用Multisim设计调频发射机
基于Multisim的调频通信系统仿真
基于Multisim的调频通信系统仿真LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY 题目基于Multisim的调频通信系统仿真学生姓名姬晓义学号 09250113专业班级通信工程一班指导教师何继爱王璐学院计算机与通信学院答辩日期 7>2013年6月13日基于Multisim的调频通信系统仿真Simulation of frequency modulation communication system based on Multisim姬晓义(Ji Xiaoyi)09250113摘要调频通信系统设计中系统的介绍了发射系统和接收系统设计方案,特别是发射系统和接收系统的基本功能,频率选择,功放等,最后定性、定量分析这些电路性能。
这些电路包括了发射系统和接收系统中的变容二极管直接调频电路、射极跟随器、放大器、高频小信号放大器、本振电路、混频电路、功放电路、鉴频器、低频放大器等。
利用Multisim仿真软件将各个电路进行仿真,最后,把各个电路进行级联,并进行修改,修改之后,逐级进行调试仿真,得出最终仿真结果图。
设计的基本目的是:通过理论和实践学习,使我们了解各个电路工作处于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路等,掌握高频单元电路的线路组成、基本工作原理、分析方法、技术要求及典型集成电路的实际应用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,为进一步学习通讯技术的专业知识和职业技能打下基础。
关键词:调频;发射系统;接收系统;Multisim 仿真;电路分析AbstractDesign of FM communication system introduced the system of emission and receiving system design scheme, Especially the basic function of emission and receiving system, frequency selection , Power amplifier ,The circuit performance analysis and qualitative, quantitative. The circuit includes a emission system and receiving system in Varactor diode direct FM,emitter follower, amplifier, High frequency small signal amplifier, The oscillator circuit , mixer circuit, The power amplifier circuit,frequency detector and low-frequency amplifier . Each circuit is simulated with Multisim simulation software, Finally, all the circuits are cascaded, And modify, After the modification, Step debugging simulation, The final simulation results figure.The basic design of this finish school are: Through the combination of theory and practice, so we know when each circuit at high working principle, characteristics and micro-dependent equivalent circuit parameters, frequency control circuit of the line unit composition, the basic working principle methods, technical requirements, and some typical IC, and have a certain theoretical level and enough of the practical skills, communication technologies for the further study of expertise and professional skills basis.Key words :frequency modulation;emission system ;receiving system ;multisim smulation;circuit analysi目录第1章绪论 11.1 研究背景 11.2 研究现状 11.3 设计内容 2第2章基本原理 42.1 引言 42.2 开发平台简介 52.3 基本理论 6第3章调频发射系统电路仿真143.1 振荡级143.2 变容二极管调频153.3 缓冲级183.4 功率输出级193.5 调频发射系统整机电路图级联 20 第4章调频接收系统电路仿真224.1 高频放大电路 224.2 本振电路234.3 混频器244.4 中频放大电路 254.5 鉴频电路264.6 低频放大电路 274.7 调频接收系统整机电路图级联 28 总结31参考文献32附录331 发射整机电路图 332 接收整机电路图 343 外文翻译35致谢53第1章绪论1.1 研究背景中文名称:调频,英文名称:frequency modulation;FM 定义:瞬时频率偏移按照给定调制信号瞬时值函数改变的角度调制。
基于Multisim的无线调频接收机设计
基于Multisim的无线调频接收机设计
无线调频接收机是一种用于接收无线电信号的电子设备。
它可以接收并解调来自无线
电发射器的调频信号,并将其转换为最初的模拟信号。
在本文中,我们将介绍如何使用Multisim软件来设计一个无线调频接收机。
我们需要选择合适的接收频率。
根据需要,我们可以选择接收任何频率范围内的信号。
在Multisim中,我们可以使用信号发生器模块来模拟无线电发射器的输出信号。
设置信号发生器的频率为所需接收信号的频率。
然后,我们需要添加一个调频解调器模块来解调接收到的调频信号。
在Multisim中,我们可以使用解调器模块来实现这个功能。
将解调器模块连接到信号发生器的输出端,并
将其输出连接到示波器模块。
这样,我们就可以在示波器上观察到解调后的信号。
在设计完成后,我们可以使用Multisim的仿真功能来验证设计的正确性。
通过观察示波器和扬声器上的信号,我们可以确定接收机是否正确接收并解调无线电信号。
使用Multisim软件可以方便快捷地设计和模拟无线调频接收机。
根据需要选择合适的接收频率,添加调频解调器、滤波器和放大器模块,最后通过仿真功能验证设计的正确性。
通过这种方法,我们可以更好地了解无线调频接收机的工作原理,并进行相关的研究和开发。
基于Multisim的调频发射机课程设计报告书
东北大学秦皇岛分校计算机与通信工程学院综合课程设计设计题目:调频发射机专业名称通信工程班级学号4100828学生姓名孟梅梅指导教师李雅珍设计时间2012.12.17~2013.1.4课程设计任务书专业:通信工程学号: 4100828 学生姓名(签名):设计题目:调频发射机一、设计实验条件计算机与通信工程学院创新实验室二、设计任务及要求1.学习Multisim仿真软件的使用方法,以及锻炼电路仿真的能力;2.设计调频发射机各模块的电路,正确设计与计算发射机的各单元电路;3.用Multisim软件对设计的电路进行仿真,验证设计是否正确;4.模拟仿真,输出结果。
三、设计报告的内容1.设计题目与设计任务(设计任务书)本次课程设计的题目为调频发射机的设计。
旨在通过调频发射机电路的设计,建立无线电发射机的整机概念,了解发射机整机各单元电路之间的关系及相互影响,从而能正确设计、计算发射的各单元电路。
发射机是日常生活中常见的也是应用非常广泛的电子器件,研究本课题既可以了解小信号发射机电路,又可以提高对于Multisim的应用能力和运用书本知识的能力。
本次课程设计的设计单元主要包括基本放大电路、振荡电路、调频波产生电路、倍频电路、高频功放电路。
2.前言(绪论)(设计的目的、意义等)频率调制又称调频,它是使高频载波信号的频率按调制信号振幅的规律变化,即使瞬时频率变化的大小与调制信号成线性关系,而振幅保持基本恒定的一种调制方式。
调频发射机首先将音频信号信号放大,并利用振荡电路产生高频载波信号,将调制信号与载波型号输入调频波产生电路得到调频波,再对所产生的调频信号进行倍频、功放和一系列的阻抗匹配,完成调频发射过程。
