
当电位器去48%阻值时：图1当电位器去49%阻值时：图2当电位器去51%阻值时：图4由上述图1和图5可知，输出为全载波调幅信号，调幅指数 <1，可看出调幅波幅度的变化量随调制信号波形的变化呈线性变化。
当调整电位器阻值，使输入直流发生变化，如图2和图4所示，可看出调幅波的包络变化与调制信号不再相同，产生了失真，这就是过调制现象，所以要求普通调幅的调幅指数必须不能大于1。
基于Multisim的调频电路设计与仿真
所谓解调是在无线电接收机中，从接收到的已调波信号中恢复出原低频调制信号的过程称之为解调。从频谱的角度来看，解调则是将信号的频谱从高频端搬回到低频端的过程。
调频电路广泛运用于无线广播、电视节目传播、移动通信、微波和卫星等通信系统中，频率调制信号比调幅信号抗干扰性强。
使载波频率按照调制信号改变的调制方式叫调频。已调波频率变化的大小由调制信号的大小决定，变化的周期由调制信号的频率决定。已调波的振幅保持不变。调频波的波形，就像是个被压缩得不均匀的弹簧，调频波用英文字母FM表示。
第二章
2.1
产生调频信号的电路叫做调频器。对它有四个主要要求：(1)已调波的瞬时频率与调制信号成比例地变化。这是基本要求。(2)未调制时的载波频率，即已调波的中心频率具有一定的稳定度(视应用场合不同而有不同的要求)。(3)最大频移与调制频率无关。(4)无寄生调幅或寄生调幅尽可能小。产生调频信号的方法很多，归纳起来主要有两类：第一类是用调制信号直接控制载波的瞬时频率——直接调频。第二类是先将调制信号积分，然后对载波进行调相，结果得到调频波。即由调相变调频——间接调频。
基于Mutisim的模拟乘法器的应用设计与仿真
（2-5）
可见，输出电流中包含两个输入信号的乘积。
2.2
对于模拟乘法器的实现方法，目前最常用的是可变跨导相乘法，它是一种双差分模拟乘法器，是采用双差分电路实现的。若采用一些线性化措施，可以扩展线性范围的通用型乘法器。双差分模拟乘法器如下图2-2所示。
人类社会的信息化离不开电子产品的进步，EDA技术是以计算机为工作平台，辅助进行电路板的设计与制作，使得电子线路的设计方法取得极大的进步。EDA软件不仅为电子设计师提供从概念、算法等的电子设计系统，也在教学、科研等方面提供进行电路的设计与仿真。Multisim软件可以将电路原理图创建、电路的准确性测试和结果的显示等集成在电子平台上，运用各种操作命令进行仿真分析。对于数字电路以及模拟电路和通信电路等都可以在该电路窗口中进行仿真。Multisim是一个专用于电路仿真的工具软件，它的突出优点是操作简单、分析功能强大、界面直观，增强了仿真电路的实用性。
在无线电技术发展和使用已经广泛渗透到人们的生活和生产中，我们了解无线电通信系统中的许多频率变换，对于振幅调制解调、混频、倍频、鉴频等过程都可以由模拟乘法器来完成，来实现两个信号相乘的功能。因此使用通用型模拟乘法器来完成这些电路，性能优良，而且调整比较方便。
2模拟乘法器的基本原理
2.1
模拟乘法器是实现两个模拟信号相乘的有源非线性器件，它是一个三端网络具有两个输入和一个输出端，假设A为比例系数， 和 分别为乘法器的两个瞬时输入电压，输入电压可以是任意的即可认为是理想情况，则输出信号为： （2-1）
最简单的模拟乘法器是由一个具有恒流源的差分放大器组成的电路，目前应用最广的是四象限模拟乘法器如MC1496，广泛地应用于模拟信号处理。
Multisim中的乘法器电路仿真
Multisim中的乘法器电路仿真使用Multisim对课本330页的双平衡四象限变跨导乘法器进行仿真分析，当在两个输入端加入信号时，输出应为两个输入信号乘积的函数。
使用Multisim重新绘制的电路图如下图所示。
