高频课程设计

发布 2022-10-02 15:20:28 阅读 1047

目录。一、选题意义 2

二、振幅调制原理与总体方案构想 3

1、振幅调制产生原理 3

2、 各种调幅电路方案分析 3

1)标准调幅波(am)产生原理 3

2)双边带调幅(dsb)产生原理 5

三、电路工作原理及设计说明 7

工作原理图如图3.1 7

原理图说明及相应的参数 8

四、调幅电路功能测试 12

4、已调信号测试1),如图4.3 13

五、结果分析 16

六、个人总结 16

七、附加电路图 17

传输信息是人类生活的重要内容之一。利用无线电技术进行信息传输在这些手段中占有极重要的地位。无线电通信、广播、电视、导航、雷达、遥控遥测等等,都是利用无线电技术传输各种不同信息的方式。

无线电通信传送语言、电码或其他信号;无线电广播传送语言、**等;电视传送图像、语言、**;导航是利用一定的无线电信号指引飞机或船舶安全航行,以保证他们能平安到达目的地;雷达是利用无线电信号的反射来测定某些目标(如飞机、船舶等)的方位;遥测遥控则是利用无线电技术来测量远处或运动体上的某些物理量,控制远处机件的运行。在以上这些信息传递过程中,都要用到调制与解调。所以,选择调制作为我们课程设计的题目具有很大的意义。

本课题其理论意义十分广泛且重要,涉及方面广,而且对电路基础、模拟电子线路、通信电子线路中的一些基础知识要求较高,对以往学过的知识是一次全面的复习。同时也将理论知识应用到设与计与实践中。

所谓调制,就是在传送信号的一方将所要传送的信号附加在高频振荡上,再由天线发射出去。这里高频振荡波就是携带信号的运载工具,也叫载波。振幅调制,就是由调制信号去控制高频载波的振幅,直至随调制信号做线性变化。

**性调制系列中,最先应用的一种幅度调制是全调幅或常规调幅,简称为调幅(am)。为了提高传输的效率,还有载波受到抑制的双边带调幅波(dsb)和单边带调幅波(ssb)。在频域中已调波频谱是基带调制信号频谱的线性位移;在时域中,已调波包络与调制信号波形呈线性关系。

设正弦载波为。

式中,a为载波幅度;为载波角频率;为载波初始相位(通常假设=0).

调制信号(基带信号)为。根据调制的定义,振幅调制信号(已调信号)一般可以表示为。

设调制信号的频谱为,则已调信号的频谱:

调制信号是只来来自信源的消息信号(基带信号),这些信号可以是模拟的,亦可以是数字的。为首调制的高频振荡信号可称为载波,它可以是正弦波,亦可以是非正弦波(如周期性脉冲序列)。载波由高频信号源直接产生即可,然后经过高频功率放大器进行放大,作为调幅波的载波,调制信号由低频信号源直接产生,二者经过乘法器后即可产生双边带的调幅波,工作原理如图2.

1。图2.1 标准调幅波产生原理框图。

设载波信号的表达式为,调制信号的表达式为,则调幅信号的表达式为。

式中,m——调幅系数,m=

—载波信号。

—上边带信号。

—下边带信号。

图2.2 标准调幅波示意图。

由图2.2可见,调幅波中载波分量占有很大比重,因此信息传输效率较低,称这种调制为有载波调制。为提高信息传输效率,广泛采用抑制载波的双边带或单边带振幅调制。

在am信号中,载波分量并不携带信息,信息完全由便在传送。如果在am调制模型中将直流分量去掉,即可得到一种高调制效率的调制方式——抑制载波的双边带调幅波。

双边带调幅波的表达式为。

图2.3 双边带调幅波框图。

图2.4 双边带调幅波示意图。

1、滤波法。

产生ssb信号最直观的方法时,现残生一个双边带信号,然后让其通过一个带通滤波器,滤除不要的边带,即可获得单边带信号。我们通常把这种方法称为滤波法,它是最简单也是最常用的方法。其原理框图如图2.