本次课程设计主要通过利用通信原理所学的内容设计调频发射机电路,然后利用高频电路所学的知识进行电路实现,最后利用Multisim 软件对设计的电路进行仿真,检验电路的正确性。
通过此次课程设计不仅能对所学的通信原理和高频电子线路课程进行活学活用,也提高了大家利用软件进行电路设计的能力,十分有教学意义。
基于multisim的调频通信系统仿真电气工程及其自动化业设计大学论文
毕业设计(论文)基于Multisim的调频通信系统仿真专业年级电气工程及其自动化2013级学号姓名指导教师评阅人2017年3月中国马鞍山郑重声明本人呈交的毕业设计(论文),是在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,所有数据、图片资料真实可靠。
尽我所知,除文中已经注明引用的内容外,本设计(论文)的研究成果不包含他人享有著作权的内容。
对本设计(论文)所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体,均已在文中以明确的方式标明。
本设计(论文)的知识产权归属于培养单位。
本人签名:日期:摘要调制和解调是通信技术的核心。
鉴于Multisim分析高频电路的优点,在深入分析双边带幅度调制和解调的基础上,本文在Multisim环境下建立了一个通信系统模型。
通信系统模型利用磁场感应,采用变压器模块实现天线的收发功能;采用放大器对解调信号进行放大,实现对输入信号的再现;利用Multisim提供的示波器模块和频谱分析模块,分别对调幅波和解调波进行了波形和频谱分析。
实验结果表明,Multisim在高频电路仿真中具有快速、准确、灵活等优点。
关键词:Multisim; 调制; 解调; 频谱分析;ABSTRACTthe modulation and demodulation is the core of the communication technology. Given Multisim analysis of the advantages of high frequency circuit, in the thorough analysis on the basis of double sideband amplitude modulation and demodulation, this paper established a communication system in Multisim environment model. Communication system model using magnetic field induction, antenna is realized by using transformer module to send and receive function; Using the demodulation signal amplifier amplification, realize to the representation of the input signal; Using the Multisim provide oscilloscope and spectrum analysis module, respectively for amplitude modulation and demodulation wave waveform and spectrum analysis. The experimental results show that the Multisim in high frequency circuit simulation has the advantages of rapid, accurate and flexible.Key words:Modulation; Demodulation; Spectrum analysis目录摘要 (I)ABSTRACT (II)目录 (III)第一章概论 (6)1.1研究背景 (6)1.2调频通信发展历史及现状 (6)第二章调频通信的原理介绍 (7)2.1调频通信的基本工作原理 (8)2.1.1调频通信的电路原理框图 (8)2.1.2调频通信的基本原理 (8)2.2.调频通信的问题解决方案 (9)2.3. 开发平台简介 (10)第三章振幅调制电路仿真 (12)3.1模拟乘法器普通调幅(AM)仿真 (12)3.2 反馈电路的基本类型与选择 (15)3.2.1浪涌电流的抑制 (15)3.2.2热敏电阻技术分析 (15)3.3 控制电路的选择 (19)3.3.1单片机控制电路分析 (19)3.3.2芯片控制电路分析 (19)3.4 电流工作模式的方案选择 (20)3.4.1电流连续模式分析 (20)3.4.3倍压整流技术 (21)第四章硬件结构设计及实现 (22)4.1采用EMI (22)4.1.1 EMI电源滤波器基本原理 (22)4.2 输入滤波、整流电路原理 (23)4.3 高频变压器的设计 (23)4.3.1 磁芯材料的选择 (24)4.3.2 磁芯结构的选择 (25)4.3.3变压器线圈参数的计算 (27)4.4 5V/4A稳压输出的设计 (31)4.5 12V/1A集成电路的输出设计 (31)4.6 反馈电路设计 (31)第五章结论与展望 (39)致谢 (40)第一章概论1.1研究背景“频率调制”,英文名称:frequency modulation。
基于Multisim的FM调频电路设计报告
基于Multisim的FM调频电路设计报告课程设计报告题目:基于Multisim 的FM调频电路设计学生姓名:学生学号:系别:信息科学与工程学院专业:通信届别:20**届指导教师:目录目录1课程设计的任务与要求 (3)1.1 课程设计的任务 (3)1.2 课程设计的要求 (3)1.3 课程设计的研究基础 (3)2基于变容二极管的FM调制系统方案制定 (4)2.1 方案提出 (4)2.2 方案论证 (5)2.2.1调频的概念 (5)2.2.2变容二极管直接调频电路工作原理 (6)3实现FM调频的原理框图 (12)4实验结果与分析 (12)4.1调频仿真 (12)4.2误差分析和单元电路测试: (14)4.3实验结果: (15)5实验特点与实验思考 (17)6总结 (17)附录一参考文献 (18)附录二元件清单 (19)1课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务通过本次课程设计,掌握通信电子电路中利用变容二极管进行FM 调制的方法。
在硬件电路上采用变容二极管进行直接调频和基于Mulitisim软件进行仿真和测试,并进行分析。
1.2 课程设计的要求本课程设计主要研究FM调制系统的理论设计和基于Mulitisim软件仿真。
(1)设计要求:用变容二极管设计一FM调频电路,其中变容二极管两端电压 Vq=4V时,Cq=75pF,Q处的斜率为12.5pF/V。
(2)主要技术指标:中心频率10.7MHz 调制信号:1KHz,频偏:20KHz 1.3 课程设计的研究基础《通信电子电路》中第七章的主要学习内容是,无线电通信系统中发射和接收设备中单元电路的形式及工作原理等。
在无线电发射机中,如果需要发射低频调制信号(如由语音信号转换而来的电信号),都要经过调制才能进行发送传输。
所谓调制是指用低频调制信号去改变高频振荡波,使其随低频调制信号的变化规律(幅度、频率或相位)相应变化的过程。
由这些经过调制后的已调波携带低频信号的信息到空间进行传输,完成信号的发射。
用Multisim设计调频发射机(发射系统)
用Multisim设计调频发射机目录摘要一.设计要求 (2)二.设计的作用、目的 (3)三.设计的具体实现 (3)1.系统概述 (3)2.单元电路设计、仿真与分析 (4)2.1振荡级 (4)2.1.1调频波的产生....... 错误!未定义书签。
2.1.2振荡电路的选择2.1.3 参数的计算2.2缓冲级 (6)2.2.1 元器件的选择及参数的确定错误!未定义书签。
2.3 功率输出级 (10)2.3.1 元器件的选择和参数的确定错误!未定义书签。
2.4调频发射机总原理电路图 (10)三四.Multisim的相关介绍五.心得体会及建议 (12)六.附录 (13)七.参考文献 (15)调频发射机的设计报告摘要随着科技的发展和人民生活水平的提高,调频发射机也在快速发展,并且在生活中得到广泛应用,它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。
在生活中,人们通过无线电发射机可以把需要传播出的信息发射出去,接收者可以通过特制的接收机接受信息,最普通的模式是:广播电台通过无线电发射机发射出广播,收听者通过收音机即可接收到电台广播。
