高频课程设计

太原理工大学现代科技学院高频电子线路课程设计

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太原理工大学现代科技学院

课程设计任务书

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基于 Multisim 的调幅检波电路虚拟实验设计

一、简述实验项目

调制:将各种数字基带信号转换成适于信道传输的数字调制信号(已调信号或频带信号).调制就是用基带信号去控制载波信号的某个或几个参量的变化，将信息荷载在其上形成已调信号传输，而解调是调制的反过程，通过具体的方法从已调信号的参量变化中将恢复原始的基带信号。解调:在接收端将收到的数字频带信号还原成数字基带信号. 调制就是将基带信号的频谱搬移到信道通带中或者其中的某个频段上的过程，而解调是将信道中来的频带信号恢复为基带信号的反过程.

根据所控制的信号参量的不同，调制可分为：调幅，使载波的幅度随着调制信号的大小变化而变化的调制方式。调频，使载波的瞬时频率随着调制信号的大小而变，而幅度保持不变的调制方式。调相，利用原始信号控制载波信号的相位。调制的目的是把要传输的模拟信号或数字信号变换成适合信道传输的信号，这就意味着把基带信号（信源）转变为一个相对基带频率而言频率非常高的代通信号。该信号称为已调信号，而基带信号称为调制信号。调制可以通过使高频载波随信号幅度的变化而改变载波的幅度、相位或者频率来实现。调制过程用于通信系统的发端。在接收端需将已调信号还原成要传输的原始信号，也就是将基带信号从载波中提取出来以便预定的接受者（信宿）处理和理解的过程。该过程称为解调。

二、摘要

调制就是使一个信号（如光、高频电磁振荡等）的某些参数（如振幅、频率等）按照另一个欲传输的信号（如声音、图像等）的特点变化的过程。解调是调制的逆过程，它的作用是从已调波信号中取出原来的调制信号。对于幅度调制来说，解调是从它的幅度变化提取调制信号的过程。

三、实验内容

1.调幅信号

（1）调幅信号是载波信号振幅在0上下按输入调制信号规律变化的一种调制信号，表达式如下：

() = [0 +()]

由上表达式可知，在数学上，调制电路的组成模型可由一个相加器和一个乘法器组成。

设调制信号为：(t) = +M；载波电压为：(t) = M

上两式相乘为普通振幅调制信号：

() = (+M)M= M(1+cosΩt)= (1+

cosΩt)

式中， = M ⁄称为调幅系数（或调制指数），其中0 < ≤ 1。而当 > 1时，在 = π附近，(t)变为负值，它的包络已不能反映调制信号的变化而造成失真，通常将这种失真称为调幅失真，此现象是要尽量避免的。

调幅电路按输出功率的高低，可以分为低电平调幅电路和高电平调幅电路。低电平调幅电路是将调制和功率放大分开，调制在低电平级实现，然后经线性功率放大器放大，达到要求的功率后再发射出去.目前这种调制方式常用的实现电路有二极管平衡调幅电路和双差分对模拟相乘器电路。高电平调幅是将调制和功放合在一起。调制后的信号不需要再放大就可以直接发送出去。其常用的实现电路有基极调幅和集电极调幅。

（2）集电极与基极调幅电路测试与仿真

集电极：

基极：

高电平调幅电路主要用于调幅发射机末端，要求高效输出足够大的功率，同时兼顾调制的线性要求。通常采用高效地丙类谐振功率放大电路，常用调幅电路有集电极调幅电路和基极调幅电路。

2.低电平调幅电路

（1）低电平调幅电路主要用来实现双边带和单边带调制。常用的低电平调幅电路有二极管平衡调幅电路。二极管平衡调幅电路可以实现普通调幅、双边带调幅和单边带调幅.属于低电平调幅电路，其输出功率和效率不做重点要求，主要要求其有良好的调制线性度，即要求调制电路的已调输出信号应不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，还要有较强的载波抑制能力。

（2）仿真图如下

3.包络检波

（1）包络检波是指检波器的输出电压直接反应高频调幅波包络变化规律的一种检波方式。即，解调器输出电压输入已调波的包络。由于 AM 信号的包络与调制信号成正比。包络检波只适用于 AM 波的解调。（确切地说：只能解调Ma<=1 的普通调幅波）。包络检波原理框图如下所示。

包络检波原理框

（2）特点：包络检波电路实现简单，检波效率高，几乎所有 AM 调幅式接收机均采用这种电路。注意：若 AM 波，当 Ma>1，无法用此方法检波，可用同步检波法。解调调幅波时，二极管总是在输入信号的每个周期的峰值附近到导通，因此输出电压与输入信号包络相同。由于参数的选择，检波器容易惰性失真。在二极管截止期间，电容 C 两端电压下降的速度取决于 RC 的时常数。如果电容放电速度很慢，使得输出电压不能跟随输入信号包络下降的速度，那么检波输出将与输入信号包络不一样，产生失真。把由于 RC 时间常数过大而引起的这种失真称为惰性失真或者对角线切割失真。同时还有一种失真，底部切割失真。产生这种失真是因为交直流负载不同引起的。要避免底边切割失真，一定要设法增大交流阻抗和直流阻抗的比值。

（3）包络检波电路的仿真图

4.同步检波

（1）同步检波主要应用于双边带调幅波（DSB）单边带调幅波（SSB）的检波。因为双边带调幅波和单边带调幅波的频谱中缺少载波频率分量。因此不能用包络检波器解调，必须用“同步检波器”实现解调。同步检波原理框图如图 2 所示。

同步检波又可分为乘积型图 3 和叠加型图 4（乘积型用的比较偏普遍，叠加型使用较少）

（2）同步检波电路测试与仿真

叠加型同步检波仿真图：

示波器输出图形

乘积型：

示波器输出图形：

四、实验总结

通过此次课程设计受益匪浅，自己编，哈哈哈哈。