说明如下：（1）晶体管可使用库中任意一种NPN小功率晶体管，本例用的是2N2222A.（2）R3~R10用来分别为各晶体管提供直流偏置.（3）输入信号设置为V1直流分量为2mV,交流信号幅度为1mV,频率为1kHz,V2直流分量为0,交流分量幅度为1mV,频率为10kHz.（4）输出信号为Q1和Q2的集电极电压之差.输入信号的表达式为:v1=2+cos2π∗1000∗t mVv2=cos2π∗10∗1000∗t mV根据双平衡四象限变跨导乘法器推导的输出电压公式v o =-(i o1-i o2)R C≈-(IR C/4V T2)v X v Y=kv X v Y计算得出v O≈2.2[2+cos(2π*1000*t)*cos(2π∗10∗1000∗t) mV对该图进行仿真，设置仿真时长为0~2ms，可得输出结果如下图所示波形。
分析仿真结果可以看到如下特点：(1)输出信号仍然为具有一定周期的信号；(2)输出信号达到最大值的时间间隔为1ms（即为v1的周期）；(3)输出信号每个波峰之间的间隔为0.1ms（即为v2的周期）；(4)输出信号最大振幅约为6.6mV[即为2.2*（2+1）]，最小振幅为2.2mV[即为2.2*（2-1）]；(5)若将输出信号的每个波峰连起来，所得的波形即为v1的波形。
在通信中把这种信号处理方式称为信号的幅度调制（简称调幅），其含义即为用低频调制信号来改变高频载波的振幅。
通常情况下，若设调制信号为vΩ=VΩcosΩt，载波信号为v C=V C cosωc t，则调幅后的信号可用下式来表示：v O=(V C +kVΩcosΩt) cosωc t可以看出，此时输出信号各点的振幅由v C +kVΩcosΩt,也即由调制信号控制。
Multisim电路仿真实验PPT课件
电路
RC充放电仿真实验
电路模型和电路定律
电路
电路模型和电路定律
电路
电路模型和电路定律
Multisim简介
隶属于美国国家仪器公司（National Instruments，简称 NI）的Electronics Workbench公司发布了Multisim软件, 是一种紧密集成、终端对终端的解决方案，工程师利用这 一软件可有效地完成电子工程项目从最初的概念建模到最 终的成品的全过程。
电路
电路模型和电路定律
(1) 万用表的使用 如图所示，在万用表控制面板上可以选择电压值、电流值、
电阻以及分贝值。参数设置窗口，可以设置万用表的一些参数
。
万用表图标、面板和参数设置
电路 (2) 函数信号发生器
电路模型和电路定律
如图所示，在函数信号发生器中可以选择正弦波、三角波和 矩形波三种波形，频率可在1～999范围内调整。信号的幅值、 占空比、偏移量也可以根据需要进行调节。偏移量指的是交流 信号中直流电平的偏移。
(4) 导线的连接点
在Place菜单下选择Junction命令，可以放置连接点，可 以将连接点直接插入导线中。连接点是小圆点，连接点最 多可以连接来自4个不同方向的导线
(5) 在导线中间插入元器件
我们可以非常方便地实现在导线中间插入元器件。选 中元器件，用鼠标将其拖至导线上，释放鼠标即可。
电路
电路模型和电路定律
电子通信类其它常用的仿真软件： System view---数字通信系统的仿真 Proteus――单片机及ARM仿真 LabVIEW――虚拟仪器原理及仿真
电路
电路模型和电路定律
multisim 10概述
Multisim 被美国NI公司收购以后，其性能得到了 极大的提升。最大的改变就是：Multisim 与 LABVIEB 的完美结合：
Simulink建模与仿真-乘法器示例
Simulink建模与仿真－乘法器示例