本设计为一简单功能的调频发射机,通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去,该信号频率可调,通过普通收音机接收,只要在频率适合时即可收到发射器发送出的无线电信号,并通过扬声器转换出声音。
通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。
学会基本的实验技能,提高运用理论知识解决实际问题的能力。
一.设计要求设计一个调频发射机,通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去,该信号频率可调,通过普通收音机接收,只要在频率适合时即可收到发射机发送出的无线电信号。
(1).确定电路形式,选择各级电路的静态工作点;(2).输入信号能够通过电路进行稳定,调频等;(3).输出为足够大的高频功率,使其能够发射;(4).根据上述要求选定设计方案,画出该系统的系统框图,写出详细的设计过程并利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图;(5).列出所有的元件清单并写出参考书目。
基于Multisim的调频通信系统仿真
LANZHOU UNIVERSITY OF TECHNOLOGY题目基于Multisim的调频通信系统仿真学生姓名姬晓义学号********专业班级通信工程一班指导教师何继爱王璐学院计算机与通信学院答辩日期2013年6月13日基于Multisim的调频通信系统仿真Simulation of frequency modulation communication system based on Multisim姬晓义(Ji Xiaoyi)09250113摘要调频通信系统设计中系统的介绍了发射系统和接收系统设计方案,特别是发射系统和接收系统的基本功能,频率选择,功放等,最后定性、定量分析这些电路性能。
这些电路包括了发射系统和接收系统中的变容二极管直接调频电路、射极跟随器、放大器、高频小信号放大器、本振电路、混频电路、功放电路、鉴频器、低频放大器等。
利用Multisim仿真软件将各个电路进行仿真,最后,把各个电路进行级联,并进行修改,修改之后,逐级进行调试仿真,得出最终仿真结果图。
设计的基本目的是:通过理论和实践学习,使我们了解各个电路工作处于高频时的工作原理,特性参数及微变等效电路等,掌握高频单元电路的线路组成、基本工作原理、分析方法、技术要求及典型集成电路的实际应用,并且具备一定的理论水平和足够的实践技能,为进一步学习通讯技术的专业知识和职业技能打下基础。
关键词:调频;发射系统;接收系统;Multisim 仿真;电路分析AbstractDesign of FM communication system introduced the system of emission and receiving system design scheme, Especially the basic function of emission and receiving system, frequency selection , Power amplifier ,The circuit performance analysis and qualitative, quantitative. The circuit includes a emission system and receiving system in Varactor diode direct FM,emitter follower, amplifier, High frequency small signal amplifier, The oscillator circuit , mixer circuit, The power amplifier circuit, frequency detector and low-frequency amplifier . Each circuit is simulated with Multisim simulation software, Finally, all the circuits are cascaded, And modify,After the modification, Step debugging simulation, The final simulation results figure.The basic design of this finish school are: Through the combination of theory and practice, so we know when each circuit at high working principle, characteristics and micro-dependent equivalent circuit parameters, frequency control circuit of the line unit composition, the basic working principle methods, technical requirements, and some typical IC, and have a certain theoretical level and enough of the practical skills, communication technologies for the further study of expertise and professional skills basis.Key words:frequency modulation;emission system ;receiving system ;multisim smulation;circuit analysi目录第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究现状 (1)1.3 设计内容 (2)第2章基本原理 (4)2.1 引言 (4)2.2 开发平台简介 (5)2.3 基本理论 (6)第3章调频发射系统电路仿真 (14)3.1 振荡级 (14)3.2 变容二极管调频 (15)3.3 缓冲级 (18)3.4 功率输出级 (19)3.5 调频发射系统整机电路图级联 (20)第4章调频接收系统电路仿真 (22)4.1 高频放大电路 (22)4.2 本振电路 (23)4.3 混频器 (24)4.4 中频放大电路 (25)4.5 鉴频电路 (26)4.6 低频放大电路 (27)4.7 调频接收系统整机电路图级联 (28)总结 (31)参考文献 (32)附录 (33)1 发射整机电路图 (33)2 接收整机电路图 (34)3 外文翻译 (35)致谢 (53)兰州理工大学毕业论文第1章绪论1.1 研究背景中文名称:调频,英文名称:frequency modulation;FM 定义:瞬时频率偏移按照给定调制信号瞬时值函数改变的角度调制。
用Multisim设计调频发射机
用Multisim设计调频发射机用Multisim设计调频发射机目录摘要一.设计要求 (2)二.设计的作用、目的 (3)三.设计的具体实现 (3)1.系统概述 (3)2.单元电路设计、仿真与分析 (4)2.1振荡级 (4)2.1.1调频波的产生...... 错误!未定义书签。
2.1.2振荡电路的选择2.1.3 参数的计算2.2缓冲级 (6)2.2.1 元器件的选择及参数的确定错误!未定义书签。
2.3 功率输出级 (10)2.3.1 元器件的选择和参数的确定错误!未定义书签。
2.4调频发射机总原理电路图 (10)三四.Multisim的相关介绍五.心得体会及建议 (12)六.附录 (12)七.参考文献 (14)调频发射机的设计报告摘要随着科技的发展和人民生活水平的提高,调频发射机也在快速发展,并且在生活中得到广泛应用,它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。
在生活中,人们通过无线电发射机可以把需要传播出的信息发射出去,接收者可以通过特制的接收机接受信息,最普通的模式是:广播电台通过无线电发射机发射出广播,收听者通过收音机即可接收到电台广播。
本设计为一简单功能的调频发射机,通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去,该信号频率可调,通过普通收音机接收,只要在频率适合时即可收到发射器发送出的无线电信号,并通过扬声器转换出声音。
通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。
学会基本的实验技能,提高运用理论知识解决实际问题的能力。
一.设计要求设计一个调频发射机,通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去,该信号频率可调,通过普通收音机接收,只要在频率适合时即可收到发射机发送出的无线电信号。
