同步检波器的设计

目录

1 绪论 (2)

2 任务概述 (2)

2.1 设计题目 (2)

2.2 设计目的 (2)

2.3 设计要求 (2)

3 MC1496芯片介绍 (2)

4 同步检波器的仿真设计 (4)

4.1 普通调幅波解调器的设计 (4)

4.1.1 普通调幅波的产生 (4)

4.1.2 普通调幅波的解调 (4)

4.2 抑制载波的双边带调幅波解调器的设计 (4)

4.2.1 抑制载波的双边带调幅波的产生 (4)

4.2.2 抑制载波的双边带调幅波的解调 (5)

5 工作原理及仿真波形 (5)

5.1 基本原理 (6)

5.2 仿真波形图及结果分析 (6)

6 心得体会 (7)

参考文献 (7)

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同步检波器设计

1 绪论

信息传输是人类社会生活的重要内容，而信息的传递很大程度上离不开调制和解调技术。振幅调制和解调是相对的过程，幅度调制波的解调称为检波，其作用是调幅波中不失真的恢复出调制信号。从频谱上看，就是将已调波的边带信号不失真的从高频出搬到零频附近。完成调幅解调作用的电路称为检波电路，可分为包络检波和同步检波两种，同步检波相比包络检波，其检波线性好，不存在惰性失真和底部切割失真问题，它采用一个与发射端载波同频同相的同步信号通过乘法器和低通滤波器来实现检波的。本次设计通过用Multisim12.0中的MC1496构建了同步检波电路，并对其进行仿真测试分析。

2 任务概述

2.1 设计题目

同步检波器的设计

2.2 设计目的

培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。

巩固所学的专业技术知识，培养学生综合运用所学知识与生产实践经验，分析和解决工程技术问题的能力，培养初步的独立设计能力；

通过课程设计实践，了解并掌握通信系统、通信信号处理等技术的一般设计方法，训练并提高学生在理论计算、结构设计、工程绘图、查阅设计资料、运用标准与规范和应用计算机等方面的能力，更好地将理论与实践相结合，提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。

2.3 设计要求

用模拟乘法器MC1496/1596设计一个同步检波电路，使其能实现对AM和DSB的解调，参数自行设计。

3 MC1496芯片介绍

在高频电子线路中，振幅调制、同步检波、混频、倍频、鉴频的调制与解调的过程均可视为两个信号相乘的过程，而模拟乘法器正是实现两个模拟量（电压或电流）相乘的电

子器件。采用集成模拟乘法器实现上述功能比分立器件要简单的多，而且性能优越，因此集成乘法器在无线通信、广播电视等方面应用较为广泛。在目前的乘法器中，单通道器件（如MOTOROLA的MC1496）无法实现多通道的复杂运算；二象限器件（如ADI公司的AD539）又会使负信号的应用受到限制。而ADI公司的MC1496则是一款完全四通道四象限电压输出模拟乘法器，这种乘法器克服了以上器件的诸多不足之处，适用于电压控制放大器、可变滤波器、多通道功率计算以及低频解调器等电路。非常适合于产生复杂的要求高的波形，尤其适用于高精度CRT显示系统的几何修正。

图3-1 MC1496内部结构

Fig 3-1 MC1496 internal structure

MC1496是以双差分电路为基础的四象限双平衡式模拟乘法器，用以实现两个模拟信号的相乘功能，是调幅电路的核心组成。但Multisim元器件中不存在这个元件，所以我们要创建一个MC1496的内部结构图，连接上输入/输出端符号后，通过编辑设置生成子电路，以便调用。其内部结构如图3-1所示：Q1和Q2组成第一对差分放大器，Q5是它的恒流源；Q3和Q4组成第二对差分放大器，Q6是它的恒流源，和Q5组成单差分放大器用以激励Q1~Q4。Q7和Q8组成的具有负反馈电阻的镜像恒流源，电阻R1、R2、R3为负反馈电阻，用以扩展输入电压的线性动态范围。

其引脚8和引脚10接输入电压，引脚1和引脚4接另一个输入电压，应交6和引脚12输出电压，引脚14为负电源端，引脚2和引脚3接电阻对差分放大器Q5、Q6产生电流负反馈，调节乘法器的信号增益，引脚5外接电阻，用来偏置电流以及镜像电流。

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4 同步检波器的仿真设计

4.1 普通调幅波解调器的设计

4.1.1 普通调幅波的产生

普通调幅波使用Multisim软件中的安捷伦函数发生器产生，按下电源开关按钮，屏幕默认显示正弦波频率，先按下Shift键，再按下AM键，此时可以选择调幅波的载频频率，只要频率为处于跳动状态即可对它进行设置，此次设计将调幅波的载波频率设置为10KHz。确定好载波频率后，再按Ample键，设置载波的幅度，载波幅度设为300.0mVpp~。载波频率和幅度设置好后，点击Freq键，界面显示10.000000KHz。先按Shift键，再按Freq 键，可以设置调制波的频率，设置为1KHz。将调制波的频率设置好后点击Ampl键，设置调制波的幅度为400mV。调幅波的各参数都设置好后，点击Enter键，将以上设置的数据保存。

4.1.2 普通调幅波的解调

图4-1-1 AM的同步解调原理框图

Fig 4-1-1 AM synchronous demodulation principle block diagram

4.2 抑制载波的双边带调幅波解调器的设计

4.2.1 抑制载波的双边带调幅波的产生

DSB的内部结构如图4-2-1所示。

图4-2-1 DSB 的内部结构

Fig 4-2-1 The internal structure of DSB

4.2.2 抑制载波的双边带调幅波的解调

图4-2-2 DSB波的解调原理框图

Fig 4-2-2 The DSB wave demodulation principle block diagram

5 工作原理及仿真波形

同步检波器主要作用与抑制载波的双边带调幅波和单边带调幅波的解调，也可以用来解调普通调幅波。乘积型同步检波器主要是由相乘器和低通滤波器两部分组成。检波器的输入除了有需要解调的调幅信号电压外，还必须外加一个频率和相位与输入信号载频完全同步信号电压，此信号与输入已调波相乘产生一个含有原调制信号成分和其他频率成分的

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