5。图2.5 单边带信号产生框图。

设传递函数为,若它具有如下理想高通特性:

则可滤除下边带,保留上边带(usb);若它具有如下理想低通特性:

因此,ssb信号的频谱可表示为。

2、相移法。

ssb信号的频域表示直观、简明,但其时域表示式的推到比较困难,需借助希尔伯特(hilbert)变换来表示。相移法是利用相移网络,对载波和调制信号进行适当的相移,以便在合成过程中将其中一个边带抵消而获得ssb信号。相移法不需要滤波器具有陡峭的截止特性,不论载频有多高,均可一次实现ssb调制。

实现相移法技术难度较大,特别是宽带相移网络的制作。该网络必须对调制信号的所有频率分量均精确相移,这一点即使近似达到也是困难的。

综合上述考虑,在本设计中,我采用的是利用模拟乘法器mc1496来实现信号的调制,其原理特别简单,然后通过选频网络输出双边带信号。

图3.1 dsb调制原理图。

mc1496代表的是模拟乘法器,其10号管脚接的是载波,1号管脚接的是调制信号。具体电路图如图3.2

图3.2 mc1496原理图。

mc1496由8个三极管构成,q1,q2构成一个差分电路;q3,q4构成一个差分电路;q5,q6构成一个差分电路;q7,q8构成一个差分电路 。

模拟乘法器原理:

或:同理,可得:

管子集电极电流:

令:,则有。

由图可见,在范围内,,与输入电压成线性关系。由于在t=300k时,因而线性范围内的。

**性放大区内:

式中: 当z很小时, ,

差分放大器输出电压为:

由于i0受控于v2,可以写成。

若选为载波,选为调制电压,模拟乘法器就可以实现调幅。

3、**电路图,如图3.3

图3.3 dsb调幅电路。

参数说明。其中。

其中,可变电阻rp是用来抑制载波信号的,若要得到双边带调幅波,在调制信号为0的基础上,调节rp,使输出端的载波信号电压值为0v,然后再加上调制信号,此时输出的则是抑制载波的双边带调幅。

而标准调幅波的工作原理:调节rp,使其不抑制载波信号,在调制信号为0的基础上,调节rp,使输出端有载波信号电压输出,其幅值可根据需要而自行调节,而本电路中,将输出端的载波信号幅度调成为6v。然后再加上调制信号,经乘法器后,输出有载波的标准调幅波。

1、调制信号测试,如图4.1

图4.1 调制信号**结果。

2、载波信号测试,如图4.2

如图4.2 载波信号**结果。

图4.3 已调信号**结果1)

已调信号测试2),如图4.4

图4.4 已调信号**结果2)

4、调幅电路测试1),如图4.5

图4.5 调幅输出**1)

5、调幅电路测试2),如图4.6

图2 调幅输出**2)

本实验是通过使用模拟乘法器来实现双边带信号的差生,从上述实验截图中可以看出,本次课程设计基本达到预期的目标,但还是存在一些问题。首先,本次设计的选频网络对实验的影响还是蛮大的,当电容设定为0.1u时,电感此处用的是1.

011u,此时结果是最准确的,但是当电感改变成0.95u时,其结果如图5.1,可以看出,当u减小事,此时输出被抑制了,这正是选频网的作用。

图5.1 u=0.95时的图。

当u=0.9时,已经完全截止啦。反之,当u增大时,也会被抑制。本处就不再截图显示啦。

为期几周的高频课程设计结束了。在这一过程中,真切感觉到自己知识能力的匮乏,好多东西都只是知道一些皮毛,真正搞懂会应用的东西很少。或许一个人的进步需要一个缓慢的过程。

在过程中需要不断地借鉴,学习,汲取别人的东西。同别人的成果中攫取知识和营养,然后把它变成自己的东西。

高频课程设计

摘要。信息传递是人类社会生活的重要内容,没有通信,人类社会是不可想象的,从故到今的烽火到亟待的旗语,都是人们寻找快速远距离的通信手段。近年来,电子工业发展非常惊人,当然这些进步都成了人类生活不可缺少的东西,1937年莫尔斯发明的有线电报开创了利用电传递信息的新时代。1876年贝尔发明的d 已成为我们...

高频课程设计

通信电子线路课程设计说明书。三极管混频器。学院 电气与信息工程 学生姓名 周亚菲 指导教师 张松华 专业 通信工程 班级 1103 完成时间 2013年12月16日 摘要。混频器在通信工程和无线电技术中,应用非常广泛,在调制系统中,输入的基带信号都要经过频率的转换变成高频已调信号。在解调过程中,接收...

高频课程设计

湖南工程学院。课程设计。课程名称高频电子电路。课题名称调幅接收机设计。专业电子信息。班级 1202 学号 201201030229 姓名孙浩然。指导教师刘汪军。年月日。目录。摘要 51 调幅接收机设计原理 6 2 设计方案 7 2.1 输入回路 7 2.2 变频级 7 2.3 检波电路 8 2.4 ...