(1).确定电路形式,选择各级电路的静态工作点;(2).输入信号能够通过电路进行稳定,调频等;(3).输出为足够大的高频功率,使其能够发射;(4).根据上述要求选定设计方案,画出该系统的系统框图,写出详细的设计过程并利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图;(5).列出所有的元件清单并写出参考书目。
简易调频发射机设计
《通信基本电路》课程设计报告简易传声器调频发射机的设计专业:电子信息工程班级:姓名:学号:指导教师:随着信息时代对人才高素质和信息化的需求,随着高等教育发展的趋势,人们的生活水平提高,对精神生活的要求也就更高,这对电子领域提出了更高的要求。
本课题设计围绕人们熟悉的调频发射机进行展开,随着经济的飞速发展,调频发射机也进行着高速的更新与换代,性能明显提升,性价比也有所下降,同时在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
这次我们主要来设计一个无线调频发射机,它主要是由西勒振荡器,变容二极管间接调频电路,缓冲放大器,功率放大器组成各单元电路,各单元电路共同作用,最终将已调信号通过天线辐射到空间。
本设计首先根据设计的要求构建设计的总框图,充分考虑各个单元电路之间的信号传输和阻抗匹配。
理解各个要求的参数的意义,针对各参数再分别在各具体电路中加以实现,并且保证电路的正常运行。
该设计开始由西勒振荡器产生70兆赫兹的载频信号,然后一同与音频的放大信号(300Hz-3.4kHz)接入由变容二极管构成的间接调频电路进行调频,之后又经过缓冲隔离级消除级间的影响,使得电路运行的更加稳定,最后用两级功率放大电路对已调波进行功率放大,再由天线发送到空间去。
关键词振荡器变容二极管间接调频缓冲器功率放大器1 选题意义 (4)2 系统总体设计与实现的功能 (4)2.1 频发射机的主要性能指标 (4)2.2 系统总体设计思路 (5)2.3 系统设计流程图 (5)2.3.1总设计框图 (5)2.3.2 各部分实现的功能 (6)3 各部分电路设计及原理分析 (6)3.1 西勒振荡级 (6)3.1.1西勒振荡级电路设计思路 (6)3.1.2 西勒振荡级电路原理图 (7)3.2 变容二极管间接调频电路 (8)3.2.1 变容二极管间接调频电路设计思路 (8)3.2.2 变容二极管间接调频电路原理图 (11)3.3 缓冲隔离级 (12)3.3.1 缓冲隔离级电路设计思路 (12)3.3.2 缓冲隔离级电路原理图 (12)3.4 功率激励与末级功放级 (13)3.4.1 功率激励与末级功放级电路设计思路 (13)3.4.2 功率激励与末级功放电路原理图 (13)4 参数选择 (13)4.1 荡级电路参数选择 (13)4.2 变容二极管间接调频电路参数选择 (14)4.3缓冲级电路参数选择 (15)4.4 功率激励级参数选择 (16)4.4.1计算电路参数 (16)4.4.2计算电路静态工作点 (17)4.5 末级功放级参数选择 (17)4.5.1基本关系式 (17)4.5.2确定丙类放大器的工作状态 (18)4.5.3计算谐振回路及耦合回路的参数 (18)4.5.4基极偏置电路 (18)5 结论 (19)6 心得体会 (19)7 参考文献 (20)1 选题意义高频电子线路本是一门较为复杂的电路。
调频发射机要点
简易调频发射机摘要本次的课程设计是简易调频发射机(话筒),它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。
在这个实验中我们将学习如何将高频单元电路组合实现满足工程实际要求的整机电路等,根据技术指示要求我们进行了本次设计,主要以振荡,调频,缓冲,放大为单元电路组成。
振荡电路是由简单常用的克拉泊电路构成的压控振荡器,通过改变变容二极管两端的电压来改变结电容,从而改变振荡频率来实现调.缓冲电路则是一个射级跟随器.功放采用的是效率较高丙类功放.本课题的设计利用Multisim软件仿真设计了一个小功率调频发射机,力求使学生通过动脑动手解决一两个实际问题,巩固和运用在《高频电子线路原理与实践》中所学的理论知识和实验技能相结合,基本掌握常用模拟电路的一般设计方法,提高设计能力和动手能力,为以后从事电子电路设计、研制电子产品打下基础。
关键词:克拉泊振荡;射级跟随器;丙类功放输出级;变容二极管目录第一章.课程设计任务书 (1)1.1 设计课题任务 (1)1.2 功能要求说明 (1)第二章.设计方案及原理 (2)2.1 总体方案介绍 (2)2.2 工作原理说明 (3)第三章. 电路设计及参数的计算 (4)3.1 振荡级电路 (4)3.2 缓冲极电路 (7)3.3 功率放大级 (8)第四章. Multism的仿真 (10)4.1 仿真结果 (10)4.2 误差分析 (12)第五章. 设计体会 (14)参考文献 (15)致谢 (16)附录 (17)第一章.课程设计任务书1.1设计课题任务简易调频发射机(话筒)的设计1.2功能要求说明主要技术指标:1.中心频率: 4MHz102.频率稳定度: 不低于33. 最大频偏: 75KHz4.输出功率: 大于200mW5. 天线形式:拉杆天线(75欧姆)要求调试并测量主振级电路的性能,包括中心频率及其频率稳定度等。
第二章设计方案及原理2.1总体方案介绍通常小功率发射机采用直接调频方式,它的组成框图如下所示。
推荐-小功率调幅发射系统的设计与安装及Multisim软件仿真 精品
摘要小功率调幅发射机常用于通信系统和其它无线电系统中,特别是在中短波广播通信的领域里更是得到了广泛应用。
原因是调幅发射机实现调幅简便,调制所占的频带窄,并且与之对应的调幅接收设备简单,所以调幅发射机广泛地应用于广播发射。
本课设结合Multisim软件来对小功率调幅发射机电路的设计与调试方法进行研究。
Multisim软件能实现从电学概念设计到输出物理生产数据,以及这之间的所有分析、验证、和设计数据管理。
使用Multisim等计算机软件对产品进行辅助设计在很早以前就已经成为了一种趋势,这类软件的问世也极大地提高了设计人员在机械、电子等行业的产品设计质量与效率。
本课题的设计目的是要求掌握最基本的小功率调幅发射系统的设计与安装对各级电路进行详细地探讨,并利用Multisim软件仿真设计了一个小功率调幅发射机。
目录第一章设计目的、任务和要求1.1设计目的与任务:学生通过理论设计和实物制作解决相应的实际问题,巩固和运用在《通信电子线路》中所学的理论知识和实验技能,掌握通信电子系统的一般设计方法,提高设计能力和实践动手能力,为以后从事电子电路设计、研发电子产品打下良好的基础。
1.2设计内容与要求1.2.1 设计内容1.小功率调幅发射系统设计一个小功率调幅发射系统。
要求为 6MHz 的中心频率,频稳度5≤,输出调幅10-波功率 P0max ≥200mW,调制系数≥50 %,包络不失真。
1.2.2 设计要求1、选择提供课题,也可以自拟课题;2、打印《通信电子线路》课程设计说明书一份,给出课题的设计和制作、调试过程;3、根据技术指标要求,画出设计电路图,画出印制电路板图;4、设计时间:一周;5、制作PCB板;6、人员分组:一人一组一实物,选择同一课题的电路不能相同。
第二章总体方案介绍及工作原理说明2.1小功率调幅发射机的系统设计调幅发射机主要包括三个组成部分:高频部分、音频部分和电源部分。
此图省去了电源这一部分。
发射机的主要作用是完成有用的低频信号对高频信号的调制,将其变为在某一个中心频率上具有一定带宽、适合通过天线发射出去的电磁波。
基于Multisim的调频通信系统仿真
四、接收系统电路仿真
2本振电路
设计电路图
采用改进型电容三点式 振荡电路,本振电路的输 出频率信号要与高频放 大电路的输出信号进行 混频,得到一个中频信 号。要求本振电路输出 频率必须稳定,如果本 振电路的输出信号不太 稳定,将引起混频器输 出信号大小的改变,振 荡频率的漂移也会使中 频信号改变。
仿真图
四、接收系统电路仿真
3混频器
采用二极管环形混频器
图1混频之前高频放大以及本地振荡波形
当V2为正半周时,则D1、
D4管上电压为正值,D1、
D4管导通,而D2、D3管上
电压为负值,D2、D3管截
止。同理,当V2在负半周时,
D2、D3管导通,D1、D4管
截止
图2经过变频器混频之后输出的波形
四、接收系统电路仿真
三、发射系统电路仿真
2缓冲级电路设计与仿真
将振荡器调频电路接好, 输入信号到缓冲级,并
调试输入合适的信号, 仿真出缓冲器前后波形
图3 缓冲级电路设计
图4缓冲器输出波形
三、发射系统电路仿真
3功率放大器
从缓冲器出来的信号接入C1。 示波器接法如图示A通道是放 大后的信号。B通道接缓冲器 出来的信号。
专业:通信工程 学号:09250113 答辩人:姬晓义 指导老师:何继爱
王璐