1、打开MATLAB软件，然后在命令窗口中输入simulink或点击左上角的【新建】，然后选择【simulink Model】，如下图所示。
2、此时将进入如下图所示的Simulink界面，我们点击工具栏中的【Library Browser】，如下图所示。
3、如果需要生成代码，则解算器需要选择如下图所示：
4、打开Simulink的库，这里存放着用于建立仿真模型的Simulink库模块，其中带有HDL字样的，可以生成HDL代码，如下图所示。
5、以乘法器简装示意为例，进行建模仿真，需要用到的如下模块－乘法器，流水寄存器。
如下图所示：
6、将上述两种模块，拖进Simulink工作区，建模如下图所示：
7、框住所有模块，将上述模块封装成子系统，见下图所示：
8、给封装成的子系统输入输出添加相应的模块，如下图所示，：
9、运行仿真，结果如下图所示，结果延迟，是由于添加了寄存器。
Multisim mc1595(bg314)四象限模拟相乘器(2)仿真
mc1595四象限模拟相乘器仿真电路：电路分析：模拟相乘器是一种时变参量电路。
在高频电路中，相乘器是实现频率变换的基本组件，与一般非线性器件相比，相乘器可进一步克服某些无用的组合频率分量，使输出信号频谱得以净化。
在通信系统及高频电子技术中应用最广的乘法器有两种，一种是二极管平衡相乘器，另一种是由双极型或 MOS 器件构成的四象限模拟相乘器。
随着集成电路的发展，这些相乘器还具有工作频带宽、温度稳定性好等优点，广泛用于调制、解调及混频电路中。
四象限模拟乘法器又大致分为两种。
一种是在集成高频电路中经常用到的乘法器，它们大多属于非理想乘法电路，是为了完成某种功能而制成的一种专用集成电路，如电视接收机中的视频信号同步检波电路、相位检波电路以及调频立体声接收机中的立体声解码电路等。
这种乘法电路均采用差动电路结构。
另一种是较为理想的模拟乘法器，属于通用的乘法电路，用户可用这种乘法器按需要设计，完成其功能。
常用的集成化模拟乘法器的产品有 BG314 、MC1494L/MC1594L 、MC1495L/MC1595L 、XR-2208/XR2208M 、AD530 、AD532 、AD533 、A D534 、AD632 、BB4213 、BB421等。
1. BG314 内部电路结构图（1）所示为BG314 内部电路及其外围电路。
由图可知：(1) 内部电路如图(1) a虚线框内的电路所示，其由线性化双平衡Gilbert 乘法器单元电路组成；(2) 两输入差分对管VT5、VT6、VT7、VT8 和VT14、VT15、VT16、VT17 均采用达林顿管，以提高放大管增益及输入阻抗；(3) 负反馈电阻Ry、Rx、负载电阻RC 以及恒流源Iox、Ioy 的偏置电阻R3、RW、R13 和R1 均采用外接元件。
图（1）BG314 内部电路及其外围电路仿真结果：。
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基于BG314乘法器调幅电路的Multisim 仿真
0引言
在无线通信系统屮，为了将信号从发射端传输到接收端，必须进行调制和解调。
振幅调制是调制的一•种，其原理框图如下。
它是利用调制信号去控制高频率的载波信号，使载波的振幅随调制信号的变化而变化。
其调制过程是把调制信号
的频谱从低频段搬移到载频两侧，即产牛了新的频率分量，通常采用具有相乘特
性的非线性器件都可以实现调幅。
本文通过Multisim软件仿真基于模拟乘法器
BG314的调幅电路系统。
1模拟乘法器BG314
BG314是在MCI596基础上发展出的MCI595的国内型号。
其原理电路如下图所示:
经过分析可知，
BG314具有如下特点:
1.
