AM调制与解调电路设计

A M调制与解调电路设计 IM

B standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

课程设计报告

课题名称_____通信电子线路课程设计_ 学院电子信息学院

专业

班级

学号

姓名

指导教师

定稿日期：2015年12月27日

目录

目录

一课程设计目的

二课程设计题目

三课程设计内容

设计方案的选择

电路设计

总电路图

仿真及过程

元器件清单0

调试结果0

四课后总结和体会0

参考文献1

一课程设计目的

《高频电子线路》课程是通信工程专业继《电路理论》、《电子线路(线性部分)》之后必修的主要技术基础课，同时也是一门工程性和实践性都很强的课程。课程设计是在课程内容学习结束，学生基本掌握了该课程的基本理论和方法后，通过完成特定电子电路的设计、安装和调试，培养学生灵活运用所学理论知识分析、解决实际问题的能力，具有一定的独立进行资料查阅、电路方案设计及组织实验的能力。通过设计，进一步培养学生的动手能力。

二课程设计题目

设计题目

AM 调制解调电路设计

晶体管检波电路设计（采用Multisim 软件仿真设计电路） 1）完成AM 振幅调制解调电路的设计 2）AM 信号m< 3）音频信号

kHZ

F 5max =

4）解调时电压传输系数>

三课程设计内容

设计方案的选择：经过我查阅的资料显示，较全体的合适方案有两种，对于检波的部分电路有两种方案。

第一种：出处：《通信电子线路实验》

振幅调制就是用低频调制信号去控制高频载波信号的振幅，使载波的振幅随调制信号成正比地变化。经过振幅调制的高频载波称为振幅调制波（简称调幅波）。调幅波有普通调幅波（AM ）、抑制载波的双边带调幅波（DSB ）和抑制载波的单边带调幅波（SSB ）三种。

普通调幅波（AM ） （1）调幅波的表达式、波形

设调制信号为单一频率的余弦波：()cos cos 2m m u t U t U Ft πΩΩΩ=Ω=（1-1） 载波信号为()cos cos 2c cm c cm c u t U t U f t ωπ==（1-2）

为了简化分析，设两者波形的初相角均为零，因为调幅波的振幅和调制信号成正比，由此可得调幅波的振幅为

()cos (1cos )(1cos )AM cm a m m

cm a

cm

cm a U t U k U T

U U k t U U m t ΩΩ=+Ω=+Ω=+Ω（1-3）

式中，m

a a

cm U m k U Ω=，

其中，称为调幅指数或调幅度，它表示载波振幅受调制信号控制程度，为由调制电路决定的比例常数。由于实现振幅调制后载波频率保持不变，因此已调波的表示式为()()cos (1cos )cos AM AM c cm a c U t U t t U m t t ωω==+Ω（1-4）

（2）调幅波的频谱由式（1-4）展开得

11

()()cos cos()cos()22

AM cm c a cm c a cm c U t U t t m U t m U t ωωω=++Ω+-Ω（1-5）

图1AM 信号的波形与频谱

调幅的过程就是在频谱上将低频调制信号搬移到高频载波分量两侧的过程。 显然，在调幅波中，载波并不含有任何有用信息，要传送的信息只包含于边频分量中。边频的振幅反映了调制信号幅度的大小，边频的频谱虽属于高频范畴，但反映了调制信号频率的高低。

由图1可见，在单频调制时，其调幅波的频带宽度为调制信号频谱的两倍。由此可以看出，一个调幅波实际上是占有某一个频率范围，这个范围称为频带。总的频带宽度为最高调制频率的两倍，即，这个结论很重要。因为在接收和发送调幅波的通信设备中，所有选频网络应当不但能通过载频，而且还要能通过边频成分。如果选频网络的通频带太窄，将导致调幅波的失真。

所以，经过查阅，选择方案调幅部分电路如图 图2调幅方案一调幅部分电路

由上可见，这个方案虽然详尽与适合实际，但过于复杂，故不采用。 第二种：集电极调幅

所谓的集电极调幅，就是用调幅信号来改变高频功率放大器的集电极直流电

OUT

源电压，以实现调幅。

集电极调幅的特点：（1）集电极调幅工作于过压状态；用于大功率调幅。（2）需要大

功率的调制信号源。（3）集电极调幅的集电极效率高，晶体管得到充分利用。

应用集电极调幅调幅部分电路如图：

图3集电极调幅电路图

V1载波源产生载波经Q1三极管以及下面的直流偏置电压形成的功放与受调制信号源共同构成了调幅电路的主体。但对于后面的检波电路却有不同方案。

方案一：

图4检波部分电路方案一检波电路

经过仿真设计检验，实用且有效，不加赘述：

方案二：

图5检波部分电路方案二检波电路

经过比较，选择方案一。

电路设计：

集电极调幅电路部分： 图6实际电路图调幅部分电路 计算过程：调制信号为()tV t U c

π240000cos 3=,

载波信号为

()tV t U Ω=Ω

cos 1,调制信号的频率范围为500-5000Hz,

所以条幅信号为[]

t t m

U U

a

cm

am

π240000cos cos 1Ω+=

,m a =,

最终调幅信号为

[]t t U

am

π240000cos cos 5.013Ω+=

其中选频网络参数为：21

ω=LC

，π

ω

240000=c

L=,C=

解调包络检波电路部分： 图7实际电路图包络检波部分电路

(1)取R L =10k Ω,有1

c RC ω=,为避免惰性失真,max

2

1Ω-<

m m RC =,取RC=，则R=2000Ω,C=30nF

(2)设R1/R2=，R1=R/6=334Ω，R2=5R/6=Ω

(3)c C 的取值应使低频调制信号能有效地耦合到L R 上，即满足min

1

c

L C

R Ω，c C =100μF

总电路图： 图8总电路图 仿真及过程：

下图为调制波与调幅波的对比： 图9调制波与调幅波

图中，蓝色波形为调制波，粉色波形为调幅波。