答辩提纲
1
课题研究的背景及意义
2
系统的总体设计
3
发射系统电路仿真
4
接收系统电路仿真
5
总结
一 、课题研究的背景及其意义
调频调制(FM),就是高频载波的频率不是 一个常数,是随调制信号而在一定范围内变 化的调制方式,其幅值则是一个常数。
5鉴频和低频放大电路
基于Multisim的FM调频与鉴频电路设计与仿真
课程设计报告题目:基于Multisim的FM调频与鉴频电路设计与仿真学生姓名:**学生学号:********系别:电气信息工程学院专业:通信工程届别:2014届指导教师:***电气信息工程学院制2013年3月目录1课程设计的任务与要求 (4)1.1 课程设计的任务 (4)1.2 课程设计的要求 (4)1.3 课程设计的研究基础 (4)2基于锁相环FM调制与解调系统方案制定 (5)2.1 方案提出 (5)2.2 方案论证 (5)2.2.1调频与鉴频的概念 (5)2.2.2 间接调频电路 (6)2.2.3变容二极管直接调频电路 (7)3 Multisim软件介绍 (13)4实现FM调频与鉴频的电路元件 (14)4.1FM的调制 (14)4.2FM的解调 (15)5实验结果与分析 (16)5.1调频仿真 (16)5.2鉴频仿真 (17)6总结 (18)参考文献 (20)基于Multisim的FM调频与鉴频电路设计与仿真学生:**指导教师:***电气信息工程学院通信工程专业摘要:频率的调制和解调是通信电子线路中非常重要且比较关键的一部分,调频电路在通信电子线路中运用非常广泛且作用很大,如何学好此部分对我们来说非常重要。
本课程设计的内容是学习基于Multisim的调频电路设计与仿真。
用Multisim仿真软件进行调频电路调频和解调,得到仿真结果。
调制信号的仿真结果是弹簧波形图,解调信号的仿真结果是调制信号波形图。
从仿真结果中更好地理解频率的调制和解调。
Abstract: frequency modulation and demodulation is a part of communication electronic circuit is very important and key, frequency modulation circuit is widely applied and plays a great role in the communication electronic circuit, how to learn this part is very important for us. The content of the curriculum design is the study of design and Simulation of frequency modulation circuit based on Multisim. FM frequency modulation and demodulation, using Multisim simulation software, the simulation results are obtained. Simulation of modulation signal is the result of spring waveform, simulation of signal demodulation results are modulated waveform. From the simulation results in better understanding of frequency modulation and demodulation.关键词:调制与解调;Multisim;仿真分析Keywords: modulation and demodulation; Multisim; simulation analysis and demodulation1课程设计的任务与要求1.1 课程设计的任务通过本次课程设计,掌握通信原理中模拟基带信号通过FM的调制与解调。
基于Multisim的无线调频接收机设计
基于Multisim的无线调频接收机设计无线调频接收机是一种能够接收调频信号并将其转换成基带信号的设备。
它在无线通信系统中扮演着重要的角色,能够接收到来自发射机的调频信号,并将其解调成数字信号,以便后续的处理和解码。
本文将介绍基于Multisim的无线调频接收机的设计,包括其原理、设计步骤和仿真结果。
Multisim是一款由美国国家仪器公司(National Instruments)开发的电子电路仿真软件,它能够模拟各种电路的工作原理和性能,通过Multisim,我们能够设计和优化各种类型的电路,包括无线调频接收机。
让我们来看一下无线调频接收机的工作原理。
调频接收机通常由天线、射频放大器、混频器、中频放大器、解调器等部分组成。
当调频信号通过天线输入到接收机中时,首先经过射频放大器进行放大,然后进入混频器,与局部振荡器产生的信号混频,得到中频信号。
接下来,中频信号通过中频放大器进行放大,再经过解调器解调成基带信号,最终输出到数字处理部分进行后续的处理。
接下来,我们来构建一个基于Multisim的无线调频接收机的设计。
我们需要准备各个部分的电路元件,包括天线、射频放大器、混频器、中频放大器、解调器等。
然后,按照无线调频接收机的工作原理,将这些电路元件连接起来,形成整个接收机的电路设计。
在Multisim中,我们可以选择合适的电路元件,并通过连接线将它们连接起来,然后设置各个电路元件的参数,包括输入输出阻抗、增益、频率等。
接着,我们可以进行仿真,观察无线调频接收机的工作状态,包括输入输出信号的波形、频谱图等。
在进行仿真过程中,我们可以对接收机的各个部分进行调整,比如调节放大器的增益、混频器的局部振荡频率等,以优化整个接收机的性能。
通过不断地调整和仿真,我们可以得到一个性能优异的无线调频接收机设计。
我们来分析一下通过Multisim进行仿真得到的无线调频接收机的设计结果。
通过仿真,我们可以观察到接收机的输入输出波形,得到其工作状态和性能指标,比如增益、带宽、信噪比等。
基于Multisim的调频发射机
综合实践2项目名称基于 Multisim的调频发射机专业班级电子信息工程112班学生学号 2011131045 学生姓名任冬超指导教师朱磊2014年6 月4 日电子信息工程112班,任冬超基于Multisim的调频发射机(综合实践2)摘要调频发射机作为一种简单的通信工具,它首先将音频信号和高频载波调制为调频波,使高频载波的频率随音频信号发生变化,再对所产生的高频信号进行放大,激励,功放和一系列的阻抗匹配,使信号输出到天线,发送出去的装置。
本文主要讨论了调频发射机的原理实现方式并设计了电路图,将调频发射机的电路分为了它由调制器、前置功放、末级功放和直流稳压电源等部分组成,分别讨论它们的原理及其特性。
关键词:调频发射机调制器直流稳压电源电子信息工程112班,任冬超基于Multisim的调频发射机(综合实践2)AbstractFM transmitter as a simple communication tool, it will first audio signal and high frequency carrier modulation frequency modulation wave, the high frequency carrier frequency change along with the audio signal, again to the high frequency signal is amplified and incentives, power amplifier and a series of impedance matching, make the signal output to the antenna, sent out of the device.This paper mainly discusses the theory of FM transmitter is implemented and design the circuit diagram, the FM transmitter circuit is divided into its level at the end of the modulator, pre amplifier, power amplifier and dc regulated power supply and other parts, respectively discussing their principles and features.Keywords: FM transmitter Modulator Dc regulated power supply目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 第1章所选项目的研究意义.. (1)1.1 概述 (1)1.2 设计目的 (1)1.3 任务 (1)1.4 基本要求 (1)第2章总体方案 (2)2.1 方案选择 (2)2.2 工作原理 (2)2.3 设计框图 (2)第3章系统硬件设计 (3)3.1 LC振荡与调频电路 (3)3.1.1 LC振荡电路的选择 (3)3.1.2 振荡器电路的基本原理 (4)3.2 缓冲隔离级的选择 (9)3.3 谐振放大级的选择 (10)3.4 功放输出级 (11)第4章电路性能测试与仿真图 (13)4.1 LC振荡电路仿真波形 (13)4.2缓冲放大级输出 (14)4.3 高频功率放大电路输出仿真 (15)第5章误差分析几单元电路的测试 (16)5.1 误差分析 (16)5.2 部分单元电路的测试 (16)5.2.1 静态工作点C I测试 (16)5.2.2 LC振荡电路调试 (16)5.2.3 高频放大电路调试 (17)结论 (18)参考文献 (19)附录1 (20)附录2 (21)致谢 (22)第1章 所选项目的研究意义1.1 概述本文设计一个调频发射机,调频发射机由前级LC 振荡电路,变容二极管调频,射级跟随器,甲放,和高频放大电路构成。