输入电压只包含两个输入电压乘积项，没有多余的成分；
2. 乘积系数与外接负载电阻R 成正比，与外接反馈电阻&和R 、成反比，并与
恒流源♦成反比;
3•通过平衡差分对的补偿作用，乘积系数与晶体管参数U 「无关，不受温度变
化的影响；
4.输入电压IL 和Uy 既可以是正值，也可以是负值，故称为四象限模拟乘法器。
它的输入山和Uy,输出U 。
均可达±10V 很大的线性动态范围。
2振幅调制器的仿真测试
下图是用BG314乘法器构成的调幅电路的仿真图。
其屮109端口接入高频载 波，104接入低频的调制波；图屮电位器起着平衡调节的作用，它控制着输出载 波分量的泄漏，当电位器匕完全调平衡时，载漏接近为零，可以调成双边带振 幅调制电路。
12V
51 kQ
在输入端加20mv/l()kHz 的调制波和25mV/750kHz 的载波，调节滑动变阻器观察输出
20m Vrms 10kHz 0°
Ext Trig
1椚
*1 5 TOZ
TO9
106 100nF
108
1010 ro ： 2TO12
TO11
2s 4 0 ______ I2S ——? ------- /\AAr- 8.2kQ
roio
7
T
°.U, g ——/WV- 8.2kQ
3 >>> O
k 3
51 kQ
3.3kQ 3.3kQ 13
g ◎ i 104 105 § I XI
,3kQ
25mVrms
750kHz
750Q
17
：750a
18
有什么不同。
当电位器去48%阻值时：图1
当电位器去49%阻值时：图2
莎示波器■ 一I羽「
时间______________ 厂触发
当电位器去51 %阻值时：图4
由上述图1和图5可知，输出为全载波调幅信号，调幅指数〈1,可看出调幅波幅度的变化量随调制信号波形的变化呈线性变化。
当调整电位器阻值，使输入直流发牛变化，如图2和图4所示，可看出调幅波的包络变化与调制信号不再相同，产牛了失真，这就是过调制现象，所以要求普通调幅的调幅指数必须不能大于lo 当电位器处在50%阻值时，输入端只有调制信号山而没有直流电压E,则输出就是抑制载波的双边带调制波，如图3所示。
由图可看出双边带调幅信号的幅度仍然随调制信号而变化，但其包络不再反映调制信号波形的变化，而且在调制信号正半周区间的载波相位与调制信号负半周的载波相位反相，即在调制信号波形过零点处的高频相位发牛了180°的突变。
这种只发射边带不发射载波的抑制载波双边带调幅波克服了普通调幅波功率利用率低的缺点。
3检波电路的设计与仿真
接收机收到已调制的高频信号后，为了获得信息，还必须把寄托在载波上的调
制信号取出来，这一过程称为解调。
调幅波的解调又叫做振幅检波，简称检波。
常用的检波方式有峰值包络检波和乘积检波等。
其屮峰值包络检波适用于普通调幅信号的解调，由于电路简单、性能较好而获得广泛应用。
峰值包络检波属于大信号检波，一般要求输入信号在0. 5V以上。
由于峰值包络检波不能解调抑制载波的DSB和SSB信号，因此我们选用乘积检波的方式来实现己调波的解调。
乘积检波器的最大特点就是在接受端必须提供一个本地振荡信号山，并要求这个信号与发送端的载波同频、同札U本地振荡信号与输入调幅波信号相乘可以产牛调制信号分量和其它谐波组合分量，经低通滤波后，就可以得到还原的调制信号。
其原理框图如下和仿真电路如下：
其实实际应用屮，为了产牛和载波一样的同频、同相的本地震荡信号，往往在发射调幅波Ui
本振U1
U2
低通一》调制信号U L 本电路屮用到的乘法器还是BG314o
端发射单边带信号的同吋，还发射受到一定程度抑制的载波信号（称为导频信号），在接受端用导频信号控制本地振荡信号，使其同步。
而随着锁相技术的发展，还可以利用锁相的方法从抑制载波的信号屮提取原载波。
在此次仿真屮，由于只为了演示系统的工作原理，于是直接接入了频率和相位都和调制电路屮载波一样的本振信号Uio
电路屮左边上下两个电容的端口用來接入调幅波，分别与前级调制电路的13和12号端口相连。
电路接通后右侧示波器输出波形如下：
解调输出波形频率大约为10kHz,与调制前波形相同，可以认为系统成功的将调制波解调。