高频电子线路课程设计报告

高频电子线路

课程设计

总结报告

课题名称： AM波的调制与解调

使用仪器及编号： Multisim 13仿真软件

项目完成人：

指导教师：

学院：信息科学技术

专业：电子信息工程A班

2015 年 01 月

目录

1．摘要 (2)

2．课程设计的目的 (3)

3．课程设计的元件清单 (3)

4．课程设计的编写方案 (3)

5．各单元及总电路的设计、计算与调试 (4)

6．课程设计的结果、出现的问题以及解决方法 (17)

7．课程设计的问题与回答 (18)

8．课程设计的总结、改进意见与展望 (19)

9．心得体会 (19)

10．参考文献 (20)

摘要

本次课程设计的主要目的是为了锻炼学生独立思考、合作解决问题以及动手操作能力；也旨在对本门课程的巩固与提高。这次设计的任务是能掌握电子电路设计的基本方法以及能正确的使用仿真软件对电子电路进行调试。

其主要思路是设计一个发射机和接收机：利用振荡器产生高频正弦波载波信号，然后用一个1KHZ的正弦波代替调制信号对其进行AM调制，再进行包络检波，检出调制（原始）信号。设计过程中主要是进行方案的确定，然后查阅资料对相似的电路进行比较，确定电路，各单元电路参数的确定与计算，最后进行仿真、调试，得出结果。总结本次课程设计也是必不可少的。

一．课程设计的目的

通过课程设计，实现学生为主体、教师为主导的实验教学理念，使学生加强对高频电子技术电路的理解，学会查寻资料﹑方案比较，以及设计计算等环节。进一步提高分析解决实际问题的能力，创造一个动脑动手﹑独立开展电路实验的机会，锻炼分析﹑解决高频电子电路问题的实际本领，真正实现由课本知识向实际能力的转化；通过典型电路的设计与制作，加深对基本原理的了解，增强学生的实践能力。本次设计还是对本门课程的巩固与提高，其具体要求如下：

1、掌握调幅收发机的基本工作原理。

2、掌握调幅接收机的调试过程及故障排除。

3、培养学生掌握电路设计的基本思想和方法。

4、培养学生分析问题、发现问题和解决问题的能力。

二．课程设计的元件清单

由于是用Multisim 13软件进行仿真，所以元器件不需要统计多少，只需要确定其具体参数即可。

（1）不同阻值的电阻若干。

（2）不同大小的电容，电感若干。

（3）少数二极管用于二极管检波中；三极管若干。

（4）直流电源供给能量。

（5）示波器用于观察各个部分的波形；频率计用于观察交流频率；频谱仪用于观察交流信号频谱。

三．课程设计的编写方案

（1）发射机：其系统框图如图1：

调幅发射机的设计：高频振荡器由直流能量转换为交流能量，它是在无需外加激励信号的情况下，能将直流电能转换成具有一定波形、一定频率和一定幅度的交变能量电路，它产生高频载波；低频调制信号部分由一个kHZ级别的正弦波代替；最后是将振荡器产生的载波信号和调制信号通过调幅器组合在一起，由天线发射出去。其中调幅波是载波振幅按照调制信号的大小成线性变化的高频振荡，它的载波频率维持不变，因此波形的疏密程度均匀一致，与未调制时的载波波形疏密程度相同。本次设计拟采用克拉泼电路（即串联改进型电容三端振荡器），而调幅用的是基极调幅，需工作在欠压状态。这

两种工作电路需要共工作在非线性才能实现其功能。

图1发射机系统框图

（2）接收机：其系统框图如图2

图2接收机系统框图

接收机的设计：接收到的信号通过检波器检出原始信号。检波的过程是一个解调的过程，检波器的作用是从振幅受调制的高频信号中还原出原始信号，从频谱上看就是将调制信号频谱由高频搬移到低频。检波过程也是需要用非线性器件进行频率变换，首先产生很多频率，然后通过滤波器滤除无用频率分量。检波器拟采用包络检波：二极管检波器，其相当于一个开关，主要利用二极管单相导电特性和检波负载RC放入充放电过程。

四. 各单元及总电路的设计、计算与调试

1、发射机

（1）高频振荡器

采用串联型改进电容三端式振荡器(克拉泼电路)如图3，其交流等效电路如图4。

C b

R e

＋V CC R s

C 3 C 1

C 2

L

R b2

R b1

A B

R L

图3克拉泼电路 图4交流等效电路图 其工作原理如下：

电容1C 、2C 和3C 还有电感L 构成电容三点式振荡回路。要求：13C C <<，23C C <<；谐振回路的总电容量∑C 为1C 、2C 和3C 的串联即：31111

3

21C C C C C ≈++=

∑，振荡频率主

要由3C 决定即：3

021

LC f π≈

，改变3C 即可提高振荡频率，电容C1和 C2可以取得很

大，来降低晶体管内部电容对频率的影响，但是C3减小会使放大器增益下降，甚至会使振荡器停振。Rbe 、Rb1、Rb2为分压式偏置电阻；Cb 为隔直流电容；C1、C2、L1和可变电容C3构成组成并联谐振电路并且构成振荡电路，作为晶体管放大器的负载阻抗。

三点式振荡器的构成原则是“射同它异”也就是说射极端所连的是同性质的元件，而基极和集电极端所连的是不同性质的元件。起振取决于电压放大倍数A 与反馈系数F 的乘积是否大于1，只有大于1才会起振。

克拉泼电路的特点：

①由于输出电容Cce 、输入电容Cbe 的接入系数减小，晶体管与谐振回路是松耦合，因此可提高频率稳定度。

②调整C1 、C2的值可以改变反馈系数,但对谐振频率的影响很小。 调整C3值可以改变系统的谐振频率,对反馈系数无影响。 ④输出波形好，工作频率较高 其仿真如下：