基于Multisim的调频发射机课程设计
东北大学秦皇岛分校盘算机与通讯工程学院分解课程设计设计标题:调频发射机专业名称通讯工程班级学号4100828学生姓名孟梅梅指点教师李雅珍设计时光2012.12.17~2013.1.4课程设计义务书专业:通讯工程学号:4100828学生姓名(签名):设计标题:调频发射机一.设计实验前提盘算机与通讯工程学院创新实验室二.设计义务及请求1.进修Multisim仿真软件的应用办法,以及锤炼电路仿真的才能;2.设计调频发射机各模块的电路,准确设计与盘算发射机的各单元电路;3.用Multisim软件对设计的电路进行仿真,验证设计是否准确;4.模仿仿真,输出成果.三、设计陈述的内容1.设计标题与设计义务(设计义务书)本次课程设计的标题为调频发射机的设计.旨在经由过程调频发射机电路的设计,树立无线电发射机的整机概念,懂得发射机整机各单元电路之间的关系及互相影响,从而能准确设计.盘算发射的各单元电路.发射机是日常生涯中罕有的也是应用异常普遍的电子器件,研讨本课题既可以懂得小旌旗灯号发射机电路,又可以进步对于Multisim的应用才能和应用书本常识的才能.本次课程设计的设计单元重要包含根本放大电路.振荡电路.调频波产生电路.倍频电路.高频功放电路.2.媒介(绪论)(设计的目标.意义等)频率调制又称调频,它是使高频载波旌旗灯号的频率按调制旌旗灯号振幅的纪律变更,即使瞬时频率变更的大小与调制旌旗灯号成线性关系,而振幅保持根本恒定的一种调制方法.调频发射机起首将音频旌旗灯号旌旗灯号放大,并应用振荡电路产生高频载波旌旗灯号,将调制旌旗灯号与载波型号输入调频波产生电路得到调频波,再对所产生的调频旌旗灯号进行倍频.功放和一系列的阻抗匹配,完成调频发射进程.本次课程设计重要经由过程应用通讯道理所学的内容设计调频发射机电路,然后应用高频电路所学的常识进行电路实现,最后应用Multisim软件对设计的电路进行仿真,磨练电路的准确性.经由过程此次课程设计不但能对所学的通讯道理和高频电子线路课程进行活学活用,也进步了大家应用软件进行电路设计的才能,十分有教授教养意义.3. 设计主体(各部分设计内容.剖析.结论等) .总体设计方框图图1.调制道理及实现3.2.1.根本放大电路的道理及电路实现音频放大器的目标是在产生声音的输出元件上重建输入的音频旌旗灯号,旌旗灯号音量和功率级都要幻想——如实.有用且掉真低.其一种简略模仿实现计划是采取线性模式的晶体管,得到与输入电压成比例的输出电压,即A 类放大器,是指电流持续地流过所有输出器件的一种放大器, 这种放大器,因为防止了器件开关所产生的非线性,只要偏置和动态规模控制得当,仅从掉真的角度来看,可以为它是一种优越的线性放大.根本放大电路载波产生电路 倍频放大电路 旌旗灯号调频旌旗灯号输出图2 根本放大电路的Multisim道理图Q l音频放大管,选用了2SC1815型,β≥ 150;电阻R1可转变频率吸收的敏锐度,电阻R2.R3为晶体管供给静态偏置,控制R3的大小可以控制输入旌旗灯号的大小;C1为耦合电容,采取了CDll型电解电容.仿真成果:图3 根本放大电路的仿真成果3.2.2.载波产生电路的道理及仿真成果振荡电路的功效是:在没有外加输入旌旗灯号的情形下,电路主动将直流电源供给的能量转换为具有必定振幅.必定频率和必定波形的交变旌旗灯号输出.我们可选用三种办法得到须要的高频载波旌旗灯号.三种办法如下:【1】办法一:由LC振荡电路产生LC调频振荡器一般由LC正弦波振荡器与变容二极管调频电路两大部分构成.个中,LC正弦波振荡器用于产生必定频率的幅度和旌旗灯号,无须外加输入旌旗灯号的控制,就能主动将电能转换为所须要的交换能量输出.图4 LC振荡器电路的Multisim道理图仿真成果:图5 LC振荡电路产生高频载波的仿真成果【2】办法二:由西勒振荡电路或者克拉泼电路产生高频载波平日依据载波频率的高下和频率稳固度来肯定电路情势.在频率稳固度请求不高的情形下,可以采取电容反馈三点式振荡电路,如下图所示的克拉泼.西勒电路.(a)西勒振荡器(b)克拉泼振荡器图6 两种电容反馈三点式振荡电路道理1)西勒振荡器的Multisim道理图及仿真成果为:图7西勒振荡器的Multisim道理图及仿真成果2)克拉泼振荡器的Multisim道理图及仿真成果为:图8 克拉泼振荡器的Multisim道理图及仿真成果3.2.3.调频波产生电路道理及其实现频率调制道理经由过程FM调制,使.即已调旌旗灯号的瞬时角频率已调旌旗灯号的瞬时相位为实现调频的办法有:【1】变容二极管直接调频,R1R2为变容二极管供给静态时的反向直流偏置电即称为隔离电阻,常取R3》R1,.C5与高频扼流圈L2通路,C6.,有利于,减小调制掉真.图(1-4)所示的为变容二极管部分接入振荡回路的等效电路,为: (1-6)式中,它与外加电压的关系为:式中PN 结);γ变容二极管的电容变更指数,与频偏的大小有关(小频偏:选γ=1的变容二极管可近似实现线性调频,大频偏:必须选γ=2的超突变结变容二极管,才干实现较好的线性调频);ν为变容管两头所加的反向电压,ν变容二极管的C j-v 特征曲线如图(1-2)示,设电路工作在线性调制状况,在静态工作点Q 处,曲线的斜率为j c cC C C p +=图1-1变容二极管部分接入的等效电路图图1-3 变容二极管的C j-v特征曲线直接调频的基起源基础理是应用调制旌旗灯号直接控制振荡器的振荡频率,使其反应调制旌旗灯号变更纪律.要用调制旌旗灯号去控制载波振荡器的振荡频率,就是用调制旌旗灯号去控制决议载波振荡器振荡频率的元件或电路的参数,从而使载波振荡器的瞬时频率按调制旌旗灯号变更纪律线性地转变,就可以或许实现直接调频.直接调频可用如下办法实现:在LC振荡器中,决议振荡频率的重要元件是LC振荡回路的电感L和电容C.在RC振荡器中,决议振荡频率的重要元件是电阻和电容.因而,依据调频的特色,用调制旌旗灯号去控制电感.电容或电阻的数值就能实现调频.调频电路中经常应用的可控电容元件有变容二极管和电抗管电路.经常应用的可控电感元件是具有铁氧体磁芯的电感线圈或电抗管电路,而可控电阻元件有二极管和场效应管.在微波发射机中,经常应用速调管振荡器作为载波振荡器,其振荡频率受控于加在管子反射极上的反射极电压.是以,只需将调制旌旗灯号加至反射极即可实现调频.若载波是由多谐振荡器产生的方波,则可用调制旌旗灯号控制积分电容的充放电电流,从而控制其振荡频率.变容二极管直接调频的工作道理图与Multisim仿真成果为:图9变容二极管直接调频的工作道理图仿真成果为:图10变容二极管直接调频电路的Multisim仿真成果变容二极管直接调频的工作道理图与Multisim仿真成果为:图9变容二极管间接调频的工作道理图仿真成果为:【2】变容二极管间接调频不直接针对载波,而是通事后一级的可控的移相收集.尔后以此积分值进行调相,即得间接调频.间接调频实现的道理框图如图 1-1所示:图9 借助于调相器得到调频波图10变容二极管间接调频电路的Multisim仿真成果【3】锁相环调频电路锁相环路是一种反馈控制电路,简称锁相环(PLL).锁相环的特色是:应用外部输入的参考旌旗灯号控制环路内部振荡旌旗灯号的频率和相位.因锁相环可以实现输出旌旗灯号频率对输入旌旗灯号频率的主动跟踪,所以锁相环通经常应用于闭环跟踪电路.锁相环在工作的进程中,当输出旌旗灯号的频率与输入旌旗灯号的频率相等时,输出电压与输入电压保持固定的相位差值,即输出电压与输入电压的相位被锁住,这就是锁相环名称的由来.锁相环平日由鉴相器(PD).环路滤波器(LF)和压控振荡器(VCO)三部分构成.起首在Multisim软件中构造锁相环的仿真模子(图10).锁相环包含三个重要的部分:(1).(2)低通滤波器(LPF):是个线性电路,其感化是滤除鉴相器输出电压中的高频分量,起腻滑滤波的感化.平日由电阻.电容或电感等构成,有时也包含运算放大器.(3)压控振荡器(VCO):振荡频率受控制电压控制的振荡器,而振荡频率与控制电压之间成线性关系.图中,鉴相器由模仿乘法器A1实现,压控振荡器为V3,环路滤波器由R1.C1构成.环路滤波器的输出经由过程R2.R3串联分压后加到压控振荡器的输人端,直流电源V2用来调剂压控振荡器的中间频率.仿真模子中,增长R2.R3及V2的目标就是为了便于调剂压控振荡器的中间频率.直接调频电路的振荡器中间频率稳固度较低,而采取晶体振荡器的调频电路,其调频规模又太窄.采取锁相环的调频器可以解决这个抵触.其构造道理如图2所示.调制旌旗灯号图11锁相环调频电路道理框图实现锁相调频的前提是调制旌旗灯号的频谱要处于低通滤波器通带之外,也就是说,锁相环路对慢变更的频率偏移有响应,使压控振荡器的中间频率锁定在稳固度很高的晶振频率上.而跟着输入调制旌旗灯号的变更,振荡频率可以产生很大偏移.依据图2树立的仿真电路如图3所示.图中,设置压控振荡器V1在控制电压为0时,输出频率为O;控制电压为5V时,输出频率为50kHz.如许,现实上就选定了压控振荡器的中间频率为25kHz,为此设定直流电压V3为2.5V.调制电压V4经由过程电阻R5接到VCO的输入端,R5现实上是作为调制旌旗灯号源V4的内阻,如许可以包管加到VCO输入端的电压是低通滤波器的输出电压和调制电压之和,从而知足了道理图的请求.本电路中,相加功效也可以经由过程一个加法器来完成,但电路要变得相对庞杂一些.图12锁相环调频仿真电路VCO输出波形和输入调制电压V4的关系如图4所示.由图可见,输出旌旗灯号频率跟着输入旌旗灯号的变更而变更,从而实现了调频功效.图13 锁相环调频电路仿真图3.2.4.倍频电路道理与仿真倍频器本质上就是一种输出旌旗灯号等于输入旌旗灯号频率整数倍的电路,经常应用的是二倍频和三倍频器.倍频器的重要感化是为了晋升载波旌旗灯号的频率,使之工作于对应的信道;同时经倍频处理后,调频旌旗灯号的频偏也可成倍进步,即进步了调频调制的敏锐度,如许可下降对换制旌旗灯号的放大请求.采作倍频器的另一个利益是:可以使载波主振荡器与高频放大器隔离,减小高频寄生耦合,有利于削减高频自激现象的产生,进步整机工作稳固性.正弦波二倍频,可以用乘法器实现. 但是乘法器输出的二倍频正弦旌旗灯号幅值要比输入低1/2,同时,乘法器还输出1/2输入幅值的直流旌旗灯号,应用时要用隔直电路将其清除.本次课程设计我们采取的恰是应用乘法器实现二倍频.二倍频电路如图15所示.其仿真波形如图16所示.图14 二倍频电路图15 二倍频仿真电路波形下面的为原正弦波,其频率为1KHZ,上面的为倍频后的波形,可见其频率变成本来的两倍,幅值变成本来的一半.此外,我们还做了多倍频电路,电路图及仿真波形如图18.19所示图16多倍频电路图17 多倍频仿真波形图3.3.总的电路设计图16 调频电路图18总体设计误差剖析由仿真波形可看到,波形并不是是完善的正弦波,照样有点掉真的,还有就是中间频率照样消失一点误差的, 但是本次所设计的电路根本达到了义务书的请求,所设计电路的仿真程度,离设计指标所请求的还一段距离.消失这些原因重要有以下四点:(1)设计电路时选择元件不合会产生误差;(2)电路的参数设置会产生误差;(3)本身电路设计消失问题有待改良;(4)各级电路接在一路时互相干扰.4.停止语(设计的收成.领会等)经由过程此次设计调频发射机的课程设计,收成良多,作为通讯工程专业的学生,旌旗灯号的吸收调制传送吸收理应是好生控制的看家本领.但此次最大的收成等于意识到本身在常识应用上的不扎实.本次课程设计是通讯道理的课程设计,基于通讯道理的只是调频发射机的工作道理不难懂得与控制,但功效电路的实现须要应用高频电路道理与剖析中的常识来完成.高频的进修难度相对较大,应用高频的只是设计庞杂的电路时,一开端感到很辣手.于是我们小组分工合作,经由过程在互联网上查材料,在电子阅览室搜刮相干论文,在阅览室查找相干书本,几世界来,逐渐的对本次课程设计有了必定的掌控,晋升了自身提出问题解决问题的才能,也在小组合作中领会着集体的力气,时代碰见过各种艰苦,也不乏抱怨,但始终不曾想过废弃,四五世界来,得到锤炼的不只是我们的常识程度,实践才能,还有看待辣手问题的不躁不弃.别的,此次实验的仿真我们选用了仿真软件Multisim,上个学期的电路课程设计曾初步接触过这个仿真软件,此次,对它壮大的仿真功效有了更进一步的懂得与控制,绘制电路阶段,不竭的查找其元件库中元件的具体参数,对我们所需的元器件有了必定的掌控,对此仿真软件应用闇练程度也得到了增强.调制波形的进程庞杂而辣手,许多时刻本身感到没有问题的道理图却怎么也得不到幻想中的仿真图,这就须要我们耐烦的错误调制,每一个准确波形的仿真成功都曾给我们带来不小的成就感.总而言之,经由过程此次通讯道理的课程设计,深切感触感染到理论应用于现实中的难度,并熟习到理论接洽现实的重要性.我们做的调频发射机所应用到的理论常识都是书中经典的常识点,是以对教材常识也有了进一步的懂得,同时也意识到本身对教材常识懂得不敷到位,常识面不敷广,剖析电路也有点轻松,我想这对我今后的进修有很大的促进感化.5.参考材料[1] 谢自美,电子线路设计·实验·测试[TP],武汉:华中理工大学出版社,2000.5[2] 曾兴雯,高频电路道理与剖析[TP][3] 黄智伟,全国大学生电子设计比赛[TP],北京“北京航空航天大学出版社,2006.12[4] 刘泉,通讯电子线路[TP],武汉:武汉理工大学出版社,2005.6四.设计时光与安插1.设计时光: 3周2.设计时光安插:熟习实验装备.收集材料: 9 天设计图纸.实验.盘算.程序编写调试:11 天编写课程设计陈述: 1 天答辩: 1 天。
基于Multisim的无线调频接收机设计
基于Multisim的无线调频接收机设计
无线调频接收机是一种用于接收和解调调频信号的电子设备。
它可以接收到来自调频发射机的信号,并将其解调为原始信息信号,然后输出。
在本文中,我们将利用Multisim 软件设计一个无线调频接收机。
我们需要明确我们要设计的接收机的基本功能和特性。
在这个设计中,我们希望能够设计一个能够接收特定频率范围内的调频信号,并将其解调为音频信号输出的接收机。
接收机应当具备良好的灵敏度和选择性,以便能够接收到远距离的信号,并排除掉不同频率的干扰信号。
接下来,我们将使用Multisim软件进行设计。
Multisim是一款功能强大的电子电路设计软件,可以帮助我们进行各种类型的电路设计和仿真。
我们需要设计一个频率可调的射频前端,以便能够接收不同频率的调频信号。
在Multisim中,我们可以选择合适的电子器件,如调频接收机芯片、射频滤波器等,并将它们进行连接和配置,以构建一个频率可调的射频前端电路。
完成了上述步骤之后,我们还需要对整个接收机电路进行仿真和调试,以确保它能够正常工作,并具备良好的性能和特性。
在Multisim中,我们可以进行各种类型的电路仿真和性能分析,以检验我们设计的接收机电路是否符合我们的需求和要求。
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用Multisim设计调频发射机目录摘要一.设计要求 (2)二.设计的作用、目的 (3)三.设计的具体实现 (3)1.系统概述 (3)2.单元电路设计、仿真与分析 (4)2.1振荡级 (4)2.1.1调频波的产生...... 错误!未定义书签。
2.1.2振荡电路的选择2.1.3 参数的计算2.2缓冲级 (6)2.2.1 元器件的选择及参数的确定错误!未定义书签。
2.3 功率输出级 (10)2.3.1 元器件的选择和参数的确定错误!未定义书签。
2.4调频发射机总原理电路图 (10)三四.Multisim的相关介绍五.心得体会及建议 (12)六.附录 (12)七.参考文献 (14)调频发射机的设计报告摘要随着科技的发展和人民生活水平的提高,调频发射机也在快速发展,并且在生活中得到广泛应用,它可以用于演讲、教学、玩具、防盗监控等诸多领域。
在生活中,人们通过无线电发射机可以把需要传播出的信息发射出去,接收者可以通过特制的接收机接受信息,最普通的模式是:广播电台通过无线电发射机发射出广播,收听者通过收音机即可接收到电台广播。
本设计为一简单功能的调频发射机,通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去,该信号频率可调,通过普通收音机接收,只要在频率适合时即可收到发射器发送出的无线电信号,并通过扬声器转换出声音。
通过这次实验我们可以更好地巩固和加深对小功率调频发射机工作原理和非线性电子线路的进一步理解。
学会基本的实验技能,提高运用理论知识解决实际问题的能力。
一.设计要求设计一个调频发射机,通过该发射机可以把声音转换为无线电信号发射出去,该信号频率可调,通过普通收音机接收,只要在频率适合时即可收到发射机发送出的无线电信号。
(1).确定电路形式,选择各级电路的静态工作点;(2).输入信号能够通过电路进行稳定,调频等;(3).输出为足够大的高频功率,使其能够发射;(4).根据上述要求选定设计方案,画出该系统的系统框图,写出详细的设计过程并利用Multisim软件画出一套完整的设计电路图;(5).列出所有的元件清单并写出参考书目。
二.设计的作用、目的高频电子技术基础的电路课程设计是电子技术基础课程的实践性教学环节,要求学生通过课程设计,要求达到以下目的:(1).通过对调频发射机的设计,巩固和加深学生对高频电子电路基本知识的理解;(2). 通过电路方案的分析、论证和比较,计算和对元器件的选取,来达到初步掌握简单实用电路的分析方法和工程设计方法的目的。
(3).使学生掌握Multisim软件的使用方法,以便以后设计电路或进行实践时的使用。
(4).了解与课题有关的电子电路及元器件的工程技术规范,能按设计任务书的要求,完成设计任务,编写设计说明书,正确地反映设计与实验的成果,正确地绘制电路图等。
(5). 培养学生根据课题需要选学参考书籍,查阅手册,图表和文献资料的自学能力。
通过独立思考,深入研究有关问题,学会自己分析并解决问题的方法。
三.设计的具体实现图1 直接调频发射机的总体框图直接调频发射机的总体框图如图1所示。
它由调频振荡级,缓冲级,和输出功率级组成。
其中调频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号,且其频率受到外加调制信号电压调变;缓冲级主要是对调频振荡信号进行放大,以提供末级所需的激励功率,同时还对前后级起有一定的隔离作用,为避免级功放的工作状态变化而直接影响振荡级的频率稳定度;功放级的任务是确保高效率输出足够大的高频功率,并馈送到天线进行发射。
2.单元电路设计与分析2.1调频振荡级调频振荡级主要是产生频率稳定、中心频率符合指标要求的正弦波信号,且其频率受到外加调制信号电压调变。
2.1.1调频波的产生由于调频发射机的频率受到外加调制信号电压调变,因此,回路中的电抗要能够跟调制信号的改变而改变,应用一可变电抗器件,它的电容量或电感量受调制信号控制,将它接入振荡回路中,就能实现调频。
而最简便、最常用的方法就是利用变容二极管的特性直接产生调频波,因要求的频偏不大,故采用变容 二极管部分接入振荡回路的直接调频方式。
变容二极管Cj 通过耦合电容C 1并接在LC N 回路的两端,形成振荡回路总容的一部分。
因而,振荡回路的总电容C 为:j N C C C += (4-1)振荡频率为:)(2121j N C C L LCf +==ππ加在变容二极管上的反向偏压为:()()()高频振荡,可忽略调制电压直流反偏O Q R V V υυ++=Ω变容二极管利用PN 结的结电容制成,在反偏电压作用下呈现一定的结电容(势垒电容),而且这个结电容能灵敏地随着反偏电压在一定范围内变化,其关系曲线称j C~R υ曲线,如图所示。
由图可见:未加调制电压时,直流反偏QV 所对应的结电容为Ωj C 。
当调制信号为正半周时,变容二极管负极电位升高,即反偏增加时,变容二极管的电容jC减小;当调制信号为负半周时,变容二极管负极电位降低,即反偏减小时,j C增大,其变化具有一定的非线性,当调制电压较小时,近似为工作在j C~R υ曲线的线性段,j C将随调制电压线性变化,当调制电压较大时,曲线的非线性不可忽略,它将给调频带来一定的非线性失真。
我们再回到图4.1—2,并设调制电压很小,工作在Cj ~V R 曲线的线性段,暂不考虑高频电压对变容二极管作用。
设 图4.1-3 用调制信号控制变容二极管结电容tV V Q Q R Ω+=cos υ(4-3)由图4.1—3可见:变容二极管的电容随υR 变化。
即: t C C C m jQ j Ω-=cos (4-4)可得出此时振荡回路的总电容为tC C C C C C m jQ N j N Ω-+=+='cos(4-5)由此可得出振荡回路总电容的变化量为:()t C C C C C C m j jQ N Ω-=∆=+-'=∆cos(4-6)由式可见:它随调制信号的变化规律而变化,式中m C的是变容二极管结电容变化的最大幅值。
我们知道:当回路电容有微量变化C ∆时,振荡频率也会产生f ∆的变化,其关系如下:CC f f ∆∙≈∆210(4-7)式中,是0f 未调制时的载波频率;0C 是调制信号为零时的回路总电容,显然jQN o C C C +=(4-8)由公式(4-2)可计算出中心频率0f :)(210jQ N C C L f +=π(4-9)将(4-8)式代入(4-9)式,可得:t f t C C f t f m Ω∆=Ω=∆cos cos )/(21)(00 (4-10)频偏:m C C f f )/(2100=∆ (4-11)振荡频率:()()tf f t f f t f o o Ω∆+=∆+=cos (4-12)由此可见:振荡频率随调制电压线性变化,从而实现了调频。
其频偏f ∆与回路的中心频率f 0成正比,与结电容变化的最大值Cm 成正比,与回路的总电容C 0成反比。
2.1.2振荡电路的选择振荡电路主要是产生频率稳定且中心频率符合指标要求的正弦波信号。
由于是所产生的是固定的中心频率,因而采用频率稳定度较高的克拉拨振荡电路来作振荡级。
其电路原理图如图所示。
克拉泼电路的频率稳定度比电容三点式要好,使得不稳定电容的变化对回路总电容的影响减小。
2.1.3参数的计算根据前面的介绍,可以设计出如图的振荡电路,其中R4用来提供直流交流负反馈。
设计中D 1为变容二极管,我们选用910AT 型变容二极管,其容量变化可以从几十PF 到100 ~ 200PF .因此C 7数值接近于C j 的高端值,若假设C 7足够大,接近短路,而C 8也逐渐增大,从几个PF 增加到十几个PF ,此时C Σ增大,则振荡频率减小,同时静态调制特性会发生变化,所以综合以上因素,C 7,C 8的选择对静态调制特性影响比较显著,所以我们选择C 7为220PF 的电容,C 8选择47PF 的电容.又因为三极管T1应为甲类工作状态,其静态工作点不应设的太高,工作点太高振荡管工作范围易进入饱和区,输出阻抗的降低将使振荡波形严重失真,但工作点太低将不易起振。
由()7j 807j 8C C C C C C +C +C +=+∑,以及C j 的性质,我们选择C 2为100PF,C 3为220PF,C 6为220PF.利用R 7,R 8对D 1变容管加反偏电压, R 7,R 8可选用为27K Ω。
R 1,R 2为三极管基极偏置电阻,均选用10K Ω.R 4 ,R 5为负反馈电阻,选择较小的电阻即可,我们选用R 4为12Ω,R 5为1K Ω.设载波中心频率f=12MHz,由LCfosc π21=设C 0为C 2,C 3与C 6串联值, 023652pf C C C C =≈,由于910变容二极管在偏置电压6的情况下Cj 较小,大概为十几pf ,先不考虑Cj 的值,所以并接在L 1上的回路总电容为 ()7j 807j 8C C C C C 91pf C +C +C ∑+=+≈所以电感L 1为()12osc 1L 1.93uH C 2f π∑=≈2.2缓冲级为了使第三级能够达到额定功率必须加大激励即V bm ,因此要求缓冲级有一定的增益,而中心频率是固定的,因此用LC 并联回路作负载的小信号放大器电路。
缓冲放大级采用谐振放大,L 2和C 10谐振在振荡载波频率上。
若通频带太窄或出现自激则可在L 2两端并联上适当电阻以降低回路Q 值。
该极工作于甲类以保证足够的电压放大。
2.2.1 元器件的选择及参数的确定 因为对缓冲级管子的要求是()r osc f 35f ≥ ()CC BR CEO V 2V ≥所以可选用普通的小功率高频晶体管,如2N3904等.另外,bQ eQ BE V V +V =,I cQ I β=若取流过偏置电阻R 9,R 10的电流为 I1=10I bQ则R 10=V bQ /I1, R 8=(Vcc-V bQ )/I1所以选R 10,R 8均为10K Ω.为了减小缓冲级对振荡级的影响,射随器与振荡级之间采用松耦合,耦合电容C 9可选为180pf. 对于谐振回路C 10,L 2,由MHz LCfosc 1221==π故本次实验取C 10为100PF ,()1022osc 1L 1.76H C 2f u π==所以,缓冲级设计电路为图所示2.3 功率输出级为了获得较大的功率增益和较高的集电极功率,设计中采用共发射极电路,同时使其工作在丙类状态,组成丙类谐振功率放大器.由设计电路图知L 3、C 12 和C 13为匹配网络,与外接负载共同组成并谐回路.为了实现功率输出级在丙类工作,基极偏置电压V B3应设置在功率管的截止区.同时为了加强交流反馈,在T 3的发射极串接有小电阻R 14.在输出回路中,从结构简单和调节方便考虑,设计采用л型滤波网络,如图L 3,C 12,C 13构成π型输出,Q3管工作在丙类状态,调节偏置3管的导通角。